4.6 Расчет вентиляции сушильной части и зала.

Исходные данные представлены в таблице 4.7.

Таблица 4.7 – Исходные данные для расчета вентиляции

Наименование показателя	Обозначение	Единицы измерения	Значение
1	2	3	4
Часовая выработка целлюлозы	Рч	кг/ч	12602,4
Начальная сухость целлюлозы	сн	%	52
Конечная сухость целлюлозы	ск	%	88
Вес абсолютно сухого волокна в массе	G	кг/час	11229,0
Количество испаряемой влаги	W	кг/ч	8834,0
Количество воды в массе, приходящей на сушку	Wн	кг/час	10365,2
Расход пара на сушку целлюлозы	D	кг/ч	11263,98
Удельный расход пара на сушку	Dуд	кг/кг	0,89
Параметры наружного воздуха для зимних условий
температура	tн	°С	-15
влажность	φнз	%	0,8
содержание влаги в 1 кг поступающего воздуха	dнз	г	1,2
Параметры наружного воздуха для летних условий
температура	tн	°С	20
влажность	φнл	%	0,7
содержание влаги в 1 кг поступающего воздуха	dнл	г	15
Параметры уходящего влажного воздуха
температура	tу	°С	45
влажность	φу	%	0,65
Продолжение таблицы 4.7
1	2	3	4
Содержание влаги в 1 кг уходящего воздуха	dу	г	65
Теплосодержание пара при давлении 0,1 МПа	iп	кДж/кг	2678,9
Теплосодержание конденсата	iк	кДж/кг	418,8
Температура массы и оборотной воды зимой	tмз	°С	10
Температура массы и оборотной воды летом	tмл	°С	20
Температура свежей воды зимой	tсв	°С	3
Температура свежей воды летом	tсв	°С	18
Количество свежей воды, поступающей в зал	m	м3/т	13
Температура целлюлозы после сушильного шкафа	tц	°С	70
Температура сточной воды зимой	tстз	°С	8
Температура сточной воды летом	tстл	°С	20

Расход сухого воздуха для удаления испаряющейся влаги определяют по формуле

L = , (81)

где d_у – содержание влаги в 1 кг уходящего воздуха, г;

φ_у – влажность уходящего воздуха, %;

d_н – содержание влаги в 1 кг поступающего воздуха, г;

φ_н – влажность поступающего воздуха, %;

1,1 – коэффициент, учитывающий количество испаряемой влаги в мокрой части машины.

Расход сухого воздуха зимой

L_З = = 235345,120 кг/ч,

летом

L_Л = = 306059,840 кг/ч.

Объём воздуха, подаваемого в зал машины

L´ = , (82)

где γ_t – плотность воздуха при температуре t, кг/м³;

Таким образом, зимой при t = - 15 °С γ_t = 1,37 кг/м³

L_З´ = = 171784,76 м³/ч,

летом при t = 20 °С γ_t = 1,2 кг/м³

L_Л´ = = 255049,87 м³/ч.

Приход тепла

Q_прих = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅, (83)

Тепло, отдаваемое паром

Q₁ = D  (i_п - i_к), (84)

Q₁ = 11273,252  (2678,9 - 418,8) = 25478676,850 кДж/ч

Тепло, приносимое массой

Q₂ = (G  с_м + с_в  W_в)  t_м, (85)

где G – вес абсолютно сухого волокна в массе, кг/ч;

с_м – теплоемкость массы, кДж/(кгс);

t_м – температура массы, °С;

с_в – теплоемкость воды, кДж/(кгс);

W_в – количество воды, поступающей с массой, кг/ч;

концентрация массы в машинном бассейне составляет 4,0 %, тогда количество воды в массе 269496,0 кг/ч.

Зимой с массой приходит тепла

Q₂ = (11229,0  1,3 + 4,19  269496,0)  10 = 11437859,400 кДж/ч,

летом

Q₂= (11229,0  1,3 + 4,19  269496,0)  20 = 22875718,800 кДж/ч.

