СЕМІНСЬКИЙ О. О.

Сортировать по умолчанию названию
  • КОНСТРУКЦІЇ МАШИН ДЛЯ БЕЗНОЖОВОГО РОЗМЕЛЮВАННЯ ПАПЕРОВОЇ МАСИ

    Машини для безножового розмелювання паперової маси набули широкого застосування при виробництві багатьох видів картонно- паперової продукції на етапі підготовки маси і використовуються для вирівнювання помелу, покращення ступеня розробки волокон в масі та гомогенізації маси. В залежності від принципу дії та домінуючого впливу на волокна такі машини поділяються на роторно-пульсаційні, типу струмінь- перешкода, кавітаційні та акустичні машини. З усіх безножових машин для дорозпуску та часткового розмелу, найбільшого розповсюдження та розвитку набули роторні апарати пульсаційного типу. Ці млини мають найрізноманітніші варіанти виконання та назви: ентштиппер, фіберайзер, супратонатор, фібротом, відцентрово-пульсаційний апарат, диспергато, дефібратор, дефлакер та ін. Ентштиппер – найбільш розповсюджений варіант пульсаційного млина. Його робочими органами є статорні і роторні кільця, що встановлюються з чередуванням та розташовані співвісно одне до одного. Роторними кільцями оснащений диск, що обертається, а статорними кільцями оснащена кришка корпусу млина. І статорні, і роторні кільця мають робочі виступи з прорізами між ними. Для забезпечення кращої обробки волокнистої суспензії, збільшують кількість виступів на кільцях від центру до периферії, а ширину прорізей між виступами зменшують. Паперова маса подається через центральний патрубок до внутрішнього роторного кільця і спрямовується в прорізи на його бічній поверхні. Рухаючись в радіальному та азимутальному напрямках маса переходить в інші прорізи ротора та статора і переміщується від кілець з меншим діаметром до кілець з більшим діаметром. Обробка волокон відбувається як в прорізях, так і в радіальних зазорах між кільцями ротора і статора. Серед переваг ентштиппера необхідно відмітити простоту конструкції машини, високі показники енергоефективності та якості маси [1]. Менш розповсюдженою є конструкція тридискового фіберайзера, який також призначений для остаточного розпускання та гомогенізації волокнистих суспензій. Робочими органами цього млина є три диска з просвердленими отворами, діаметр яких зменшується від центру до периферії. Диск ротора розташований між двома дисками статора з зазором 1…1,5 мм. Отвори в дисках виконуються по концентричним окружностям, при чому центри отворів на роторі зміщені на півкроку по відношенню до отворів на диску статора. Обробка маси в фіберайзері відбувається наступним чином. Маса подається по вхідному патрубку в перший ряд отворів роторного диску, і розподіляючись на два потоки, потрапляє через робочий зазор в суміжні ряди отворів лівого та правого статорних дисків. Проходячи послідовно з отворів статора в отвори ротора через робочий зазор, маса диспергується та видаляється через вихідний патрубок. З пульсацій них млинів найбільшої уваги заслуговують пульсаційні млини конічного типу, які суміщають в собі принцип радіального та осьового переміщення маси в зоні обробки. Для створення такого руху, гарнітура, яка закріплена на валу ротора та в корпусі статора, має три ряди пазів та виступів на конічних поверхнях. Перевагами даної конструкції є: наявність механізму присадки, що дозволяє регулювати процес обробки маси; більша жорсткість та міцність кріплення робочих виступів, спроможна витримати потрапляння твердих включень. Пульсаційний млин типу суперфайнер, як і ентштиппер, складається з рухомих та нерухомих кілець: ротора та статора. Відрізняється конструкція тим, що внутрішні поверхні статорних та зовнішні поверхні роторних кілець виконані з невеликою конусністю, і впроваджено механізм присадки, який дозволяє змінювати зазор між конічними поверхнями за допомогою переміщення ротора. Така конструкція дозволяє працювати з малими зазорами. Тому в даному млині може суміщатися ножовий та гідродинамічний вплив на волокно. Характер обробки можна регулювати в широкому діапазоні, і можливо отримати результати, близькі до результатів розмелу на ножових млинах [2]. Останнім часом, широкого розповсюдження набула конструкція пульсаційного млина, розроблена німецьким концерном Voith Paper під назвою Disperser HDT.ED, яка представляє собою модифікацію класичного дводискового ентштиппера. В цій конструкції також реалізована система підігріву суспензії парою для її пом’якшення і збільшення ефекту фібриляції та подача сировини шнековим живильником [3]. Загальним недоліком вищеописаних млинів є необхідність ретельного очищення маси від твердих домішок, оскільки потрапляння їх в робочий об’єм машини може призвести до виходу його з ладу. За рахунок особливості конструкції, негативний вплив твердих домішок зменшується в пульсаційних млинах конічного типу. Найбільший ефект збільшення ступеня помелу маси досягається в суперфайнері.

    Переглянути
  • АНАЛІЗ ПРОЦЕСУ КАЛАНДРУВАННЯ ПАПЕРОВОГО ПОЛОТНА НА МАШИННИХ КАЛАНДРАХ

    Каландрування паперового полотна є одним з найбільш важливих технологічних процесів у паперовому виробництві, від якого залежить якість готової продукції. На більшості папероробних машин машинний каландр встановлюється після сушильної частини, і призначений для підвищення лоску, гладкості та об’ємної маси паперу, а також для надання йому рівномірної товщини по ширині полотна і збільшення довжини. Конструкційно машинний каландр складається з металевих валів, які зазвичай розташовані у вигляді вертикальної батареї. При каландруванні паперове полотно послідовно проходить в зазорах між валами. Вали притискаються один до одного бічними поверхнями за рахунок власної ваги та за допомогою механізмів притискання і виважування і опираються на корінний вал станини, в якій розміщені корпуси підшипників і важелі валів, привод для обертання нижнього або другого знизу вала. На показники каландрування в основному вливають, лінійний тиск в захватах валів, число захватів, тривалість каландрування, температура валів і вологість оброблюваного полотна. Найбільш важливий параметр каландрування – лінійний тиск і його розподілення по ширині площадки контакту між валами і паперовим полотном. Ширина площадки контак- ту між валами та папером залежить від ступеня ущільнення паперу між валами, що забезпечується, за рахунок коректного вибору, фізико- механічними характеристиками матеріалу валів, обробки бічної поверхні. [1] Кількість валів в каландрі залежить від типу виробленого паперу. На машинах малої та середньої швидкості у більшості випадків встановлюють шестивальний каландр, а при виготовленні тонкого паперу кількість валів може бути обмежена трьома. Більшу кількість валів (8…10) мають каландри швидкохідних папероробних машин для створення газетного паперу, який повинен мати високу гладкість. Тиск між валами каландра зазвичай створюється їх власною вагою, і додатковим притисканням. За відсутності додаткового притискання лінійний тиск між першим і другим знизу валами шестивального каландра Н/м, при восьмивальному каландрі Н/м, а при десятивальному— до 1000 Н/м. На папероробних машинах малої та середньої швидкості в сушильній частині, з метою зволоження та ущільнення паперового полотна, інколи додатково встановлюється двовальний напівсухий каландр. Ущільнення паперу на двовальному каландрі, окрім лінійного тиску між валами, суттєво залежить від сухості паперу, що проходить через каландр. При необхідності сильно ущільнити папір двовальний каландр встановлюється після першої третини або половини сушильних циліндрів; сухість паперу при пропусканні через каландр складає 55…65%. Коли паперове полотно повинно бути ущільнене менше, двовальний каландр встановлюється після 2/3 сушильних циліндрів, де сухість паперу складає 75…80%, що полегшує заправлення і зменшує можливість роздавлення паперу. Величина лінійного тиску між валами (400…500 Н/м) регулюється механізмом притискання і виважування валів. Холодильні циліндри в сушильній частині підвищують вологість паперового полотна перед підходом його на каландр на 1…2,5%, що позитивно впливає на процес каландрування. При каландруванні частина механічної енергії переходить в теплову і виділяється значна кількість тепла. У зв’язку з цим вологість паперового полотна на каландрі зменшується, а з нею знижується і ступінь впливу каландрування на паперове полотно. Для відведення тепла передбачено охолодження середніх валів водою. Для подачі води під тиском 0,1…0,15 МПа вали оснащенні наскрізними отворами. Якщо паперове полотно має велику вологість то його пропускання між нижніми валами , де лінійний тиск досягає максимуму, ускладнюється. У зв’язку з цим передбачається можливість подачі пари під тиском 0,2…0,8 МПа для підігрівання середніх валів. Підігрівання попередньо охолоджених валів, або охолодження попередньо нагрітих валів проводиться поступово, за декілька годин, щоб не викликати значних температурних напружень, які можуть призвести до недопустимим деформацій валу. [2]

    Переглянути
  • АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ФОРМУВАННЯ КАРТОННОГО ПОЛОТНА

