- •2. Общие технологические расчеты
- •2.1. Методика составления баланса воды и волокна бдм
- •2.2. Предварительные расчеты и подбор исходных данных
- •2.3. Пример составления и расчета баланса воды и волокна
- •На выходе из бвк хвойной целлюлозы
- •Расчет и подбор оборудования
- •3.1. Размалывающее оборудование
- •3.2. Оборудование для очистки и сортирования
- •3.3. Вспомогательное оборудование
- •Расчет и подбор оборудования
- •4.1. Сеточная часть
- •4.2. Прессовая часть
- •Расчет и подбор оборудования
- •5.1. Подбор исходных данных
- •5.2. Методика составления теплового баланса бдм
- •6. Расчет основных систем бдм
- •6.1. Вентиляционная система
- •6.2. Электропривод
- •6.3. Вакуумная система
- •6.4. Переработка оборотного брака
- •6.5. Улавливание волокна
- •Оборудование для отделки и переработки
2.2. Предварительные расчеты и подбор исходных данных
Бумагоделательная машина является основным агрегатом, определяющим выработку и производительность бумажной фабрики. В связи с тем, что на со-временных предприятиях устанавливаются агрегаты большой единичной мощ-
ности, при выборе машины следует ориентироваться на максимальную рабочую скорость и оптимальную рабочую ширину машины.
Рабочая скорость бумагоделательной машины определяется из формулы:
-
РН = 0,06BvmK1K2K3
(2.19)
где РН – часовая производительность машины (Нетто), кг/ч; В – обрезная ширина бумажного полотна на накате, м;
v – максимальная рабочая скорость машины на накате, м/мин; m – масса 1 м2 бумаги, г;
27
K1 – коэффициент, учитывающий остановы на ППР и ПТО или фактическое число часов работы машины в сутки;
K2 – коэффициент, учитывающий холостой пробег машины;
K3 – коэффициент производительности, учитывающий брак на машине.
Рекомендуемый диапазон значений коэффициентов по нормам технологи-
ческого проектирования указан в таблице 1.2.
При заданной производительности максимальная рабочая скорость маши-ны определяется по формуле:
v |
|
|
|
PH |
, |
(2.20) |
|
0,06BmK1 K2 K3 |
|||||
|
|
|||||
а средняя рабочая скорость по формуле: |
|
|
||||
vср |
|
K1 |
v |
|
(2.21) |
|
|
|
|||||
|
24 |
|
|
|
||
Исходные данные для расчёта материального баланса определяются в со-ответствии с выбранной технологической схемой и типом оборудования. Ис-
пользуя различные литературные источники, техническую документацию и нормы проектирования, принимаются технологические параметры работы БДМ (концентрация бумажной массы, оборотного брака и потоков воды, сухость бу-
мажного полотна, расход химикатов, расход воды на спрыски и промывку одеж-
ды БДМ, количество оборотного брака и потерь волокна, зольность бума-
ги и т.д.).
2.3. Пример составления и расчета баланса воды и волокна
Расчет материального баланса приведем на примере бумагоделательной машины производительностью 55 000 тонн в год офисной бумаги массой 80 г/м2.
2.3.1. Предварительные расчеты
Для вычисления максимальной и средней рабочей скорости по уравнени-
ям 2.20, 2.21 необходимо определить часовую производительность БДМ:
PH 55000/345 23 6,931 т/ч или 6931 кг/ч ,
т.к. при пересчете из годовой производительности в часовую мы учли коэффи-
циент K1, то из расчета максимальной рабочей скорости его можно исключить,
28
тогда: v |
PH |
|
6931 |
415,2 м/мин, а средняя рабочая |
0,06BgK2 K3 |
0,06 4,2 80 0,95 0,95 |
|||
|
|
|
скорость соответственно составит:
vср K1 v 23 415,2 397,9 м/мин. 24 24
2.3.2. Исходные данные
Общие требования и исходные данные для расчета баланса воды и волок-
на подбираются на основании предварительных расчетов, принятой технологи-
ческой схемы, а также рекомендуемых норм технологического проектирования и приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Исходные данные для расчёта материального баланса
Наименование параметра |
Единица |
Величина |
измерения |
||
|
|
|
Производительность машины |
кг/ч |
6931 |
Количество рабочих дней |
сут/год |
345 |
Количество рабочих часов |
ч/сут |
23 |
Обрезная ширина БДМ |
м |
4,2 |
Композиция бумаги по волокну: |
|
|
хвойная САЦ |
% |
30 |
лиственная САЦ |
% |
70 |
Зольность бумаги |
% |
20 |
Влажность бумаги |
% |
6 |
Количество оборотного брака: |
|
|
сухой брак |
% |
3 |
мокрый брак |
% |
1,5 |
Массовая доля волокна в бумаге: |
|
|
на ПРС |
% |
94 |
на накате |
% |
94 |
на машинном каландре |
% |
94 |
после досушивающей группы |
% |
94 |
после сушильных групп |
% |
90 |
после прессовой части |
% |
45 |
после гауч – вала |
% |
22 |
после отсасывающих ящиков |
% |
14 |
после регистровой части |
% |
4,0 |
в НЯ |
% |
0,5 |
после узлоловителя |
% |
0,5 |
после смесительного насоса |
% |
1,8 |
в БПУ |
% |
2,5 |
в машинном бассейне |
% |
2,5 |
в композиционном бассейне |
% |
2,5 |
29
Окончание таблицы 2.1
Наименование параметра |
Единица |
Величина |
измерения |
||
|
|
|
Массовая доля волокна в бумаге: |
|
|
в приёмном бассейне хвойной САЦ |
% |
3,0 |
в приёмном бассейне лиственной САЦ |
% |
3,0 |
в БВК хвойной САЦ |
% |
12,0 |
в БВК лиственной САЦ |
% |
12,0 |
Количество массы на перелив из НЯ |
% |
5 |
Количество массы на перелив из БПУ |
% |
15 |
Количество отходов сортирования |
% |
5 |
Количество отходов вихревой очистки |
% |
0,3 |
Концентрация отходящих вод: |
|
|
регистровой воды |
% |
0,05 |
сосунной воды |
% |
0,02 |
после промывки сетки (сукон) |
% |
0,003 |
отжатая с прессовой части |
% |
0,005 |
фильтрат после сгустителя брака |
% |
0,003 |
осветленная вода |
% |
0,001 |
Зольность оборотной воды |
% |
60 |
Расход свежей или мех. очищенной воды: |
|
|
на промывку прессовых сукон |
кг/т |
3000 |
на водяные отсечки гауч-вала |
кг/т |
450 |
на гидрозатвор гауч-вала |
кг/т |
2000 |
на гидрозатвор отсасывающих ящиков |
кг/т |
2000 |
на промывку сеточного стола |
кг/т |
5000 |
Клеильный пресс: |
|
|
концентрация клея |
% |
15 |
расход клея (по сухому веществу) |
г/м2 |
2,5 |
Концентрация меловой суспензии |
% |
13 |
2.3.3. Расчет материального баланса
Расчет ведется на 1 тонну, в порядке противоположном ходу технологиче-
ского процесса, так как в ряде случаев нельзя определить количество и концен-трацию оборотной воды. В случае производства бумаги с заданной зольностью сухое вещество в бумаге состоит из волокнистых полуфабрикатов и наполните-
ля, которые рассчитываются отдельно для каждой стадии процесса. Рассмотрим расчет материального баланса на примере технологической схемы представлен-ной на рисунке 1.1.