Тепло, приносимое свежей водой

Q₃ = m  t_св  с_в, (86)

где m – количество свежей воды, поступающей в зал, кг/час;

t_св – температура свежей воды, °С;

с_в – теплоемкость воды, кДж/(кгс).

Расход свежей воды на 1 тонну целлюлозы для химической переработки составляет 13 м³ [1], а часовая производительность пресспата Р_ч = 12,6024 т/ч. Следовательно, часовой расход свежей воды составит 163,8312 м³/ч или 163831,2 кг/ч. Принимаем, что 50 % этой воды уходит в виде сточной из зала сушильной машины. Таким образом, часовой расход воды составит 81915,6 кг/ч.

По формуле (86) теплота, приносимая свежей водой, зимой составит

Q₃ = 81915,6  4,19  3 = 1029679,092 кДж/ч,

летом

Q₃ = 81915,6  4,19  18 = 6178074,552 кДж/ч.

Тепло, приносимое в зал наружным воздухом

Q₄ = Li_п, (87)

где L – расход приходящего воздуха, кг/ч;

i_п – энтальпия наружного воздуха, кДж/кг;

i_п = (0,24 + 0,46  d_н)  t_н + 595  d_н, (88)

Зимой при t_н = - 15 °С, и влажности φ_н = 0,8 влагосодержание воздуха составляет d_н = 0,00096 кг/кг, а теплосодержание наружного воздуха

i_{п з} = (0,24 + 0,46  0,00096)  (-15) + 595  0,00096 = - 3,035 ккал/кг = -12,720 кДж/ч,

тогда теплота, приносимая наружным воздухом, зимой по формуле (87) составит

Q₄ = 235345,120  (-12,72) = - 2993589,926 кДж/ч.

Летом при t_н = 20 °С, и влажности φ_н = 0,7, влагосодержание d_н = 0,0105 кг/кг, а теплосодержание наружного воздуха

i_{п л} = (0,24 + 0,46  0,0105)  20 + 595  0,0105 = 11,14 ккал/кг = 46,680 кДж/ч,

теплота с наружным воздухом

Q₄ = 306059,84  46,68 = 14286873,330 кДж/ч

Тепло, выделяющееся в результате трения частей механизмов

Q₅ = 3600  k  N, (89)

где k – коэффициент, указывающий какое количество механической энергии переходит в тепловую, и зависящий от типа подшипников, k = 0,15 [7 ];

N – суммарная мощность всех электродвигателей обслуживающих сушильную машину, кВт.

Общий расход электроэнергии на 1 тонну целлюлозы для химической переработки составляет 145 кВтч [8], а часовая производительность машины 12,6024 т/ч. Тогда суммарная мощность электродвигателей, обслуживающих пресспат, составит

N = 145  12,6024 = 1827,35 кВт.

Тепло, выделяющееся от трения механических частей

Q₅ = 3600  0,15  1827,35 = 986769,000 кДж/ч.

Общий приход тепла составит

зимой

Q_прих = 25478676,850 + 11437859,40 + 1029679,092 + (- 2993589,926) + 986769,00 =

= 35939394,420 кДж/ч,

летом

Q_прих= 25478676,850 + 22875718,80 +6178074,552 +14286873,330 +986769,000 =

= 69806112,530 кДж/ч.

Расход тепла

Q_расх = Q₆ + Q₇ + Q₈ + Q₉ (90)

Теплота, уносимая высушенной целлюлозой

Q₆ = (G  с_м + W_к  с_в)  t_ц, (91)

где W_к –количество воды в готовой продукции, кг/ч;

Q₆ = (11229,0  1,3 + 1516,1  4,19)  70 = 1497952,330 кДж/ч.

Теплота, уносимая влажным воздухом

Q₇ = L  i_y, (92)

где i_y – теплосодержание воздуха, кДж/кг;

L – расход уходящего воздуха,кг/ч.

