Сеточная, сушильная, прессовая части бумагоделательной машины

Бумагоделательная машина представляет собой сложный механизм, состоящий из нескольких блоков: сеточной, прессовой и сушильной части, накатчика и продольно-резательного станка (ПРС).

Нижний сеточный стол

Верхний сеточный стол

Пневматический напорный ящик

Пресс с расширенной зоной прессования

Система контроля качества CS5 с автоматическим регулированием

Сеточная часть бумагоделательной машины

Процесс изготовления бумаги начинается в сеточной части, в состав которой входят напорный ящик и сеточный стол.

Существует два вида напорных ящиков:

С помощью этих ящиков общая бумажная масса непрерывно и равномерно подается на сетку бумагоделательной машины, распределяясь по всей ее ширине. Выходящая масса, оказавшись на сеточном столе, формуется в бумажное полотно.

Внешне сеточный стол выглядит как горизонтально расположенная плоскость из натянутой сетки. Для поддержки нижней или обратной сеточной ветви предназначены сетковедущие, сеткоправильные и сетконатяжные валики.

Основной элемент сеточного стола бумагоделательной машины – сетка. Она непосредственно участвует в процессе превращения бумажной массы в бумажное полотно.

В процессе формования на сетку оказывается сильное механическое и химическое воздействие. Следствием этого являются определенные характеристики, которыми она должна обладать, чтобы выполнять свою работу качественно и полноценно:

• высокая прочность на разрыв, истирание, изгиб;
• хорошая водопропускная способность;
• высокая плотность;
• высокая устойчивость к кислотам.

Хорошие водопропускные параметры необходимы для того, чтобы оборотная вода смывала минимальное количество мелких волокон, а также чтобы на бумаге была как можно менее заметной маркировка. Маркировкой в данном случае является оставленный сеткой оттиск, возникающий на той стороне полотна, которая при формовании соприкасалась с сеткой.

Прессовая часть бумагоделательной машины

Подготовленное на этапе формования бумажное полотно из сеточной части попадает в прессовую часть бумагоделательной машины. В ней происходит дальнейшее обезвоживание и уплотнение бумажного полотна. В результате прохождения полотна между прессовыми валами из него путем механического отжима удаляется вода.

Прессовая часть бумагоделательной машины состоит из следующих элементов:

• станина. Именно на нее устанавливаются все механизмы и узлы пресса;
• прессовые валы (нижний и верхний). Полотно проходит между ними для удаления воды;
• прессовое сукно;
• сукноправильный механизм;
• сукнонатяжной механизм;
• спрысковое устройство;
• сукномойка;
• ковш — ванна для сбора воды;
• шабер верхнего вала;
• устройство, осуществляющее прижим-вылегчивание верхнего вала;
• сукноведущие (обводные) валы.

Прессовая часть имеет рабочее линейное давление 120-130 кг/см2, формат — 1600 мм. Поставка прессовой части бумагоделательной машины осуществляется с дополнительными крепежами, шинами, площадкой, сукноправкой и пневматическим режимом. Характеристики прессовых валов: нижний — обрезиненный, с коваными цапфами; верхний — обрезиненный, с покрытием «artificial stone».

Сушильная часть бумагоделательной машины

Самой большой по длине является сушильная часть бумагоделательной машины. В ней функционируют расположенные в шахматном порядке в два яруса сушильные цилиндры. Эти цилиндры нагреваются паром. При прохождении по ним бумажное полотно поочередно соприкасается с верхними и нижними цилиндрами обеими своими поверхностями.

Сушильные цилиндры высушивают бумажное полотно до 5-7%. В этой части бумагоделательной машины завершается процесс обезвоживания.

На некоторые модели бумагоделательных машин дополнительно устанавливаются автоматические регуляторы, отслеживающие подачу пара в цилиндры; устройства, автоматически заправляющие бумажное полотно на сушильные цилиндры.

Над всей сушильной частью БМ расположен колпак, под которым собирается пар. Вытяжные вентиляторы выводят его наружу.

