Программа дисциплины по кафедре "Химическая технологии и биотехнология" «оборудование предприятий химической переработки древесины»
| Вид материала | Программа дисциплины |
- Предотвращение «отравления» циркуляционных схем в условиях поэтапной реконструкции, 253.19kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Математическое моделирование в химической технологии», 77.52kb.
- Рабочая программа дисциплины углубленный курс информатики информатика, 401.2kb.
- Изменение электрокинетических свойств растительных волокон в процессах массоподготовки, 278.94kb.
- Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром, 537.34kb.
- Программа курса «Процессы и аппараты химической технологии», 530.44kb.
- Рабочая программа по дисциплине Ф. 13 «Системный анализ процессов химической технологии», 148.25kb.
- Культивирование эфедры односемянной ( ephedra monosperma ) в условиях in vitro и получение, 251.89kb.
- Рабочая программа дисциплины информатика направление ооп 241000, 459.15kb.
- Задачи дисциплины овладение теоретическими знаниями в области технологии передачи, 122.14kb.
- ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
КОРООБДИРОЧНЫЕ БАРАБАНЫ
Сравнительный анализ конструкций по экологическим, экономическим, технологическим и конструктивным параметрам. Определение диаметра барабана, его длины, размера щелей для отвода коры, потребляемой мощности. Выбор типа электродвигателя.
РУБИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Сравнительный анализ рубительных машин по экономическим, технологическим и конструкционным параметрам. Выбор частоты вращения диска, расчет числа ножей на диске, определение потребляемой мощности и выбор типа электродвигателя.
ВАРОЧНЫЕ КОТЛЫ
Анализ конструкций варочного оборудования. Расчет толщины стенок варочного котла по секциям. Расчет верхнего и нижнего днищ котла, расчет укреплений отверстий в корпусе котла. Расчет варочных труб установок непрерывной варки, проварочной и пропиточной камер, питателей низкого и высокого давления.
РАЗМАЛЫВАЮЩИЕ МАШИНЫ
Сравнительный анализ конструкций ножевых размалывающих машин. Расчет секундной режущей длины, диаметра размалывающей гарнитуры, определение частоты вращения ротора дисковой мельницы, расчет полезной и гидравлической мощности, напора, развиваемого мельницей в режиме «прокачивания» и «удержания» массы.
ДИФЕБРЕРЫ
Сравнительный анализ конструкций дефибреров. Выбор и обоснование основных конструктивных параметров: ширины шахты, диаметра и типа дефибрерного камня, частоты вращения камня. Расчет потребляемой мощности и скорости подачи балансов. Расчет силовых факторов, действующих на вал дефибрера. Расчет вала дефибрера.
БУМАГО- И КАРТОНОДЕЛАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ
Конструктивные расчеты сеточной части бумаго- и картоноделательных машин. Технологические расчеты регистровой части бумаго- и картоноделательных машин.
6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Целью курсовой работы является закрепление студентами знаний, полученных ими при изучении общеинженерных дисциплин и специального курса, приобретение навыков самостоятельной работы и использование полученных знаний путем выполнения технологических, конструктивных и прочностных расчетов с определением потребляемой машинами мощности и силовых факторов, действующих в деталях и узлах бумагоделательного оборудования.
При разработке графической части работы студентом развивается умение выполнять проектно-конструкторскую работу с обязательным соблюдением требований ГОСТов и норм государственных инспекций, а также в отношении внешней формы оборудования, конфигурации узлов и деталей, а также их расположения – норм технической эстетики, эргономики и техники безопасности.
Основными задачами при выполнении курсовой работы являются:
- совершенствование конструкции и технологического процесса, выполненного тем или иным видом оборудования;
- сокращение удельных расходов полуфабрикатов и дефицитной площади;
- повышение надежности, долговечности, ремонтопригодности, безопасности и производительности.
В курсовой работе должны быть рассмотрены вопросы монтажа, сборки, разборки и эксплуатации оборудования, легкость замены изношенных деталей и узлов; бесшумность, отсутствие вибрации, требования министерства путей сообщения к транспортировке крупногабаритных изделий. Должны быть максимально использованы новые конструкционные материалы, а сама конструкция должна быть предельно простой и технологичной в изготовлении. Следует помнить, что конструкция и форма оборудования, в частности, основной детали машины или аппарата – корпуса, определяется технологическим процессом, применяемыми материалами, условиями монтажа, ремонта, безопасной, экономичной и экологически чистой эксплуатацией.
Обязательным является применение ЭВМ для проведения расчетов по программам, разработанным в ходе работы.
Темой курсовой работы является разработка машины или аппарата из технологического потока производства целлюлозы, бумаги, картона.
Пояснительная записка включает до 30 страниц текста, 2 чертежа формата А3 общего вида установки и одного из основных узлов.
7 КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
7.1 Вопросы входного контроля
1. Момент силы, пара сил, момент пары сил.
2. Простейшие движения твердого тела, скорость, ускорение.
3. Общие сведения о машинах и механизмах. Классификация. Основные характеристики, параметры и требования, предъявляемые к машинам и механизмам.
4. Уравнения движения машины. Основные периоды движения машины.
5. Основные критерии работоспособности. Надежность и ее оценка.
6. Прочность, основные расчетные схемы.
7. Основные виды соединений.
8. Передачи. Назначение, классификация.
9. Валы. Конструкции. Материалы. Расчетные схемы.
10. Подшипники качения.
11. Подшипники скольжения.
12. Принципы физического моделирования.
13. Понятие о математической модели, адекватность ее реальному физическому процессу.
14. Классификация систем: суспензии, эмульсии, пены, пыли, туманы, газы.
15. Теплообменные аппараты. Принципы выбора, области применения теплообменников различных конструкций.