Теплота, уносимая влажным воздухом, составляет

зимой

Q₇ = 235345,120  153,4 = 36101941,410 кДж/ч,

летом

Q₇ = 306059,840 153,4 = 46949579,460 кДж/ч

Теплота, уносимая сточными водами

Q₈ = 0,5  т  с_в  (t_об + t_ст), (93)

где t_об – температура оборотной воды, °С, летом t_об = 20 °С, зимой t_об = 10 °С;

t_ст – температура сточной воды, °С, летом t_ст = 20 °С, зимой t_ст = 8°С;

зимой

Q₈ = 0,5  163831,2  4,19  (10 + 8) = 6178074,552 кДж/ч

летом

Q₈ = 0,5  163831,2  4,19  (20 + 20) = 13729054,560 кДж/ч

Тепловые потери здания

Принимаем размеры здания для одного сушильного шкафа 80×12×13 = 12480 м³. Принимаем удельные потери тепла зданием равными 2,1 кДж/ (м³·ч·°С). Температура внутри помещения 25 °С, снаружи – зимой – 15 °С, летом 20 °С.

Общие потери тепла зданием составят

Q₉ = V_зд  2,1  (t_нар + t_вн), (94)

зимой

Q₉ = 12480  2,1  (25 + 15) = 1048320,000 кДж/ч,

летом

Q₉ = 12480  2,1  (25 - 20) = 131040,000 кДж/ч.

Общий расход тепла составит

зимой

Q_расх = 1497952,330 + 36101941,410 + 61778074,552 + 1048320,000 =

= 119447165,500 кДж/ч,

летом

Q_расх = 1497952,330 + 46949579,460 + 13729054,560 + 131040,000 =

= 62307626,350 кДж/ч.

Недостаток тепла зимой

Q₁₀ = Q_расх - Q_прих, (95)

Q₁₀ = 119447165,500 – 35939394,42 = 8350771,08 кДж/ч

В летнее время избыток тепла

Q₁₀ = Q_прих - Q_расх, (96)

Q₁₀= 69806112,53 - 62307626,350 = 7498486,184 кДж/ч

Баланс тепла в зале сушильной машины приведен в таблице 4.8.

Таблица 4.8 – Баланс тепла в зале

Статья прихода и расхода	Зимой	Летом
	кДж/ч	кДж/ч
Приход тепла
Тепло, отдаваемое паром	25478676,850	25478676,850
Тепло, приносимое массой	11437859,400	22875718,800
Тепло, приносимое свежей водой	1029679,092	6178074,552
Тепло, приносимое свежим воздухом	- 2993589,926	14286873,330
Тепло от трения частей механизмов	986769,000	986769,000
всего	35939394,420	69806112,530
Расход тепла
Тепло, уносимое целлюлозой	1497952,330	1497952,330
Тепло, уносимое влажным воздухом	36101941,410	46949579,460
Тепло, уносимое сточными и оборотными водами	6178074,552	13729054,560
Тепловые потери здания	1048320,000	131040,000
всего	119447165,500	62307626,350
Недостаток тепла	8886893,870	-
Избыток тепла	-	7498486,184

В зимнее время недостаток теплоты должен компенсироваться подогревом свежего воздуха, вводимого в помещение сушильной машины.

Расход пара на вентиляцию составит

D = , (97)

где Q_н – недостаток теплоты в зимнее время, кДж/ч;

r – скрытая теплота парообразования пара r = 2567,30 кДж/кг [ 9, стр. 148].

D = = 3461,6 кг/ч.

Удельный расход пара составит

D_уд = = 0,27 кг/кг.

4.7 Расчёт и подбор основного и вспомогательного оборудования

Суточная производительность завода по готовой продукции рассчитывается исходя из продолжительности непрерывной работы технологического оборудования

Q_сут = , (98)

Q_сут = = 289,86 тонн.

Очистка массы на центриклинерах

Расчет устанавливаемого оборудования для вихревой очистки производится по формуле

, (99)

где n – количество аппаратов, шт;

M – общая мощность потока, кг/ч (м³/ч)

g – единичная производительность аппарата, кг/ч (м³/ч)

k – коэффициент запаса производительности оборудования.

1 ступень

33,3 шт.

2 ступень

11,2 шт.

3 ступень

1,5 шт.