Отбелка макулатурной массы

Проходящая обработку макулатурная масса обладает низким уровнем белизны из-за естественного процесса старения и присутствия типографской краски. Чтобы эту массу можно было использовать при создании требующих повышенной белизны видов бумаги, ее облагораживают — обесцвечивают и отбеливают. Отбелка макулатурной массы происходит одновременно с процессом роспуска.

Где купить бумагоделательную машину и комплектующие для нее в Санкт-Петербурге

Для предприятий, работающих в сфере бумажного производства, актуален вопрос приобретения и технического обслуживания бумагоделательной машины. Специалисты нашей компании «ЦБП-Сервис» готовы проконсультировать Вас по этим важным вопросам по телефону: +7 (812) 402-25-05.

Вы можете приобрести бумагоделательную машину и комплектующие для нее в нашем офисе, расположенном по адресу: СПб, Коломяжский пр., 33, офис 50-Н.

Купить сеточная, сушильная, прессовая части бумагоделательной машины

Специалисты нашей компании имеют большой опыт работы по обслуживанию оборудования. Мы будем рады ответить на любые интересующие Вас вопросы по телефону: +7 (812) 402-25-05. Также мы ждем Вас в нашем офисе, расположенном по адресу: СПб, Коломяжский пр., 33, офис 50-Н.

4.2. Формование и обезвоживание полотна в сеточной части бумагоделательной машины

4.2. Формование и обезвоживание полотна в сеточной части бумагоделательной машины

Сеточная часть бумагоделательной машины

Из напорного ящика масса выпускается на сеточный стол БДМ. В зависимости от конструкции современные сеточные столы бывают плоскосеточные, двухсеточные и гибридные.

В сеточной части из массы удаляется 98 % воды, из которых: 80 % — в регистровой части, 16 % — на отсасывающих ящиках и 2 % — на гауч-вале. В прессовой и сушильной частях удаляется по 1% влаги.

Сеточный стол с плоской сеткой

Конструкция сеточного стола с плоской сеткой определяется скоростью машины и видом вырабатываемой продукции (рис. 70).

1 – грудной вал; 2 – формующий ящик; 3 – пакеты гидропланок; 4 –мокрый отсасывающий ящик; 5 – регистровый валик; 6 – ровнитель; 7 – отсасывающие ящики; 8 – гауч-вал; 9 – ведущий вал; 10,13 – сетковедущие валики; 11 – сетконатяжной валик; 12 – сеткоправильный валик; 14 – сетка

Сеточный стол БДМ (рис. 71) состоит из грудного вала, гидропланок, мокрых отсасывающих ящиков, отсасывающих ящиков, гауч-вала, сетковедущих, сеткоправильных и сетконатяжных валиков.

Рис. 71 — Плоский сеточный стол

Назначение – поддерживать сетку в начале сеточного стола. Это вал диаметром 400…1000 мм, облицованный твердой резиной. Чаще всего грудной вал приводится во вращение за счет трения с сеткой, на быстроходных машинах он имеет самостоятельный привод. Во время работы машины поверхность вала промывается водой из спрыска и очищается от волокон шабером.

Грудная доска (формующая доска) — рис.72.

Назначение – устранение прогиба сетки и уменьшение скорости обезвоживания волокнистой суспензии в начале сеточного стола для образования волокнистого фильтрующего слоя. Снижение фильтрации необходимо для получения равномерного листа бумаги, в противном случае под действием фильтрации волокна будут ориентироваться перпендикулярно плоскости листа.

Рис.72 — Формующий ящик:

1- формующая доска; 2 – планки; 3 – корпус

Струя массы из напускного устройства через выпускную щель напорного ящика под углом, близким к 0 ○ , подаётся на сетку к передней кромке формующего ящика (рис.73).

Рис. 73- Образование фильтрующего слоя: 1 – масса, поступающая на сетку; 2 – фильтрующий слой; 3 – сетка; 4 – вода и мелкое волокно

Поверхность доски может быть сплош­ной или иметь отверстия в виде перфораций или шлицов. Переднюю кромку доски заостряют для получения минимального расстояния от оси грудного вала. При сходе с грудного вала сетка провисает, поэтому формующую доску в целях уменьшения износа планок устанавливают вначале ниже сетки на 1,3-3,0 мм, а заднюю кромку – на 0,5-1,0 мм.