16. Выпарные аппараты. Классификация, основные конструкции.
17. Сушка. Характеристика процесса и область применения. Методы сушки (конвективная, контактная, специальные).
7.2 Текущий контроль знаний студентов
Тема 1.
1. Какие способы доставки волокнистого сырья применяются в целлюлозно-бумажной промышленности.
2. Какие способы хранения волокнистого сырья применяются на предприятиях ЦБП ?
3. Какие типы бирж используются на предприятиях ЦБП ?
4. Конструкция слешеров. Подача баланса на распиловку. Габариты балансов.
5. Типы и конструкция стакеров.
6. Конструкция кабель-кранов для транспортировки древесины. Каковы их недостатки ?
7. Достоинства и недостатки пневмо- и гидротранспорта щепы.
8. Какие мероприятия применяются на лесных биржах по охране труда, технике безопасности и противопожарной профилактики ?
Тема 2.
1. Какой основной способ снятия коры с древесины используется в ЦБП ?
2. Основные части корообдирочных барабанов. Характер и причины движения балансов в барабане.
3. Конструкция глухой и открытой секции барабанов Удаление коры из секции.
4. Механизм отделения коры от древесины при различных способов окорки.
5. Опоры и привод секций окорочных барабанов.
6. Расчет элементов конструкций окорочных барабанов.
7. Расчет производительности и мощности на привод секций корообдирочных барабанов.
8. Каскадное расположение секций барабанов. Преимущества этого способа.
9. Техника безопасности при эксплуатации корообдирочных барабанов.
Тема 3.
1. Классификация рубительных машин. Область применения машин различных конструкций.
2. Требования, предъявляемые к щепе. Размеры щепы для периодической и непрерывной варок.
3. Способы подачи балансов в рубительную машину.
4. Формы поверхности дисков рубительных машин.
5. Механизм рубки древесины в рубительных машинах с различным числом ножей.
6. Расчет производительности и основных элементов рубительной машины.
7. Способы крепления режущих ножей и периодичность их замены.
8. Способы выброса щепы из рубительных машин.
Тема 4.
1. За счет чего происходит отделение волокон от древесины в процессе дефибрирования ?
2. Какой дефибрер является наиболее распространенным в ЦБП и почему ?
3. За счет чего происходит прижим баланса к дефибрерному камню в дефибрерах различных конструкций ?
4. Как и с помощью чего производится насечка дефибрерного камня ?
5. Каково назначение боковых и торцевых гребенок на шахте дефибрера ?
6. На что затрачивается потребляемая мощность ?
7. Какова температура и давление в зоне дефибрирования ?
8. Какие усилия действуют на камень ?
Тема 5.
1. Различные формы корпуса котла периодической варки. Чем это обусловлено ?
2. Коррозия корпуса котла и способы защиты от нее.
3. Расчет корпуса котла на прочность.
4. Способы соединения листов корпуса варочного котла. В чем заключаются особенности биметаллических котлов ?
5. Уплотнительные щепы. Необходимость уплотнения щепы при загрузке.
6. Способы удаления готовой целлюлозы из варочных котлов.
7. Арматура варочного котла. Устройство заборных сит циркуляционно-подогревательной системы.
8. Достоинства и недостатки биметаллических варочных котлов по сравнению с футерованными.
9. Схема получения сернистого газа и оборудование для этого.
10. Конструкция печей для обжига шлака и известняка.
11. Техника безопасности при эксплуатации оборудования цехов: кислотных, варочных, каустизации и регенерации.
12. Устройство дозатора щепы устройства «Камюр». Регулирование его производительности.
13. Конструкции и назначение питателей низкого и высокого давления.
14. Конструкция и назначение пропарочной трубы установки «Камюр».
15. Устройство и принцип работы питающие камеры.
16. Конструкция и работа варочного котла «Камюр».
17. Назначение, конструкция и работа установки для непрерывной варки типа «Камюр».
Тема 6.
1. Типы отбельных башен с различным направлением движения массы. Мешальные устройства.
2. Защита отбельных башен от коррозии.
3. Смесители отбельных установок одно- и двухвальные, дисковые и др.
4. Отбельные башни со встроенным диффузором для промывки целлюлозы. Конструкция и работа промывочного устройства.
Тема 7.
1. Какие существуют основные схемы сортирования ?
2. Каковы принципы работы сортирующего оборудования?
3. Какова траектории движения сит ?
4. Какова роль гидродинамических лопастей в сортировках ?
5. На чем основан принцип работы вихревых конических очистителей ?
6. Каковы различия в принципах работы шаберных и бесшаберных сгустителей ?
Тема 8.
1. Назовите основные типы размалывающего оборудования.
2. Каковы преимущества дисковых мельниц?
3. Области применения конических и дисковых мельниц.
4. Что такое фибриллирование бумажного волокна ?
5. Усилия, действующие на ротор конической и дисковой мельниц.
6. Расчет мощности конических и дисковых мельниц.
7. Материал гарнитуры размалывающих машин.
Тема 9.
1. Какими параметрами характеризуется бумагоделательная машина?
2. Как определяется скорость отдельных частей бумагоделательной машины?
3. Как определяется скорость машины по приводу?
4. Каковы основные стадии изменения скорости машины?
5. Куда поступают оборотная вода и брак на бумагоделательной машине?
Тема 10.
1. В чем заключается назначение формующей доски?
2. Что такое осевший слой волокон?
3. Чем отличается обезвоживание на желобчатых валиках от обезвоживания на гладких регистровых валиках?
4. Где заканчивается участок формования бумажного полотна?
5. Какие валы сеточной части делаются приводными?
6. как создается вакуум в мокрых и сухих отсасывающих ящиках?