Принимаем для данной технологической схемы установки вихревые конические УВК – 40 – 01, включающие:

- для 1 ступени 34 центриклинера;

- для 2 ступени 12 центриклинеров;

- для 3 ступени 2 центриклинера.

Мощность 102,5 кВт.

Длина установки составляет 5,74 м. Ширина 2,74 м. Высота 3,20 м.

Масса установки 5,27 т.

Фракционирование

шт.

Принимаем к установке 2 фракционатора Целлеко. Давление массы при поступлении 55 – 60 кПа. Диаметр барометрической трубы 150 мм, высота 6,0 м. Вакуум в барометрической трубе 1,0 – 3,0 кПа.

Выбор и расчет напорного ящика

Определяем величину напора массы в напорном ящике

h = , (100)

где К_с – коэффициент отстаивания скорости сетки от скорости полотна на холодильном цилиндре, К_с = 0,98;

К_м – коэффициент соотношения между скоростью массы и скоростью сетки, К_м = 0,90;

μ – коэффициент вытеснения массы, μ = 0,96;

υ – скорость машины, υ = 62,87 м/мин;

g – ускорение свободного падения;

h = = 0,057 м.

Для данных условий подходит ящик открытого типа. Принимаем к установке универсальный ящик фирмы КМW.

Выбор и расчет сетки

Ширину сетки определяем по формуле

В_с = В_н + (250…500), (101)

где В_н – ширина целлюлозного полотна, В_н = 4200 мм;

В_с = 4200 + 500 = 4700 мм.

Принимаем ширину сетки 4700 мм.

Расчет длины сеточного стола

Длину сеточного стола определяем по формуле

L_ст = , (102)

F = , (103)

где F – площадь сеточного стола, м^2;

Р_ч – часовая выработка машины, м;

S – удельный съем целлюлозного полотна с 1 м² сеточного стола, кг/час;

F = = 46,68 кг/ч,

L_ст = = 9,93 м.

Принимаем длину сеточного стола 9,93 м.

Расчет длины сетки

Длина сетки определяется по формуле

L_с = К · L_ст, (104)

где К – коэффициент равный 2,16 – 2,2;

L_с = 21,85 м

Принимаем длину сетки 21,85 м

Выбор и расчет диаметра и длины грудного вала

Диаметр грудного вала определяем ориентировочно по формуле

D_г.в = 0,08 · В_с + 270, (105)

D_г.в = 638 мм.

Принимаем диаметр грудного вала 638 мм.

Длину грудного вала определяем по формуле

L_г.в = В_с + (80…100) мм, (106)

L_г.в = 4800 мм.

Принимаем длину грудного вала 4800 мм.

Выбор и расчет диаметра и длины регистрового валика

Определяем ориентировочно диаметр регистрового валика по формуле

D_р.в = К · В_с, (107)

где D_р.в – диаметр валика, мм;

К – коэффициент, равный 0,047;

D_р.в = 251,0 мм.

Принимаем диаметр регистрового валика 220,9 мм.

Длину регистрового валика определяем по формуле

L_р.в = В_с + (100…140) мм, (108)

где L_р.в – длина регистрового валика, мм;

L_р.в = 4800 мм.

Принимаем длину регистрового валика 4800 мм.

Отсасывающие ящики

Количество отсасывающих ящиков определяется по формуле

, (109)

где S_б – удельный съём полотна с 1 м² поверхности отсасывающих ящиков,кг/ч;

f – площадь одного отсасывающего ящика, м²;

n = = 11,23 шт.

Ширина отсасывающего ящика 290 мм, высота Н = 320 мм, длина (L, м)

L = В_с + (500…600), (110)

L = 5100 мм.

Принимаем 12 отсасывающих ящиков.

Гауч-вал

Длину рабочей части валов сеточного стола принимают на 100…150 мм больше ширины сетки, а гауч-вала не менее чем на 200 мм.

L_валов = 4700 + 150 = 4850мм.

L_{гауч-вала} = 4700 + 200 = 4900 мм.

Длина цилиндрической части вала 4900 мм, масса 1880 кг.

Диаметр гауч-вала принимается в зависимости от ширины машины.