После грудной доски удаление основного количества влаги производится на регистровой части, монтируемой из гидропланок (на тихоходных старых машинах устанавливались регистровые валики).

Для предотвращения растекания массы над сеткой по краям устанавливаются форматные линейки.

Назначение – поддержание сетки, удаление воды из бумажной массы.

Рис. 74 — Схема работы гидропланки

Обезвоживание полотна происходит под действием разрежения, создаваемого в клиновидном зазоре между движущейся сеткой и поверхностью планки.

гидропланки для увеличения износостойкости и уменьшения трения о сетку изготавливают из высокомолекулярного полиэтилена с износостойкими вставками шириной 10–12 мм из нержавеющей стали с покрытием из карбида вольфрама. Применяют также гидропланки из керамики.

Мокрые отсасывающие ящики.

За гидропланками, в конце регистровой части, устанавливают мокрые отсасывающие ящики, в которых поддерживается небольшой вакуум (2–7 кПа) за счёт сифона удаляемой воды. Мокрый отсасывающий ящик представляет собой пакет гидропланок в корпусе с барометрической трубой (рис.75).

Рис.75 — Мокрый отсасывающий ящик: 1 – подсеточная ванна; 2 – патрубок для удаления воздуха; 3 – гидропланки; 4 – корпус ящика; 5 – барометрическая труба

В регистровой части бумагоделательной машины содержится много воды, поэтому поверхность слоя массы здесь блестит. Этот участок называют «зеркалом залива». Осевший слой, видимый после него, имеет матовый оттенок. Переход между блестящей и матовой поверхностью называется «сухой линией».

Участок сеточного стола до «сухой линии» есть зона формования бумажного полотна, включающая мокрые и часть обычных отсасывающих ящиков. После «сухой линии» обезвоживание происходит под действием вакуума на отсасывающих ящиках, отсасывающем гауч-вале.

Обезвоживание полотна в конце стола от сухости 2,5–3 % до 10–14 % осуществляется на отсасывающих ящиках (рис.76) под воздействием вакуума, создаваемого вакуум-насосами или турбовоздуходувками. Вакуум увеличивается от первого ящика к последнему и достигает 30 кПа. Ширина ящика 200–300 мм.

С увеличением вакуума интенсивность обезвоживания увеличивается, при этом повышается маркировка бумаги, промой мелкого волокна и наполнителя и снижается срок службы сеток.

Живое сечение ящиков составляет 30–40 %. Отсасывающие ящики делают обычно сварными из нержавеющей стали, крышки – из полимерных или керамических материалов, имеющих высокую износостойкость и низкий коэффициент трения о сетку.

Рис. 76 — Отсасывающие ящики: а, б – мокрые отсасывающие ящики; в, г – обычные отсасывающие ящики; д, е – разновидности перфорации ящиков

При выработке бумаги из массы садкого помола устанавливают 2–3 ящика, из массы жирного помола — 10–12 ящиков.

Сеточная часть машины заканчивается гауч-валом, на котором происходит обезвоживание полотна до 18–22 % за счёт разрежения, создаваемого внутри корпуса вала (рис.77).

Рис.77- Схема отсасывающего многокамерного гауч-вала: 1 – рубашка гауч-вала; 2 – отсасывающие камеры; 3 – прижимное устройство; 4 – уплотнитель; 5 – прижимной валик; 6 – бумажное полотно; 7 – сетка; 8 – водяной спрыск

На быстроходных машинах гауч-вал имеет 2–4 камеры. Вакуум в камерах увеличивается от 40 кПа в первой до 100 кПа в последней. Диаметр вала до 1,5 м, диаметр перфорации поверхности 6–8 мм с раззенковкой до 15 мм (зенковка предназначена для увеличения площади отсоса).

В настоящее время машины с плоским столом значительно уступают двухсеточным машинам по ряду показателей (например, ограничение скорости работы до 1000 м/мин; разносторонность бумаги и др.), поэтому в большинстве случаев на новых предприятиях устанавливают двухсеточные устройства.

В водно-волокнистой суспензии вода содержится в трех видах: свободная, капиллярная, связанная.

