Расчет расхода свежих полуфабрикатов.

Содержание

1.Введение                                                                                                 3

2. Расчет производительности бумагоделательной машины               5

2.1. Расчет расхода свежих полуфабрикатов                                         6

2.2. Расчет и выбор размалывающего оборудования                               7

2.3.Расчет емкости бассейнов                                                                  10

2.4. Расчет и выбор массных бассейнов                                                  11

2.5.Расчет и выбор оборудования для переработки брака                    12

3. Расчет проклеивающих веществ                                                          14

4. Приготовление раствора сернокислого глинозема                                 15

5. Библиографический список                                                                       18  

6.Приложение                                                                                             19

 

 

Введение

 

Этот вид бумаги предназначен для изготовления мешков различного назначения. По незнанию некоторые считают, что мешочную бумагу можно отнести к относительно несложным видам упаковочной бумаги, отличающейся в основном лишь достаточно высокой механической прочностью. Исходя из этого представления, требования к качеству мешочной бумаги стараются охарактеризовать прежде всего совокупностью высоких по абсолютной величине показателей механической прочности, обычно определяемых в статических условиях испытаний.

Однако ни один из таких показателей, ни их совокупность не являются однозначным критерием для характеристики потребительских свойств мешочной бумаги в готовом изделии – в бумажном мешке. На самом деле мешок разрывается не потому, что не выдерживает массы затариваемого продукта, а потому, что он не выдерживает динамических нагрузок: ударов при падении мешка или длительной вибрации при транспортировке.

Динамические свойства бумаги определяют, сбрасывая готовые мешки в затаренном виде в стандартных условиях с определенной высоты на предусмотренную стандартом поверхность. Количество подобных сбросов до разрыва мешка характеризуют его динамическую прочность и, следовательно, соответствующее свойство мешочной бумаги [1, с.407].

К основным показателям, характеризующим мешочную бумагу, относят относительное удлинение при растяжении, разрушающее усилие в поперечном направлении. Исследованиями К.Г. Эдварса и Л. Элмундса установлено, что наилучшие результаты динамической прочности бумажных мешков достигаются тогда, когда произведение показателя удлинения до разрыва мешочной бумаги на ее сопротивление разрыву имеет высокое абсолютное значение, причем приблизительно одинаковое в поперечном и машинном направлениях бумажного полотна [1, с.407]. На Сегежском ЦБК такой показатель, как энергия ТЕА, пропорционален данному произведению. Микрокрепирование бумаги позволяет увеличить значение этих показателей и в дальнейшем уменьшить слойность мешков.

Для мешочной бумаги важен такой показатель как пористость, так как такие материалы, как цемент и известь загружают с большим избытком воздуха. Повышению пористости бумаги способствует введение в массу крахмала и соблюдение определенного режима размола. В настоящее время выпускается высокопористая мешочная бумага с пористостью до 5с, хотя обычная мешочная бумага имеет пористость до 30с и воздухопроницаемость не менее 200см³/мин.

 Масса 1м² обычно находится в пределах 70-80г, но выпускают бумагу с массой от 60 до 100г/м² в зависимости от требований потребителя.

При выработке мешочной бумаги используется сульфатная небеленая целлюлоза из хвойных пород древесины с выходом 48%.В качестве размалывающего оборудования наиболее эффективен двухступенчатый размол с использованием на первой ступени размола при повышенной концентрации. Установлено, что размол при повышенной концентрации и окружной скорости диска способствует гидратации массы при незначительном укорочении волокон и обеспечивает получение бумаги, мешки из которой обладают повышенной динамической прочностью.[1, с.23] На первой ступени размол проводят при концентрации 28-32%, на второй – 5-6%. Для мешочной бумаги помол массы в машинном бассейне составляет порядка 20°ШР, в баке постоянного уровня от 35 до 60°ШР в зависимости от БДМ.

В мешочную бумагу вводится небольшое количество (до 0,5%) канифольного клея, что способствует повышению пористости и уменьшению впитываемости за счет спекания выпавших в осадок и зафиксированных на волокне клеевых частиц.

 

                                       

 

2. Расчет производительности бумагоделательной машины.

При определении производительности бумагоделательной машины рассчитывается:

Q _{ч,. бр.}  - максимальная производительность брутто при безобрывной работе машины, рассчитывается по формуле:

Q _{ч,. бр.}  = 0,06 х В_н  х υ  х g, кг/час

Для  рассматриваемого примера принято:                                                                           В_н – ширина бумаги на накате, равная 6,4 м;                                                                                                                          g – масса 1 м² вырабатываемой бумаги, г, по ГОСТу 2228-81Е марка М-70Б  (отклонения по массе 1м ² , г - 70 ⁺⁵ _-3 ) принимаем равной 78г/м²;

υ    - максимальная рабочая скорость, равная 700 м/мин;

0,06 – коэффициент, учитывающий перевод граммов в килограммы и минуты в часы.