    Однорідність структури, поряд з композицією і масою метра квадратного полотна, суттєво впливає на технологічні параметри виробництва і експлуатаційні характеристики картону. Неоднорідність макроструктури картону зумовлює нерівномірність фізичних властивостей, що негативно впливає на безобривне проведення, друкарські та міцністні властивості картону [1]. На основі аналізу літературних джерел [1-3] встановлено, що основними факторами, які впливають на формування картонного полотна є: флокуляція, ступінь і параметри розмелювання, параметри відливання та умови формування. Флокуляція волокон проявляється у злипанні волокон внаслідок хімічної взаємодії між волокнами . Рівень флокуляції волокнистої суспензії залежить від виду волокнистого матеріалу і параметрів його розмелювання. Найбільшою мірою на флокуляцію волокнистої суспензії впливають: довжина, діаметр, фракційний склад, жорсткість, поверхневі властивості, поверхневий заряд і форма волокон [2]. На інтенсивність флокуляції волокон також впливають фактори, що визначаються виробничими параметрами, такими як концентрація волокна і хімічних домішок, в’язкість, температура рідини, і рівень турбулентності потоку волокнистої суспензії. В процесі формування волокна піддаються зсувним зусиллям, що виникають внаслідок різниці швидкостей руху суспензії і сітки, змінної швидкості фільтрації, пульсації маси, що витікає з напірних та напускних пристроїв . На формування полотна суттєво впливають параметри відливання маси, що проявляються у зміні складу маси, через видалення разом з водою дрібних волокон зміні умов фільтрації по довжині сіткової частини. Розмелювання також значно впливає на структуру та властивості волокон. При розмелюванні волокон у водному середовищі поряд з механічним впливом на волокна, що проявляються у зміні їх розмірів і форми, протікають колоїдно-хімічні процеси, які призводять до гідратації волокон. Гідратація починається з набрякання волокон та надає їм можливість зчеплюватись з утворенням міцної структури листа. Адсорбція води на зовнішній поверхні волокон сприяє набряканню волокон, підвищенню їх гнучкості і утворенню сприятливих умов для встановлення між волоконних зв’язків, що визначають основні властивості картону- механічну міцність, поглинальну здатність та ін. Зміни, що протікають в процесі розмелювання, можна розділити на дві групи-первинні і вторинні. До первинних відносяться: зовнішнє і внутрішнє фібрилювання, укорочення волокна, утворення дрібної фракції, структурні зміни, мікрокомпресії, скручуваність і звільнення хімічних компонентів. Вторинні об’єднують всі інші ефекти і зміни властивостей волокна, які виникають під час розмелювання. Під час розмелювання розщеплення внутрішньої структури волокна збільшується і фібрили відділяються одна від одної, що призводить до збільшення гнучкості волокон. Більш гнучкі волокна схильні до утворення більш міцної і однорідної структури. За рахунок механічного впливу зв’язки, що обмежують набрякання геміцелюлоз, стрімко руйнуються, що призводить до випрямлення волокна. Зовнішнє фібрилювання супроводжується видаленням первинної стінки, що робить доступним фібрили вторинної стінки. Головний результат зовнішнього фібрилювання-збільшення площі поверхні волокон, що призводить до збільшення кількості зв’язків між волокнами під час процесу сушіння кртонного полотна.

    Переглянути
  • ШЛЯХИ ВДОСКОНАЛЕННЯ РОБОЧИХ ОРГАНІВ РОТОРНО- ПУЛЬСАЦІЙНОГО АПАРАТУ ЦИЛІНДРИЧНОГО ТИПУ

    В останні десятиліття роторно-пульсаційні апарати циліндричного типу набувають все більшого поширення у хімічній, харчовій, фармацевтичній та інших галузях промисловості. За цей час вони зарекомендували себе як високотехнологічне і високоефективне обладнання, в якому реалізується багатофакторний вплив на середовище, що оброблюється, що дозволяє використовувати їх при конструктивному оформленні ресурсоенергоощадних технологій виробництв. Основний вплив на технічні показники роботи роторно- пульсаційного апарату циліндричного типу, його надійність та енергоефективність оказують особливості конструкції його робочих органів (гарнітури). Найчастіше гарнітура складається зі статора і ротора, виконаних у вигляді почергово встановлених коаксіальних циліндрів з прорізями. Існує також варіант виконання робочого органу у вигляді обертаючогося циліндру з прорізями з обох боків, навпроти нього співвісно встановлюються статори [1]. Оскільки конструкція гарнітури найбільше впливає на процеси, що протікають в роторно-пульсаційному апараті, більшість розробок і вдосконалень пов’язані саме з нею. Виділяють три напрямки вдосконалення конструкції гарнітури роторно-пульсаційних апаратів: 1. Зміна конструкції суцільних елементів. 2. Зміна конструкції прорізей. 3. Встановлення додаткових елементів. Зміна геометрії суцільних елементів призводить до зміни енергетичного балансу між впливами на оброблюване середовище. Найчастіше використовуються такі конструкції суцільних елементів: у вигляді сектору диску, пірамідальної форми, аеродинамічного профілю. Так, суцільні елементи у вигляді сектору кільця збільшують зсувні напруження, що дозволяє краще подрібнювати частинки в неоднорідних середовищах, а суцільні елементи, виконані у вигляді аеродинамічного крила, дозволяють збільшити вихроутворення, що пришвидшує процеси перемішування і гомогенізації. Зниження виділення тепла за рахунок зменшення зсувних напружень надає можливість оброблювати термолабільні речовини [2]. Змінюючи геометрію каналу можливо знизити гідравлічний опір системи, що дозволить підвищити ефективність використання енергії потоку рідини або збільшити ефективність обробки речовини за рахунок збільшення цільового впливу на систему. Найчастіше використання такі конструкції прорізей: виконане у вигляді частини сектора кільця, спіралі, яка співпадає з напрямком руху потоку і з додатковими елементами, наприклад акустичними випромінювачами в каналі статора у вигляді сопла з циліндричними резонаторами [3]. Введення додаткових елементів в конструкцію роторно- пульсаційного апарату може надавати різних особливостей його роботі. Встановлюють гідравлічні резонатори або автоколивальні пластини для додаткового коливального оброблення потоку, збільшення або зменшення локального гідравлічного опору. Також використовують спеціальні вставки для надання потоку бажаного напряму, що дозволяє змінювати час проходження потоку через гарнітуру. Нові технічні рішення і вдосконалення гарнітур дозволять не тільки розширити область застосування роторно-пульсаційних апаратів, а й допоможуть зменшити собівартість виробництва одиниці продукції.

    Переглянути
  • Модернізація сушильної частини папереробної машини

    Протягом останніх років значно зросла вартість енергоносіїв, у зв'язку з цим целюлозно-паперова промисловість потребує вдосконалення та модернізації теплообмінного обладнання, з метою підвищення ефективності використання тепло- та електроенергії.Однією з найбільш енергоємних у виробництві паперу є сушильна частина папероробних машин (ПРМ), тому вдосконалення її конструкції є актуальним. На Київському картонно-паперовому комбінаті (ККПК) в цеху з виготовлення санітарно-гігієнічного паперу встановлена сушильна частина ПРМ фірми “VOITH” з лощильним циліндром та ковпаком швидкого сушіння. Ця сушильна частина призначена для сушіння санітарно-гігієнічних видів паперу, які мають невелику товщину.Її недоліком є відсутність можливості здійснювати сушіння уздовж паперового полотна. Та під час сушіння витрачається велика кількість гріючої пари. Розроблено проект сушильної частини, яка дозволяє покращити теплопередачу від гріючої пари до паперового полотна, зменшити кількість гріючої пари та підвищити продуктивність ПРМ.Це досягається модернізацією, яка полягає в застосуванні ковпака конвективного сушіння, обладнанні внутрішньої поверхні лощильного циліндра канавками хвилеподібного профілю та встановленні на його внутрішній поверхні турбулізуючих планок. Модернізація дозволяє: 1. Збільшити кількість тепла, яка відбирається від гріючої пари, за рахунок: а) збільшення внутрішньої поверхні лощильного циліндра шляхом обладнання її канавками хвилеподібного профілю; б) турбулізації плівки конденсату планками, які встановлені на внутрішній поверхні лощильного циліндра. 2. Збільшити продуктивність машини на 22,7% за рахунок встановлення ковпака конвективного сушіння та обладнання лощильного циліндра канавками. 3. Зменшити на 12,5% кількість гріючої пари за рахунок використання конвективної складової, яку створює ковпак швидкистного сушіння. 4. Збільшити на 2% кінцеву сухість паперового полотна. Для підвищення якості продукції та полегшення обслуговування сушильної частини ПРМ розроблено схему автоматичного керування . При впровадженні модернізації сушильної частини плануємо одержати економічний ефект 220 тис. грн. Результати проекту можуть бути використані для ознайомлення студентів спеціальності «Обладнання лісового комплексу» з конструкцією та розрахунками сушильної частини папероробної машини.

    Переглянути
  • Модернізація теплорекуперативного агрегата сушильної частини картоноробної машини

    Наразі в промислових лініях целюлозно-паперової промисловості використовується велика кількість застарілого дорогого та металоємного обладнання, яке потребує модернізації з метою підвищення технологічних параметрів та експлуатаційних якостей. Однією з найвідповідальніших у виробництві картонно- паперової продукції є сушильна частина папероробних та картоноробних машин, до складу якої входить система відновлення повітря, основним елементом якої є теплорекуперативний агрегат, призначений для нагрівання повітря, яке надходить до сушильної частини картоноробної машини та нагрівання повітря, яке поступає для вентиляції виробничих приміщень. Вказаний теплорекуперативний агрегат розміщений безпосередньо після сушильної частини картоноробної машини, звідки надходить відпрацьоване гаряче повітря. Він являє собою вертикальну конструкцію коробчастого типу, яка складається з трьох камер (нижньої, середньої та верхньої). В нижню камеру, в верхній частині якої розташовані зрошувальні форсунки для видалення пилу, поступає гаряче повітря. Далі повітря потрапляє до середньої камери, яка складається з корпусу та трубної решітки, розділеної перегородкою на дві секції. Нагріте повітря з нижньої частини за допомогою вентиляторів надходить до сушильної частини картоноробної машини, а з верхньої – на вентиляцію виробничих приміщень. Повітря з трубного простору потрапляє до верхньої камери, де відбувається його повторне зрошення. Очищене повітря вентиляторами подається на калорифер, а звідти до сушильної частини картоноробної машини. Запропоновано модернізацію, згідно з якою в трубній решітці теплорекуперативного агрегата сталеві трубки замінюються на більш дешеві, скляні. Вартість скляних труб в 4,55 разів менша, ніж аналогічних сталевих, тому відмова від використання сталевих труб на користь скляних дозволяє значно знизити вартість агрегату. Крім того, використання скляних труб спрощує монтаж та експлуатацію і дозволяє покращити теплообмін за рахунок зменшення відкладень на поверхні труб. Розрахований економічний ефект від запропонованої модернізації становить 41500 грн.

