Введение к работе
Актуальность проблемы. Целлюлозно-бумажная промышленность является важной отраслью экономики России. От совершенствования технологии целлюлозно-бумажного производства завиоп темпы развития ведущих отраслей промышлеиност. химической, электротехнической, машиностроительной, радиоэлектронной и многих других.
В настоящее время мировая не;иполозно-бумажная промышленность выпускает более 600 видов бумаги различного назначения с самыми разнообразными физико-механическими свойствами. Изготовление такого многотон-мзжного производства бумаги и картона ставит перед исследователями и производственниками задачу наиболее эффективного измельчения целлюлозных материалов с дальнейшим повышением бумагообразующих свойств при использовании современного размалывающего оборудования.
Поставленные задачи требуют ускорения научно-технического прогресса, быстрого внедрения новых,высоксоффективных видов оборудования, обеспечивающих производство высококачественной продукции.
При производстве бумаги и картона важнейшей и наиболее энергоемкой операцией является подготовка полуфабриката к отливу, т.е. размол. Цель которого - развитие в природном волокне комплекса свойств (гибкости, пластичности, удельной поверхности и др.) для придания готовой продукции необходимых качеств.
В настоящее время для размола бумажной массы широкое применение получили ножевые размалывающие машины: модифицированные кошгческие и дисковые мельницы: Механическое воздействие при разработке на этих машинах оказывает влияние на структуру волокна в двух направлениях:
-
фибриллирование волокна с его разрушением;
-
деление его поперек (рубка).
Фибриллирование и разделение волокон способствует упрочнению бумаги, улучшению ее физико-механических свойств. Укорочение же приводит к уменьшению поверхности контакта волокон и соответственно к ухудшению качества бумажного полотна.
В последнее время ведутся исследования в области нетрадиционных безножевых способов воздействия на волокно (ультразвукового, навигационного, гидродинамического с использование ферромагнитных частиц, размола между валами и др.). При обработке такими способами волокна получакгг развитую сеть межволоконных связей и подвергаются значительно меньшему укорочению и разрушению, чем в ножевых машинах. Отливаемое полотно бумаги имеет более высокие физико-механические показатели.
Создание высокоэффективных безножевых размольных машин с оптимальными параметрами их работы невозможно без объективной оценки качества помола. Имеющиеся отдельные показатели оценки качества помола (градус помола по ШР, изменение длины волокна, поверхность размола и другие) не дают объективной картины существа процесса. Необходим обобщающий параметр оценки качества помола, который бы объединял в себе отдельные бумагообразующие показатели с физико-механическими характеристиками готовых отливок. Необходима также количественная взаимосвязь между свойствами целлюлозы и свойствами готовой бумаги с учетом технологических, конструктивных и энергосиловых особенностей размольных машин.
Исследования проведены в соответствии с тематическими планами научно-исследовательских работ выполняемых кафедрой "Машины и аппараты промышленных технологий" Сибирского государственного технологического университета с 1985 года и по настоящее время, что также подтверждает актуальность темы.
Цель работы заключалась в разработке теоретических и экспериментальных положеїшй по определению комплексного параметра оценки качества помола волокнистой массы и комплексного параметра машины. Определение функциональной зависимости комплексных параметров друг от друга и нахождение функциональных зависимостей основных физико-механических характеристик готового продукта от выше указанных комплексных показателей. Совершенствование процессов размола волокнистых материалов с использованием комплексных параметров оценки качества помола и комплексного параметра машины.
Достоверность результатов. Результаты исследований основаны на фундаментальных положениях системного анализа, теории подобия и размерности и математической статистики. Достоверность полученных результатов рбусловлена использованием методов математической статистики при обработке опытных данных и оценке погрешностей, апробацией основных теоретических положений, моделей и выводов на реальной эксплуатационной информации.
Научная новизна. 1. Впервые определен комплексный параметр работы установки при безножевом способе размола (установка типа "струя-преграда") функционально зависящий от основных конструктивных, технологических и энергосиловых параметров установки.
2. Определен комплексный параметр качества помола волокнистой массы для установки типа "струя-преграда"/функционально зависящий от основных бумагообразующих свойств готового продукта.
.* І І(~.г|.-г,рі;п в-уцщмг!С*1"'',',> К'ІНТСГЧІЯ КИЧССТРЛ Т! КВИТеПИЯ МЭ1ПННЫ.
Практическая ценность. Практическая ценность заключается в применении основных положении работы в качестве научных и технических методов управления эксплуатационной эффективностью размалывающих машин, и при проектировании вновь создаваемых.
Апробация работы. Результаты работы доложены па следующих науч-wo-прак-ги'геских конференциях: Российской научно-практической конференции "Проблемы химико-лесного комплекса" (Красноярск 1996 - 1998); научно-практических конференциях "Экологические проблемы Красноярского края " ( Красноярск 1997) и "Достижения науки и техники развитию города Красноярска" (Красноярск 1997); Международной научно-практической конференции "Будущее России - социально-экономический и экологический аспекты" (Санкт-Петербург 1997).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ, в том числе б в центральных изданиях.
Теоретические и экспериментальные исследования, представленные в диссертационной работе, проведены в лаборатории оборудование для размола при кафедре "Машины и аппараты промышленных технологий" Сибирского государственного технологического университета.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии из 127 наименований, приложения. Объем работы//^страниц машинописного текста, включая 29 иллюстраций и 21 таблицу.