7. Какие стадии процесса обезвоживания различают на отсасывающих ящиках?
8. Какие расчеты производятся с валами сеточной части?
9. Какие исходные данные необходимы для проведения технологического расчета сеточной части?
10. Каковы преимущества двухсеточных формующих устройств?
11. Что дает использование нескольких формующих установок на картоноделательных машинах?
Тема 11.
1. Какие наиболее важные тенденции можно выделить в современных конструкциях прессовых частей?
2. Какие прессы относятся к прессам с продольной фильтрацией?
3. Для чего производится бомбировка валов?
4. В чем преимущества валов с регулируемым прогибом?
5. Из каких материалов изготавливаются сукна?
6. Какие виды сукномоек используются в прессовой части?
Тема 12.
1. Какие существуют основные способы сушки?
2. Каково назначение сукон и сеток в сушильной части?
3. Каковы параметры пара, используемого в сушильной части?
4. Как можно интенсифицировать процесс сушки?
5. Каково главное достоинство контактной сушки?
6. Какие устройства применяют для удаления конденсата из сушильного цилиндра?
Тема 13.
- Какие основные способы заправки применяются на каландрах?
- Какой вал каландра является приводным?
- Каковы преимущества периферического наката?
4. Чем обеспечивается постоянство линейной скорости намотки на периферическом накате?
Тема 14.
1. Какой тип привода применяется на современных БДМ?
2. Какие типы электродвигателей применяются для привода БДМ?
3. Какие существуют методы расчета потребляемой мощности?
4. На что затрачивается основная часть мощности на привод в сеточной части машины?
Тема 15.
1. В чем заключается принцип суперкаландрирования?
2. За счет чего создается давление в зонах контакта батареи валов?
3. Какие существуют типы заправки в продольно-резательных станках?
4. Какие механизмы резки применяют ПРО?
Тема 16.
1. Что такое единая система планово-предупредительного ремонта?
2. Каким образом составляется график ППР?
3. Что такое централизованная система ремонта?
4. Назовите виды ППР.
7.3 Выходной контроль знаний студентов
Вопросы выходного контроля знаний студентов включают в себя перечисленные выше комбинации вопросов текущего контроля по всем рассматриваемым темам курса и выдаются на экзамене, а также задаются студентам при защите курсового проекта.
8 ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ
8.1. Корообдирочные барабаны
В качестве иллюстрированного материала при самостоятельной работе используются:
- сборочные чертежи или чертежи общего вида барабанных корообдирок: В-11, КВ-60, КВ-425, КВС-580;
- чертежи закрытой и открытой секции, чертежи крепления бандажей и зубчатого венца привода на секциях барабанной корообдирки, чертеж опорной станции;
- чертеж затвора на выходе открытой секции и торца барабана со стороны подачи балансов.
8.1.2. Сравнительный анализ конструкций барабанных корообдирок по экологическим, экономическим, технологическим и конструктивным показателям
При анализе необходимо прорабатывать следующие вопросы:
1. Классификация барабанных корообдирок по ОСТ 26-08-2002 «Барабаны корообдирочные».
2. Из каких основных узлов состоит корообдирочный барабан?
3. В каких единицах измеряется производительность корообдирочных баробанов?
4. В чем заключается конструктивное отличие корообдирочных барабанов для сухой окорки древесины, имеющих одинаковый индекс с корообдирками для полусухой окорки, от последних?
5. В чем назначение и какова конструкция закрытой секции корообдирочного барабана для полусухой окорки?
6. В чем состоит назначение и какова конструкция открытой секции корообдирочного барабана для полусухой окорки?
7. В чем состоят конструктивные отличия открытой и закрытой секций корообдирочных барабанов?
8. Каков механизм отделения коры от древесины в закрытой секции корообдирочного барабана?
9. Что происходит с корой, отделенной от древесины в закрытой секции барабана?
10. Каковы размеры отверстий для удаления коры в открытой секции? Какова толщина стенок открытой и закрытой секций?
11. Какие конструктивные элементы предусмотрены в закрытой секции для поддержания в ней постоянного уровня воды?
12. Из каких соображений выбирается расстояние между опорными роликами по длине секций?
13. Какими способами производится крепление бандажей и зубчатых венцов к секциям корообдирочного барабана? Почему происходит самоотвинчивание болтов при болтовом креплении? Пояснить физику явления.
14. В чем состоят конструктивные отличия бандажей корообдирочных барабанов ВД-11, КВ-60, КВ-425? В чем состоит недостаток бандажей у корообдирок ВД-11 и КВ-60?
15. Как располагаются секции барабанной корообдирки по отношению к горизонтальной плоскости? Что является побудителем движения балансов вдоль секции корообдирок?
16. Что раньше выходит из строя вследствие износа контактной поверхности: ролики или бандаж? Где выше показатели твердости поверхности контакта: у роликов или бандажа?
17. С какой целью ролики, расположенные с противоположных сторон барабана, соединены общей связью или тягой? Что может произойти в случае разрушения тяги?
18. Какова масса открытой и закрытой секций? Какова масса балансов в секциях?
19. Какова величина модуля зубчатого зацепления привода барабана? Что такое модуль зубчатого зацепления? Как его измерить?
20. На что затрачивается мощность электродвигателя привода барабанной корообдирки?
21. Какой тип электродвигателей применяется для привода вращения корообдирочных барабанов? Каким образом путем внешнего осмотра определить тип электродвигателя?
22. В чем достоинства и недостатки сухого способа окорки?
23. В чем заключаются преимущества каскадного расположения секций корообдирочного барабана?
24. При каких условиях достигается наибольшая производительность корообдирочного барабана?