Продольно-резательный станок (ПРС). При влажности бумаги 6 % одна
тонна в.с. бумаги содержит: |
1000 |
100 6 |
940,00 |
кг а.с. волокна. Определим |
|
||||
|
100 |
|
|
|
содержание наполнителя |
(Н) в а.с. бумаге, |
при зольности 20 %: |
||
30
940 20 188,00 кг, тогда 940,00-188,00=752,00 кг волокна (В). Схема движения
100
потоков на ПРС представлена на рисунке 2.2.
-
X1
= 940,00 кг
На склад
H1= 188,00 кг
Y1
= 60,00 кг
М1= 1000,00 кг
с1 = 94 %
Брак
ПРС
X2= ?
H2= ?
Y2= ?
М2= ?
С наката
X3
= ?
с2= 94 %
H3= ?
Y3=
?а2= 1 %
М3= ?
с3= 94 %
Рисунок 2.2 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на ПРС
В соответствии с исходными данными, принятыми для расчета (см. табли-цу 2.1), общее количество сухого брака составляет 3 %. В расчете материального баланса принимаем, что по 1 % сухого брака образуется на ПРС, на накате и на
каландре. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, 1 % сухого брака от поступающей с наката бумаги рассчи- |
|||||||||||||
тывается по уравнению 2.6 и составит: Х 2 |
|
Х1а2 |
|
940,00 1,0 |
|
|||||||||
|
|
|
|
9,50 кг сухо- |
||||||||||
100 а2 |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 1,0 |
|
|||
го |
вещества, |
в |
т.ч. |
|
наполнителя |
|
Н2=9,50·0,20=1,90 кг; |
волокна |
||||||
В2=9,50−1,90=7,60 кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
100 |
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,5 |
1 0,61 кг: |
|
|
|
|
||||||
|
Y2 Х 2 |
|
с2 |
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
94 |
|
|
|
|
|
|
|
||
М2 = Х2 + Y2 = 9,50 + 0,61 = 10,11 кг
Параметры поступающей с наката бумаги рассчитаем в соответствии с за-
коном сохранения масс: Х3 = Х1 + Х2 = 940,00+9,50 = 949,50 кг сухого вещества,
из них наполнителя Н3=188,00+1,90=189,90 кг, волокна В3=949,50-189,90= =759,60 кг.
31
При сухости бумаги 94 % количество воды в поступающем с наката по-
|
|
|
|
|
100 |
|
100 |
|
|
|
|||
|
Y |
Х |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
949,5 |
|
1 |
60,61 |
|
||||
лотне составит: |
3 |
|
|
с |
1 |
94 |
кг |
||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
М3 = Х3 + Y3 = 949,50 + 60,61 = 1010,11 кг
Проверку проведем в соответствии с уравнением 2.18:
М 3 М1 М 2 100 % 1010,11 1000,00 10,11100 0 0,05% истина. М 3 1010,11
Накат. Расчет этого узла проводится аналогично ПРС. Схема распределе-ния потоков представлена на рисунке 2.3.
X1 = 949,50 кг
Н1 = 189,90 кг На ПРС Y1 = 60,61 кг
М1 = 1010,11 кг с1 = 94 %
-
Накат
Брак X2= ?
Н2= ?
Y2= ?
М2= ?
С каландра
X3= ?
с2= 94 %
Н3= ?
Y3=
?а2= 1 %
М3= ?
с3= 94 %
Рисунок 2.3 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на накате
Количество сухого брака, образующегося на накате, составляет:
Х2=949,50/99,00=9,59 кг сухого вещества, в т.ч. наполнителя Н2=9,59·0,20=1,91 кг;
-
100
100
Y2 Х
2
1
9,59
1
0,61кг:
с2
94
М2 = Х2 + Y2 = 9,59 + 0,61 = 10,20 кг
Параметры поступающей с машинного каландра бумаги рассчитаем в со-
ответствии с законом сохранения масс: Х3 = Х1 + Х2 = 949,50+9,59 = 959,09 кг су-хого вещества, из них наполнителя Н3 = 189,90+1,91 = 191,81 кг, волок-
на В3 = 959,09−191,81 = 767,27 кг.
32
При сухости бумаги 94 % количество воды в поступающем с наката по-
|
|
|
|
|
100 |
|
100 |
|
|
|
|||||||||
|
Y |
Х |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
959,09 |
|
1 |
61,22 |
|
||||||||||
лотне составит: |
3 |
|
|
с |
1 |
94 |
кг |
||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
М3 = Х3 + Y3 = 959,09 + 61,22 = 1020,31 кг
Проверка в соответствии с уравнением 2.18:
М 3 М1 М 2 100 % 1020,31 1010,11 10,20100 0 0,05% истина. М 3 1020,31
Машинный каландр. Методика расчета аналогична вышеприведенным уз-лам. Схема распределения потоков и результаты расчета представлены на ри-сунке 2.4.
-
X1= 959,09 кг
На Накат
Н1= 191,81 кг
Y1= 61,22 кг
М1= 1020,31 кг
с1= 94 %
Брак
X = 9,68 кг
Машинный
2
Н2= 1,93 кг
каландр
Y2= 0,61 кг
М2= 10,29 кг
Из сушильной
X3= 968,77 кг
с2= 94 %
части
Н3= 193,74 кг
а2= 1 %
Y
3=
61,83
кг
М3=
1030,60
кг
с3=
94 %
Рисунок 2.4 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на машинном каландре
Сушильная часть II (досушивающие группы + поверхностная проклейка).
В процессе поверхностной проклейки бумажное полотно увлажняется. Сухость полотна после клеильного пресса зависит от концентрации клея и степени про-клейки, и заранее неизвестна. Поэтому для составления и решения системы уравнений можно провести совместный расчет клеильного пресса и досуши-
вающих групп. Схема движения потоков представлена на рисунке 2.5. Для рас-
чета принимаем, что в этой части машины оборотного брака не образуется. Рассчитаем количество клея необходимого для проклейки 1 тонны бумаги.