Q _{ч,. бр.}  = 0,06 х 6,4 х 700 х  78 = 20966,4 кг/час

Q_{с. бр.} – максимальная производительность брутто при безобрывной работе машины в течение суток, рассчитывается по формуле:

 Q_{с. бр}  =  х 24 т/сут

Q_{с. бр}  = 20966,4*24\1000= 503,19 т/сут

Q _{с. н.}  - среднесуточная производительность машины нетто, рассчитывается по формуле:

Q _{с. н.}  = Q_{с. бр}  х К_эф,, где

К _эф – общий коэффициент эффективности использования бумагоделательной машины;

К_эф = 0,8

Q _{с. н.}  = 503,19 х 0,8 = 402,55 т/сут

Q _год  - выработка бумаги на машине в год, рассчитывается формуле:

Q _год  = Q _{с. н.}  х ,                                                                                                         где  - расчетное число дней работы буммашины в году; в соответствии с нормами технологического проектирования принимается 345; число часов работы в сутки – 23.

Q _год  =402,55 х 345\1000 = 138,88 тыс. т/год

Таблица 2. Основные параметры предусмотренных к установке мельниц:

Тип размер	Кол-во шт	Диаметр диска,мм	Частота вращения ротора,об / мин	Мощность электродви-гатетеля, кВт	Суммарная установленная мощность работающих мельниц	Произ-ть, т/сут
МЦ -3	10	1000	750	630	630х10=6300	20-350
МД -1	1	63	1000	200	200	20-70
МП-03	1	250	2960	75	75	40-90

 

 

Расчет емкости бассейнов.

Расчет емкости бассейна производится исходя из максимального количества массы, подлежащей хранению, и потребного времени хранения массы в бассейне. Согласно рекомендациям Гипробума бассейны должны быть рассчитаны на 8 часов хранения массы.

Расчет емкости бассейнов производится по формуле:

Y =

Расчет времени, на которое рассчитан запас массы в бассейне определенной емкости, рассчитывается по формуле:

τ =

где Р - количество воздушно-сухого волокнистого материала, т/сутки;

V- объем бассейнов, м³;

η- влажность воздушно-сухого волокнистого материала, %; (для полуфабрикатов η = 12 %);                                                                                                             τ- время хранения массы;

Z- количество рабочих часов в сутки (принимается 24 часа);                                 С - концентрация волокнистой суспензии в бассейне. %;                                           К - коэффициент, учитывающий неполноту заполнения бассейна                      (обычно К 1=1,2)

Объемы бассейнов, предусмотренных в рассматриваемой технологической схеме, рассчитаны следующим образом:

Приемный бассейн для целлюлозы:

Приемный бассейн для целлюлозы:

V =526,84(100-12)*1,5*1,2\24*4=869,3 м³

Бассейн для размолотой массы:

V =526,84(100-12)*2*1,2\24*3,5=1323,6 м³

Бассейн композиционный:

V = 503,19(100-6)*0,5*1,2\24*3,2=369,5 м³

 

Бассейн машинный:

V =503,19*(100-6)*0,5*1,2\24*3=394,2 м³

В массоподготовительном отделе предусматриваются бассейны для сгущенного и рафинированного оборотного брака.Емкости бассейнов необходимо унифицировать, чтобы облегчить компоновку,  эксплуатацию и ремонт. Желательно иметь не более двух типоразмеров.

Таблица 3. Унификация объемов бассейнов

Назначение бассейна	По расчету		После унификации
	Время запаса массы, ч	Объем бассейна, м³	Объем бассейна, м³	Время запаса массы,
Приемный бассейн целлюлозы	1,5	869,3	1000	1,8
Бассейн размолотой целлюлозы	2	1324,6	1000	1,5
Бассейн композиционный	0,5	369,5	500	0,4
Бассейн машинный	0,5	394,2	500	0,55
Бассейн сгущенного оборотного брака	1	478	500	1,1
Бассейн  рафинированного оборотного брака	1	548	500	0,8

Расчет количества воды.

Суточный расход воды для растворения (В₁) и разбавления (В₂) сернокислого глинозема может быть рассчитан следующим образом:

                       B₁ =[(0,51 х P х 1000 х d₁)/C₁] - P      

                       B₂ = [(0,51х P х1000 х d₂)/C₂] - P- B₁,

где Р — суточный расход товарного сернокислого глинозема, т; 

d₁ и d₂ — плотность раствора глинозема при соответствующих концентрациях, г/см³;

С₁ и С₂ — концентрация раствора глинозема, г/л.

                      В₁ =[(0,51 х 9,06 х 1000 х 1,163)/300] – 9,06= 8,85 м³

                      В₂ =[(0,51х9,06 х 1000х 1,05)/100] – 9,06-8,85 = 30,6 м³.

