Исследование и разработка оборудования для сортирования массы средней концентрации Ворошилов, Сергей Иванович

Введение к работе

з

Актуальность темы. Одним из прогрессивных направлений развития целлюлозно-бумажной промышленности является производство волокнистых полуфабрикатов при постоянной концентрации Волокна 80-^.50 г/л (технология НС):

Технология МС позволит значительно снизить загрязнение окружающей среды, уменьшить энергозатраты на производство волокнистых полуфабрикатов, сократить занимаемые оборудование^ производственные площади. Внедрение названной технологии на предприятиях ЦБП снизит расход электроэнергии на 10%, потребление свеяей воды на 20-30. капитальные вловения на 15-20. Снижение себестоимости целлюлозы при этом составит 13-15%.

Некоторые процессы производства целлюлозы при средней концентрации в настоящее время широко используются в Производственной практике. К нии относятся: непрерывная варка, промывка в диффузорах непрерывного действия, отбелка. В последние годы созданы эффективно работающие центробежные насосы и динамические смесители.

Нерешенными на сегодняшний день остаются вопросы сортирования, очистки и напуска массы. Создание оборудования для реализации этих процессов дасг возмовность производить любые виды волокнистых полуфабрикатов при постоянной средней концентрации от варочных аппаратов до сушильной машины. Настоящая диссертационная работа направлена на решение одной из задач технологии МС - создание сортировки для грубого сортирования.

Наиболее перспективным при создании оборудования для грубого сортирования массы Концентрацией 80-150 г/л является использование а качестве сортирующего органа динамических кольцевых целей, Однако теоретические исследования процесса сортирования волокнистых суспензий на Кольцевой динамической цели отсутствуют, а экспериментальные исследования, посвященные сортированию пассы низкой концентрации, не дают достаточной инфоряацйи для разработки оборудования для грубого сортирования tiaccii средней Концентрации.

Hacfortnart раВота выполнялась в соответствии с программой совместен* раОот НИНЦиава и ВНПОбумпрома По созданию оборудования Для сортирования волокнистых полуфабрикатов при средней

концентрации на 1989-1995 гг. .

Цель работы. Исследование процесса сортирования кассы средней концентрации на кольцевой динамической щели и разработка конструкции сортировки с данным рабочим органом.

Для достижения поставленной цели решались следующие конкретные задачи:

разработка теоретической модели течания волокнистой суспензии средней концентрации в кольцевой динамической щели;

разработка принципиальной конструкции устройства для грубого сортирования массы средней концентрации с сортирующим органом в виде кольцевой динамической цел» (роторная сортировка);

определение режимов течения массы средней концентрации в рабочих каналах роторной сортировки;

определение расходных характеристик кольцевой динамической щели и разработка методики расчета производительности роторных сортировок;

-анализ влияния конструктивных элементов промышленного образца роторной сортировки на показатели процесса сортирования;

- практическая реализация результатов работы.
Основные положения методики исследований.
Экспериментальные исследования проводились на специально

созданном для этих целей лабораторном стенде. В ходе исследований сульфатную небеленую целлюлозу в диапазоне концентраций 80-150 г/л подавали под напором в экспериментальное оборудование, в качестве которого были использованы вискозиметр, одно-щелевая сортировка и промышленный образец роторной сортировки. В процессе исследований отбирались пробы суспензии и произво- дились замеры исследуемых параметров экспериментального оборудования. В экспериментах использовалась методика, позволяющая выявить влияние рабочих параметров и конструктивных элементов Оборудования на такие факторы, как режим течения суспензии перед кольцевой динамической щелью, расходные характеристики щели, показатели эффективности работы сортировки.

Научная новизна. Разработана теоретическая модель течения волокнистой суспензии средней концентрации в Кольцевой динамической щели. Определены режимы течения массы средней концентрации в рабочих каналах роторной сортировки. Определены

экспериментальный путем расходные характеристики кольцевой динамической щели и предложена методика расчета производительности роторной сортировки. Изучено влияние конструктивных элементов сортировки на показатели процесса сортирования.

Практическая ценность. Разработана принципиально новая, конструкция сортировки для грубого сортирования массы средней) концентрации с сортирующим органом в виде кольцевой динамической щели (роторная сортировка). Определены режимы сортирования массы средней концентрации на промышленном образце роторной сортировки и выявлено влияние на процесс ее основных конструктивных элементов. Разработана методика расчета производительности роторных сортировок при работе на массе средней концентрации. Предложены новые конструкции сортировок с динамическими щелями. Роторная сортировка защищена пятнадцатью а.с.СССР.

Реализация работы в промышленности. Результаты исследований использованы в НИИЦмаше при проектировании и изготовлении промышленных и опытно-промышленных образцов роторных сортировок для грубого сортирования массы средней концентрации. Сортировки поставлены Котласскому ЦБК, Соломбальскому ЦБК и ВНПО-бумпрому.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на научно-технических конференциях ЛТИ ЦБП и заседаниях НТС НИИЦма-иа в 1989-1991 г.г. и получили положительную оценку.

Публикация работы. По материалам диссертационной работы опубликовано 5 статей и получено 15 авторских свидетельств.

Объем работы: Диссертационная работа представлена на 273 страницах стандартного машинописного текста, содержит 16 таблиц, 93 рисунка.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографии, содержащей 177 наименований, й приложения.

Автор защищает:

1. Теоретическую модель течения волокнистой суспензии средней концентрации в кольцевой динамической щели.

2. Принципиальную конструкцию устройства для грубого сортирования иассЫ средней концентрации с сортирующим органом в виде кольцевой динамической щели (роторную сортировку).

3. Режи..ы течения массы средней концентрации в рабочих

каналах роторной сортировки.

4. Расходные характеристики кольцевой динамической цели и методику расчета производительности роторной сортировки.

5. Рекомендуемые режимы грубого сортирования массы средней концентрации в промышленном образце роторной сортировки.

6. Конструктивные решения по совершенствования роторной сортировки.