Производство офсетной бумаги

1. Задание для расчётов по массоподготовительному отделу

2. Введение

3. Характеристика сырья и готовой продукции

4. Расчеты по массоподготовительному отделу

4.1 Расчет производительности бумагоделательной машины и фабрики

4.2 Расчет расхода свежих полуфабрикатов

4.3 Расчет и выбор размалывающего оборудования

4.4Расчет емкости бассейнов

4.5 Расчет и выбор массных насосов

4.6 Расчет и выбор оборудования для переработки оборотного брака

5. Основные расчеты по клеильно-минеральному отделу

5.1 Расчет расхода проклеивающих и наполняющих веществ

5.2 Приготовление мела

5.3 Расчет количества воды

Библиографический список

1. Задание для расчётов по массоподготовительному отделу

офсетная бумага расчет фабрика

1. Масса 1 м²= 80 г/м²;

2. Состав по волокну:

· Хвойная целлюлоза - 25%;

· Лиственная целлюлоза - 75%.

3. Тип машины - Б-41;

4. Необрезная ширина машины - 4250 мм;

5. Скорость машины - 650 м/мин;

6. Расход химикатов:

· Клей -5 кг/т;

· Крахмал - 10 кг/т;

· Наполнители - 220 кг/т.

7. Влажность - 6-7%;

8. Зольность - 14%;

9. Безвозвратные потери (промои) - 8 кг/т;

10. Удельный расход электроэнергии (е):

· Хвойная целлюлоза - 16;

· Лиственная целлюлоза - 14.

11. Степень помола целлюлозы:

· Хвойная: начальная - 13, конечная - 35;

· Лиственная: начальная - 15, конечная - 29.

12. Композиционная и машинная влажности - 6-7%;

13. Влажность в бассейнах для целлюлозы - 12%;

14. Брак: машина - 4%, ПРС - 2%, суперколандр - 2%;

15. а = 80 мм, b = 50 мм.

2. Введение

Расчет свежих полуфабрикатов для производства бумаги рассчитывается по формуле:

P= , кг/т

где:

P - расход свежего воздушно - сухого полуфабриката на 1т бумаги, кг/т;

B -влага, содержащаяся в 1т бумаги, кг/т;

З - зольность бумаги, %;

К-расход клея на 1т бумаги, кг;

П - безвозвратные потери (промой) волокна 12%-й влажности на 1т бумаги, кг;

О_т-отход волокна 12%-й влажности на другие виды продукции на 1т бумаги, кг/т;

0,88 - коэффициент перевода из абсолютно-сухого в воздушно-сухое состояние, %;

0,75 - коэффициент, учитывающий удержание клея в бумаге, %.

В = 6% или 60 кг; З = 14%; К = 5 кг/т; П = 8% или 8 кг; отходов волокна на другие виды продукции нет, т.е. О_т = 0

P = Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

=913,9кг/т.

Расход беленойСФА хвойной целлюлозы для изготовления 1т бумаги составляет:

913,9*0,25 = 228,5 кг/т.

Расход беленой СФА лиственной для изготовления 1т бумаги составляет:

913,9*0,75 = 685,4кг/т.

Для обеспечения максимальной суточной производительности бумагоделательной машины расход полуфабрикатов составляет:

Беленой СФА хвойной

0,2285*318,24= 72,718 т/сут;

Беленой СФА лиственной

0,6854*318,24 = 218,122 т/сут.

Для обеспечения среднесуточной производительности бумагоделательной машины расход полуфабрикатов составляет:

Беленой СФА хвойной

0,2285*254,592=58,174 т/сут;

Беленой СФА лиственной

0,6854*254,592=174,497 т/сут.

Для обеспечения годовой производительности бумагоделательной машины и фабрики расход полуфабрикатов составляет:

Беленой СФА хвойной

0,2285*87,834=20,070 тыс. т/год;

Беленой СФА лиственной

0,6854*87,834=60,201тыс. т/год.

Таблица 4.1. Сводные данные производства бумаги и расхода полуфабрикатов

4.3 Расчет и выбор размалывающего оборудования

При расчете количества мельниц исходят из положения, что эффект размола примерно пропорционален расходу электроэнергии.

Максимальный расход воздушно-сухого волокна составляет 290,84т/сут., из них: 218,122т белённой СФА лиственной и 72,718т белённой СФА хвойной целлюлозы. Размол полуфабрикатов производится раздельно.