Диаметр принимаем 600 мм.

Выбор прессов

Принимаем к установке прессов 2 пресса Вента-нип и один пресс – двухсуконный с расширенной зоной прессования.

Пресс Вента-нип состоит из нижнего с твёрдой резиновой облицовкой желобчатого вала и верхнего прижимного вала. Линейная нагрузка на первом прессе составляет 80 кН/м, а на втором 130 кН/м.

Валы двухсуконного пресса имеют увеличенный диаметр (1810 мм) с мягкой резиновой облицовкой, наличие двух прессовых сукон и высокого линейного давления до 350 кН/м обеспечивает значительную площадку деформирования (прессования), что увеличивает время отжима и позволяет повысить сухость полотна после прессования.

Для отвода воды, отжатой в зоне прессования, на поверхности вала расположены глухосверленные отверстия диаметром 2,5 мм с шагом 5 мм. Отжатая в них вода удаляется за счет действия центробежных сил.

Расчет гидроразбивателя брака.

Производительность пресспата в сутки 289,86 т. Следовательно, количество брака, приходящего в гидроразбиватель, равно:

в т/сут

Выбираем гидроразбиватель ГРВн - 6 завода Петрозаводскмаш с вертикальным валом. Производительность 12 - 60 т/сут, вместимость ванны 6 м³, мощность электродвигателя 75 кВт.

Расчет гауч - мешалки

Для роспуска мокрого брака используется гауч-мешалка, состоящая из ванны, в которой размещен рабочий орган пропеллер на консольном или горизонтальном валу.

Объем мешалки

V = , (111)

где G - производительность технологического потока, т/ч;

в - количество абсолютно сухого вещества, поступающего в бассейн, кг/т;

k - коэффициент учитывающий не полноту заполнения, к = 1,2;

τ - продолжительность хранения массы в бассейне, ч;

с - концентрация массы в бассейне,

9,97м³.

Подбираем установку Петрозаводского машинного завода с рабочими органами на горизонтальном валу ЦУ - 10, мощность двигателя мешалки 30 кВт.

Теплорекуперационный агрегат

Для удаления паровоздушной смеси из сушильного шкафа, для подогрева наружного и сушильного воздуха применяем теплорекуперационные агрегаты.

Принимаем к установке теплорекуперационный агрегат с четырьмя ступенями регенерации тепла марки ТРА–1, имеющий следующие характеристики:

- система вентиляции – закрытая;

- вытяжка - 88000м³/ч;

- приток наружного воздуха в помещение - 96000 м³/ч;

- подача воздуха на сушку - 66000 м³/ч;

- термический КПД – 0,77;

- Масса – 40 кг;

Рассчитаем количество ТРА (для летнего периода):

n = = 2,9

Принимаем 3 теплорекуперационных агрегата марки ТРА-1.

Выбор валов и цилиндров приведён в таблице 4.9.

Таблица 4.9 – Характеристика выбранных валов и цилиндров

Наименование оборудования	Максималь-ная скорость по приводу, м/с	Диаметр, мм	Диаметр сферы корпуса подшипника, мм	Размер по осям подшипников, мм	Толщина стенки трубы, не менее, мм	Длина цилиндри-ческой части, мм	Масса вала, не более, кг
1	2	3	5	6	8	9	10
Валы регистровые	7,5	251,0	-	5500	6,0	4850-	-
Валы для натяжения сетки		315	300		25	4850	-
Валы сукноведущие, для прессовой части	17	350	300	5500	15	-	-
Вал грудной	17	640	-	5500	-	4850	-
Вал отсасывающего гауч-вала	3,5	600	-	-	-	4900	1880
Вал прижимной	–	500	–			4900

Расчет бассейнов

V = , (112)

где G - количество воздушно-сухого материала, т/ч;

0,88 – содержание абсолютно сухого волокна, т, в 1 т воздушно-сухой целлюлозы;

τ - время хранения массы, ч;

с - концентрация целлюлозной суспензии в бассейне, %;

k - коэффициент, учитывающий неполноту заполнения бассейна, k = 0,8.

