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.

4.4. Сетки бумагоделательных машин

4.4. Сетки бумагоделательных машин

Сетка относится к одежде бумагоделательной машины и является рабочим конвейером, на котором осуществляется формование и обезвоживание полотна.

Сетки БДМ – важнейший элемент сеточного сто­ла. От качества сеток зависят качество гото­вой продукции и эффективность работы ма­шины. Требования к сеткам и их основные характеристики показаны ниже.

Номер сетки соответствует числу нитей основы, при­ходящихся на 1 см ширины сетки. Как правило, чем меньше масса 1 м 2 бу­маги и выше степень помола, тем больше номер применяемой сетки. Так, для га­зетной, писчепечатных, мешочной видов бумаги – №24…28.

Сетки подразделяются на одинарные, двой­ные и тройные (рис. 81 а, б, в, г). Сетка состоит из продольных нитей — основы и поперечных нитей — утка.

Рис. 81 — Виды плетения сеток: а – одинарная сетка (льняное плетение); б – одинарная сетка (полусаржевое плетение); в – двойная сетка; г – тройная сетка:1 – нити основы; 2 – нити утка

В настоящее время используются синтетические сетки. Синтетические сетки изготавливают из высокопрочного полиэфирного и полиамид­ного волокна, подвергнутого специальной термической обработке, с покрытием из синте­тических смол для повышения устойчивос­ти к истиранию.

Из-за низкого трения о сетковедущие валы синтетические сетки должны работать с большим натяже­нием. Это связано с увеличением расходов энергии, потребляемой сеточной частью. В процессе эксплуатации синтетические сетки удлиняются на 1,0…1,5 % .

В настоящее время выпускаются однослойные и многослойные (двух- и трехслойные) синтетические сетки.

Для снижения маркировки от сеточной ткани желательно применение тонких одно­слойных сеток с малым диаметром нитей. Однако такие сетки имеют малые стабильность и износостойкость. У двухслойных сеток эти недостатки проявляются гораздо слабее.

Для осуществления нормального процесса формования полотна на сетке необходимо, чтобы сетка была чистой и равномерно натя­нутой. Равномерность натяжения определя­ют по положению шва, который должен быть перпендикулярен к оси машины. Натяжение сетки на нижней ветви составляет 5. 8 кН/м, его необходимо поддерживать на минималь­но возможном уровне. Чем выше номер сет­ки, тем меньше должно быть ее натяжение. Промывка сетки осуществляется под давле­нием 3. 4 МПа из осциллирующих спрыс­ков, установленных с отклонением 10. 15 о от нормали по направлению движения сет­ки. Неподвижные спрыски имеют напор не более 2,8 МПа ввиду опасности растяжения сетки.

На продолжительность работы сетки влияют качество балансировки валов и их соосность, состав бумажной массы, значение рН среды, степень промывки массы и ее температура, величина разряжения в отсасывающих ящиках и материал их покрытий. Срок службы сеток зависит также от их типа и номера, конструкции сеточного стола и скорости машины. На быстроходных машинах срок службы синтетических сеток составляет 30…80 сут, на тихоходных – в 3…4 раза больше.

На рис. 82 приведен пример современной формующей сетки

В течение работы необходимо проводить натяжение и правку сетки. На рис. 83 и 84 показаны механизмы натяжения и правки. Схема правки приведена на рис. 85.

Рис. 83 — Механизм натяжения сетки:

1 – продольная балка; 2 – рычаг мембраны; 3 – мембрана; 4 – рычаг натяжного вала; 5 – сетка; 6 – натяжной вал; 7 – редуктор червячный с маховиком

Рис. 84 — Механизм натяжения сетки:

1 – продольная балка; 2 – рычаг мембраны; 3 – мембрана; 4 – рычаг сеткоправильного вала; 5 – сетка; 6 – сеткоправильный вал; 7 – лопатка; 8 – управляющий вентиль; 9 – редукционный клапан

Бумагоделательная машина. Устройство и принцип работы

Бумагоделательная машина представляет собой объединение производственных секций непрерывного действия, в результате работы которых из волокнистой суспензии получается бумага и картон. Различают два вида этого агрегата: столовые (с плоской сеткой) и цилиндровые (с круглой сеткой).

Более распространена столовая бумагоделательная машина , с помощью которой изготавливаются основные виды бумаги.

Основными секциями этой конструкции являются: сеточная, прессовая, сушильная и отделочная части.

Сеточная часть

Сеточная часть представляет собой бесконечную сетку, изготовленную из синтетических материалов или различных медных сплавов. В этой секции формуется бумажное полотно из сильно разбавленной суспензии и устраняется первая часть излишней воды. Эти этапы происходят вследствие свободного стекания взвеси и отсасывающего воздействия регистровых валиков. В дальнейшем обезвоживание осуществляется с помощью специальных вакуумных насосов.