Расход электроэнергии на размол целлюлозы рассчитывается по формуле:

E= e * P* (в-а),кВт*ч/сут,

где

e - удельный расход электроэнергии, кВт*ч/1т 1ШР;

P - количество воздушно-сухого полуфабриката, подлежащего размолу, т;

а - степень помола полуфабриката до размола, ШР;

в - степень помола полуфабриката после размола, ШР.

В соответствии с принятой технологической схемой процесс размола осуществляется при концентрации 4%,до 35ШР -хвойной целлюлозы и до 29ШР - лиственной целлюлозы.

Начальная степень помола хвойной целлюлозы 13ШР, лиственной 15ШР.

В расчете принят удельный расход энергии 16 кВт*ч/1т 1ШР - для хвойной целлюлозы; 14 кВт*ч/1т 1ШР - для лиственной целлюлозы.

Расход электроэнергии на размол целлюлозы составляет:

Белёной СФА хвойной целлюлозы:

Е=16*72,718*(35-13)=25596,74кВт·ч/сут;

Белёной СФА лиственной целлюлозы:

Е=14*218,122*(29-15)=42751,91кВт·ч/сут;

Суммарная мощность электродвигателей размалывающих мельниц рассчитывается по формуле:

,

где - коэффициент загрузки электродвигателей (равен 0,80-0,90);

z - количество часов работы мельниц в сутки (равно 24 часам).

Белёная СФА хвойная целлюлоза:

N= =1255 кВт;

Белёная СФА лиственная целлюлоза:

N= =2096 кВт.

Мощность электродвигателей мельниц по ступеням размола рассчитывается следующим образом:

для 1-й ступени размола, кВт;

для 2-й ступени размола, кВт.

Так как размол ведётся в две ступени, то распределение энергии (Х₁;Х₂) по ступеням размола составит:

Х₁=55%,

Х₂=45%.

Белёная СФА хвойная целлюлоза:

кВт,

кВт.

Белёная СФА лиственная целлюлоза:

кВт,

кВт.

В проекте предусмотрены к установке мельницы:

Белёная СФА хвойная целлюлоза. 1-я ступень - к установке принимаем коническую мельницу (рафинёр) типа RF-3, 1 шт.

2-я ступень - к установке принимаем коническую мельницу (рафинёр) типа RF-3, 1 шт.

Белёная СФА лиственная целлюлоза. 1-я ступень - к установке принимаем коническую мельницу (рафинёр) типа RF-4, 1 шт.

2-я ступень - к установке принимаем коническую мельницу (рафинёр) типа RF-4, 1 шт.

В массоподготовительном отделе предусмотрена также мельница для рафинирования оборотного брака - это пульсационная мельница типа МП-190(Q=10-35 т/сут, N=22кВт)-1шт.

Таблица 4.2. Основные параметры предусмотренных к установке мельниц

4.4 Расчет емкости бассейнов

Расчет емкости бассейна производится исходя из максимального количества массы подлежащей хранению и потребного времени хранения массы в бассейне.

Расчет емкости бассейнов производится по формуле:

, m³.

Расчет времени, на которое рассчитан запас массы в бассейне определяемой емкости рассчитывается по формуле:

, ч,

где

Р - количество воздушно сухого волокнистого материала, т/сут;

V - объем бассейна, м;

n - влажность воздушно-сухого волокнистого материала, %;

(в соответствии с ГОСТом для полуфабрикатов n =12%, для бумаги n = 5.5 - 7%)

t - время хранения массы;

z - количество рабочих часов в сутки (24 часа);

C - концентрация волокнистой суспензии в бассейне, %;

K - коэффициент, учитывающий неполноту заполнения бассейна (обычно k=1,2)

Объемы бассейнов, предусмотренных в рассматриваемой технологической схеме, рассчитаны следующим образом:

1. Приемный бассейн для целлюлозы:

= 160 м;

= 480 м.

2. Бассейн для размолотой целлюлозы:

= 183 м;

= 549 м.

3. Бассейн композиционный:

= 234 м.

4. Бассейн машинный:

= 250 м.

В массоподготовительном отделе предусматриваются бассейны для сгущенного и рафинированного оборотного брака.

Емкость бассейнов необходимо унифицировать, чтобы облегчить их изготовление, компоновку, эксплуатацию и ремонт.

Таблица 4.3. Унификация объемов бассейнов

4.5 Расчет и выбор массных насосов

Выбор насосов производится, исходя из полного напора массы, который должен создавать насос, и его производительности.