25. В каком месте поперечного сечения балансов в корообдирочном барабана происходит наиболее интенсивная очистка балансов от воды?
26. Каким способом в производственных условиях можно определить оптимальную степень загрузки корообдирочного барабана?
27. Имеется несколько типов привода для перемещения задворов на выходном конце корообдирочного барабана: электрический, пневматический и гидравлический. Какой тип привода наиболее надежен?
28. Как определить усилие создаваемое балансами на затвор барабана?
29. Как рассчитать натяг, с которым нужно посадить бандаж на секцию корообдирочного барабана? Как его измерить при монтаже?
30. При окорке сплавного и свежесрубленного баланса кора отделяется в виде хлыстов, сворачивающихся к моменту выхода из барабана в клубки, которые приходится удалять из транспортера вручную. Каким способом можно предотвратить образование клубков?
31. Каким способом можно уменьшить ширину щелей в корообдирочном барабане в случае, если предприятие начнет работать на тонкомерном балансе?
32. Каковы пути повышения производительности корообдирочных барабанов? Чем ограничивается частота вращения секций?
33. Каким способом можно интенсифицировать удаление коры из корообдирочного барабана?
34. Каковы основные правила техники безопасности при работе на корообдирочных барабанах?
34. В чем состоят действия мастера древесно-подготовительного цеха при пожаре и по сигналу воздушной тревоги?
8.1.3. Индивидуальное задание
При проработке темы «корообдирочные барабаны» студентами выполняется индивидуальное задание. Темы индивидуального задания (индекс задания) и номера вопросов, ответы на которые должны быть представлены, выдаются преподавателем заблаговременно из перечисленных в табл.8.1 и в разделе 8.2.
При выполнении индивидуального задания определяется диаметр барабана, его длина, размеры щелей для отвода коры, потребляемая мощность и выбирается тип электродвигателя привода. Некоторые справочные данные для выполнения индивидуальных заданий приведены в табл. 1.2, 1.3, 1.4.
8.2. Рубительные машины
8.2.1. Рассматриваются
- сборочные чертежи и чертежи общего вида рубительных машин АЗ-1, МРН-150, МРН-300;
- чертежи ротора рубительной машины (вал и диск в сборе), подшипникового узла лицевой стороны с механизмом осевого перемещения ротора и подшипникового узла приводной стороны, чертежи подающего патрона, чертежи ножей рубительных машин, чертежи установки ножей на диске.
8.2.2. Сравнительный анализ рубительных машин по экономическим, технологическим и конструктивным показателям
При анализе необходимо проработать следующие вопросы:
1. Классификация рубительных машин по характеру отруба.
2. Классификация рубительных машин по ОСТ 26-08-1258-84 «Машины рубительные». Типы и основные параметры. Какие особенности ОСТа следует отметить?
3. Классификация рубительных машин по направлению подачи балансов в патрон машины. Анализ достоинств и недостатков.
4. Классификация рубительных машин по направлению выброса щепы. Анализ достоинств и недостатков (чертежи).
5. Из каких основных узлов состоит рубительная машина?
6. Назначение маховика в рубительных машинах.
7. Каким способом регулируется зазор между ножами на диске и контрножом? Каким должен быть зазор при нормальной работе?
8. Куда движется щепа после отруба в машинах с безударным выбросом?
9. Для какой цели на диске рубильной машины устанавливаются лопасти? Почему нет лопастей на диске машин с безударным выбросом щепы?
10. Каким образом регулируется выступ ножей над поверхностью диска у рубильных машин различных типов? Какова толщина ножей рубильных машин? Материал ножей.
11. Каким способом диск крепится к валу рубильной машины?
12. С какой целью на диске устанавливают накладные сменные сектора между смежными ножами? С какой целью делается наплавка на колодке ножа?
13. Почему выход кондиционной щепы на многоножевых машинах больше, чем на малоножевых?
14. Почему дно подающего патрона имеет конусообразную форму?
15. Какие типы электродвигателей применяются на рубительных машинах при потребляемой мощности до 1000 кВт и более 1000 кВт?
16. Из каких деталей состоит зубчатая муфта, соединяющая вал рубительной машины и вал электродвигателя? Почему применяется именно зубчатая муфта?
17. Принципиальное отличие в установке подшипника с лицевой стороны по сравнению с установкой подшипника с приводной стороны.
18. Как произвести монтаж и демонтаж подшипников рубительной машины?
19. Что обозначает термин «высота потока» измельчаемой древесины?
20. Способы глушения шума рубительных машин?
21. С какой целью на торце диска со стороны лезвий ножей вблизи периферии диска просверлены глухие отверстия диаметром 20-25 мм?
22. Какое усилие необходимо приложить к ободу диска, чтобы вывести его из неподвижного состояния? Сможет ли это сделать рабочий без грузоподъемных средств?
8.2.3. Индивидуальное задание
При выполнении индивидуального задания выбирается частота вращения диска, рассчитывается число ножей на диске, определяется потребляемая мощность и выбирается тип электродвигателя (табл.1.4)
8.3. Варочные котлы
Иллюстративный материал и литература
- сборочные чертежи футерованного котла для варки сульфитной целлюлозы с однослойной и двухслойной обмуровкой;
- cборочные чертежи установки для периодической варки сульфитной целлюлозы с биметаллическими варочными котлами КВСи-320; чертежи корпуса котла, парового уплотнителя, механизированной крышки варочного котла, подогревателя кислоты, сит циркуляциляционно-подогревательной системы;
- схема непрерывной варки целлюлозы «Камюр», чертежи дозатора, расходомера щепы, питателей низкого и высокого давления, пропарочной камеры, питающей трубы с устройством для удаления тяжелых включений из щепы, варочного котла «Камюр», загрузочного и разгрузочного устройства котла «Камюр»;
- сборочный чертеж установок «Пандия» со шнековым и роторным питателями; чертежи шнекового и роторного питателей, варочной трубы и разгрузочного устройства.