При степени проклейки 2,5 г/м2 и концентрации раствора 15 %, расход клея по сухому веществу составит:
33
X 4 968,77 2,5 32,20 кг, 80 0,94
где 800,94 – масса 1 м2 бумаги при пересчете на а.с. вещество.
-
Таким образом, Y4
100
32,20
1
182,47 кг
15
M4
182,47 32,20 214,67 кг
X4= ? кг
X1= 968,77 кг
Клей
На Каландр Y1= 61,83 кг
Y4= ? кг
Н1= 193,74 кг
М4= ? кг
М =1030,60 кг
с4=15 %
1
с1= 94 %
Из сушильной |
|
|
|
|
|
|
Клеильный |
|
3 |
Досушивающие |
|||
части |
|
|
||||
X5= ? кг |
|
пресс |
|
|
группы |
|
Y5= ? кг |
|
|
|
|
|
|
Н5= ? кг |
|
|
X = 0 кг |
|
|
|
М5= ? кг |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
Y6= 100 кг |
|
|
||
с5= 90 % |
Вода на |
М6= 100 кг |
|
|
||
|
спрыски |
c6= 0 % |
|
|
||
И
спаренная
вода
X2= 0 кг Y2= ? кг М2= ? кг с2= 0 %
Рисунок 2.5 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на клеильном прессе и досушивающих группах в сушильной части БДМ
Система уравнений будет выглядеть следующим образом:
-
M1 M 2 M 4 M 5 M 6 0
M
1
c M
2
c
2
M
4
c
M
5
c
M
6
c
6
0
1
4
5
1030,60
M1
M
4
214,67
100
M
6
Решив систему уравнений относительно М2, получим:
М 2 Y2 324,60 кг
Таким образом, бумага, поступающая на клеильный пресс, содержит: мас-
са M5=1040,53; сухое вещество X5 = 936,48 кг из них наполнителя Н5 =193,74 кг
(т.е. зольность (З) составит З 193,74 100 20,7 % ), волокна В5 = 936,48-193,74 =
936,48
= 742,74 кг; воды Y5 = M5 – X5 = 1040,53–936,48=104,05 кг.
Следовательно, с клеильного пресса сходит бумажное полотно, содержа-щее: М3 = M4 + M5 + M6 = 1355,20 кг; сухого вещества X3 = 968,68 кг из них напол-
34
нителя Н3 =193,74 (зольность З |
193,74 100 |
20,0 % ), волокна В3 = 968,68-193,74 = |
|||
|
|||||
|
|
|
968,68 |
|
|
= 774,94 кг; воды Y3 = 386,52 кг. Сухость бумажного полотна после клеильного |
|||||
пресса составит с3 |
X 3 |
100 |
71,48 % |
||
|
M |
||||
|
|
3 |
|
|
|
Проверка в соответствии с уравнением 2.18: |
|||||
Х
4 Х
5 Х
6 Х1
Х
2 100 % 32,20 936,48 968,77100 0,009
0,05%
Х 4 Х 5 Х 6 |
32,20 936,48 |
в пределах погрешности. |
|
Сушильная часть I (до клеильного пресса). Методика расчета аналогична расчету ПРС. Схема движения потоков и результаты расчета представлены на
рисунке 2.6. |
|
|
|
|
|
|
|
X1 = 936,48 кг |
|
|
|
На клеильный |
H1= 193,74 кг |
|
|
||
Y1 = 104,05 кг |
|
|
|||
пресс |
М1= 1040,53 кг |
|
|
||
|
|
с1 = 90 % |
|
|
|
|
|
|
Испаренная |
X2= 0 кг |
|
|
|
|
|||
|
Сушильные |
|
вода |
||
|
группы |
|
|
Y2= 1040,54 кг |
|
|
|
|
М2= 1040,54 кг |
||
|
|
|
|
|
с2= 0 % |
С прессовой |
X3= 936,48 кг |
|
|||
|
|
||||
части |
H3= 193,74 кг |
|
|
||
Y
3=
1144,59
кг
М3=
2081,07
кг
с3=
45 %
Рисунок 2.6 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в сушильной части БДМ
Прессовая часть. Исходные данные для составления системы уравнений и расчетов взяты из таблицы 2.1. Схема движения потоков представлена на рисун-ке 2.7. Для упрощения расчетов отжатую воду и воду с промывки сукон будем считать отдельными потоками.
35
-
В сушильную
X1= 936,48 кг
часть
Н1= 193,74 кг
Y1= 1144,59 кг
M1= 2081,07 кг
Вода на
с1= 45 %
промывку сукон
Отжатая X2= ?
Прессовая
вода
Н2= ?
Y4=M4= 3000 кг
часть
Y2= ?
X4= 0 кг
М2= ?
c4= 0 %
X3= ?
с2= 0,003 %
Н3= ?
X5= ?
Y3= ?
Вода с
Н5= ?
М3= ?
промывки
Y5= 3000 кг
С3= 22 %
сукон
М5= ?
С гауч-вала
С5= 0,005 %
Рисунок 2.7 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в прессовой части БДМ
Внимательно изучив имеющиеся данные, видим, что поток 5 (вода с про-
мывки сукон), можно рассчитать предварительно. Используя уравнение 2.2, оп-
ределим количество сухого вещества уходящего с промывной водой:
X |
5 |
|
|
Y5 c5 |
|
|
3000 0,005 |
0,150 кг |
|
|
|||||||
100 c5 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
100 0,005 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Приняв количество наполнителя 60 % от общего содержания сухого веще- |
|||||||||||||||||
ства в промывных водах получим: H5 |
0,150 60 100 0,09 кг, тогда волокна В5 |
||||||||||||||||
= 0,150-0,09 = 0,06 кг. При этом, М5 |
Y5 |
X 5 |
3000 0,150 3000,15 кг. |
||||||||||||||
Составим систему уравнений для прессовой части: |
|||||||||||||||||
M3 M4 M1 M2 M5 0 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
M |
3 |
c M |
4 |
c M |
1 |
c M |
2 |
c |
2 |
M |
5 |
c 0 |
|||||
|
|
|
3 |
4 |
1 |
|
|
|
5 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1 2081,07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
M |
4 |
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
3000,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
M |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В
о
избежание ошибок при дальнейших
вычислениях, решим систему уравнений
относительно M2,
как потока с наименьшей концентрацией.
В резуль-
тате расчетов получим:
М2 = 2176,492 кг;
Y2 = 2176,427 кг;
X2 = 0,065 кг;
36
Приняв количество наполнителя 60 %, от общего содержания сухого ве-
щества в отжатых водах, получим: H2 0,065 60 100 0,039 кг , волокна В2 = =0,065-0,039 = 0,026 кг.
По результатам расчета бумажное полотно, поступающее в прессовую часть с гауч-вала, будет содержать:
М3 = 4257,71 кг;
Y3 = 3321,015 кг;
X3 = 936,695 кг из них наполнителя Н3 = Н1 + Н2 + Н5 = 193,870, золь-
ность З = 20,7 %, волокна В3 = 742,826 кг.