ρ – плотность целлюлозной суспензии концентрацией с, кг/ м³,

, (113)

где ρ₁ - плотность целлюлозного волокна, ρ₁ = 1500 кг/м³;

ρ₂ – плотность воды при температуре хранения массы, кг/ м³.

1) Бассейн высокой концентрации для белёной целлюлозы

= 1060,00 кг/м³,

V = = 580,15 м³.

Принимаем бассейн объёмом 630 м³ марки БВШ – 630 [9].

Удельный расход электроэнергии на перемешивание массы

N_уд = , (114)

где - мощность электродвигателя (по каталогу), кВт;

- часовая производительность пресспата, т/час.

N_уд = = 4,36 кВт·ч/т.

2) Приёмный бассейн белёной сульфатной целлюлозы

= 98,0 м³,

Принимаем бассейн объёмом 100 м³ марки БВШ - 100 [9].

N_уд = = 1,25 кВт·ч/т.

3) Машинный бассейн

Принимаем машинный бассейн объёмом 100 м³ марки БВШ - 100. При унификации бассейнов (для более целесообразной компоновки, последующей эксплуатации и ремонта), определяется время нахождения массы в бассейне [8].

τ = , (115)

τ = = 0,37 ч.

4) Бассейн оборотного брака

43,23 м³.

Принимаем бассейн объёмом 63 м³ марки БВШ -63 [9].

Удельный расход электроэнергии на перемешивание массы

N_уд = = 1,19 кВт·ч/т.

5) Сборник регистровой воды

Общая формула для расчета бассейнов:

V = Р_ч ּМ ּτ ּk, (116)

где Р_ч – часовая производительность предприятия, т/час;

М – количество массы, находящейся в бассейне, т;

τ – продолжительность пребывания массы, ч;

k – коэффициент заполнения, k = 1,2.

Принимаем минимальную продолжительность пребывания массы τ =1 мин.

V = 12,6024 ∙ 50,18904 ∙ 0,017 ∙ 1,2 = 15,9 м³.

Принимаем бассейн объёмом 20 м³.

6) Сборник осветленной воды

Принимаем минимальную продолжительность пребывания массы τ = 5 мин.

V = 12,6024 ∙ 28356,35 ∙ 0,08 ∙ 1,2 = 35,74 м³.

Принимаем к установке бассейн объемом 63 м³.

7) Сборник сосунной воды

Принимаем к установке бассейн объемом 63 м³.

Рассчитываем продолжительность пребывания массы в бассейне

τ = = 0,15 ч.

9) Сборник сточных вод

V = 12,6024 ∙ 9,62025 ∙ 0,6 ∙ 1,2 = 87,09 м³.

Принимаем к установке бассейн объемом 100 м³.

Техническая характеристика бассейнов приведена в таблице 4.10.

Таблица 4.10 - Техническая характеристика бассейнов

Наименование бассейна	Объем бассейна, м3	Характеристика бассейна
		Марка	Мощность, кВт	Nуд, кВт
1	2	3	4	5
Бак высокой концентрации	630,0	БВШ -630	55,0	4,36
Приёмный бассейн	100,0	БВШ -200	15,0	1,25
Машинный бассейн	100,0	БВШ -200	15,0	1,25
Бассейн оборотного брака	63,0	БВШ -63	11,0	1,19
Бассейн регистровой воды	20,0	БВШ -20	7,0	0,56
Бассейн сосунной воды	63,0	БВШ -63	11,0	1,19
Бассейн осветленной воды	63,0	БВШ -63	11,0	1,19
Сборник сточных вод	100,0	БВШ -100	15,0	1,25

Расчёт вакуумной системы бумагоделательной машины.

Количество удаляемой водовоздушной смеси определяется по формуле:

V_i = , (117)

где k – воды и воздуха на 1 м ширины полотна при скорости машины, м³/м².

υ – скорость машины, м/мин;

B – необрезная ширина бумаги, м.

Расчёт производительности вакуум – насосов показан в таблице 4.11.