8.3.2. Анализ конструкции варочного оборудования
При проработке конструкции варочного оборудования периодического и непрерывного действия необходимо дать ответы на следующие вопросы:
1. Основные параметры котлов периодического действия. Каким нормативным документам регламентируются эти параметры? Допускаются ли отклонения от установленных нормативов? Учитывается ли при расчете объема котла объем, занимаемый ситами циркуляционно-подогревательной системы?
2. Формы корпуса котлов периодического действия. Их достоинства и недостатки. Для чего служит тороидальный переход?
3. Котлы периодического действия с заборным ситом циркуляционно-подогревательной системы, расположенными заподлицо со стенкой. Достоинства конструкции. Дать расчет экономического эффекта от данной конструкции. За счет чего он достигается?
4. С какой целью в бетонный слой футерованных варочных котлов для варки сульфитной целлюлозы добавляется прямая стальная стружка?
5. В каких случаях применяется двухслойная футеровка сульфит-варочных котлов с использованием замазок «ферганит»?
6. Причины выхода из строя футеровки варочных котлов для варки сульфитной целлюлозы.
7. Что такое рабочее давление в сосуде? Что такое расчетное давление? В каких случаях учитывается гидростатическое давление столба жидкости в сосуде?
8. При каком давлении производятся гидравлические испытания варочных котлов?
9. В соответствии с каким нормативным документом производится расчет толщины стенки варочных котлов? По какой формуле производится расчет цилиндрической части варочного котла? Каким образом определяются прибавки к расчетной толщине стенки?
10. Из какого материала изготавливается корпус котла для варки сульфитной целлюлозы? Какие имеются резервы в части экономии металла при изготовлении котлов?
11. Каковы достоинства биметаллических котлов при варки сульфитной целлюлозы по сравнению с футерованными?
12. Требования, которые необходимо соблюдать при сварке биметаллических варочных котлов. Как контролировать качество сварных швов?
13. Какие эксплутационные требования необходимо соблюдать, чтобы избежать коррозии плакирующего слоя котлов для варки сульфитной целлюлозы?
14. В каких случаях в процессе эксплуатации корпус котла испытывает внешнее давление?
15. Перечислить арматуру котла периодического действия и ее назначение.
16. Как определить производительность насоса циркуляционно-подогревательной системы котлов периодического действия? Как определить площади сит циркуляционно-подогревательной системы?
17. Каким образом осуществляется установка сит циркуляционно-подогревательной системы в варочном котле? В чем состоит особенность установки сит, обусловленная разными коэффициентами теплового расширения корпуса котла, изготавливаемого из углеродистой стали, и сит, изготавливаемых из нержавеющей стали?
18. Сальник циркуляционного насоса сильно пропускает щелок, несмотря на новую набивку и систематическую подтяжку нажимной втулки. Каковы могут быть причины неплотности сальника и как их устранить?
19. В чем особенности пуска в работу двухходового подогревателя щелока с плавающей головкой?
20. С какой целью между цилиндрической и конической частями варочного котла делается тороидальный переход?
21. Назначение дозатора-расходомера щепы установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр». Как регулируется производительности дозатора? Может ли установка работать без дозатора?
22. Назначение питателя низкого давления варочной установки «Камюр». Почему ротор питателя делается конусным? Что бы дало увеличение конусности ротора с 1:20 до 1:12 или более? Какие бы при этом возникли конструктивные трудности?
23. У питателя низкого давления сильно изнашивается ротором верхняя часть корпуса. Почему это происходит? Как можно уменьшить износ?
24. С какой целью в верхней части корпуса питателя низкого давления делаются две продольные щели шириной 40-60 мм?
25. Назначение пропарочной цистерны варочной установки «Камюр». Почему в цистерне происходит удаление воздуха из щели? Как можно рассчитать количество удаленного воздуха?
26. Конструкция наклонной пропарочной цистерны. Ее экономические достоинства. Почему пропарочные цистерны изготавливаются из биметалла или целиком из нержавеющей стали?
27. Каким способом производится отделение тяжелых включений из щепы в современных установках «Камюр»?
28. Назначение и конструкция питателя высокого давления варочной установки «Камюр». Какова форма карманов в поперечном направлении? С какой целью осуществляется циркуляция щелока на участке «питательная труба – питатель высокого давления»?
29. По каким параметрам питателя высокого давления можно судить о большом износе ротора? Какие технические решения принимаются для устранения гидравлических ударов в системе «питатель высокого давления - варочный котел»?
30. С какой целью в питателе высокого давления сделана обводная труба, соединяющая полости со стороны торцов ротора?
31. С какой целью необходимо разбавлять щепу перед варочным котлом «Камюр» щелоком до гидромлдуля 1:30?
32. Назначение загрузочного устройства котла «Камюр». Для чего необходим шнек? Какой зазор должен быть между ситом и шнеком для нормальной работы загрузочного устройства? Что служит датчиком уровня щепы в котле?
33. Из каких реакционных зон состоит варочный котел «Камюр»? Почему после каждого пояса сит циркуляционно-подогревательной системы диаметр котла увеличивается?
34. Что дает экстракция (оттяжка) горячих черных щелоков в нижней зоне варки? Как используется тепло паров вскипания щелоков, отбираемых в зоне экстракции?
35. Каково назначение центральной трубы в варочном котле «Камюр»?
36. Какие технические решения принимаются для уменьшения забивания сит циркуляционно-подогревательной системы котла «Камюр»?