Проверка в соответствии с уравнением 2.18:
М3 М4 М1 М 2 М5 100 %
3 М 4
4257,71 3000 2081,07 2176,492 3000,15100 0 0,05% истина.
4257,71 3000
Гауч-вал. Схема движения потоков представлена на рисунке 2.8.
-
В прессовую
X1= 936,695 кг
часть
Н1= 193,870 кг
Y1= 3321,015 кг
M1= 4257,710 кг
Вода на спрыски
с1= 22 %
В гауч-
X2= ?
Н2= ?
и гидрозатвор
Гауч-вал
мешалку Y2= ?
Y4=M4=2450 кг
М2= ?
X4=0 кг
с2= 3 %
c4= 0 %
X3= ?
а2 = 1,5 %
Н3= ?
X5= ?
Вода в сборник
Y3= ?
М3= ?
сосунной воды
Н5= ?
с 3= 14 %
Y5= ?
М5= ?
С отсасывающих
с 5= 0,02 %
я
щиков
Рисунок 2.8– Принципиальная схема баланса воды и волокна на гауч-вале сеточного стола
Зная количество мокрого брака (а2) поступающего в гауч-мешалку можно
|
Х 2 |
|
Х |
1а2 |
|
936,695 1,5 |
|
рассчитать X2 используя уравнение 2.6: |
|
|
|
|
|
14,26 кг |
|
|
|
|
|||||
|
|
100 а2 |
|
100 1,5 |
|||
37
Таким образом, при зольности бумажного полотна перед прессовой ча-
стью равной 20,7 % с мокрым браком в гауч-мешалку уйдет наполнителя
H2
14,26
20,7
100
2,95 кг . При концентрации массы в
гауч-мешалке 3 %
М2 = 475,33 кг;
Y2 = 461,07 кг;
Система уравнений будет выглядеть следующим образом:
-
M3 M4 M1 M2 M5 0
M
3
c M
4
c M
c M
2
c
M
c 0
3
4
1
1
2
5
5
M1 4257,71
M
2
475,33
2450
M
4
Во избежание ошибок при дальнейших вычислениях, решим систему уравнений относительно M5. В результате расчетов получим:
М5 = 4515,955 кг;
Y5 = 4515,092 кг; X5 = 0,903 кг;
Приняв количество наполнителя 60 %, от общего содержания сухого ве-
щества
в отжатых водах, получим: H5
0,903
60
100
0,542 кг , волокна
В5 = 0,903-0,542 = 0,361 кг.
По результатам расчета бумажное полотно, поступающее на гауч-вал, бу-дет содержать:
М3 = 6798,707 кг;
Y3 = 5846,849 кг;
X3 = 951,858 кг из них наполнителя Н3 = Н1 + Н2 + Н5 = 197,362, следова-тельно, зольность составит З = 20,74 %, волокна В3 = 754,496 кг.
Проверка:
М 3 М 4 М1 М 2 М 5 100 %
3 М 4
6798,707 2450 4257,71 475,33 4515,955100 0,003 0,05 %
6798,707 2450
в пределах погрешности.
38
Отсасывающие ящики. Схема движения потоков представлена на рисун-
ке 2.9.
-
На гауч-вал
X1= 951,858 кг
Н1= 197,362 кг
Y1= 5846,849 кг
M1= 6798,707 кг
Вода на
с1= 14 %
Вода в сборник
гидрозатвор
Отсасывающие
сосунной воды
Y4=M4=2000 кг
X2= ?
ящики
X4=0 кг
Н 2= ?
c4= 0 %
X3= ?
Y2= ?
Н 3= ?
М
Y3= ?
2= ?
с2= 0,02 %
М 3= ?
3
=
4 %
регистровой
части
Рисунок 2.9 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на отсасывающих ящиках сеточного стола
Систему уравнений запишем в следующем виде:
M3 M 4 M1 M 2 0
M3 c3 M 4 c4 M1 c1 M 2 c2 0
M1 6798,707
M4 2000,000
Решив систему уравнений относительно потока с наименьшей концентра-
цией, т.е. М2 получим:
М2 = 19092,229 кг; Y2 = 19088,411 кг;
X2 = 3,818 кг из них наполнителя, при зольности сосунной воды 60 %,
Н2 = 2,29 кг, волокна В2 = 1,528 кг. Следовательно:
М3 = 23890,936 кг; Y3 = 22935,260 кг;
X3 = 955,676 кг из них наполнителя Н3 = Н1 + Н2 = 199,652, таким образом,
зольность
составит З3
199,652
100
955,676
20,89 кг ,
содержание
волок-
на В3 = 756,024 кг.
-
Проверка: c
X3
100
955,676
100 4,000 % истина.
3
M3
23890,936
39
Регистровая часть. Расчет ведется аналогично прессовой части. Предва-рительно рассчитывается поток 5, далее составляется система уравнений и реша-
ется относительно потока с минимальной концентрацией, поток 2. Схема дви-жения потоков и результаты расчета представлены на рисунке 2.10. Для расчетов были приняты следующие данные:
Зольность воды с промывки сеточного стола 80 %
|
|
На отсасывающие |
X1= 955,676 кг |
|
|
|||||
|
|
ящики |
|
|
|
|||||
|
|
|
Н1 |
= 199,652 кг |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Y1= 22935,26 кг |
|
|
|||
|
|
|
|
|
M1= 23890,936 кг |
|
|
|||
|
Вода на |
|
|
с1= 4 % |
Оборотная X2= 93,926 кг |
|||||
промывку сетки |
|
|
|
|
|
|||||
Регистровая |
вода |
Н2= 55,756 кг |
||||||||
|
|
|
||||||||
Y4=M4= 5000 кг |
|
Y2= 185757,782 кг |
||||||||
|
часть |
|
|
|
||||||
X4= 0 кг |
|
|
|
|
|
М2= 185851,708 кг |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
c4= 0 % |
|
X3= 1050,111 кг |
|
|
|
|
с2= 0,05 % |
|||
|
|
Н3= 255,528 кг |
|
|
|
|
|
|
X5= 0,15 кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Y3= 208692,683 кг |
|
|
|
Вода с |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Н5= 0,12 кг |
||||
|
|
М3= 209742,794 кг |
|
|
|
промывки |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Y5= 5000 кг |
||||
|
|
С3= 0,5 % |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
с НЯ |
|
|
сеточного стола М5= 5000,15 кг |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
С5= 0,003 % |
||
Рисунок 2.10 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в регистровой части сеточного стола
Представленные результаты расчета показывают, что зольность бумажной массы поступающей в регистровую часть из напорного ящика составляет
З3 = 24,33 %.