Таблица 4.11 – Расчёт производительности вакуум - насосов

Наименование зон отсоса воды и воздуха на машине	Принятые значения		Расчётная формула	Vi, м3/мин
	ki, м3/м2	Pi, 104 Па
Отсасывающие ящики	k1= 0,018	2,5		32,2
Гауч-вал, первая камера	k2= 0,030	5,2		15.5
Прессовые валы	k3= 0,035	8,0		84,70
Трубчатые сукномойки		4,2	По диаграмме	24,0

Выбор насосов и компоновка вакуумной системы бумагоделательной машины показаны в таблице 4.12.

Таблица 4.12 - Техническая характеристика насосов, принятых к установке

Наименование насоса	Характеристика насоса
	Марка	Количество, шт.	Диаметр патрубков, м	Частота вращения, мин-1	Подача, м3/мин	Мощность, кВт
Вакуумный насос для обезвоживания на сеточном столе	НЭШ серии L -8	2 (1 резерв)	250	330	36,8	37
Гауч-вал: отсасывающая камера	НЭШ серии L -6	3 (1 резерв)	150	680	16,4	17,7
Прессовые валы	НЭШ серии L-5308А	3 (1 резерв)	4 × 200 или 3 × 300	150	113	125
Вакуумный насос для сукномоек	НЭШ серии L - 7	5 (1 резерв)	200	490	24,9	27,0

Расчет массных насосов

Производительность насоса, м³/ч:

Q = (118)

где в - количество целлюлозы, поступающей к насосу на этой стадии производства, на 1 т воздушно-сухой целлюлозы, кг;

Q_сут - суточная производительность потока по воздушно-сухой целлюлозе, т/сут;

с - концентрация целлюлозной суспензии, %;

k - коэффициент запаса производительности;

ρ_см - плотность целлюлозной суспензии концентрацией с, кг/м³.

ρ_см = (119)

где ρ₁ - плотность целлюлозного волокна, ρ₁ = 1500 кг/м³ [1];

ρ₂ - плотность воды или щелока при температуре хранения массы, кг/м³,

ρ₂ = 1000 кг/м³;

1) Насос для подачи белёной целлюлозы в приемный бассейн

ρ_см = = 1060,0 кг/м³,

Q = = 1,72103,27 м³/мин = 131,18 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 190/10 [11].

2) Насос для подачи массы в машинный бассейн

ρ_см = = 1022,5 кг/м³,

Q = = 5,20 м³/мин = 312,25 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 315/15 [11].

3) Насос для подачи массы в регулятор концентрации

ρ_см = = 1020,0 кг/м³,

Q = = 6,37 м³/мин = 382,22 м³/ч.

Принимаем насос марки БМ 475/31,5

4) Насос для подачи массы в БПУ

ρ_см = = 1017,50 кг/м³,

Q = = 7,31 м³/мин = 438,58 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 475/31,5 [11].

5) Смесительный насос

ρ_см = = 1012,50 кг/м³,

Q = = 9,49 м³/мин = 569,15 м³/ч.

Принимаем насос 12 БС - 9 [11].

6) Насос для подачи массы на II ступень очистки

ρ_см = = 1002,50 кг/м³,

Q = = 7,76м³/мин = 465,40 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 475/31,5 [11].

7) Насос для подачи массы на III ступень очистки

ρ_см = = 1002,50 кг/м³,

Q = = 1,01 м³/мин = 60,60 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 67/22,4 [11].

8) Насос для подачи массы после очистки на центриклинере I ступени во фракционатор

ρ_см = = 1003,80 кг/м³,

Q = = 712,2 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 800/50 [11].

9) Насос для подачи воды на II ступень вихревой очистки

ρ_см = = 1000,25 кг/м³,

Q = = 222,67 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 236/28 [11].

10) Насос для подачи воды на III ступень вихревой очистки

ρ_см = = 1000,25 кг/м³,

Q = = 31,79 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 40/16 [11].

11) Насос для подачи осветленной воды в гидроразбиватель

ρ_см = = 1000,00 кг/м³

Q = = 9,09 м³/ч

Принимаем насос БМ – 40/16 [11].