37. Из каких деталей и узлов состоит загрузочное устройство котла «Камюр»? Назначение конуса, укрепленного на мешалке, и изогнутых лопастей.
38. Каким способом поддерживается давление внутри варочного котла «Камюр»?
39. Каким способом можно уменьшить количество непровара, поступающего на сортирование из котла «Камюр»?
40. В чем состоят достоинства и недостатки многотрубных установок со шнековыми и роторными питателями?
41. В чем достоинства шнекового питателя конструкции ЛенНИИЦмаш? Какие конструктивные решения предусмотрены в шнековом питателе для устранения проворачивания спрессованной пробки из щепы?
42. В каких случаях срабатывает запорный тарельчатый клапан в верхней части аппарата в многотрубных установках со шнековым питателем?
43. Какие силовые факторы действует на выдувное колено котла периодического действия при опоражнивание котла?
44. Какие известны способы модернизации установок непрерывной варки типа «Камюр»?
8.3.3. Индивидуальное задание
Темы индивидуальных заданий по варочному оборудованию представлены в табл. 8.5.
При выполнении индивидуального задания производится расчет толщины стенок варочного котла в нескольких сечениях (в одних случаях без учета гидростатического давления, в других – с учетом гидростатического давления, создаваемого столбом варочного раствора и щепой). Расчету подвергаются также верхнее и нижнее днища варочных котлов, производится расчет укрепления отверстий в корпусе котла. При расчете варочных труб установки «Пандия» , пропарочной и пропиточной камер, питателей низкого и высокого давления производится расчет толщины торцевых крышек. Указанные расчеты производятся в соответствии с ГОСТ 142449-80 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность».
При проведении расчетов особое внимание следует обратить на выбор рабочего и расчетного давления, расчетной температуры, допускаемых напряжений и прибавок к расчетной толщине стенки: прибавки на коррозию, прибавки по технологическим, монтажным и другим соображениям. Определяющее значение для долговечной и надежной работы варочного оборудования имеет правильный выбор марки кислотоупорной стали, применяемой для защиты от коррозии внутренней поверхности варочных котлов. При этом следует учитывать, что в варочном растворе может содержаться значительное количество хлоридов и сульфатов, приводящих к ускоренной коррозии плакирующего слоя биметалла.
Полученное расчетное значение толщины стенки варочного котла следует округлять до ближайшего стандартного значения толщины листов проката, применяемого для изготовления корпуса котла (как в большую так и в меньшую).
При назначении исполнительной толщины стенки литых деталей (корпуса питателей) необходимо учитывать возможность изготовления этих деталей методом литья с расчетной толщиной стенки, а также учитывать наличие в корпусах больших отверстий для входа и выхода щепы.
Основные размеры котлов периодического действия приведены в табл. 8.6.
8.4. Размалывающие машины
8.4.1. Иллюстративный материал
Сборочные чертежи и чертежи общего вида дисковых мельниц: однодисковых типа МД-1 и МД-2; сдвоенных типа МДС-00; однодисковых для высокой концентрации со шнековой подачей типа МД-1Ш7; двухдисковой типа Вауар; однодисковой с гидроприсадкой типа Сутерленд; конических мельниц типа МКЛ и МКН;
- чертежи сборочных единиц ротора и статора, механизмов присадки ротора (электрического и гидравлического), вариантов гарнитур, подшипниковых узлов.
8.4.2. Сравнительный анализ конструкций ножевых размалывающих машин
При анализе необходимо проработать следующие вопросы:
1. Классификация ножевых размалывающих машин. Типы дисковых мельниц, в том числе по ГОСТ 2366-79 «Мельницы дисковые. Типы и основные параметры». Типы конических мельниц, в том числе по ОСТ 26-08-1116-74 «Мельницы конические. Типы и основные параметры». Что означают буквенные и цифровые индексы в марках мельниц?
2. В чем состоят преимущества дисковых мельниц перед коническими?
3. Какие основные геометрические характеристики используются для расчета конструктивных параметров мельниц?
4. Что характеризуют показатели секундной режущей длины и площади контакта ножей ротора и статора? Какие способы можно предложить для увеличения первого из этих показателей?
5. Каковы современные представления о механизме процесса размола в ножевых размалывающих машинах? Какова оптимальная ширина ножей? Что такое удельная нагрузка на кромки ножей и как можно регулировать ее при работе мельниц? Что такое оптимальная удельная нагрузка на кромки ножей?
6. Как движется масса в дисковой мельнице при размоле массы низкой и высокой концентрации? За счет чего образуется обратный поток массы в каналах статора?
7. Чем объяснить возрастание напора при прохождении массы через мельницу? Как можно регулировать прирост напора? Что такое работа мельницы в режиме «прокачивания» и в режиме «удержания» массы? Показать на чертеже гарнитуры.
8. Из каких составляющих складывается мощность мельницы? Как рассчитать каждую составляющую? Как их определить в условиях производства? За счет чего можно повысит коэффициент полезного действия мельницы?
9. Какими показателями характеризуется технологический эффект работы мельницы? Какие видоизменения претерпевает волокнистый материал при прохождении мельницы?
10. Какие рекомендации существуют по выбору окружной скорости и частоты вращения ротора мельницы при размоле массы низкой концентрации (до 3%); высокой концентрации? Чем обосновывается выбор необходимой скорости?
11. Из каких составляющих складывается нагрузка, действующая на упорный подшипник дисковой мельницы при работе на массе низкой и высокой концентрации? Какие нагрузки воспринимаются радиальным подшипником?
12. Как работает узел сальникового уплотнения вала ротора? На чем основан принцип работы сальниковых уплотнений? Каковы нормальные условия работы сальникового уплотнения?
