1.Технико-экономическое обоснование выбора типа и способа установки гауч-вала.

После отсасывающих ящиков бумажное полотно обезвоживается до сухости 15-22% на гауче. На бумагоделательных машинах старой конструкции устанавливали обычный гауч, состоящий из двух валов, между которыми отжималось полотно бумаги. Во всех вновь изготовляемых машинах для всех видов бумаги устанавливают отсасывающий гауч. Такой гауч состоит из нижнего, отсасывающего вала и верхнего, легко прижимного валика, уплотняющего бумажное полотно, что способствует повышению вакуума на 0,05 кгс/см² и сухости бумаги на 1-1,5%. Верхний валик послоем резины твердостью 200-225 единиц. Линейное давление между валами составляет 1-3 кгс/см. на быстроходных машинах верхний валик иногда имеет отдельный привод, согласованный с приводом нижнего вала. Верхний валик смещают относительно нижнего вала по ходу бумаги и устанавливают в конце отсасывающей камеры.

Применение отсасывающих валов позволило увеличить скорость и ширину машины, а также значительно улучшить условия ее эксплуатации. Предложенные еще в1906-1908 гг., они нашли широкое применение после

20-х годов. Отсасывающие валы устанавливают в сеточной и прессовой частях машины при выработке всех видов бумаги. Применение отсасывающих валов в сеточной части приводит к повышению сухости бумажного полотна. При этом возрастает прочность влажного полотна и уменьшается число обрывов бумаги; сухость по ширине полотна становиться более равномерной, что также снижает число обрывов бумаги.

Уменьшение числа валов на гауче при установки отсасывающих валов и отсутствие чулка на верхнем валу упрощает обслуживание гауча. Сухость бумажного полотна, поступающего на отсасывающий гауч может быть меньше чем при обычном гауче, так как наличие отсасывающей камеры уменьшает возможность раздавливания полотна. Пониженная сухость полотна до гауча позволяет уменьшить вакуум в отсасывающих ящиках, что приводит к увеличению срока службы сеток. Конструкция отсасывающих по сравнению с обычными более сложная. Расход мощности на бумагоделательной машине при этом возрастает в связи с установкой мощных вакуумных насосов.

Различаются отсасывающие валы ячейковые и камерные. Ячейковый вал (рис.1) представляет собой чугунный пустотелый цилиндр. На его наружной поверхности в продольном направлении расположены бронзовые колосники таврового сечения, образующие отдельные ячейки. С торцов вала установлены две неподвижные отсасывающие головки, соединенные с вакуумным насосом. При вращении вала, когда с остывающей головкой соприкасается ячейка, в ней создается вакуум, равный 0,3-0,6 кгс/см². при выходе из зоны отсасывающей головки в ячейке создается нормальное атмосферное давление. Изготовление и запрессовка бронзовых колосников – сложная трудоемкая работа. Изготовление упрощается при несколько иной конструкции ячейкового вала ( рис.1б), когда ячейки образуются ребрами чугунного цилиндра, на котором запрессован бронзовый дырчатый цилиндр, подобный цилиндру камерного вала, но с меньшей толщиной стенки (15-20 мм).

Внутри ячейковых валов нет отсасывающей камеры, поэтому они конструктивно проще камерных. Внутренняя поверхность ячейковых валов не подвергается износу. Ввиду меньшей площади уплотнений ячейковые валы потребляют меньшую мощность, чем камерные. В ячейковых валах можно установить две- три отсасывающие головки и этим создать соответствующее количество зон отсоса с разным вакуумом. Однако потребная производительность вакуумных насосов значительно больше для ячейковых, чем для камерных валов, в следствии необходимости отсасывания неэффективного воздуха, не прошедшего через полотно бумаги. При уменьшении объема ячеек скорость движения воздуха в них возрастает и увеличиваются потери на сопротивление. Для широких быстроходных машин количество неэффективного воздуха значительно увеличивает и без того большую мощность, потребляемую вакуумными насосами. В связи с этим ячейковые валы применяются на тихоходных бумагоделательных машинах, работающих со скоростью до 200 м/мин, а также на картоноделательных машинах.

Отсасывающий камерный вал состоит из вращающегося перфорированного цилиндра, внутри которого находится неподвижная отсасывающая камера шириной от 180 до 230 мм. Под действием вакуума в камере , равного 0,4-0,7 кгс/см², а так же давление вышележащего вала удаленная из полотна бумаги вода частично попадает в отсасывающую камеру а основная часть воды остается в отверстиях отсасывающего вала, откуда после прохождения им камеры выбрасывается под действием воздуха, входящего с большой скоростью в отверстия. При увеличении скорости машины доля воды, попадающей в отсасывающую камеру уменьшается, так как возрастает действие центробежной силы, препятствующей продвижению воды в камеру.

По конструкции камерные валы бывают открытые и закрытые(консольные). В отсасывающем вале открытого типа (рис. 2)

имеется пустотелый цилиндр с открытыми торцами. Уплотнение камеры прижимается к внутренней поверхности вала при помощи пружин, установленных на концах камеры. Вода и воздух отводятся из камеры либо с лицевой стороны, либо с лицевой и приводной стороны. Ввиду отсутствия цапф устанавливают подшипники качения или скольжения непосредственно на цилиндр; иногда цилиндр опирается на ролики. С приводной стороны на цилиндр насаживают зубчатое колесо, сцепляющееся с шестерней, соединенной с приводом. К недостатком валов открытого типа относятся большой габарит подшипников, что затрудняет смену сетки. При этой операции необходимо пользоваться мостовым краном и специальной балкой для подъема вала с лицевой стороны. Зубчатую передачу трудно выполнить закрытой, в виде редуктора, что ухудшает условия ее работы.

Указанные недостатки устранены в современной конструкции валов закрытого (консольного) типа.

Основными узлами отсасывающего гауч-вала (рис.3)

являются цилиндр, крышки, отсасывающая камера и подшипники. К цилиндру с лицевой стороны болтами прикреплена пустотелая крышка с цапфой, через которую проходит отводящий патрубок отсасывающей камеры. С приводной стороны цилиндра прикреплена с удлиненной приводной цапфой, соединительной муфтой с редуктором привода. Подшипники качения установлены на цапфах. Отводящий патрубок отсасывающей камеры с лицевой стороны закреплен на станине. Хвостовик камеры с приводной стороны опирается на подшипник качения, корпус которого расположен внутри приводной цапфы. Для надевания сетки вал с лицевой стороны необходимо приподнять, чтобы вытащить подставку на лицевой станине. Для подъема вала имеется нажимной механизм (винтовой или гидравлический), расположенный на конце приводной цапфы. В поднятом положении вал располагается консольно и опирается на подшипник, находящийся с приводной стороны машины.

Рассмотрев конструкции отсасывающих валов для расчетов в курсовом проекте принимаем, двухкамерный отсасывающий вал закрытого консольного типа. Наличие двух узких камер с нарастающим вакуумом позволяет, не изменяя интенсивности обезвоживания по сравнению с однокамерным валом, но с большой шириной отсасывающей камеры значительно снизить мощность потребляемую вакуумными насосами. Также данный тип вала позволяет снизить трудозатраты при смене сетки.