Прессовая часть

После прохождения сеточной секции бумажное полотно с процентом сухости приблизительно 18–22% попадает в прессовую секцию. Здесь происходит удаление лишней воды механическим отжимом. Бумага пропускается через последовательно расположенные 2–3 вальцовых пресса под одновременным воздействием вакуума и давления. При этом увеличивается ее объемная масса и прочность, а впитывающая способность и пористость, наоборот, снижаются. Процесс прессования происходит между сукнами из шерсти, которые впитывают влагу и транспортируют полотно, а также выполняют немаловажную функцию защиты слабого бумажного полотна от разрушения. Для того чтобы добиться увеличения плотности и гладкости бумаги часто устанавливают дополнительные сглаживающие прессы.

Сушильная часть

В сушильную часть полотно бумаги поступает с сухостью около 45%. Эта секция бумагоделательной машины состоит из вращающихся цилиндров, расположенных в шахматном порядке и обогреваемых паром. На этом этапе производства бумажное полотно с помощью сукон придавливается к разогретым цилиндрам, что предотвращает его сморщивание и коробление. Движение его происходит с нижнего цилиндра на верхний, затем снова на нижний, расположенный рядом и т. д. Бумага в сушильной части высушивается до влажности 5–7%.

Отделочная часть

В отделочной секции находятся 5–10 чугунных отбеленных валов, расположенных друг над другом. Предварительно увлажненная холодной водой бумага движется сверху вниз между валами. После прохождения этого этапа бумажное полотно приобретает ровную, гладкую поверхность и равномерную толщину. Для предотвращения смятия полотно на накате наматывается в рулоны. При необходимости выпуска бумаги повышенной гладкости над накатом устанавливают дополнительное увлажняющее оборудование. Полученные рулоны далее поступают на продольно-разрезной станок, где разрезаются на части с необходимыми параметрами.

Специальное оборудование

Бумагоделательная машина также снабжена большим количеством автоматических приборов, обеспечивающих ее непрерывную работу. Задача этого дополнительного оборудования регулировать технологические параметры всего процесса. Для изготовления различных видов бумажного полотна устанавливаются свои технически обоснованные параметры, а именно рабочая скорость и ширина машины. Бумагоделательная машина может быть узкой и широкой.

Узкие машины с шириной полотна от 1,6 до 4,2 м в основном предназначаются для изготовления специальных технических, высококачественных документных бумаг. Широкие машины с шириной полотна более 6 м используются для производства мешочной и газетной бумаги. Рабочая скорость бумажной машины при производстве газетных и санитарно-гигиенических бумаг значительно превышает скорость при изготовлении высококачественных видов бумаг. Наличие специального оборудования и автоматических приборов способствует точности работы бумагоделательной машины и позволяет сократить количество обслуживающих ее рабочих до 3–8 человек.

Усовершенствование процесса производства

Для дальнейшего усовершенствования процесса производства бумаги необходимо изменение технологии выработки, увеличение производительности машины за счет ширины и скорости, модернизация устройства машины и ее узлов.

Увеличить производительность бумагоделательной машины за счет скорости и ширины помогут:

• специальные скоростные потокораспределители, выпускающие волокнистую суспензию на сетку с той скоростью, которая необходима при возросшей скорости движения сетки;
• гидропланки и регистровые валики, увеличивающие удаление влаги;
• различные виды прессов, такие как горячие и многовальные прессы, прессы с широкими отсасывающими камерами;
• закрепленные посередине отсасывающие валы, желобчатые рифленые валы, отсасывающие вакуумные сукномойки;
• накаты периферического типа с пневматическим прижимом бумажного полотна, используемые для намотки рулона 2200–2500 мм в диаметре.

Для сушильной секции бумагоделательной машины также успешно могут применяться: сифонное устранение конденсата, новые схемы расположения парораспределителей, более высокое паровое давление, замена сушильных сукон на сушильные сетки. В настоящее время идет активный поиск новых видов сушки, с целью замены традиционного вида на более усовершенствованный, который позволил бы повысить равномерность сушильного процесса и значительно уменьшить рабочую площадь сушильной секции. Такие новые виды сушки, как инфракрасное облучение, обдув горячим воздухом, диэлектрическая сушка и сушка под вакуумом имеют хорошие перспективы в будущем.

Принцип действия бумагоделательной машины

Бумагоделательная машина служит для изготовления бумаги из волокнистой массы путем отлива слоя волокон с последующим обезвоживанием, прессованием и намоткой в рулон. В царской России такие агрегаты начали использоваться со второй половины ХIX века. Они отличались низкой производительностью, слабым водоотделением, ручным управлением. Для ремонта требовалась остановка машин, но они обладали высокой надежностью и простотой конструкции. На Славутской бумажной фабрике такой агрегат был установлен в 1864 году и проработал до конца ХХ века.