Проверка:
|
Х 3 Х 4 Х1 Х 2 Х 5 |
100 % |
|
|
|
||
|
Х 3 Х 4 |
в пределах погрешности |
|
1050,111 955,676 93,926 0,15100 0,034 0,05 % |
|||
|
|||
1050,111 |
|
|
|
Напорный ящик. Схема движения потоков представлена на рисунке 2.111. Этот узел можно рассчитать и без составления системы уравнений.
1 - в зависимости от конструкции напорный ящик может иметь спрыски воды на пеногашение, (и) или перелив массы может отсутствовать
40
Зная, что количество перелива массы из напорного ящика 5 %, используя уравнение 2.6, определим содержание сухого вещества:
-
Х 2
Х1а2
1050,111 5
55,269 кг
100 а2
100 5
При зольности бумажного полотна в напорном ящике 24,33 % с потоком 2
уйдет
наполнителя H2
55,269
24,33
100
13,447 кг . При c2
= 0,5 %
М2 = 11053,800 кг;
Y2 = 10998,533 кг.
-
В регистровую
X1= 1050,111 кг
часть
Н1= 255,528 кг
Y1= 208692,683 кг
M1= 209742,794 кг
с1= 0,5 %
Напорный
Перелив из НЯ
X2= ?
ящик
Н2= ?
X3= ?
Y2= ?
Н3= ?
М = ?
Y3= ?
2
с2= 0,5 %
М3= ?
а2= 5 %
с3= 0,5 %
С
узлоловителя
Рисунок 2.11 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в напорном ящике сеточного стола
Тогда, с узлоловителя в напорный ящик поступит:
М3 = 220796,594 кг;
X3 = 1105,380 кг; Н3 = 268,975 кг
В3 = 836,405 кг
Y3 = 219691,214 кг;
-
Проверка: c
X3
100
1105,380
100 0,5006 0,5 % истина.
3
M3
220796,594
Узлоловитель. Схема движения потоков представлена на рисунке 2.12. При расчете материального баланса по представленной методике (без использо-
вания компьютера), концентрация поступающей на узлоловитель массы рассчи-тывается на последнем этапе.
41
-
В НЯ
X1=1105,380 кг
Н1=268,975 кг
Y1=219691,214 кг
М1=220796,594 кг
с1=0,5 %
Узлоловитель
Отходы
X2=?
Н2=?
Y2=?
М2=?
С питательного
X3=?
с2=1,60 %
насоса
Н3=?
а2=5,0 %
Y
3=?
М3=?
с3=
?
Рисунок 2.12 – Принципиальная схема баланса воды и волок-на в узлоловителе сеточного стола
Количество отходов сортирования рассчитывается по уравнению 2.6 и со-
|
Х 2 |
|
Х |
1а2 |
|
1105,380 5,0 |
|
||
ставит: |
|
|
|
|
|
|
58,178 кг |
сухого вещества, в т.ч. наполни- |
|
|
|
|
|||||||
|
|
100 а2 |
|
|
100 5,0 |
|
|||
теля при зольности отходов сортирования З2 = 24,33 %: Н2 = 14,155 кг; волокна
В2 = 44,023 кг. При концентрации отходов сортирования с2 = 1,6 %:
|
|
Y2 3577,947 кг ; |
||||
|
|
М2 = 3636,125 кг |
||||
|
|
В соответствии с законом сохранения масс: |
||||
|
|
М3 = 224432,719 кг; |
||||
|
|
Y3 = 223269,161 кг; |
||||
|
|
Х3 = 1163,558 кг; |
||||
|
|
Н3 = 283,130 кг; |
||||
|
|
В3 = 880,428 кг. |
||||
|
|
Тогда |
концентрация поступающей на сортирование массы составит: |
|||
c3 |
|
X3 |
100 |
|
1163,558 |
100 0,518 0,52 % , зольность З3 = 24,33 %. |
|
|
|||||
|
|
M3 |
224432,719 |
|||
Проверка:
М3 М1 М2 100
М3
истина.
224432,719 220796,594 3636,125100 0 0,05% 224432,719
42
Для определения расхода меловой суспензии подаваемой на питательный насос необходимо знать количества наполнителя приходящего с оборотными водами и оборотным браком.
Гидроразбиватель сухого брака. Схема движения потоков представлена на рисунке 2.13.
-
В бассейн
X5= ?
брака
Н5= ?
Y5= ?
M5= ?
с5= 2,0 %
Оборотная вода
Гидроразбиватель
с ПРС
X4= ?
X1= 9,50 кг
Н4= ?
Н1= 1,90 кг
X3= 9,68 кг
X2= 9,59 кг
Y4= ?
Y1= 0,61 кг
М4= ?
Н3= 1,93 кг
Н2= 1,91 кг
М1= 10,11 кг
с4= 0,05 %
Y3= 0,61 кг
Y2= 0,61 кг
с1= 94 %
М3= 10,29 кг
М2= 10,20 кг
c3= 94 %
с2= 94 %
С каландра
С наката
Рисунок 2.13 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в гидроразбивателе сухого брака
Составив систему уравнений, получим:
-
M 5 M 4 M 3 M 2 M1 0
M
5
c
M
4
c
4
M
3
c
M
2
c
2
M
c 0
5
3
1
1
10,11
M1
M
2
10,20
10,29
M
3
Решив систему уравнений относительно потока 4, получим:
М4 = 1443,692 кг;
Х4 = 0,722 кг, при зольности оборотной воды 60 % Н4=0,433 кг; В4=0,289 кг.
Y4 = 1442,972 кг.
По закону сохранения масс получим:
М5 = 1474,292 кг;
Y5 = 1444,802 кг;
Х5 = 29,492 кг;
Н5 = 6,173 кг, т.е. зольность З5 = 20,93 %; В5 = 23,319 кг.
43
Гауч-мешалка. Схема распределения потоков и результаты расчета пред-ставлены на рисунке 2.14. Концентрация массы в гауч-мешалке, величина рас-
четная. Зольность брака после гауч-мешалки составит З3 = 23,60 %
-
В бассейн
X3= 72,438 кг
брака
Н3= 17,105 кг
Y3= 4039,017 кг
M3= 4111,455 кг
с3= 1,762
С узлоловителя
Гауч-мешалка
Мокрый брак
X2= 58,178 кг
X1= 14,26 кг
Н2= 14,155 кг
Н1= 2,95 кг
Y2= 3577,947 кг
Y1= 461,07 кг
М2= 3636,125 кг
М1= 475,33 кг
с2= 1,60 %
с1= 3,0 %
Рисунок 2.14 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в гауч-мешалке
Бассейны мокрого и сухого брака. Данные узлы являются транзитными, служат для усреднения поступающего брака и в расчете материального баланса могут не рассчитываться отдельно.
