Разработка и исследование напорного ящика с комбинированным диспергатором для напуска массы с повышенной концентрацией Шервашидзе, Георгий Григорьевич

Введение к работе

Актуальность темы

Как известно, главным недостатком традиционного способа формования бумаги и картона при концентрации бумажной массы 0,'б + 0,9 % является наличие больших потоков оборотной воды с высоким содержанием мелкого волокна и химикатов, что приводит к их значительным потерям, выбросу сточных вод и значительному расходу воды и электроэнергии. Применение замкнутой системы водоснабжения не решает проблемы, так как происходит непрерывное накопление мелкого волокна в циркуляционных потоках, а также происходит образование слизи от многократной циркуляции мелкого волокна и химикатов мелкой фракции, которая загрязняет сетку и оборудование машины.

Одним из эффективных путей решения этих вопросов является способ формования бумаги и картона из массы повышенной концентрации. Решение проблемы формования бумажного полотна из массы повышенной концентрации (1,5*3 %) сопряжено с достижением'существенных технических и экономических преимуществ по сравнению с существующей в настоящее время технологией производства бумаги с формованием при концентрации около одного процента. Отмеченные преимущества могут быть оценены следующим образом: сокращение объема потребляемой воды в несколько раз, снижение энергоемкости оборудования, сокращение размеров сеточной части бумагоделательной машины, экономия в расходе наполнителей бумажной массы, снижение в расходах на очистное оборудование и облегчение условий охраны от загрязнения водных бассейнов.

В настоящее время ведущие фирмы ведут разработку данного способа.

Наиболее далеко в этом направлении продвинулась фирмы "Альстрем", которой удалось В полупромышленном варианте получить несколько сортов картона, а также в промышленном варианте разработать технологию производства многослойного картона,в которой средний слой картона формируется при концентрации массы 1,5 * 3 %.

Однако, картон и бумага, целиком получаемые таким способом, уступают по ряду механических показателей соответствующим продуктам,' вырабатываемым традиционными методами; Это объясняется в первую очередь недостаточно удовлетворительной.конструкци-

ей напорною ящика, который не обеспечивает необходимые требования,предъявляемые к потоку бумажной массы концентрацией С =1,5. напускаемому на сетку бумагоделательной.машины.

В теоретическом плане для решения этой проблемы разработаны реологическая модель волокнистой суспензии концентрацией до 3 % и методологический подход к исследованию процесса дисперга-ции. Исследован на их основе диспергирующий элемент струя-преграда, используемый в напускном устройстве "4'орм-йлоу".

Однако выбор конкретных диспергирующих элементов для напорного ящика для массы высокой концентрации и их расчет являлся затруднительным.

Работа проводилась в соответствии с планом проведения Государственной научно-технической программы "Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья", задание 4.2.6 "Разработка технологии формования картона из массы повышенной концентрации (С= 1,5+2,5 %)".

Цель работы:

1. Разработать теоретические предпосылки для выбора и расчета диспергирующих злементов напорного ящика.

2. На их основе разработать модель напорного ящика, позволяющего повысить характеристики потока бумажной массы повышенной концентрации (1,5+2,5 %), выходящего из напорного ящика.

3. Провести испытания модели напорного ящика.

4. Разработать рекомендации к проектированию проточной части напорного ящика для массы повышенной концентрации..

Научная новизна

Разработаны теоретические предпосылки для выбора диспергирующих элементов напорного ящика для массы концентрацией С = =.1,5 + 2,5 %.'

Предложен метод расчета диспергирующей камеры напорного ящика для массы С = до 2,5 %.

Предложен гидродинамический способ выравнивания потока массы по ширине напорного ящика.

Практическая значимость

Работа выполнялась по договору К 602 на создание и передачу НТП "Разработка и изготовление модели массоподающего устройства". Результаты работы внедрены на Ингурском ЦБК и Тбилисской бумажной фабрике для создания опытно-промышленного образца напорного ящика для'массы С= 1,5+;2,5 % при производстве верхнего слоя картона для гладких слоев гофрированного картона и верх-

него слоя бумаги упаковочной 2-х слойной для упаковки папирос и сигарет с экономическими эффектами 290 и 710,8тыс.рублей в год соответственно.

Предложена новая конструкция напорного ящика для массы С= 1,5 2,5 %, позволяющего повысить'характеристики потока,выходящего на сетку бумагоделательной машины.

Проведенные испытания этой модели показали возможность создания опытного полупромышленного образца для производства картона целиком из массы С = 1,5 + 2,5 %.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на международной конференции "Научные основы прогресса технологии производства бумаги", проходившей 12-14 сентября 1991 г. в Ленинграде.

Публикация работы

По результатам работы опубликованы 4 научных труда, иа них 2 авторских свидетельства на изобретение. Объем и структура работы

Диссертационная работа изложена на 154 страница*, иллюстрируется?!' рисункам иІЗтаблицами и состоит, из введения, 3 глав, выводов, списка использованной литературы из 49 наименований И ;'6 приложений на 25 страницах.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Теоретические предпосылки для выбора диспергирующих элементов проточной части напорного ящика для массы концентрацией 1,6 + 2,5 %.

2. Методика расчета элементов проточной части напорного ящика для массы концентрацией 1,5 + 2,5 %.

3. Конструкция напорного ящика для массы концентрацией 1,5+2,555.

4. Рекомендации по выбору оптимальных геометрических размеров элементов напорного ящика для массы концентрацией 1,5+2,5 %.