Принцип действия машины

Существует 2 вида бумагоделательной машины: столовая — волокнистая масса распределяется на плоской бесконечной сетке и цилиндровая — с круглой сеткой. В основном используются столовые агрегаты, на цилиндровых изготавливается картон и некоторые виды бумаги. Машина выполнена по принципу последовательно установленных непрерывно действующих секций:

Кроме этого, имеется много вспомогательных систем и механизмов, обеспечивающих и контролирующих непрерывный цикл изготовления бумаги. Скорость движения бумажного полотна изменяется от 40 м/мин при производстве тонкой конденсаторной бумаги, до 1000 м/мин — газетной. Это очень энергоемкий агрегат, который потребляет до 30 МВт электроэнергии и 45 т пара. Для управления технологическим процессом используется АСУТП. При таких скоростях производить ручной контроль и регулировку параметров невозможно.

Процесс изготовления бумаги начинается с этапа подготовки сырья. Для этого используется смесительная камера, в которую поступают измельченные и предварительно очищенные от посторонних предметов, не участвующих в процессе (металл, камни, скотч и т. д.) компоненты бумаги — макулатура, ветошь. Если используется дерево, то предварительно подготовленную щепу варят в растворе едких веществ до полного растворения.

Готовая масса перекачивается насосами из смесительной части в бассейн бумагоделательной машины. Концентрация поступившей среды составляет 3-4 %. В емкости происходит постоянное перемешивание раствора для поддержания однородного состояния бумажной массы по всему объему. Подачей оборотной воды, содержащей включения целлюлозы, доводят концентрацию подготавливаемого раствора до 0,15-1.5 %, он направляется на очистную аппаратуру. Для этого используются узлоуловители, центрискрины и другие. После этого бумажная масса через напускное устройство поступает на сетку.

Качество изготавливаемого материала зависит от синхронности скоростей движения сетки и истечения суспензии. Отставание перемещения массы от сетки не должно превышать 5-10 %. Отклонение параметров в ту или другую сторону приводит к неравномерному распределению волокон по площади сетки и их ориентации в сторону движения полотна. Это отражается на плотности, однородности и прочности изготавливаемой продукции.

Формирование бумаги

Отлив листа — это процесс фильтрации, при котором по мере удаления воды, образуется волокнистый слой. После прохождения регистровой части сеточного стола образуется полотно с концентрацией массы около 3 %. При достижении таких значений заканчивается «зеркало залива» и вводятся понятия «бумага, бумажное полотно» и его сухость. Процесс отлива наиболее интенсивно проходит в регистровой части, расположенной в первой трети стола. Погрешности, допущенные на этой стадии, уже не смогут быть исправленными во время изготовления бумаги и будут являться дефектом продукции.

Качество отлива бумаги и положение волокон относительно направления движения потока зависят от характера и концентрации массы, скорости движения сетки и истекания коллоидного раствора, интенсивности фильтрации воды. В свою очередь, эти параметры зависят и определяются назначением изготавливаемой продукции.

В некоторых случаях возникает необходимость увеличить скорость обезвоживания полотна, например, для предотвращения флокуляции, то есть образования сгустков волокон. На протекание этого процесса в значительной мере влияет концентрация массы. При низких значениях происходит активная фильтрация воды, что в значительной степени снижает вероятность возникновения флокуляции.

С другой стороны, слишком обильное водоотделение приводит к вымыванию волокон, особенно мелких фракций. Интенсивно этот процесс происходит в начальной стадии листообразования. В конечном счете это приводит к уменьшению содержания наполнителя в нижней (сеточной) стороне листа. Этот дефект устраняется уменьшением скорости фильтрации.

Изменение интенсивности водоотделения происходит с увеличением толщины листа и сопротивления фильтрации. Это приводит к необходимости применения принудительных методов обезвоживания волокнистого слоя. Для этого применяются отсасывающие ящики. В них специальными насосами создается вакуум, позволяющий удалять влагу, которая не успела стечь в начальной стадии бумагообразования.

Сеточный стол заканчивается устройством, которое называется отсасывающим гауч-валом. В его камере поддерживается вакуум 30-70 кПа, что дает возможность эффективно отсасывать влагу. Под гауч-валом расположена ванна, в которую идет слив воды и сброс так называемого мокрого брака. Это — отсеченные кромки бумажного полотна, срывы с прессовой части, содержимое сеточного стола при обрыве бумаги. Мешалка, расположенная в ванне, передает смесь на перекачивающие насосы, которые возвращают раствор в приемный бак на повторную переработку.