Бассейн смешения брака. Схема распределения потоков и результаты рас-чета представлены на рисунке 2.15. Концентрация массы в бассейне, величина расчетная. Зольность брака после смешения составит З3 = 22,84 %
На сгуститель X3= 101,930 кг
Н3= 23,278 кг Y3= 5483,819 кг M3= 5585,747 кг с3= 1,825 %
Сухой брак
X2= 29,492 кг Н2= 6,173 кг Y2= 1444,802 кг М2= 1474,292 кг с2= 2,0 %
Бассейн смешения брака
Мокрый брак
X1= 72,438 кг Н1= 17,105 кг Y1= 4039,017 кг M1= 4111,455 кг с1= 1,762 %
Рисунок 2.15 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в бассейне смешения брака
44
Сгуститель оборотного брака. Схема распределения потоков и результа-ты расчета представлены на рисунке 2.16. Система уравнений представлена ни-
же и решается относительно потока 2. Зольность фильтрата принята 60 %. В результате зольность оборотного брака составляет З1 = 22,81 %.
-
В бассейн
X1= 101,830 кг
оборотного
Н1= 23,218 кг
брака
Y1= 2161,286 кг
М1= 2263,116 кг
с1= 4,5 %
Сгуститель
Фильтрат X2= 0,100 кг
Н2= 0,060 кг
брака
Y2= 3322,531 кг
М2= 3322,631 кг
Из бассейна
X3= 101,930 кг
с2= 0,003 %
смешения брака
Н3= 23,278 кг
Y3= 5483,819 кг
M
3=
5585,747
кг
с3=
1,825 %
Рисунок 2.16 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на сгустителе оборотного брака
Бассейн оборотного брака. Схема распределения потоков и результаты расчета представлены на рисунке 2.17. Зольность оборотного брака после раз-
бавления составит З3 = 23,08 %
-
В композиционный
X3= 102,597 кг
бассейн
Н3= 23,678 кг
Y3= 3694,835 кг
M3= 3797,432 кг
с3= 3,00 %
Со сгустителя
Оборотная вода
Бассейн
брака
X2= 0,767 кг
оборотного брака
X1= 101,830 кг
Н2= 0,460 кг
Н = 23,218 кг
Y2= 1533,549 кг
1
Y1= 2161,286 кг
М2= 1534,316 кг
М1= 2263,116 кг
с2= 0,05 %
с1= 4,5 %
Рисунок 2.17 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в бассейне оборотного брака
45
Ловушка волока. На ловушку поступает фильтрат со сгустителя и вода с промывки прессовых сеток. Схема распределения потоков представлена на ри-
сунке 2.18
-
Осветленная
X5= ?
вода
Н5= ?
Y5= ?
M5= ?
С промывки
с5= 0,001 %
Уловленное
прессовых сеток
Ловушка
волокно
X4= 0,150 кг
волокна
X1= ?
Н4= 0,09 кг
Н1= ?
X3= 0,100 кг
X2= 0,065 кг
Y4= 3000 кг
Y1= ?
М4= 3000,150 кг
Н = 0,060 кг
Н2= 0,039 кг
М1= ?
3
Y2= 2176,427 кг
с4= 0,005 %
Y3= 3322,531 кг
с1= 3,00 %
М = 3322,631 кг
М2= 2176,492 кг
3
с2= 0,003 %
С3= 0,003 %
Фильтрат со
Отжатая на
сгустителя брака
прессах вода
Рисунок 2.18 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на ловушке волокна
Составив систему уравнений, получим:
-
M 5 M1 M 4 M 3 M 2 0
M
5
c
M
c M
4
c
4
M
3
c
M
2
c
2
0
5
1
1
3
2176,492
M 2
M
3
3322,631
3000,150
M
4
Решив систему уравнений относительно потока 5, получим:
М5 = 8489,053 кг; Y5 = 8488,968 кг;
Х5 = 0,085 кг. Осветленная вода может содержать не более 20 мг/л частиц наполнителя (зависит от конструкции ловушки и вида наполнителя). Для расчета примем содержание наполнителя в осветленной воде 8 мг/л или 0,008 кг/м3, то-
гда Н5 = 0,008·8,488 = 0,068 кг По закону сохранения масс получим:
М1 = 10,155 кг;
Y1 = 9,850 кг;
Х1 = 0,305 кг; Н1 = 0,121 кг, тогда зольность З1 = 39,67 кг, В1 = 0,184 кг
46
Питательный насос. В соответствии с принятой схемой суспензия напол-нителя подается на питательный насос перед узлоловителем. Схема распределе-
ния потоков представлена на рисунке 2.19.
-
На
X5= 1163,558 кг
узлоловитель
Н5= 283,130 кг
Y5= 223269,161 кг
M5= 224432,719 кг
с5= 0,52 %
Меловая
Оборотная вода
Питательный
суспензия
X4= ?
насос
X1= ?
Н4= ?
Н1= ?
X3= ?
X2= 55,269 кг
Y4= ?
Y1= ?
М4= ?
Н3= ?
Н2= 13,447 кг
М1= ?
с4= 0,05 %
Y3= ?
Y2= 10998,533 кг
с1= 13 %
М3= ?
М2= 11053,800 кг
С3= 0,7 %
с2= 0,50 %
С очистки
с НЯ
Рисунок 2.19 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на питательном насосе
Однако, нельзя пренебрегать тем количеством наполнителя, которое цир-
кулирует в замкнутом цикле воды и оборотного брака. Точное количество на-полнителя вычислить невозможно, но, зная, что с регистровой водой в массу приходит 55,756+0,12=55,876 кг, а с оборотным браком 23,769 кг наполнителя.
Общее количество наполнителя, циркулирующее в замкнутом цикле составит 55,876+23,769=79,645 кг. Таким образом, поток 1 можно рассчитать предвари-
тельно:
X1 Н1 М1с1 283,130 79,645 13,447 190,038 кг 100
М1 Х1 100 19003,8 1461,831кг; Y1 1271,793 кг с1 13
Составив систему уравнений, получим:
M5 M 4 M3 M 2 M1 0
M5 c5 M 4 c4 M3 c3 M 2 c2 M1 c1 0
M5 224432,719
M2 11053,800
M 1461,831
1
47
Решив систему уравнений относительно потока 4, получим:
М4 = 86411,765 кг;
Х4 = 43,206 кг, при зольности оборотной воды 60 % Н4 = 25,924 кг;
В4= 17,282 кг.
Y4 = 86368,559 кг.
По закону сохранения масс получим:
М3 = 125505,323 кг; Y3 = 124630,278 кг;
Х3 = 875,045 кг;
Н3 = 53,721 кг, т.е. зольность З5 = 6,139 %;
В3 = 821,324 кг.
-
Проверка: c
X3
100
875,045
100 0,697 0,7 % в пределах погрешности.