13. На чем основан принцип работы упорного подшипника скольжения (подпятника) вала ротора дисковой мельницы?
14. Происходит перегрев масла, поступающего на охлаждение подшипниковых узлов мельницы. Объяснить причины и методы устранения перегрева.
15. Как обеспечить замену изношенной гарнитуры дисковой и конической мельниц? Чем объяснить применение гарнитуры дисковых мельниц из нержавеющей стали, бористого чугуна, с алмазным напылением?
16. Последовательность операций при работе и сборке мельниц с целью замены подшипников. Какая конструкция корпуса подшипникового узла дисковой мельницы предпочтительна: с аксиальным или радиальным методом сборки?
17. В каких случаях применяется параллельная, а в каких последовательная установка мельниц в потоке? Что можно рекомендовать для уменьшения прироста гидравлического напора в конце потока последовательно установленных мельниц?
18. За счет каких параметров можно повысить технологическую производительность мельниц?
19. Основные правила техники безопасности при работе на размалывающих машинах. Какие блокировки можно рекомендовать для безаварийной работы мельниц?
20. Какому типу балансировки должны подвергаться роторы конических и дисковых мельниц? Ответ обосновать. Как эти работы конкретно выполнить?
21. Каким путем движется бумажная масса в двухдисковых мельницах? Их преимущества перед однодисковыми.
22. В технологическим потоке установлены две мельницы. Необходимая степень помола может быть достигнута на одной мельнице. Какой вариант и почему предпочтительнее: работа с одной мельницей или с двумя мельницами?
23. Порядок составления технологического регламента на размол. Какие измерения следует провести в условиях производства, чтобы составить технологический регламент на размол?
7.4.3. Индивидуальное задание
При выполнении индивидуального задания на основании исходных данных, приведенных в табл. 7.7 рассчитывается секундная режущая длина, диаметр размалывающей гарнитуры, определяется частота вращения ротора дисковой мельницы, рассчитывается полезная и гидравлическая мощность, напор, развиваемый мельницей при работе в режиме «прокачивания» и «удержания» массы.
Таблица 8.1.
Темы индивидуальных заданий по разделу
«Корообдирочные барабаны»
| № пп | Индекс задания | Производи- тельность, м3/ч | Порода древе- сины | Назначение щепы | Источник поступления балансов |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | 100 100 50 50 60 60 40 40 150 150 175 175 100 100 30 30 80 80 200 30 120 120 | ель сосна береза сосна ель сосна ель ель ель сосна ель сосна осина береза сосна ель ель сосна сосна осина ель ель | сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт сульфатная варка, 1 сорт | сплавная со склада зимой со склада летом со склада зимой сплавная сплавная со склада зимой сплавная сплавная сплавная сплавная сплавная со склада летом со склада зимой сплавная со склада зимой сплавная сплавная со склада зимой со склада зимой сплавная со склада летом |
Таблица 8.2.
Плотность основных древесных пород, кг/м3
| | Плотность 1 м3 древесины при различной влажности, % | ||||||
| 0 | 15 | 20 | 35 | 40 | 45 | 50 | |
| Ель Сосна Береза Осина | 440 500 610 470 | 460 540 650 500 | 490 560 670 550 | 560 625 790 600 | 630 700 880 870 | 690 760 960 710 | 780 840 1060 750 |
Таблица 8.3.
Средняя толщина коры для различных диаметров
хвойных стволов, мм
| Группа диаметров, см | Ель | Сосна |
| 16 18 20 24 28 32 36 40 | 4,0 4,5 6,0 7,0 7,5 8,0 9,0 9,0 | 3,0 3,5 4,5 5,5 6,0 6,5 7,5 8,5 |
Таблица 8.4.
Защищенные асинхронные электродвигатели с фазовым ротором
| Марка | Мощность, кВт | Синхрон. час- тота вращения ротора, мин-1 | Скольжение, % | Коэффициент перегрузки |
| 4АНК200L4У3 4АНК225М4У3 4АНК250SА4У3 4АНК250SВ4У3 4АНК250М4УЗ 4АНК280S4У3 4АНК280М4У3 4АНК315S4У3 4АНК315М4У3 4АНК355S4У3 | 45 55 75 90 110 132 160 200 250 315 | 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 | 3,5 3,6 4,5 4,0 3,5 2,9 2,6 2,5 2,5 2,2 | 3,0 2,5 2,3 2,5 2,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 |
Таблица 8.5
Типы индивидуальных заданий по разделу «Варочные котлы»
| № пп | Индекс | Типы индивидуальных заданий |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | Сульфитварочный котел объемом 200 м3 , диаметр 5000 мм Варочный котел установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр» производительностью 600 т/сутки, диаметр котла 5200/5500 мм Пропиточная труба многотрубной установки непрерывной варки целлюлозы «Пандия» производительностью 150 т/с Варочная труба многотрубной установки непрерывной варки целлюлозы «Пандия» производительностью 150 т/с, диаметр трубы 1000 мм Сульфитварочный котел объемом 160 м3 , диаметр 5000 мм Варочный котел установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр» производительностью 600 т/сутки, диаметр котла 5200/5500 мм Сульфитварочный котел объемом 250м3 , диаметр 5000 мм Сульфитварочный котел объемом 100м3 , диаметр 3600 мм Сульфитварочный котел объемом 200м3 , диаметр 6000 мм Варочный котел установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр» производительностью 1000 т/сутки, диаметр котла 5000/5280 мм Сульфитварочный котел объемом 250м3 , диаметр 5000 мм Варочный котел установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр» производительностью 600 т/сутки, диаметр котла 5200/5500 мм Варочный котел установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр» производительностью 600 т/сутки, диаметр котла 5200/5500 мм Сульфатварочный котел объемом 250м3 , диаметр 5000 мм Сульфатварочный котел объемом 250м3 , диаметр 5000 мм Сульфатварочный котел объемом 250м3 , диаметр 5000 мм Подогреватель кислоты сульфитварочного котла объемом 320 м3. Диаметр корпуса подогревателя 1200 мм Пропарочная камера установки непрерывной варки «Камюр» производительностью 300 т/с. Диаметр камеры – 1500 мм Питатель низкого давления установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр» производительностью 800 т/с. Диаметр ротора питателя максимальный – 1075 мм Роторный питатель высокого давления установки непрерывной варки «Пандия» производительностью 150 т в сутки, диаметр ротора 620 мм Питатель высокого давления установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр» производительностью 1000 т/с. Диаметр ротора питателя максимальный – 1240 мм Питатель высокого давления установки непрерывной варки целлюлозы «Камюр» производительностью 450 т/с. Диаметр ротора питателя максимальный – 910 мм |
Таблица8.6
Конструктивные параметры котлов периодического действия
| Участки корпуса котла | Обозначение элементов участка, м | Объем варочных котлов | ||||||||
| для сульфитной варки | для сульфатной варки | |||||||||
| 160 | 200 | 250 | 320 | 400 | 100 | 125 | 160 | 200 | ||
| Верхняя коническая Верхний тороидальный переход Цилиндрическая часть Нижний тороидальный переход Нижняя коническая часть Общая высота котла | d1 D1 H6 H7 h5 D h4 h3 d2 D2 h1 h2 H | 0,80 3,52 1,38 0,60 1,76 5,00 4,36 1,25 0,80 4,32 0,50 3,05 12,9 | 0,80 3,52 1,38 0,60 1,76 5,00 6,36 1,25 0,80 4,32 0,50 3,05 14,9 | 0,80 3,88 1,56 0,60 1,94 5,50 6,20 1,375 0,80 4,76 0,50 3,525 15,7 | 1,00 4,24 1,63 0,60 2,12 6,00 6,75 1,5 0,80 5,20 0,50 3,90 17,0 | 1,00 4,52 1,77 0,60 2,26 6,40 7,57 1,60 0,80 5,52 0,50 4,20 18,5 | 0,80 2,54 0,87 0,50 1,27 3,60 7,16 0,90 0,70 3,12 0,50 2,10 13,3 | 0,80 2,82 1,02 0,50 1,41 4,00 6,87 1,00 0,70 3,46 0,50 2,40 13,7 | 0,80 2,82 1,02 0,50 1,41 4,00 9,67 1,00 0,70 3,46 0,50 2,40 16,5 | 0,80 3,20 1,18 0,50 1,60 4,50 9,22 1,125 0,70 3,90 0,50 2,775 16,9 |
Рис.7.1 Схема корпуса варочного котла
Таблица 8.7.
Темы индивидуальных заданий по разделу «Размалывающие машины»
| № пп | Индекс зада- ния | Произво- дитель- ность т/сут | Прирост степени помола, оШР | Вид размалываемой целлюлозы | Тип дисковой мельницы |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 | 50 75 25 40 20 60 30 5 40 50 50 50 40 20 20 20 50 30 75 25 100 50 | 10 4 6 8 7 10 12 15 10 12 8 6 6 7 6 12 10 10 10 8 10 10 | Сульфитная беленая Сульфатная небеленая Сульфатная беленая из березы Сульфатная беленая из осины Сульфитная небеленая Сульфитная небеленая Сульфитная беленая Сульфитная небеленая Сульфитная беленая Сульфитная небеленая Сульфитная небеленая Сульфатная небеленая Сульфатная беленая из осины Сульфатная небеленая Сульфатная беленая Сульфатная небеленая Сульфитная беленая Сульфатная беленая Сульфатная небеленая Сульфатная беленая из осины Сульфатная небеленая Сульфатная беленая | сдвоенная сдвоенная однодисковая однодисковая сдвоенная однодисковая однодисковая сдвоенная однодисковая однодисковая однодисковая однодисковая однодисковая однодисковая сдвоенная сдвоенная однодисковая сдвоенная однодисковая сдвоенная однодисковая сдвоенная |
9 УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
| В.А. Чичаев Н.Н.Непенин Ю.Н.Непенин Д.М.Фляте Г.А.Тордуа | Оборудование целлюлозно-бумажного производства. т.1. Оборудование для производства волокнистых полуфабрикатов. – М.: Лесная промышленность; Т.2. Бумагоделательные машины. – М.: Лесная промышленность Технология целлюлозы. Т.1. Производство сульфитной целлюлозы. М.: Лесная промышленность Технология целлюлозы. Т.2. Производство сульфатной целлюлозы. М.: Лесная промышленность Технология бумаги. – М.: Лесная промышленность Машины и аппараты ЦБП. М.: Лесная промышленность Оборудование ЦБП. – М.: Лесная промышленость | 1981 1981 1976 1990 1988 1986 |
| | ||
| 1968 1975 1970 1985 1983 1980 2004 |
Дополнительная литература
| С.М.Мазарский И.З.Малинский К.Ю.Эпштейн И.З.Малинский И.Я.Эйдлин О.А.Терентьев А.Александров Т.Н.Мельникова | Ремонт и монтаж оборудования ЦБП. – М: Лесная промышленность. Бумагоделательные и отделочные машины. – М.: Гослесбумиздат Бумагоделательное оборудование. Каталог. – М.: ЦИНТИХИМНЕФЕМАШ Справочник механика ЦБП\ под ред. М.И.Калинина. – М.: Лесная промышленность Гидродинамика волокнистых суспензий в ЦБП Реология и гидродинамика волокнистых суспензий |