Общий расход воды в сутки на приготовление раствора сернокислого глинозема составляет: 3,9 + 30,6 = 31,5 м³.

 Расход воды на 100 кг товарного глинозема составляет:

                      (31,5 х100)/(9,06 х1000) = 0,35 м³.

Расход воды на 1 тонну бумаги составляет: 31,5 / 503,19 =0,063 м³.     

                

Расход тепла и пара на растворение сернокислого глинозема.   

 При приготовлении раствора сернокислого глинозема тепло расходуется на нагрев сернокислого алюминия и воды. Расход тепла и пара производится аналогично расходу тепла и пара на варку клея. В сутки расход тепла на нагрев воды составляет:

                     Q₁= 8850 х 4,19 х (90 - 10) = 2966520 кДж.

Расход тепла на нагрев сернокислого алюминия составляет:

                     Q₂= 9060 х 0,51 х 1,22 х (90 - 10) = 443577,6 кДж.

Общий расход тепла составляет:

2966520 + 443577,6  = 3410097,6 кДж.

Расход пара давлением 245 кПа на растворение сернокислого глинозема в сутки составит:  

Д = 3410097,6   / (2717—377) = 1457,31 кг.

Расход пара на 100 кг товарного сернокислого глинозема составляет:

                      (1457 х 100) / (9,06 х1000) = 16,8 кг.

 Расход пара на 1 т бумаги составляет:    

1457,31:503,19 = 2,89 кг.

 

Библиографический список

1.Фляте Д.М. Свойства бумаги. – М.:Лесная промышленность, 1986. -680с.

2.Антонович Л.Н., Бурова Т.С. Расчеты по массоподготовительному отделу: Метод. Указания для дипломного и курсового проектирования. -Л.,ЛТИ ЦБП, 1977

3. Жудро С.Г. Технологическое проектирование целлюлозно-бумажных предприятий, -М., Лесная промышленность, 1981

4. Бумага и бумажные изделия, М., Издательство стандартов, 1986.

5. Калинин М.И., Сторуг И.С Справочник механика ЦБП, М-«Экология»,1993

Содержание

1.Введение                                                                                                 3

2. Расчет производительности бумагоделательной машины               5

2.1. Расчет расхода свежих полуфабрикатов                                         6

2.2. Расчет и выбор размалывающего оборудования                               7

2.3.Расчет емкости бассейнов                                                                  10

2.4. Расчет и выбор массных бассейнов                                                  11

2.5.Расчет и выбор оборудования для переработки брака                    12

3. Расчет проклеивающих веществ                                                          14

4. Приготовление раствора сернокислого глинозема                                 15

5. Библиографический список                                                                       18  

6.Приложение                                                                                             19

 

 

Введение

 

Этот вид бумаги предназначен для изготовления мешков различного назначения. По незнанию некоторые считают, что мешочную бумагу можно отнести к относительно несложным видам упаковочной бумаги, отличающейся в основном лишь достаточно высокой механической прочностью. Исходя из этого представления, требования к качеству мешочной бумаги стараются охарактеризовать прежде всего совокупностью высоких по абсолютной величине показателей механической прочности, обычно определяемых в статических условиях испытаний.

Однако ни один из таких показателей, ни их совокупность не являются однозначным критерием для характеристики потребительских свойств мешочной бумаги в готовом изделии – в бумажном мешке. На самом деле мешок разрывается не потому, что не выдерживает массы затариваемого продукта, а потому, что он не выдерживает динамических нагрузок: ударов при падении мешка или длительной вибрации при транспортировке.

Динамические свойства бумаги определяют, сбрасывая готовые мешки в затаренном виде в стандартных условиях с определенной высоты на предусмотренную стандартом поверхность. Количество подобных сбросов до разрыва мешка характеризуют его динамическую прочность и, следовательно, соответствующее свойство мешочной бумаги [1, с.407].

К основным показателям, характеризующим мешочную бумагу, относят относительное удлинение при растяжении, разрушающее усилие в поперечном направлении. Исследованиями К.Г. Эдварса и Л. Элмундса установлено, что наилучшие результаты динамической прочности бумажных мешков достигаются тогда, когда произведение показателя удлинения до разрыва мешочной бумаги на ее сопротивление разрыву имеет высокое абсолютное значение, причем приблизительно одинаковое в поперечном и машинном направлениях бумажного полотна [1, с.407]. На Сегежском ЦБК такой показатель, как энергия ТЕА, пропорционален данному произведению. Микрокрепирование бумаги позволяет увеличить значение этих показателей и в дальнейшем уменьшить слойность мешков.