Свободная вода может быть замкнутой (заполняющей закрытые поры и полости) и гравитационной (свободнотекущей под действием сил тяжести или приложенного давления в сквозных полостях между твердыми телами и зани­мающей основной объем в жидкой суспензии). Вязкость воды зависит от темпе­ратуры. С увеличением температуры она снижается, и вода становится более текучей.

Капиллярная вода. Свойства воды в капиллярном объеме существенно от­личаются от свойств воды в тонких пленках, которые образуются на поверхно­сти твердых тел, в порах внутри твердых тел. Установлено, что в капиллярах, диаметр которых меньше 0,1 мкм, вязкость воды на поверхности кварца увели­чивается в 1,4 раза по сравнению с ее вязкостью в капиллярах диаметром 2 мкм. Существует мнение, что в узких порах вода не способна кристаллизовываться, так как ее молекулы дезориентированы значительными поверхностными сила­ми. Для смачиваемых поверхностей тонкие пленки воды создают расклиниваю­щее давление. В системе целлюлозные волокна – вода расклинивающее давле­ние положительно. Отрицательное расклинивающее давление возникает при медленном удалении воды (механический сдвиг или медленное испарение).

Капиллярная вода делится на три вида: микрокапиллярная (гидравличе­ский радиус пор 0,001…0,100 мкм); капиллярно-конденсированная из паров, или мезокапиллярная (гидравлический радиус пор 0,1…10,0 мкм), обладающая наибольшим капиллярным поднятием; макрокапиллярная (гидравлический ра­диус 10—10 3 мкм) с незначительным капиллярным поднятием.

Связанная вода образуется в результате взаимодействия воды с целлюлозой за счет водородных связей. Связанная вода не удаляется сушкой при температу­ре 105 °С в сушильном шкафу при обычном атмосферном давлении, не участву­ет в растворении солей, растворимых в обычной воде, не замерзает до темпера­туры – 13 °С.

На сеточном столе можно выделить пять фаз процесса отлива.

Угловое движение массы из напорного ящика становится горизонтальным со скоростью, близкой к скорости движения сетки. Переход не должен сопровождаться повреждением волокна или захватом массой воздуха. На этом этапе может возникнуть необходимость некоторого замедления обезвоживания, т.к. излишнее отведение воды на формующей доске может отрицательно сказаться на структуре полотна и привести к повышению провала мелочи сквозь сетку.

Создание в потоке массы микротурбулентности во избежание излишнего хлопьеобразования волокон. Эта фаза должна быть активной – тогда формование полотна будет оптимальным. Обезвоживание должно происходить без усилий, чтобы свести к минимуму получение плохой структуры полотна и провал мелочи сквозь сетку.

Обезвоживание необходимо усиливать, постепенно увеличивая угол скоса гидропланок и начиная подавать небольшой вакуум. Необходимо поддерживать частоту гармонических колебаний, насколько это практически возможно, путем соблюдения четкого расстояния между лезвиями планок – оно должно соответствовать установленному значению, либо быть кратным ему.

Необходимо продолжать постепенно увеличивать вакуум так, чтобы полотно дошло до так называемого пограничного состояния между сухостью и влажностью. Использование двухкамерных обезвоживающих элементов, работающих на среднем уровне вакуума, поможет получить оптимальное качество обезвоживания при минимально возможном вакууме.

Фаза высокого разряжения.

После пограничного состояния вода удерживается в полотне только за счет капиллярного притяжения, и для ее удаления требуется приложения усилия, то есть необходимо значительно увеличить скорость прососа воздуха за счет использования более высокого разряжения. Здесь правила постепенного приложения вакуума действуют как ни в какой другой части сеточного стола. Достижение равномерного просвета изготовляемой бумаги возможно только если волокна укладываются мягко и постепенно. В этой части стола хорошо зарекомендовало себя использование многокамерных отсасывающих элементов, которые позволяют повысить концентрацию с одновременным снижением тяги. Приложение слишком сильного разряжения на ранних этапах может свести на нет все описанные выше усилия, а также привести к чересчур высокому потреблению энергии и не позволить осуществить последующие процессы прессования и сушки оптимальным образом.