    Переглянути
  • Модернізація відділення підготовки макулатурної маси

    На сьогоднішній день проблема виробництва паперу і картону є актуальною в світі в наслідок високого попиту на продукцію з одного боку, та обмеженості природних ресурсів, терміну їх відтворення і складності переробки з іншого. Часткове розв’язання цієї проблеми полягає у використанні вторинної сировини, що дозволяє зменшити енергоємність виробництва і здешевити продукцію. Крім того, це позбавляє необхідності утилізувати паперове сміття. В сучасному виробництві в світі доля макулатури при виготовленні картонно-паперової продукції досягає 60-80 %, а кількість циклів використання макулатури – 14-17. Існують способи виробництва друкарського паперу з часткою вторинної сировини до 80-90 %. Але поряд з цим, застосування виробництва з переробкою вторинної сировини потребує значних витрат води та хімікатів, очищення сировини від сторонніх включень та забрудненості волокнинної маси типографськими фарбами і полімерними частинками. До того ж, технологічні лінії таких виробництв коштують дуже дорого. Тому економічно доцільно проводити модернізацію існуючих виробництв, що дозволить зменшити виробничі витрати та підвищити якість кінцевої продукції при мінімальних капіталовкладеннях. На основі аналізу науково-технічної інформації запропоновано ввести в до складу обладнання відділення для підготовки паперової маси барабанний фільтр первинного очищення для видалення довгих стрічкоподібних включень після гідророзбивача, замінити вихрові конічні очисники (гідроциклони типу ОМ) очисниками покращеної конструкції, що дозволить збільшити концентрацію волокнинної суспензії з 0,5...1 % до 2...4 %, а отже зменшити витрати води, що зумовить економію електроенергії на насосах для перекачування суспензії. Очікується досягти економії витрат електроенергії до 150 кВт/(т готової продукції). Також пропонується замінити диспергатор на диспергатор вдосконаленої конструкції, який має значно більш розгалужену гарнітуру, що дає можливість отримати масу більш рівного помелу і дозволяє волокнам набути кращих папероробних властивостей, а отже покращити якість паперової продукції.

    Переглянути
  • ТЕПЛОРЕКУПЕРАЦІЙНИЙ АГРЕГАТ КАРТОНОРОБНОЇ МАШИНИ З РОЗРОБКОЮ ТЕПЛООБМІННОЇ ЧАСТИНИ

    Процеси теплообміну мають велике значення в папероробній галузі промисловості. Сушильна частина картоноробної машини (КРМ) є найбільш енергоємною, в ній витрачається 95…96 % всієї енергії, що споживає картоноробна машина (з них біля 95 % припадає на теплову енергію) [2]. Утилізація тепла пароповітряної суміші значно зменшує витрати тепла а отже і затрати на вентиляцію. Для забезпечення цього в цеху картоноробної машини встановлюють теплорекупераційний агрегат (ТРА), призначенням якого є видалення за межі ковпака утворившихся водяних парів, подачу під ковпак машини гарячого повітря, охолодження повітря, яке надходить з сушильної частини картоноробної машини і нагрівання повітря, яке поступає з атмосфери, для вентиляції приміщення цеху. До складу теплорекупераційного агрегату входять скрубери, в яких відбувається початкове підігрівання зрошуваної свіжої або оборотної води. В залежності від параметрів пароповітряної суміші і використання теплої води теплорекупераційні агрегати виконуються з двома, трьома та більше послідовними ступенями рекуперації теплоти. Повітря, яке подається з сушильної частини КРМ поступає до скрубера, де пароповітряна суміш зрошується водою, яка розбризкується форсунками під тиском 0,15…0,2 МПа. В результаті контактного теплообміну відбувається нагрівання води та охолодження суміші. Вода рухається зверху вниз, а пароповітряна суміш поступає знизу. Повітря, яке поступає з цеху, нагрівається спочатку в теплообміннику, а потім догрівається в калорифері та поступає до сушильної частини КРМ. Повітря, яке необхідне для вентиляції цеху, потрапляє з атмосфери в міжтрубний простір, нагрівається та надходить до цеху [1]. Одним з основних елементів ТРА є трубна решітка, що складається з трубних плит. Трубна решітка розміщується в корпусі. Таким чином утворюється трубний і між трубний простір, в яких рухаються теплоносії. Труби в трубних плитах розміщено у вершинах рівносторонніх трикутників, для забезпечення якомога компактнішого розміщення поверхні теплообміну всередині агрегата. Це покращує умови тепловіддачі завдяки тому, що тепловий потік оминає труби. Теплорекупераційні агрегати, що розташовані на машинах у країнах СНД мають наступні характеристики: • витяжка пароповітряної суміші з сушильної частини: 50 500…88 000 м 3 /год; • кількість повітря, що поступає з зовні до приміщення: 62 500…120 000 м 3 /год; • кількість повітря, що подається на сушку: 41 400…66 000 м 3 /год; • термічний ККД: 0,65… 0,78; • маса агрегату: 22,5…40 т. При проектуванні теплорекупераційного агрегату необхідно забезпечити його стабільну роботу при заданих температурних умовах, враховуючи витрати повітря, що поступає на сушильну частину. Для досягнення цієї мети необхідно вирішити такі основні задачі: визначити площу поверхні теплообміну, вибрати обладнання, яке необхідне для прокачування теплоносіїв через апарат, перевірити основні елементи конструкції на міцність та жорсткість.

    Переглянути
  • ОГЛЯД КОНСТРУКЦІЙ НАКАТУ КАРТОНОРОБНОЇ МАШИНИ

    Накат – один з найважливіших елементів картоноробної машини. Він повинен забезпечувати безперервне приймання картонного полотна, охолодження, часткове зволоження та намотування в щільні рулони . Накат завершує всі операції по виготовленню та обробці картону на картоноробній машині. В залежності від способу передачі крутного моменту накати поділяються на: 1.Вісьові, в яких крутний момент передається на тамбурний вал, що є віссю рулона. Суттєвим недоліком такого типу накатів є те, що вони потребують ручного заправлення полотна, що обмежує швидкість машини в межах 180-200 м/хв. 2.Периферичні, в яких крутний момент від циліндра накату до тамбурного вала передається через полотно. В периферичних накатах готове картонне полотно намотується на тамбурний вал в рулон, який притискається до циліндра накату, що обертається з постійною коловою швидкістю. По мірі збільшення діаметра рулону, що намотується частота його обертання зменшується, а колова швидкість залишається постійною, рівною коловій швидкості циліндра накату. Як результат - на периферичному накаті утворюються щільні, рівномірно і туго намотані рулони отримуються за менших величин натягу картонного полотна, ніж на вістовому, що зумовлює зменшення числа обривів. Основною перевагою накатів периферичного типу є автоматична заправка полотна на високій швидкості. Накат Попе (рис. 1) [1] використовується на всіх сучасних широких та швидкохідних картоноробних машинах, оскільки його конструкція забезпечує рівномірне і щільне намотування картонного полотна практично за будь-якої ширини і швидкості машини, а також за малих величин натягу полотна. Одним з найсучасніших є накат Sirius фірми Voith (рис. 2) [2]. Аналогічний за конструкцією та характеристиками накат виготовляється фірмою Metso[3].Такі накати забезпечують: - розправлення, рівномірну щільність та високу якість намотування полотна за рахунок використання покриття циліндра накату шаром полімерного матеріалу; - легкість заправлення полотна без впливу на швидкість машини; - часткове охолодження і зволоження полотна; За результатом проведеного аналізу встановлено конструктивні особливості та технологічні переваги сучасних конструкцій накатів. Зібрані відомості будуть використані при проектуванні накату КРМ в рамках виконання дипломного проекту ОКР “Бакалавр”.

    Переглянути
  • ОСНОВНІ ТИПИ ТЕПЛООБМІННИХ АПАРАТІВ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕННЯ ТЕПЛООБМІНУ ЗА УЧАСТЮ ВИСОКОВ’ЯЗКИХ РІДИН