Прессовая часть

После гауч-вала бумажное полотно с сухостью 15-20 %, вакуум-пересасывающим устройством передается в прессовую часть бумагоделательной машины для дальнейшего механического обезвоживания. Она обычно состоит из 2-3 двухвальных прессов. Верхний вал выполнен из гранита, нижний — металлический, облицованный резиной. Между ними, вместе с бумажным полотном, движется сукно, защищающее поверхность мокрой бумаги от повреждений.

Конструкция прессового механизма позволяет использовать последовательное прохождение разных сторон полотна между валами. Это обеспечивает равномерное сглаживание обеих сторон бумаги. Для удаления прилипших к полотну волокон применяется сукномойка. После последовательного прохождения прессовой части, сухость бумаги составляет 30-40%.

В этой секции машины происходит не только обезвоживание, но и уплотнение полотна. При этом увеличивается площадь соприкосновения и сцепление между волокнами. Кроме того, изменяются свойства бумаги: увеличивается прочность, уменьшается пористость, повышается прозрачность и т.д. Прессовая часть должна работать с полной нагрузкой, так как увеличение сухости на 1 % позволяет уменьшить расход пара на обогрев сушильного цилиндра на 5 %. Интенсификация этих процессов позволяет значительно снизить общее энергопотребление, что в конечном счете сказывается на стоимости выпускаемой продукции.

Сушка бумажного полотна в прессовой части в 10 раз дешевле, чем в сушильной. Из общего объема удаленной воды около 95 % приходится на сеточную часть, 3-4 % на прессовую, а остальное — на сушильную. Поэтому первые 2 части называются мокрыми. Чтобы удалить оставшиеся 1-2 % влаги, затрачивается большая часть энергии, предназначенной для обезвоживания бумажного полотна.

Сушильная часть

Эта секция машины состоит из 2 рядов последовательно разложенных в шахматном порядке цилиндров, охватываемых сушильным сукном. Устройство сушильного цилиндра представляет собой полую цилиндрическую емкость, обогреваемую изнутри паром. Давление рабочей среды — 0,35 МПа. Диаметр сушильного цилиндра составляет 1500 или 1800 мм и зависит от вида изготавливаемой бумаги.

Количество цилиндров зависит от вида выпускаемой продукции и скорости машины. Для изготовления конденсаторной бумаги устанавливают 5-8 барабанов, а для газетной и мешочной — 50-80. Сушильные цилиндры объединяются в 3-5 самостоятельных групп, что позволяет осуществлять раздельное регулирование и поддержание температуры в отдельных блоках. Схема движения бумаги и сукон обеспечивает нагрев и испарение влаги не только при ее контакте с греющей поверхностью сушильного цилиндра, но и во время свободного хода. Использование индивидуального привода для каждой из групп, позволяет синхронизировать скорости соседних блоков для обеспечения безобрывного движения бумажного полотна.

В каждой группе предусмотрена установка сушильного цилиндра для сукон, предназначенных не только для впитывания влаги, но и транспортировки бумажного полотна по этой части агрегата. В машинах с большой скоростью движения бумаги, сушильная часть полностью накрыта колпаком, позволяющим сохранять тепло без дополнительного использования энергии. Он оборудован системой принудительной вентиляции и теплообменниками-рекуператорами. Нагретый влажный воздух, прежде чем будет выброшен в атмосферу, своим теплом нагревает подаваемую среду, которая догревается на теплообменнике и поступает на обдув полотна.

В зависимости от типа производимой бумаги, температура цилиндров 80-115 °С. В процессе сушки из 1 кг бумаги удаляется до 2,5 л влаги, что в 60-80 раз меньше, чем на сеточной и прессовой частях машины. Увеличение показателя нагрева барабанов ускоряет процесс сушки, поэтому его надо проводить при максимальных значениях данного параметра, не влияющего на качество готовой продукции. В сушильных колпаках высокоскоростных машин применяется сопловой обдув полотна нагретым воздухом. Это ускоряет процесс обезвоживания и уменьшает затраты энергии.

Отделочная часть состоит из каландра и наката.Установлен он между сушильной частью и накатом и состоит из 5-8 горизонтально расположенных валов. Нижние являются приводными и обеспечивают проход бумаги между ними. При этом она дополнительно уплотняется и разглаживается. На накате бумага формируется в рулоны по весу или диаметру и в дальнейшем отправляется на резку.

На этом процесс производства бумаги заканчивается. Применение передовых технологий и автоматизация процесса изготовления, при скоростях движения полотна 1000 м/мин и более, позволило сократить обслуживание агрегата до 5-8 человек.