3
M3
125505,323
Вихревая очистка (каскадная схема, три ступени). Схема распределения потоков представлена на рисунке 2.20. Расчет ведется с конца (с третьей ступени).
Для расчета предложенной схемы необходимо задаться исходными дан-
ными, примем:
– общее количество отходов от поступающей на очистку массы 0,3 %;
– количество отходов на третьей ступени очистки 20 %;
– количество отходов на второй ступени очистки 15 %;
– зольность отходов очистки 80 %
-
1
На питательный
насос
Со
7
5
смесительного
насоса
2
6
13
10
I
II
III
12
Оборотная
вода
11
-
3
8
4 Оборотная
9 Оборотная
вода
вода
Рисунок 2.20 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на вихревой очистке
48
Зная общее количество отходов с очистки можно рассчитать поток 11, ис-
пользуя уравнение 2.6: |
Х11 |
|
875,045 0,3 |
2,626 кг , тогда Н11 = 2,101 кг, |
|
||||
|
|
|
100 0,3 |
|
В3 = 0,525 кг. При концентрации отходов с11=1,6 %: М11 = 164,185 кг; Y11 = 161,559 кг.
Ступень III. Зная, что количество отходов на третьей ступени составляет
20 % от поступающей массы, получим Х10 |
|
Х11 |
100 |
|
|
|
|
13,130 кг , при концен- |
|
|
|
|||
|
20 |
|
||
трации с10=0,50 % М10 = 2626,000 кг; Y10 =2612,870 кг. По закону сохранения масс:
М5 = 2461,815 кг;
Y5 = 2451,311 кг;
Х5 = 10,504 кг. Тогда концентрация потока 5 составит с5=0,427 %.
Разбавление перед III ступенью. Приняв концентрации 8 и 9 потоков рав-
ные с8 = 1,40 %, с9 = 0,05 %, составим систему уравнений:
M10 M9 M8 0
M10 c10 M9 c9 M8 c8 0
M10 2626,000
Решив систему уравнений относительно потока 9, получим:
М9 = 1750,667 кг;
Y9 = 1749,792 кг;
Х9 = 0,875 кг. При зольность оборотной воды 60 % Н9 = 0,525 кг По закону сохранения масс получим:
М8 = 875,333 кг;
Y8 = 863,078 кг;
Х8 = 12,255 кг;
Ступень II. Зная, что количество отходов на третьей ступени составляет
15 % от поступающей на ступень массы, получим Х 6 81,700 кг , при концен-
трации с6=0,60 % М6 = 13616,667 кг; Y10 = 13534,967 кг. По закону сохранения масс:
М7 = 12741,334 кг; Y7 = 12671,889 кг;
Х7 = 69,445 кг, тогда концентрация потока 7 составит с7=0,545 %
Разбавление перед II ступенью. Приняв концентрации 3 и 4 потоков рав-
ные с3 = 1,30 %, с4 = 0,05 %, составим систему уравнений:
M3 M4 M5 M6 0
M3 c3 M 4 c4 M5 c5 M6 c6 0
M6 13616,667
M5 2461,815
49
Решив систему уравнений относительно потока 4, получим:
М4 = 5906,002 кг;
Y4 = 5903,049 кг;
Х4 = 2,953 кг. При зольность оборотной воды 60 % Н4 = 1,772 кг По закону сохранения масс получим:
М3 = 5248,850 кг;
Y3 = 5180,607 кг; Х3 = 68,243 кг.
Ступень I. Потоки 1 и 3 уже известны, поэтому по закону сохранения масс:
М2 = 130754,173 кг;
Х2 = 943,288 кг; Y2 = 129810,885 кг.
Тогда концентрация потока 2 составит с2=0,721 %
Разбавление перед I ступенью. Приняв концентрации 13 и 12 потоков рав-
ные с13 = 1,80 %, с12 = 0,05 %, составим систему уравнений:
M13 M12 M7 M2 0
M13 c13 M12 c12 M7 c7 M2 c2 0
M2 130754,173
M7 12741,334
Решив систему уравнений относительно потока 12, получим:
М12 = 71481,930 кг; Y12 = 71446,189 кг;
Х12 = 35,741 кг. При зольности оборотной воды 60 % Н12 = 21,445 кг По закону сохранения масс получим:
М13 = 46530,909 кг; Y13 = 45692,807 кг; Х13 = 838,102 кг;
Н13 = Н1 + Н11 – Н4 – Н9 – Н12 = 53,721 + 2,101 – 1,772 – 0,525 – 21,445 = 32,080 кг,
зольность составит З13 = 3,83 %
Проверка:
Xприход = Xрасход, следовательно X13 = X1 + X11 – X4 – X9 – X12, тогда погрешность со-ставит:
Х13 Х1 Х11 Х 4 Х 9 Х12 100
3
838,102 875,045 2,626 2,953 0,875 35,741100 0 0,05 %
838,102
50
Смесительный насос. Схема распределения потоков и результаты расчета представлены на рисунке 2.21. Зольность массы поступающей из БПУ соста-
вит З3 = 3,38 %.
На очистку X3= 838,102 кг
Н
3=
32,080
кг
Y3=
45692,807
кг
M3=
46530,909
кг
с3=
1,80 %
Оборотная вода
X2= 6,647кг Н2= 3,988 кг Y2= 13287,898 кг
М2= 13294,545 кг с2= 0,05 %
Смесительный
насос
Из БПУ
X1= 831,455 кг Н1= 28,092 кг Y1= 32404,909 кг M1= 33236,364 кг с1= 2,50 %
Рисунок 2.21 – Принципиальная схема баланса воды и волокна на смесительном насосе
Бак постоянного уровня (БПУ). Методика аналогична расчету напорного ящика. Данные для расчета, представлены в таблице 2.1. Схема распределения потоков и результаты расчета на рисунке 2.22.
-
На смесительный
X1= 831,455 кг
насос
Н1= 28,092 кг
Y1= 32404,909 кг
M1= 33236,364 кг
с1= 2,50 %
БПУ
Перелив из БПУ
X2= 146,727 кг
Н2= 4,957 кг
X3= 978,182 кг
Y2= 5718,514 кг
Н3= 33,049 кг
М2= 5865,241 кг
Y3= 38123,423 кг
с2= 2,50 %
М3= 39101,605 кг
с3= 2,50 %
И
з
машинного бассейна
Рисунок 2.22 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в БПУ
51
Машинный бассейн. Схема распределения потоков и результаты расчета представлены на рисунке 2.23.