    В'язкість або внутрішнє тертя — властивість текучих тіл (рідин і газів) чинити опір переміщенню однієї їх частини відносно іншої. В’язкість рідин – це результат взаємодії внутрішньомолекулярних силових полів, що перешкоджають відносному рухові двох шарів рідини [1]. У технологічних схемах виробництв нафтопереробної, нафтохімічної, хімічної, харчової галузей промисловості важливу роль відіграють теплообмінні апарати для високов’язких рідин. При цьому складність вибору конструкції теплообмінного апарату полягає в тому, що із збільшенням в’язкості рідини збільшується опір її прокачуванню через апарат та зменшується інтенсивність перемішування шарів теплоносіїв, що негативно впливає на теплообмін. У галузях промисловості, де потрібно нагрівати та охолоджувати в’язкі рідини в широкому інтервалі температур (від -30 до +450˚С) та при тисках до 6,4 МПа, застосовують кожухотрубні теплообмінні апарати з нерухомими трубними плитами, апарати з плаваючою головкою, U – подібними трубами та температурним компенсатором на кожусі [1]. Теплообмін в таких апаратах відбувається шляхом непрямого контакту теплоносіїв через трубний пучок, розміщений в кожусі. Ламельні теплообмінні апарати застосовуються для теплової обробки таких самих середовищ, для яких призначені звичайні кожухотрубні теплообмінні апарати, але порівняно з останніми ламельні апарати більш компактні, теплообмін у них проходить в тонкому шарі рідини через сплющену стінку, коефіцієнт теплопередачі в 1,5…2 рази вищий, ніж в апаратах з круглими трубами. Для нагрівання та охолодження високов’язких середовищ, що утворюють відкладення, використовують спіральні теплообмінні апарати з відкритими каналами [1]. Теплообмін в таких апаратах відбувається через спіральну стінку. Спіральні апарати відрізняються тим, що корпус має легко відкидні торцеві кришки з гумовим ущільненням, що спрощує механічне очищення поверхні теплообміну. У випадку теплообміну між високов’язкою рідиною та рідиною з невисокою в’язкістю, можуть бути застосовані пластинчасті теплообмінні апарати. Вони мають велику поверхню теплообміну при малих габаритних розмірах (до 100…300 м 2 /м 3 ). Теплообмін в апаратах такої конструкції відбувається через тонкі пластини, встановлені з фіксованими проміжками одна за одною таким чином, що між ними утворюються суміжні канали, в яких рухаються теплоносії. Розбірні пластинчасті апарати можуть бути легко очищені від забруднень [2]. Для швидкого охолодження високов’язких рідин використовують апарати з ротором або скребкові теплообмінні апарати, які відрізняються тим, що поверхня теплообміну, очищується ножами-скребками, що закріплені нерухомо або шарнірно на обертових барабанах. Ряд технологічних процесів потребують швидкого нагрівання до 120…150˚С та охолодження до 70…80˚С термічно чутливих в’язких рідин. Такі теплообмінні процеси не завжди вдало реалізуються в теплообмінних апаратах поверхневого типу через утворення відкладень та пригорання до поверхонь, що погіршує умови теплообміну. В таких випадках часто застосовують пароконтактні нагрівальні та вакуумні охолоджуючі пристрої [2]. Поверхнею теплообміну в апаратах даного типу є безпосередньо межа розділу середовищ. Розглянуті конструкції теплообмінних апаратів, які доцільно використовувати при теплообміні за участю високов’язких рідин. Остаточний вибір конструкції індивідуальний для кожного конкретного виробництва. Порядок розрахунків таких апаратів не відрізняється від розрахунків апаратів для низьков'язких рідин. Особливу увагу потрібно звертати вибір матеріалів, з яких виконують елементи апарату, що контактують з високов’язкими середовищами.

    Переглянути
  • ВИБІР КОНСТРУКЦІЇ ПЕРЕМІШУЮЧОГО ПРИСТРОЮ ДЛЯ РЕАКТОРА-ПОЛІМЕРІЗАТОРА ПОЛІСТИРОЛУ

    Перемішування рідких середовищ широко застосовується для приготування суспензій, емульсій, пін та розчинів у хімічній, фармацевтичній, харчовій та інших галузях промисловості. Серед перемішуючих пристроїв для рідких середовищ найбільшого поширення набули механічні перемішуючі пристрої (ПП). Механічні ПП можна умовно розділити на дві групи: швидкохідні і тихохідні. [2] Швидкохідні використовуються для циркуляційного перемішування рідин з малою та середньою в'язкістю з метою інтенсифікації дифузійних процесів (розчинення, газонасичення) і теплообміну зі змійовиками. Їх відмінністю є відносно невеликий діаметр, і порівняно велика відстань між ПП і днищем апарату. До швидкохідних ПП відносяться: лопатеві, гвинтові, пропелерні, турбінні. Тихохідні ПП призначені для перемішування високов'язких рідин зазвичай в гладкостінних апаратах за винятком шнекового, встановленого всередині циркуляційної труби. Вони використовуються для інтенсифікації теплообміну на внутрішній поверхні апаратів, гомогенізації в'язких пластичних мас. До такого роду ПП відносяться якірні, рамні, шнекові, стрічкові, клітьового. Відмінною особливістю цих ПП є відносно великий їх діаметр і порівняно близьке розміщення до днища апарату. Для зменшення корозійного і абразивного зносу ПП можуть виготовлятися в емальованому виконанні. [2]. За конструкційними ознаками ПП поділяються: • Лопатеві. Такі ПП Складаються із двох або більшого числа лопат прямокутного перетину, закріплених на обертовому вертикальному або похилому валу. Основна перевага ПП-невелика вартість виготовлення та простота пристрою. Застосовується для перемішування рідин з невеликою в'язкістю, прямого змішування рідин, а також розчинення речовин з невеликим питомою вагою. [1]. • Заглибні. Ці типи ПП дозволяють виробляти процеси перемішування, гомогенізації і суспензіювання в каналах, лагунах або штучних і природних водоймах. Це різновид пропелерного або лопатевого ПП зі зміненим вектором створення потоку, широко використовуються у сільськогосподарських роботах і для очищення стічних вод. • Пропелерні. Такі ПП створюють, переважно, осьові потоки перемішуючого середовища і, в зв’язку з цим, виникає великий насосний ефект, що дозволяє суттєво зменшити тривалість перемішування. Вони використовуються для перемішування рідин з малою в'язкістю і осадами, що містять тверді частинки. [1]. • Стрічкові. ПП відносяться до пристроїв з осьовим потоком, є спеціальним різновидом тихохідних ПП. Вони застосовуються для ефективного перемішування дуже в'язких рідин і однорідних пастоподібних матеріалів. • Шнекові. Різновид стрічкових ПП і призначені для особливо важких умов експлуатації в середовищах з підвищеною в'язкістю аж до приготування важких бетонів і асфальтних сумішей. • Турбінні. Такі ПП мають форму коліс водяних турбін з плоскими, нахиленими чи криволінійними лопотями укріпленими, як правило, на вертикальному валу. В цих ПП переважно створюються радіальні потоки рідин. Це швидкохідний клас ПП і застосовується для інтенсивного перемішування інгредієнтів. Турбіни бувають відкритого та закритого типу. [1]. • Листові. ПП складається з лопатей приблизно квадратної форми, закріплених на вертикальному валу. Листові ПП за типом викликаний ними потоку іноді відносять до турбінних ПП без статора. Як правило це тихохідні ПП які використовуються для проведення деяких хімічних реакцій, інтенсифікації процесів теплообміну при перемішуванні малов'язких рідин. • Якірні та рамні. Конструкції з горизонтальними і вертикальними лопатями є найбільш універсальними. Застосовуються для перемішування низьков’язких рідин, а також для перемішування в апаратах, що обігрівають за допомогою сорочки або внутрішніх змійовиків. Проаналізувавши вітчизняні і світові патенти на винаходи та корисні моделі [3-5] можна зробити висновок, що найбільш доцільним для реактора-полімерізатора полістиролу буде використання якірного або рамного ПП, оскільки, такі пристрої ефективно перемішують в’язкі рідини, мають форму, що відповідає внутрішній формі реактора, близькі до внутрішнього діаметру пристрою. Також при обертанні ці ПП очищають стінки та дно пристрою від забруднень, що налипають, мають підвищену міцність і можуть працювати в різних середовищах і ємностях.

    Переглянути
  • ТЕПЛООБМІННІ ЕЛЕМЕНТИ КОНСТРУКЦІЇ РЕАКТОРА З ПЕРЕМІШУЮЧИМ ПРИСТРОЄМ У СХЕМІ ВИРОБНИЦТВА УДАРОМІЦНОГО ПОЛІСТИРОЛУ

    Перемішування широко застосовується в хімічній промисловості для одержання емульсій, суспензій та сумішей твердих речовин, а також для інтенсифікації хімічних та дифузійних процесів, масо- та теплообміну. Інтенсивне перемішування матеріалів необхідне для проведення безперервних хімічних процесів. Розрізняють два типи перемішування в рідкому середовищі: механічне та пневматичне перемішування [1]. Механічні перемішуючі пристрої складаються з трьох основних частин: мішалки, горизонтального або похилого вала, на якому закріплена мішалка, і приводу. В залежності від конструктивної форми розрізняють лопатеві мішалки, пропелерні, турбулентні та спеціальні. Перемішуючі пристрої за кількістю обертів можна поділити на швидкохідні (частота обертання до 40 с -1) та тихохідні(частота обертання 0,15…5 с -1) [2]. Тихохідні мішалки призначені для перемішування високов’язких середовищ та зазвичай використовуються у гладкостінних апаратах для інтенсифікації теплообміну на внутрішній поверхні апаратів та гомогенізації в’язких рідин. Вибір перемішуючого пристрою визначається умовами проведення процесу та в’язкістю середовища, що перемішується. Для перемішування рідин в’язкістю до 100 Па·с, а також для перемішування в апаратах, що обігріваються за допомогою рубашки, використовують якірні або рамні перемішуючі пристрої. Вони мають великий діаметр, відностно близьке розміщення до стінок та днища апарату та мають форму, що відповідає формі внутрішньої поверхні апарату. Завдяки цьому при роботі перемішуючих пристроїв очищається внутрішня поверхня апарату, покращується якість перемішування теплообміну, зменшується перегрів рідини. В хімічній промисловості для наружного обігрівання або охолодження реакційної маси в апаратах з перемішуючими прстроями головним чином використовуються рубашки або змієвикові пристрої. Вони можуть встановлюватися на цилиндричних вертикальних або горизонтальних апаратах [3]. За конструкцією розрізняють нероз'ємні (приварюються до корпусу апарата) та роз'ємні рубашки та змійовики, що встановлюються назовні апарату або всередині. Але при встановленні змійовика всередину реактора, використання якірних або рамних перемішуючих пристроїв стає неможливим. З аналізу патентів [4] та можна зробити висновки, що використання нероз’ємних рубашок дозволяє значно збільшити поверхню контакту теплоносія з апаратом, тим самим підвищити інтенсивність теплообміну, але така конструкція виключає можливість профілактичного або критичного ремонту рубашки та очищення внутрішньої поверхні від механічних відкладень. Проаналізувавши [5], можна зробити висновок, що встановлення змійовика назовні апарату дає можливість вільного доступу як до самого змійовика, так і до стінки апарату, проте ми маємо значні втрати теплоти в оточуєче середовище та малу площу контакту теплоносія з поверхнею реактора. За результатами експерементальних даних щодо впливу рубашок та змійовиків на процес тепло- та масообміну в ємкісних апаратах [6] та аналізом вітчизняних і світових патентів винаходів та корисних моделей можна зробити висновок, що при виробництві удароміцного полістиролу доцільно використовувати ємкісні апарати з рамними або якірними перемішуючими пристроями та нероз’ємними рубашками і в якості теплоносія прийняти гріючу пару (у випадку обігрівання) з температурою до 450 °С або воду (у випадку помірного нагріву до 80...85 °С або охолодження). Використання рубашок дозволяє інтенсифікувати процес теплообміну всередині апарату та знизити імовірність кристализації реакційної маси на стінках реактора, а зазначений температурний діапазон для води запобігає виникненню механічних відкладень на стінках реактора та рубашки.