12) Насос для подачи брака из гидроразбивателя в бассейн брака

ρ_см = = 1007,50 кг/м³,

Q = = 0,22 м³/мин = 12,9 м³/ч.

Принимаем насос БМ - 40/16 [11].

13) Насос для подачи брака из гауч-мешалки в бассейн брака

ρ_см = = 1003,50 кг/м³,

Q = = 0,95 м³/мин = 56,67 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 67/22,4 [11].

14) Насос для подачи брака из бассейна брака в приёмный бассейн

ρ_см = = 1005,00 кг/м³,

Q = = 0,99 м³/мин = 59,40 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 67/22,4 [11].

15) Насос для подачи сосунной воды на ловушку волокна

ρ_см = = 1000,05 кг/м³,

Q = = 360,59 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 475/31,5 [11].

16) Насос для подачи скопа в приёмный бассейн

ρ_см = = 1005,00кг/м³,

Q = = 0,06 м³/мин = 3,80 м³/ч.

Принимаем насос БМ - 40/16 [11].

17) Насос для подачи осветленной воды на разбавление целлюлозы в приёмном бассейне

ρ_см = = 1000,00 кг/м³,

Q = = 66,91 м³/ч.

Принимаем насос БМ – 67/22,4 [11].

18) Насос для подачи массы в напорный ящик

ρ_см = = 1006,00 кг/м³,

Q = = 20,59 м³/мин = 1235,56 м³/ч.

Принимаем насос БМ - 1500/18 [11].

Все данные по расчету насосов заносятся в таблицу 4.13.

Таблица 4.13 - Техническая характеристика насосов, принятых к установке

Назначение насоса	Характеристика насоса
	Марка	Подача, м3/ч	Напор, м	Мощность, кВт
1	2	3	4	5
1 Насос подачи массы из БВК в приемный бассейн	БМ 190/10,0 (10 БМ - 14Н)	190	10,0	8,0
2 Насос подачи массы в машинный бассейн	БМ 315/15 (12 БМ - 14Н)	315	15	19,5
3 Насос подачи массы в регулятор концентрации	БМ 475/31,5 (12 БМ – 14Н)	475	31,5	61,5
4 Насос для подачи массы в бак постоянного уровня	БМ 475/31,5 (12 БМ – 14Н)	475	31,5	61,5
5 Смесительный насос	12 БС - 9	685,0	51,5	20,0
6 Насос подачи массы в центриклинер II ступени	БМ 475/31,5 (12 БМ – 14Н)	475	31,5	61,5
7 Насос подачи массы в центриклинер III ступени	БМ 67/22,4 (6БМ – 7Н)	67	22,4	7
8 Насос подачи массы во фракционатор	БМ 800/50 (14 БМ – 14Н)	800	50	159
9 Насос подачи воды на II ступень вихревой очистки	БМ - 236/28 (12 БМ - 7Н)	236	28	28
10 Насос подачи воды на III ступень вихревой очистки	БМ 40/16 (3 БМ - 7 Н)	40	16	3
11 Насос для подачи осветленной воды в гидроразбиватель	БМ 40/16 (3 БМ - 7 Н)	40	16	3
12 Насос подачи брака из гидроразбивателя в бассейн оборотного брака	БМ 40/16 (3 БМ - 7 Н)	40	16	3
13 Насос подачи брака из гауч-мешалки в бассейн брака	БМ 67/22,4 (6 БМ - 7 Н)	67	22,4	7
14 Насос подачи оборотного брака в приёмный бассейн	БМ 67/22,4 (6 БМ - 7 Н)	67	22,4	7
15 Насос подачи сосунной воды на ловушку волокна	БМ 475/31,5 (12 БМ - 14 Н)	475	31,5	61,5
16 Насос подачи скопа в приёмный бассейн	БМ - 40/16 (3 БМ - 7Н)	40	16	3
17 Насос подачи осветленной воды в приёмный бассейн	БМ 67/22,4 (6 БМ - 7 Н)	67	22,4	7
18 Насос подачи массы в напорный ящик	БМ 1500/18 (24 БМ - 20Н)	1500	18	99