В БПУ X3= 978,182 кг Н3= 33,049 кг
Y
3=
38123,423
кг
М3=
39101,605
кг
с3=
2,50 %
-
Из композиционного
бассейна
Машинный
Из БПУ
X2= 831,455 кг
бассейн
X1= 146,727 кг
Н2= 28,092 кг
Н1= 4,957 кг
Y2= 32404,909 кг
Y1= 5718,514 кг
M2= 33236,364 кг
М1= 5865,241 кг
с2= 2,50 %
с1= 2,50 %
Рисунок 2.23 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в машинном бассейне
Композиционный бассейн. Схема распределения потоков представлена на рисунке 2.24. При составлении системы уравнений учитывается композиция бу-
маги по волокну, исходные данные в таблице 2.1.
-
Лиственная
Хвойная
целлюлоза
целлюлоза
X5= ?
X6= ?
Н5= ?
Н6= ?
Y5= ?
Y6= ?
M5= ?
M6= ?
с5= 3,00 %
с6= 3,00 %
С ловушки
В машинный
волокна
Композиционный
бассейн
X4= 0,305 кг
бассейн
X1= 831,455 кг
Н4= 0,121 кг
Н1= 28,092 кг
X3= 102,597 кг
X2= ?
Y4= 9,850 кг
Y1= 32404,909 кг
М4= 10,155 кг
Н3= 23,678 кг
Н2= ?
М1= 33236,364 кг
с4= 3,00 %
Y3= 3694,835 кг
Y2= ?
с1= 2,50 %
М3= 3797,432 кг
М2= ?
с3= 3,00 %
с2= 0,05 %
Оборотный брак
Оборотная вода
Р
исунок
2.24 – Принципиальная схема баланса воды
и волокна в композиционном бассейне
Составив систему уравнений, получим:
52
M1 M 6 M 5 M 4 M 3 M 2 0
M1 c1 M 6 c6 M 5 c5 M 4 c4 M 3 c3 M 2 c2 0
-
M
M 6
30
M
5
6
100
M1 33236,364
M 3 3797,432 M 4 10,155
Решив систему уравнений относительно потока 2:
М2 = 5633,282 кг;
Y2 = 5630,465 кг;
Х2 = 2,817 кг. При зольности оборотной воды З2 = 60 %, Н2 = 1,690 кг.
По закону сохранения масс получим:
30 М 6 М1 М 2 М 3 М 4 100 7138,648 кг
Y6 = 6924,071 кг;
Х6 = 214,159 кг.
-
30
100
М5 М 6 1
16656,845
кг
100
30
Y5 = 16157,14 кг;
Х5 = 499,705 кг.
Количество наполнителя пришедшего с целлюлозой составит:
Н Н 2 Н3 Н 4 Н1 2,603 кг
Предположив, что потоки лиственной и хвойной целлюлозы имеют оди-
наковую зольность, получим: |
|
|
|
|
|
|
|
(Н5 |
+ Н6) = 2,603 кг — 100, % |
|
Н |
|
|
2,603 30 |
|
|
|
отсюда: |
6 |
|
|
0,781кг |
|
|
Н6 кг — 30, % |
100 |
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Н5 = 2,603 – 0,781 = 1,822 кг Зольность потоков 5 и 6 составляет 0,36 %.
Проверка:
M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M1 100 %
M 2 M 3 M 4 M 5 M 6
5633,282 3797,432 10,155 16656,845 7138,684 33236,364100 % 5633,282 3797,432 10,155 16656,845 7138,684
0,0001 0,05 % в пределах погрешности
Бассейны регистровой воды. Баланс бассейна регистровой воды представ-лен в таблице 2.2.
53
Таблица 2.2 − Баланс бассейна регистровой воды
Название потока |
М, |
Y, |
X, |
H, |
кг |
кг |
кг |
кг |
|
|
||||
|
|
|
|
|
Приход |
|
|
|
|
С регистровой части сеточного стола |
185851,708 |
185758,782 |
92,926 |
55,756 |
|
|
|
|
|
С промывки сеточного стола |
5000,150 |
5000,000 |
0,150 |
0,120 |
Итого: |
190851,858 |
190758,782 |
93,076 |
55,876 |
|
|
|
|
|
Расход |
|
|
|
|
В гидроразбиватель сухого брака |
1443,692 |
1442,972 |
0,722 |
0,433 |
В бассейн оборотного брака |
1534,314 |
1533,549 |
0,767 |
0,460 |
В питательный насос |
86411,765 |
86368,559 |
43,206 |
25,924 |
На вихревую очистку |
1750,667 |
1749,792 |
0,875 |
0,525 |
|
5906,002 |
5903,049 |
2,953 |
1,772 |
|
71481,930 |
71446,189 |
35,741 |
21,445 |
На смесительный насос |
13294,545 |
13287,898 |
6,647 |
3,988 |
|
|
|
|
|
В композиционный бассейн |
5633,282 |
5630,465 |
2,817 |
1,690 |
Итого: |
187456,197 |
187362,473 |
93,728 |
56,237 |
|
|
|
|
|
Недостаток регистровой воды для разбавления массопотоков восполняет-
ся сосунной водой.
Приемный бассейн хвойной целлюлозы. Схема распределения потоков и результаты расчета представлены на рисунке 2.25.
В РПО X3= 214,159 кг
-
Н3= 0,781 кг
Y3= 6924,071 кг
М3= 7138,648 кг
После БВК хвойной
с3= 3,00 %
целлюлозы
Приемный бассейн
Оборотная вода
хвойной
X2= 212,956 кг
целлюлозы
X1= 1,203 кг
Н2= 0,059 кг
Н1= 0,722 кг
Y2= 4519,406 кг
Y1= 2405,083 кг
М2= 4732,362 кг
М1= 2406,286 кг
с2= 4,50 %
с1= 0,05 %
Р
исунок
2.25 – Принципиальная схема баланса воды
и волокна в приемном бассейне хвойной
целлюлозы
54
Приемный бассейн лиственной целлюлозы. Схема распределения потоков
результаты расчета представлены на рисунке 2.26.
РПО X3= 499,705 кг Н3= 1,822 кг
-
Y3= 16157,140 кг
После БВК
М3= 16656,845 кг
с3= 3,00 %
лиственной
Приемный бассейн
Оборотная вода
целлюлозы
лиственной
X2= 498,859 кг
целлюлозы
X1= 1,115 кг
Н2= 0,191 кг
Н1= 0,669 кг
Y2= 10581,186 кг
Y1= 5575,954 кг
М2= 11079,776 кг
М1= 5577,069 кг
с2= 4,50 %
с1= 0,05 %
Рисунок 2.26 – Принципиальная схема баланса воды и волокна в приемном бассейне лиственной целлюлозы
БВК хвойной целлюлозы. Схема распределения потоков и результаты рас-чета представлены на рисунке 2.27.
-
В приемный
X3= 212,956 кг
Н3= 0,059 кг
бассейн
Y3= 4519,406 кг
М3= 4732,362 кг
с3= 4,50 %
Из БВК хвойной целлюлозы
X2= 212,364 кг Y2= 1557,334 кг М2= 1769,698 кг с2= 12,00 %