    Переглянути
  • ЗАСТОСУВАННЯ ПУЛЬСАЦІЙНИХ МЛИНІВ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ПАПЕРОВОЇ ПРОДУКЦІЇ

    Підготовка макулатурної маси – відповідальний та трудомісткий процес від конструктивного оформлення та коректного підбору параметрів якого залежить якість паперової продукції. Технологія виробництва макулатурної маси обирається індивідуально для кожного підприємства, в залежності від виду продукції, що виробляється, але при цьому послідовність переробки залишається майже незмінною [1]. Узагальнена схема виробництва макулатурної маси на прикладі технологічного процесу масопідготовки при виробництві гофрокартону наведена на рисунку 1. Макулатура подається у гідророзбивачі, в яких відбувається її розпускання на окремі волокна. Ступінь помелу маси після гідророзбивачів складає близько 15 °ШР…25 °ШР. З гідророзбивача маса насосом перекачується через змішуючий пристрій в басейн (концентрація в басейні 3 %...3,5 %). З басейну маса подається на вихровий очисник високої концентрації, де виконується її очищення від важких включень, і далі маса подається на турбосепаратор для сортування і дорозпускання. На цьому етапі відбувається очищення маси від легких включень. Відходи з турбосепаратора відводяться на другу ступінь очищення – вібраційний сортувальний пристрій. Далі маса подається в другий масний басейн, з якого насосом спрямовується в пульсаційний млин. Після цього, маса подається на додаткове сортування. Сортування відбувається на напірній сортувальній установці, яка має сито з щілинними отворами. Відходи з напірної сортувальної установки подаються на вібраційну сортувальну установку. Відсортована маса подається в композиційний басейн. В цьому басейні до маси додаються крохмаль і каніфольний клей. З композиційного басейну маса подається для кінцевого розмелювання в два послідовно встановлені дискові млини. З млинів маса подається в машинний басейн. З машинного басейну, маса через бак постійного рівня подається в змішувальний насос, де розбавляється до концентрації 0,6 %…0,8 %, і подається на систему вихрових конічних очисників, в яких виконується очищення маси від дрібних включень неволокнистого характеру [2]. В залежності від продукції яка виробляється, за різними технологічними схемами, слідують різні операції: наприклад, в технологічній схемі виготовлення санітарно-гігієнічного паперу середньої якості, маса з гідророзбивача перекачується через змішувальний ящик в басейн, і потім спрямовується в пульсаційний млин на дорозпускання, і далі – на сортування. В технологічній схемі виготовлення санітарно- гігієнічного паперу високої якості, перед пульсаційним млином, встановлюється очисник високої концентрації, в якому маса очищується від великих включень, і після пульсаційного млина маса подається на установки для сортування. А в лінії виробництва картону для пласких шарів гофрокартону та паперу для гофрування, перед пульсаційним млином встановлюються вихровий очисник високої концентрації, ще один гідророзбивач, в якому проходять процеси дорозпускання та сортування маси [3]. Виходячи з практики промислового застосування пульсаційних млинів, введення їх в лінію виробництва допомагає вирівняти довжину волокон, фібрилювати та активувати поверхню волокон, збільшити ступінь помелу маси (на 10 °ШР…15 °ШР). Вивчення впливу дії пульсаційних млинів на масу та знаходження оптимальних параметрів її обробки допоможе отримувати паперову продукцію вищої якості.

    Переглянути
  • ЗАСТОСУВАННЯ ФЛОТАЦІЇ В ЦЕЛЮЛОЗНО-ПАПЕРОВОМУ ВИРОБНИЦТВІ

    В целюлозно-паперовій промисловості при виготовленні продукції особлива увага приділяється економічності та екологічності виробництва. Досягти покращення зазначених показників можливо завдяки застосуванню флотації в системах очищення макулатурної маси та оборотної води, що дозволяє видалити зважені частинки і скоротити кольоровість води практично до нуля для повторного використання, а також вловлювати втрачені на певних стадіях виробництва цінні волокна. Порівняно з широко розповсюдженими процесами вловлювання, такими як відстоювання, фільтрування та коагулювання, флотація має ряд переваг [1], а саме невеликі капітальні та експлуатаційні витрати, високий ступінь очищення та підвищена концентрація скопу (до 4%). Флотаційне очищення застосовується для вловлювання цінних компонентів, а також частини речовин, що знаходяться в колоїдному стані і використовується як для деінкінгу, так і для вловлювання волокна. На практиці його здійснюють барботуючи газ через суспензію або насичуючи рідину газом під тиском з подальшим його скиданням. Як у тому, так і в іншому випадку реалізується принцип спливання твердих частинок під дією сили виштовхування прикріплених до них бульбашок повітря. Серед флотаційних методів найбільш розповсюдженим є метод напірної флотації, заснований на розчиненні повітря у воді при підвищенні тиску та утворенні великої кількості дрібних бульбашок при скиданні тиску до атмосферного. На сьогоднішній день в галузі обладнання целюлозно-паперового виробництва світовими лідерами, такими як «KWI Inc.», «Metso», «Voith» розроблено широкий спектр флотаційний установок. Фірмою «KWI Inc.» поставляється установка Megacell [2], що поєднує переваги флотаторів і поличних відстійників. Швидкість флотації при помітному поліпшенні якості очищення збільшена в цих установках за рахунок застосування U-подібних похилих ламелей. Установка має два виконання - горизонтальне і вертикальне. У вертикальних установках можливе отримання флотшлама концентрацією до 100 г/л. Фірма «Voith» розробила новітню конструкцію флотаторів EcoCell MT II [3], спеціально призначених для малого та середнього тоннажу виробництва. Завдяки своєму простому модульованому дизайну, флотаційна система EcoCell може бути легко розширена для задоволення збільшених обсягів виробництва. Його конструкція тепер була повністю змінена для більшої зручності обслуговування. Нові MT II флотатори пропонують наступні основні переваги: регульований спектр повітряних бульбашок і повітря, можливість керування потоком, велика вірогідність зіткнення між бульбашками повітря і волокном, самоочищення системи аерації, автоматичне пінонаповнювання, компактний дизайн, підвищення якості результатів за той же час, або можливість зменшення розмірів, з утриманням тієї ж якості. Все це робить використання таких систем одним з найбільш ефективних і економічно вигідних. Спроектована фірмою «Metso» установка OptiBright [4] забезпечує оптимізацію і управління такими ключовими параметрами флотації як аерація маси, видалення повітря і видалення відходів, що дозволяє отримати оптимальні умови флотації для знебарвлення і вловлювання волокна. Аерація маси відбувається в секторах аерації з використанням високоефективної повітряно-дисперсійної роторної системи низької енергії. Різниця тисків між внутрішнім і зовнішнім сепараторними секторами сприяє переміщенню потоку масної суспензії від однієї стадії аерації до іншої. Це виключає необхідність використання зовнішніх насосів і призводить до скорочення витрат на перекачування. Основні переваги конструкції: максимальне вловлювання волокна, висока ефективність знебарвлення, економічність системи відходів, скорочення виробничих витрат, підвищення продуктивності папероробної машини. Прикладом підвищення ефективності при очищенні стічних вод може бути модернізація обладнання на Київському картонно-паперовому комбінаті фірмою «KWI Inc.» [5], в результаті впроваджених новітніх систем досягнуто скорочення споживання свіжої води при випуску макулатурного паперу до 13 м 3 /т замість 43 м 3 /т, при виробництві целюлозного паперу - до 30 м 3 /т. Термін окупності проекту склав одинадцять місяців. Таким чином, досвід світових виробників і українських підприємств свідчить про доцільність застосування флотаційних методів очищення для підвищення екологічності та економічності виробництв.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ДІАПАЗОНУ УТВОРЕННЯ БІОГАЗУ З ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ

    На сьогодні активна промислова діяльність та виснаження запасів природних копалин призводить до необхідності одержання альтернативної енергії. Сировиною для її одержання можуть бути органічні відходи промисловості, що також дозволять частково вирішити екологічні проблеми у всьому світі. З органічних відходів, що разом з мікроорганізмами утворюють біомасу, одержують пальне, що складає сьому частину світового об’єму, палива. За кількістю отриманої енергії воно займає поруч з природним газом третє місце та складає значну конкуренцію традиційним видам палива за рахунок мінімальної вартості сировини. На сьогодні в промислово розвинених країнах за рахунок біомаси можна забезпечити 6…10 % від загальної кількості енергетичних потреб [1]. Використання біомаси може проводитися в наступних напрямках: спалювання, виробництво біогазу, виробництво етилового спирту. Найбільш ефективним способом переробки відновлювальних джерел енергії є отримання біогазу з органічних відходів, що складає значну конкуренцію традиційним видам палива за рахунок мінімальної вартості сировини. Оскільки зброджування біомаси з метою одержання біогазу дуже повільний та довготривалий процес, його потрібно інтенсифікувати. Основними факторами, що впливають на інтенсифікацію процесу є [2]: температура, рН середовище, концентрація поживних речовин та наявність каталізаторів (ферментів). З вище наведених факторів найбільший вплив на процес бродіння біомаси має температура. Збільшення температури сприяє пришвидшенню розкладання органічних речовин [2]. Але потрібно враховувати, які саме штами бактерій використовуються в процесі метанового бродіння. Вони діляться за типовими температурними режимами, що є сприятливими для їхньої активної життєдіяльності [3]: 1) психрофільні штами при температурі нижче 25 ºС; 2) мезофільні штами при температурі 25-45 ºС; 3) термофільні штами при температурі 45-70 ºС. Також потрібно приймати до уваги, що температура, за якої проходить інтенсивний гідроліз органічних речовин, становить 120-150 о С. Для того, щоб прискорити процес розщеплення в біомасу додають ферменти, найбільша активність яких спостерігається в температурному діапазоні 50…60 о С. Оскільки температурні діапазони в яких активно протікають вказані процеси різняться, дослідження впливу температури на процес одержання біогазу є дуже важливим при виборі параметрів проведення технологічного процесу. З метою визначення оптимальної температури процесу утворення біогазу розроблена лабораторна установка, яка складається з теплоізольованого біореактору періодичної дії та газгольдеру, що з’єднанні між собою [4]. Біореактор обладнано гріючою сорочкою. Температура в реакторі контролюється за допомогою термопари та електронного потенціометру. Проведено експериментальні дослідження виділення біогазу від часу при різних фіксованих значеннях температури. Досліди проводились з целюлозовмісними відходами за наявності ферментного препарату в температурному діапазоні 30…65 о С. На одержаних залежностях помітно прослідковується наявність трьох етапів. На першому етапі процесу відбувається прогрівання біомаси. Біогаз виділяється з низькою швидкістю. Другий етап характеризується максимальною активністю метаногенеруючих бактерій та інтенсивністю виділення біогазу за постійної швидкості. На третьому етапі відбувається уповільнення виділення біогазу в наслідок зменшення концентрації поживних речовин. На основі аналізу експериментальних досліджень встановлено, що найбільшої інтенсивності процес виділення біогазу набуває при температурі близькій до 50 о С. При цьому спостерігається максимальне виділення біогазу за мінімального часу протікання процесу. Одержані результати використані як базис для проведення комплексних експериментальних досліджень та враховані при складанні методики розрахунку реакторів біогазу.

    Переглянути
  • ДОСЛІДЖЕННЯ НАГРІВАННЯ РІДИНИ ПРИ ОБРОБЦІ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ

    Роторно-пульсаційні апарати (РПА) використовуються для обробки таких систем, як «рідина – рідина», «рідина – тверде тіло» та «газ – рідина», вони зарекомендували себе як продуктивне та економічне обладнання для гідромеханічних та масообмінних процесів в різних галузях промисловості: в хімічній вони використовуються для одержання дисперсій та емульсій, інтенсифікації масообмінних процесів; в фармацевтичній та косметичній – для екстрагування цінних речовин з рослинної сировини, приготування вітамінних препаратів, кремів, мазей, тощо; в харчовій – для змішування та гомогенізації молочних, соєвих та інших продуктів. В процесі обробки в роторно-пульсаційному апараті середовище піддається багатофакторному впливу. Пульсації тиску потоку рідини, інтенсивна кавітація і кумулятивні струмені від зхлопування кавітаційних бульбашок, розвинена турбулентність, ударні хвилі, високі зсувні та зрізуючі деформації – всі ці фактори викликають підвищення температури, розсіюючи підведену енергію і тим самим знижуючи гідравлічний ККД апарату. Враховуючи, що в РПА в дуже часто оброблюються термічно чутливі рідини та рідини, які в технологічних циклах проходять подальшу теплову обробку, визначення теплових характеристик РПА дозволяє коректно підібрати технологічні режими обробки, а також знизити виробничі за рахунок підвищення енергоефективності апарата шляхом більш правильного параметрів гарнітури. Відомі експериментальні дослідження нагрівання при циклічній обробці рідин в РПА циліндричного типу з зовнішньою циркуляцією [1, 2]. Співставлення наведних результатів свідчить, що відмінності конструкції суттєво впливають на закономірності роботи РПА. Авторами проведено експериментальні дослідження нагрівання модельної рідини в РПА з внутрішньою циркуляцією, що має циліндричну гарнітуру типу «ротор-статор» з крилаткою. В якості модельної рідини обрано воду. Експеримент проводився в діапазоні температур від 17,5 до 100 ºС. Отримана залежність має форму монотонно зростаючої кривої з незначним вигином в область підвищення температури. Математично ця залежність задовільно описується поліному другого порядку. Достовірність апроксимації визначено за допомогою коефіцієнту кореляції, який дорівнює 1. Під час проведення експерименту середня швидкість нагрівання рідини становила 0,123 градусу за секунду. Розраховано, що частка енергії, що пішла на нагрівання модельної рідини, складає 76 %. Такий потенціал нагрівання дає можливість знизити витратии енергії на термічну обробку рідини. Результати проведеного експерименту будуть взяті за основу при розробці методики і проведенні подальших досліджень з метою встановлення надійних розрахункових залежностей, що дозволять визначати кількость одержаної теплової енергії в залежності від геометрії гарнітури та надання практичних рекомендацій щодо вибору ефективного режиму роботи РПА.

    Переглянути
  • СПОСОБИ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ТЕПЛООБМІНУ В’ЯЗКИХ РІДИН В ТЕПЛООБМІНИХ АПАРАТАХ КОЖУХОТРУБНОГО ТИПУ

    В'язкість рідин істотно впливає на режими течії рідин і на опір, що виникає при їх русі як в трубному, так і в між трубному просторах кожухотрубних теплообмінних апаратів. Відомо що підвищення ефективності теплообміну на 30…40% веде до підвищення опору на 40…60%. Отже, важливою постає задача ефективних шляхів інтенсифікації теплообміну, які б забезпечували максимальну тепловіддачу при мінімальному гідравлічному опорі руху рідини. Принципово методи покращення теплообміну класифікують на дві категорії: 1) активні методи, до яких можна віднести: механічний вплив на поверхню теплообміну (обертання або вібрація поверхні, перемішування рідини, тощо); вплив на потік електричним, магнітним або акустичними полями, пульсацією тиску, вдув або відсмоктування робочого середовища через пористу поверхню; використання поверхневого натягу, накладення електростатичного поля, краплинної конденсації, додавання в рідину твердих частинок або газових бульбашок і т.ін.; 2) пасивні методи, в основі яких лежить вплив на потік форми поверхні теплообміну. До них відносять застосування вставних інтенсифікаторів (гвинтових, локальних і пластинчастих закручувачів потоку), а також різні конфігурації трубних пучків (закрученні, спіральні, зі спіральним рифленням та ін.). [3] Активні методи інтенсифікації теплообміну добре зарекомендували себе в хімічній і суміжних галузях виробництва, проте в багатьох випадках їх використання в конструкційному оформленні технологічного процесу є недоцільним. Інтенсивні вібрації поверхні теплообміну можуть призвести до руйнування обладнання. Вібрації рідини, як спосіб інтенсифікації теплообміну, викликають ряд ускладнень при конструюванні апаратів, тому у промисловості вібрації застосовуються досить рідко. Не доцільно використовувати і електричне поле через значні енерговитрати і необхідність створювати високі (порядку 10000…100000 В) напруги. Вдув газу дозволяє суттєво збільшувати коефіцієнт тепловіддачі, проте практично не застосовується через складність подачі і відведення газу. З огляду на зазначенні недоліки більш широке застосування у промисловості знайшли пасивні методи інтенсифікації теплообміну. Якщо в'язка рідина спрямовується у міжтрубний простір, то для інтенсифікації теплообміну збільшується зовнішня поверхня труб. У цих випадках для апарату застосовують труби з зовнішньої поверхню складної конфігурації: з ребрами з основного металу (металу труби), з ребрами, привареними або припаяними до зовнішньої поверхні труби, а також зі штирями-шпильками з металу з високою теплопровідністю, розташованими в шаховому порядку на поверхні труби. Широко застосовуються поверхні з кручених трубок з рухом в'язкої рідини в міжтрубному просторі, апарати штикового типу, складні поверхні теплообміну з численних змійовиків, змонтованих в одному корпусі (для підігріву та охолодження масел), а також з штампованих пластин з різноманітними гофрами і вставками, що підсилюють турбулізації потоку рідини. [2] Коефіцієнти тепловіддачі істотно вище в трубах згорнутих спіраллю, ніж у прямих трубах через вторинні течії, що породжуються викривленнями труби. [1] У випадках, коли в'язка рідина спрямовується у трубний простір всередині труб монтують спеціальні турбулізуючі вставки різної конструкції, у тому числі ретардер - металеві пластини з різним ступенем скручування, що вставляються в труби щільно, з натягом, для забезпечення гарного контакту з стінками труб. [4] Проведений аналіз вказує на доцільність і ефективність використання турбулізаційних вставок, в особливості ретардерів, що при порівняно швидкому збільшенні гідравлічного опору, збільшують локальні швидкості руху рідини і краще переміщування, тим самим інтенсифікуючи теплопередачу.