Для мешочной бумаги важен такой показатель как пористость, так как такие материалы, как цемент и известь загружают с большим избытком воздуха. Повышению пористости бумаги способствует введение в массу крахмала и соблюдение определенного режима размола. В настоящее время выпускается высокопористая мешочная бумага с пористостью до 5с, хотя обычная мешочная бумага имеет пористость до 30с и воздухопроницаемость не менее 200см³/мин.

 Масса 1м² обычно находится в пределах 70-80г, но выпускают бумагу с массой от 60 до 100г/м² в зависимости от требований потребителя.

При выработке мешочной бумаги используется сульфатная небеленая целлюлоза из хвойных пород древесины с выходом 48%.В качестве размалывающего оборудования наиболее эффективен двухступенчатый размол с использованием на первой ступени размола при повышенной концентрации. Установлено, что размол при повышенной концентрации и окружной скорости диска способствует гидратации массы при незначительном укорочении волокон и обеспечивает получение бумаги, мешки из которой обладают повышенной динамической прочностью.[1, с.23] На первой ступени размол проводят при концентрации 28-32%, на второй – 5-6%. Для мешочной бумаги помол массы в машинном бассейне составляет порядка 20°ШР, в баке постоянного уровня от 35 до 60°ШР в зависимости от БДМ.

В мешочную бумагу вводится небольшое количество (до 0,5%) канифольного клея, что способствует повышению пористости и уменьшению впитываемости за счет спекания выпавших в осадок и зафиксированных на волокне клеевых частиц.

 

                                       

 

2. Расчет производительности бумагоделательной машины.

При определении производительности бумагоделательной машины рассчитывается:

Q _{ч,. бр.}  - максимальная производительность брутто при безобрывной работе машины, рассчитывается по формуле:

Q _{ч,. бр.}  = 0,06 х В_н  х υ  х g, кг/час

Для  рассматриваемого примера принято:                                                                           В_н – ширина бумаги на накате, равная 6,4 м;                                                                                                                          g – масса 1 м² вырабатываемой бумаги, г, по ГОСТу 2228-81Е марка М-70Б  (отклонения по массе 1м ² , г - 70 ⁺⁵ _-3 ) принимаем равной 78г/м²;

υ    - максимальная рабочая скорость, равная 700 м/мин;

0,06 – коэффициент, учитывающий перевод граммов в килограммы и минуты в часы.

Q _{ч,. бр.}  = 0,06 х 6,4 х 700 х  78 = 20966,4 кг/час

Q_{с. бр.} – максимальная производительность брутто при безобрывной работе машины в течение суток, рассчитывается по формуле:

 Q_{с. бр}  =  х 24 т/сут

Q_{с. бр}  = 20966,4*24\1000= 503,19 т/сут

Q _{с. н.}  - среднесуточная производительность машины нетто, рассчитывается по формуле:

Q _{с. н.}  = Q_{с. бр}  х К_эф,, где

К _эф – общий коэффициент эффективности использования бумагоделательной машины;

К_эф = 0,8

Q _{с. н.}  = 503,19 х 0,8 = 402,55 т/сут

Q _год  - выработка бумаги на машине в год, рассчитывается формуле:

Q _год  = Q _{с. н.}  х ,                                                                                                         где  - расчетное число дней работы буммашины в году; в соответствии с нормами технологического проектирования принимается 345; число часов работы в сутки – 23.

Q _год  =402,55 х 345\1000 = 138,88 тыс. т/год

Расчет расхода свежих полуфабрикатов.

Расход свежих полуфабрикатов для производства бумаги рассчитывается по формуле:

где P_C - расход свежего воздушно-сухого полуфабриката на 1т бумаги, кг;

В - влага, содержащаяся в 1 т бумаги, кг;

3 - зольность бумаги, %;

К - расход канифоли на 1т бумаги, кг;

П - безвозвратные потери (промой) волокна 12 %-ной влажности на 1т

бумаги, кг;

От - отход волокна 12 %-ной влажности на другие виды продукции на 1т

бумаги, кг;

0,88 - коэффициент перевода из абсолютно-сухого в воздушно-сухое

состояние;

0,75 - коэффициент, учитывающий удержание канифоли  в бумаге.

 

На основании ГОСТа 2228 -81Е и НТП Гипробума для бумаги принимаем:

W = 8,0 % или 80кг;

3 - нет;

К =10 кг;

П = 10 %

отходов волокна на другие виды продукции нет, т.е. От = 0

 

P_с=1000-80-0,75*10\0,88 +10=1046,9 кг\т

Для обеспечения максимальной суточной производительности бумагоделательной машины расход полуфабрикатов составляет:                                     1,047 х 503,19 = 526,84 т.

Для обеспечения суточной производительности нетто бумагоделательной машины расход полуфабрикатов составляет:

 1,047 х 402,55 = 421,47 т.

Для обеспечения годовой производительности бумагоделательной машины расход полуфабрикатов составляет:

1,047 х 277,76 = 290,8 тыс.т.