    Переглянути
  • ВИБІР КОНСТРУКЦІЇ ТЕПЛООБМІННИКА-ВИПАРОВУВАЧА СЕКЦІЇ КРЕКІНГУ І РЕКТИФІКАЦІЇ УСТАНОВКИ Г-43-107

    У ректифікаційних та десорбційних установках в якості парогенеруючого обладнання для попереднього нагрівання гідроочищеної сировини застосовують теплообмінники-випаровувачі кожухотрубного типу [1]. Технологією виробництва передбачено використання димових газів у діапазоні температур 500…750 в якості гарячого теплоносія, який використовується для утворення водяної пари із заданими теплофізичними властивостями. При цьому теплообмінне обладнання працює в умовах високих температур та тисків, що зумовлює підвищення вимог щодо забезпечення щільності з‗єднань і розвантаження елементів конструкцій від температурних деформацій. Температурні подовження трубчатки компенсують застосуванням U- подібних трубок, або використанням трубчатки із плаваючою головкою, що дозволяє компенсувати температурні подовження трубних пучків та запобігає руйнуванню апарата. За необхідності компенсувати температурні напруження в корпусі апарата використовуються спеціальні пристрої серед яких найбільшого поширення набули лінзові компенсатори [2]. Найбільшого поширення на території країни СНД набули трубчасті апарати, що виготовляються за стандартом [3]: а) з конічним або еліптичним днищем та компенсацією температурних подовжень застосуванням U-подібних трубок; б) з конічним або еліптичним днищем та компенсацією температурних подовжень застосуванням плаваючої голівки. При високих теплових навантаженнях в апаратах з еліптичним днищем можуть бути встановлені два або три трубних пучки, які можуть бути виготовлені з нержавіючої сталі, що подовжує строк експлуатації апарата. Теплообмінники-випаровувачі з U-подібними трубами виготовляють із діаметром корпуса 800…1600 мм при довжині труб 6000 мм та одному трубному пучку із площею поверхні теплообміну 51…224 . При застосуванні двох або трьох трубних пучків діаметр корпуса становить 2400…2800 мм при площі поверхні теплообміну 240…448 . Теплообмінники-випаровувачі з плаваючою голівкою виготовляють із діаметром корпуса 800…1600 мм при одному трубному пучку із площею поверхні теплообміну 38…170 , при застосуванні двох або трьох трубних пучків діаметр корпуса становить 2400…2800 мм, загальна площа поверхні теплообміну становить 192…340 [4]. За результатами аналізу літературних джерел встановлено, що найбільш доцільно використовувати в секції крекінгу і ректифікації установки Г-43-107 теплообмінник-випаровувач з компонуванням поверхні теплообміну у вигляді U- подібних трубок, що ефективно працює в умовах підвищених тисків і температур за рахунок самокомпенсації відносних температурних подовжень трубок, при чому кожна трубка може подовжуватися незалежно від інших, і має роз‘ємну конструкцію, яка дозволяє швидко проводити обслуговування поверхні теплообміну.

    Переглянути
  • ВИБІР КОНСТРУКЦІЇ ВИПАРОВУВАЧА ДЛЯ МОДУЛЬНОЇ ТЕПЛОНАСОСНОЇ ХОЛОДИЛЬНОЇ УСТАНОВКИ

    Використання установок на базі теплових насосів дозволяє перетворювати та використовувати низькопотенціальну енергію і знижувати загальні витрати енергоносіїв у виробничих та невиробничих циклах. При цьому, використовуючи відомі цикли теплових насосів відбирається енергія у низькопотенціальних теплоносіїв та створюється новий високопотенціальний потік за рахунок фазових переходів робочої речовини теплового насосу[1]. В умовах енергетичної кризи перспективним є застосування модульної теплонасосної холодильної установки для теплозабезпечення опалюваної системи житлових будинків та допоміжних об‘єктів,що дозволяє знизити кількість викопних енергоносіїв. Модульна теплонасосна холодильна установка складається із компресору, масловідокремлювача, конденсатора, дроселя, випаровувачів «фреон-розсіл», «фреон-вода», регенеративного теплообмінника, ресивера та фільтрів[1]. Передбачено два режими роботи модульної теплонасосної холодильної установки: зимовий та літній. У зимовому режимі відключається випаровувач «фреон-розсіл» і процес проходить при працюючому випаровувачі «фреон-вода», в якому підтримується температура кипіння фреону.Випаровувач «підігрівається» водою від низько потенціального джерела теплоти, температура якого повинна бути не менше 297 К. Після випаровувача пара поступає у регенеративний теплообмінник, де підігрівається до заданої температури всмоктування компресора. У компресорі газ стискається і поступає в масловідокремлювач, дегазо-масляна суміш розділяється і парова фаза прямує в конденсатор, а масло - в масло охолоджувач. Охолоджене масло поступає у компресор.Пари фреону при тиску 1,2 МПа при температурі 363К поступають в конденсатор, де охолоджуються зворотною водою системи опалення до температури 343К, конденсуючись підігрівають воду системи опалення. Рідкий фреон при тиску 1,2 МПа і температурі 348К через ресивер поступає в регенеративний теплообмінник, де охолоджується. Після регенеративного теплообмінника рідкий фреон, проходячи дросель, поступає у випаровувач. У літньому режимі роботи відключається випаровувач «фреон-вода» і процес ведеться при працюючому випаровувачі «фреон-розсіл», у якому підтримується температура кипіння фреону. Випаровувач «підігрівається» теплоносієм, який передає холод від випаровувача до побутових приладів, в якості теплоносія використовується водний розчин хлориду кальцію. Після випаровувача газ поступає у регенеративний теплообмінник, де підігрівається до заданої температури всмоктування компресора. Рідкий фреон при тиску 0,69 МПа і температурі 323 К через ресивер поступає у регенеративний теплообмінник, де охолоджується. Після регенеративного теплообмінника рідкий фреон дроселюється і поступає у випаровувач. Ефективність та якість роботи теплових насосів значною мірою залежить від інтенсивності відбирання теплової енергії від низькопотенціального теплоносія і її передачі високопотенціальному теплоносію[2]. Цей процес відбувається у випаровувачі. Аналіз літератури свідчить, що для фреонових холодильних установок найбільш доцільно використовувати кожухотрубні апарати затопленого типудля забезпечення кипіння у вільному просторі та безперешкодного відведення пароподібного холодоагенту[3].У представленій установці, в якості випаровувача, доцільно використовувати кожухотрубний апарат з прямими трубами[3], оскільки відсутні температурні деформації.Враховуючи необхідність частого очищення трубного пучка, приймаємо апарат з роз‘ємною трубною решіткою і плаваючою головкою. Для забезпечення рівномірності подачі холодоагент в апарат підводиться колектором в кількох точках по довжині випаровувача.

    Переглянути
  • ВИБІР СУШАРКИ В ТЕХНОЛОГІЧНОМУЦИКЛІ ВИРОБНИЦТВА СКЛА

    Кварцове скло широко застосовується в медичній, хімічній, харчовій галузях промисловості та побуті. У зв‘язку з цим набуває особливої актуальності проблема підвищення якості та ефективності виробництва кварцового скла. Вихідними матеріалами для виготовлення скла слугує білий кварцовий пісок, сода і вапняк. За технологією виробництва ці матеріали підлягають попередньому осушенню в сушарках, після чого суміш цих речовин у відповідних співвідношеннях сплавляють у спеціальних печах. Процес сплавлення протікає у 2 стадії. На 1-й при 700…800°С внаслідок взаємодії карбонатів натрію і кальцію з діоксидом силіцію утворюються силікати натрію і кальцію, а на 2-й при 1200…1300 °C силікати натрію і кальцію з надлишком діоксиду силіцію утворюють сплав,який в розплавленому стані витримують до повного видалення газів. За необхідності проводять знебарвлення скла додаванням до компонентів сплаву незначних кількостей діоксидумарганцю. Утворену скляну масу охолоджують до певного ступеня в'язкості після чого виготовляють різні вироби[1]. Великий вплив на якісні показники скляних виробів оказує підготовка кварцового піску. Не дотримання норм його підготовки призводить до порушення композиції сплаву скла і може стати причиною браку кінцевої продукції. Значну роль при підготовці піску відіграє його осушення, яке проводиться при таких параметрах:початкова вологість піску ωп = 10,0 %;кінцева вологість піску ωк =1%;напруженість поволозі, Av=80…88 кг/(м3 ·ч); температура сушильного агенту tсм= 250 °С. При виборі сушарки слід враховувати що кварцовий пісок що використовується в скловарному виробництві має такі параметри:теплоємність см =0,8 Дж/(кг·К); розмір частинок d=0,5-2 мм; густина ρтв=1500 кг/ м3 ; насипна густина матеріалу ρ нас =1200 кг/м3 . Враховуючи умови осушення кварцового піску та його властивості, для його сушіння найкращим апаратом у виробництві скла приймається барабанна сушарка. Сушарки такої конструкції відрізняються високою продуктивністю сушінні сипких і дрібнокускових матеріалів, які не чутливі до високих температур. Окрім технологічних параметрів на процес сушіння в барабанних сушарках впливають конструкція внутрішніх органів (насадки) та схеми подачі сушильного агента. Для сипких матеріалів застосовують розподільну насадку яка розрихляє осушуваний матеріал що дозволяє більш ефективно та економічно проводити процес осушення і працювати із заповненням барабану матеріалом близьким до 20% (об.)[2]. Рух матеріалів і сушильного агенту всередині сушильного апарата може бути прямотечійним і протитечійним. Якщо потрібне глибоке осушення матеріалу, або коли матеріал не витримує високої температури в перший період сушіння і може бути нагрітий до більш високої температури в кінці сушіння, схема руху може бути прямотечійна. У разі висушувальння матеріалів з високим ступенем термічної стабільності використовується протитечійна схема, яка найкраще підходить для кварцового піску, оскільки він може бути осушуваний при досить високих температурах, що дозволить прискорити процес. Також впливає вибір сушильного агенту на якість осушення, який необхідно здійснювати з урахуванням: теплоємності, доступності, взаємодії з осушуваним матеріалом. У випадку сушіння кварцового піску, найкраще підійдуть топкові гази, оскільки вони є високотемпературним агентом що не взаємодіє з кварцовим піском.

    Переглянути
  • МОДЕРНІЗАЦІЯ СУШИЛЬНОЇ ЧАСТИНИ КАРТОНОРОБНОЇ МАШИНИ

    В целюлозно-паперовій промисловості процес сушіння картону є одним з найбільш енерговитратних, а його обладнання дуже металоємним. Отже вдосконалення конструкції сушильної частини картоноробної машини з метою підвищення її компактності та підвищення енергоефективності є актуальним. На основі аналізу конструкцій сушильних частин, проведеного за результатми патентного пошуку виділено як перспективні наступні технічні рішення. У конструкції сушильного циліндру [1], що складається з корпусу, торцевих кришок з порожнистими цапфами, конденсатовідвідними трубами та змонтованого на центральному валу турбулізуючого елементу у вигляді гребінок з рівномірними інтервалами між зубами. Інтенсифікація процесу сушіння картонного полотна досягається шляхом зменшення опору тепловому потоку. Конструкція сушильного циліндра [2], що складається з корпусу, торцевих кришок з порожнистими цапфами та конденсатовідвідними трубами. Дозволяють інтенсифікувати процес сушіння за рахунок того, що між суміжними збірниками конденсату вздовж твірної циліндра із зазором до внутрішньої поверхні розташовані в ряд турбулізатори конденсату виконані у вигляді завихрювачів потоків пари. Сушильна частина [3] включає розташовані у вигляді двох горизонтальних рядів один над іншим і розділені по технологічному потоку на групи сушильні циліндри для сушіння при транспортуванні зигзагоподібного полотна матеріалу, що охоплює їх, контактуючі з поверхнями циліндрів і огинаючи їх через сукноведучі вали нескінченними сукнами. При цьому сушильні циліндри встановлені в підшипниках на станинах лицьової і привідної сторін. Вдосконалення конструкції полягає у спрощенні пристрою станин приводної сторони і підвищенню експлуатаційної надійності зубчастого приводу сушильних циліндрів. Конструкція сушильної секції [4], включає сушильні циліндри та інфрачервоний випромінювач. Інфрачервоний випромінювач встановлений під кутом до площини паперового полотна, відстань від поверхні паперового полотна до поверхні інфрачервоного випромінювача зменшується по ходу паперового полотна. Очікуваний ефект – збільшення інтенсивності нагрівання полотна паперу. Сушильна група [5], що складається з циліндрів більшого і меншого діаметрів, які розташовані в два ряди в шаховому порядку. Циліндри більшого діаметра розташовані у верхньому ряду, меншого – у нижньому. Це дозволяє зменшити металоємність та підвищити компактність конструкції сушильної групи.

    Переглянути
  • НАПРЯМКИ ВДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ ПОЗДОВЖНЬО-РІЗАЛЬНИХ ВЕРСТАТІВ

    Поздовжньо-різальні верстати (ПРВ) призначені для поздовжнього розрізання рулонованого паперу і є найбільш швидкохідними машинами з числа тих, що використовуються в целюлозно-паперовому виробництві. Тому при вдосконаленні ліній по виробництву паперу конструкціям ПРВ необхідно приділяти особливу увагу. Проведено аналіз сучасних тенденцій у розробці конструкцій ПРВ, на основі якого встановимо, що основними вузлами, які модернізуються є пристрій для розрізання та накат ПРВ. За результатами проведеного патентного пошуку виділено як перспективні наступні технічні рішення. Винахід [1], призначений для намотування рулонів картону або паперу після розрізання на ПРВ. Він відрізняється тим, що замість двох валів накату встановлено один, на який спираються два симетрично розташовані намотувані рулони, дві опорні конструкції, які по мірі збільшення діаметра рулонів відгинаються, та два притискні валики. Винахід забезпечує зниження габаритів ПРВ і зниження витрат на енергопостачання обладнання. Винахід [2], призначений для намотування рулонів паперу або картону після розрізання. Він відрізняється тим, що на кожному з двох валів накату встановлено по одному пристрою для зменшення коливань, що дозволяє стабілізувати рулон під час намотування, покращити якість намотування та зменшити кількість обривів полотна. Автоматичний механізм знімання рулонів паперу [3] дозволяє підвищити продуктивність і надійність конструкції за рахунок оснащення вдосконаленим підйомним пристроєм. Механізм відрізняється тим, що підйомний пристрій відрізняється можливістю підйому та опускання рулону і що складається з двох втулок, шарнірно закріплених відповідно на поворотній станині і опорній рамі, що мають різноспрямовану різьбу, яка поєднує їх гвинти зі штурвалом, при цьому поворотна станина змонтована на опорній рамі з можливістю нахилу за рахунок повороту в шарнірному з'єднанні. Механізм для розрізання паперу дисковими ножами [4] дозволяє розширити технологічні можливості ПРВ шляхом отримання різних варіантів різання. Крім поздовжнього різання пристрій має додатковий механізм поперечного різання, ножі і подаючі валки механізмів поперечного різання встановлені на одному горизонтальному рівні з ножами і подаючими роликами механізму поздовжнього різання, при цьому механізми поперечного різання розміщені на станині по протилежним сторонам. Також закріплений в каретці дисковий ніж має можливість зворотно-поступального руху. Перевагами механізму є те, що при застосуванні дискових ножів немає холостої роботи пристрою; механізм може бути застосований для розрізання плівки, паперу та іншого рулонного матеріалу.

    Переглянути
  • АНАЛІЗ КОНСТРУКЦІЇ СУШИЛЬНОЇ ЧАСТИНИ МАШИНИ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА САНІТАРНО-ГІГІЄНІЧНОГО ПАПЕРУ ТА ШЛЯХІВ ЇЇ ВДОСКОНАЛЕННЯ

    Целюлозно-паперове виробництво – одна з найважливіших галузей промисловості України. Це дуже складне багатоопераційне виробництво, що характеризується значною продуктивністю та енергоємністю. Зростання попиту на масові види паперової продукції, у тому числі на санітарно-гігієнічні види паперу в умовах подорожчання енергоносіїв вимагають використання більш енергоощадних технологій і обладнання для зменшення собівартості продукції. Сушіння є одним з найбільш енергоємних виробничих процесів, тому впровадження ефективних технологій проведення процесу з метою його інтенсифікації є актуальним. Сушіння паперового полотна здійснюється у сушильних частинах папероробних машин (ПРМ) контактно-конвективним способом. Для санітарно- гігієнічного паперу зазвичай використовуються конструкції сушильних частин на основі лощильних циліндрів, що є економічно обґрунтованим, оскільки санітарно- гігієнічний папір відрізняється малою товщиною і масою квадратного метра, що зумовлює достатньо малий час перебування в зоні сушіння і дозволяє одностороннє вигладжування. Також за рахунок такого компонування спрощується конструкція сушильної частини та зменшуються її габарити. Варіант конструкції сушильної частини ПРМ для виробництва санітарно- гігієнічного паперу, встановленої на ПРАТ «Київський ККПК» у м. Обухів наведено на рис. 1. Принцип дії конструкції такий. Пара під тиском подається через паровпускний пристрій 4 у лощильний циліндр 1, через стінку віддає тепло паперовому полотну та конденсується, утворюючи на внутрішній стороні циліндра плівку конденсату у вигляді водяного кільця. Конденсат відводиться з лощильного циліндру 1 за допомогою сифону через конденсатовідвідний пристрій 3. Для інтенсифікації процесу сушіння шляхом високотемпературного теплообміну над лощильним циліндром 1 встановлено ковпак конвективного сушіння 2, який піднімається та опускається за допомогою пневмоциліндрів. Паперове полотно подається на лощильний циліндр 1 через вал з глухими отворами, а знімається за допомогою крепуючого шаберу 6 та поступає на накат ПРМ. Залишки паперового полотна вилучаються з поверхні лощильного циліндру очисним шабером 7. З’ємний шабер 5 використовують для очищення поверхні лощильного циліндра 1. Притискання лез шаберів здійснюється за допомогою тиску повітря в пневмоциліндрах. З метою виявлення шляхів вдосконалення конструкцій сушильних частин на основі проведеного патентного дослідження встановлено, що найбільш актуальними шляхами модернізації є вдосконалення конструкції лощильного циліндра, що полягає у: збільшенні поверхні теплопередачі, інтенсифікації нагрівання поверхні циліндра, забезпеченні сталого та рівномірного відведення конденсату.

    Переглянути
  • АКТУАЛЬНІСТЬ ТА ВИРОБНИЦТВО СІОПОРУ

    На сьогоднішній день неефективне використання енергетичних ресурсів підприємствами та домогосподарствами змушують серйозно замислитись над проблемою енергозбереження. Через це енергетичний сектор економіки України потребує особливої уваги як з боку держави, так і суспільства. В умовах енергетичної залежності країни особливої актуальності набувають питання ефективного використання енергоносіїв. Одним з напрямів економії енергоносіїв є використання новітніх теплоізоляційних матеріалів. Одним з таких матеріалів є сіопор – ефективний тепло- та звукоізоляційний силікатний матеріал, що виготовляється у вигляді пористих сферичних гранул. В основу технології одержання сіопору покладена низькотемпературна термообробка подрібнених до розміру 0…5 мм частинок сіоліту, що є напівфабрикатом, який одержують з трепелу та каустичної соди [1]. В результаті термообробки та взаємодії з рідкою фазою частинок сіопору відбувається їх спучування з утворенням легких об’ємних гранул. Пористою структурою та неорганічною силікатною природою сіопору пояснюється такі його властивості як: низька теплопровідність (0,05 Вт/(мК)), довговічність, надзвичайно низька густина (60…120 3 кг/м ), висока пористість (більше 95 %), негорючість, відсутність статичної електрики, водо- та хімічна стійкість, відсутність запаху та емісії шкідливих речовин, відсутність волокнистих включень, достатньо висока механічна стійкість – гранули не руйнуються при змішуванні, формуванні та експлуатації, дуже низька усадка та не руйнується гризунами, комахами та грибками [2]. Унікальний комплекс споживчих властивостей і технічних характеристик сіопору зумовлює широку сферу його застосування. Він може використовуватись, наприклад, як: заповнювач для легких бетонів; утеплювальна засипка горищних перекриттів і міжстропильних скатних дахів; сорбент при зборі розлитих нафтопродуктів; основа для легких неорганічних плит і скорлуп для високотемпературної ізоляції трубопроводів та промислового обладнання [3]. На сьогоднішній день в Україні сіопор тільки почав вводитись у масове виробництво, проте він дуже швидко набуває широкого розповсюдження, адже завдяки своїм властивостям він дуже ефективний та зручний у використанні.

    Переглянути