Производительность насоса рассчитывается по формуле:

, м/ч

, м/ч

где

Р- количество воздушно-сухого волокнистого материала, т/сут;

n-влажность воздушно-сухого волокнистого материала, %;

z-количество рабочих часов в сутки (принимаем 24 часа);

С' -концентрация волокнистой суспензии на нагнетающей линии насоса, %;

1,3 - коэффициент, учитывающий запас производительности насоса.

1. Насос, подающий размолотую целлюлозу из бассейна гидроразбивателя в бассейн первой ступени помола:

Предусмотрен к установке насос БМ 475/31,5 Q=475 м³/ч

2. Насос, подающий волокнистую суспензию в композиционный бассейн из бассейна размолотой целлюлозы:

.

Предусмотрен к установке насос БМ 800/50, Q=800 м³/ч.

3. Насос, подающий бумажную массу в машинный бассейн:

Предусмотрен к установке насос БМ 475/31,5, Q = 475 м³/ч.

4. Насос, перекачивающий бумажную массу из машинного бассейна в рафинирующую мельницу:

Предусмотрен к установке насос БМ 800/50, Q = 800м³/ч.

4.6 Расчет и выбор оборудования для переработки оборотного брака

Количество оборотного брака при выработке тетрадной бумаги составляет на БДМ - 4%, на ПРС - 2%,на суперкаландре - 2%; всего 8% от Q_ч.бр [2].

Количество оборотного брака в сутки составляет:

Q=318,24*0,08=25,459 т

Кроме того, при расчете оборудования для переработки оборотного брака учитываем отсечки на сетке машины (а) и кромки, отсекаемые на ПРС (в).

По отношению к полной производительности машины отсечки и кромки составляют:

, %

Принимаем а=80 мм и в=50 мм, В_н = 4,25.

или 318,24*0,0306 = 9,738 т

Общее количество волокнистого материала, поступающего на переработку составляет:

25,459+9,738= 35,197 т.

Для рафинирования оборотного брака предусмотрена к установке пульсационная мельница типа МП-190(Q=10-35 т/сут, N=22кВт).

Расчёт ёмкостей для хранения оборотного брака

Ёмкость бассейнов для оборотного брака рассчитывается на общий запас хранения - 0,5ч.

1. Ёмкость бассейна для сгущенного брака (неразмолотого):

2. Ёмкость бассейна для рафинированного брака(размолотого):

Унификацию бассейнов см. табл. 4. 3.

Производительность насосов для перекачивания оборотного брака рассчитывается исходя из количества брака.

1. Насос, подающий оборотный брак в бассейн неразмолотого брака:

Принимается к установке насос БМ 56/31,5, Q=56 м³/ч.

2. Насос, подающий оборотный брак на пульсационную мельницу:

Принимаем к установке насос БМ 56/31,5, Q=56 м³/ч.

3. Насос, подающий оборотный брак в композиционный бассейн:

Принимаем к установке насос БМ80/15, Q=80м³/ч.

5. Основные расчеты по клеильно-минеральному отделу

Указанные химикаты будут поступать в готовом виде и разводиться по существующим режимам приготовления химикатов. Учитывая, что расход выбран на тонну в соответствии с рекомендуемыми нормами, дополнительных расчётов по клейно-минеральному отделу не требуется, кроме приготовления суспензии мела (табл. 5.3).

Таблица 5.3. Расход химикатов по фабрике

5.2 Приготовление мела

Технологическая линия производительностью 200 т/сут, для непрерывного приготовления суспензии мела концентрацией 12%. Цех работает в 2 смены.

Часовой расход мела составляет (табл.5.3)

Количество мелового молока при концентрации 12 % составляет:

Бак для суспензии мела рассчитывается, исходя их 60-минутного пребывания в нем мела, с учётом 20%-го запаса ёмкости и влажности мела 10%:

Вибрационная сортировка для очистки меловой суспензии выбирается, исходя из необходимой производительности:

Бак железобетонный для суспензии мела после вибрационной сортировки рассчитывается на 2-часовой запас мела:

Баки хранения суспензии мела рассчитываются на 24-часовой запас:

Центробежный насос для подачи меловой суспензии на вибрационные сортировки производительностью:

5.3 Расчет количества воды

Количество воды, необходимое для приготовления 1 м³ суспензии мела:

и

где

с₁ - плотность, г/м³;

с₂ и с₄ - плотность суспензии мела соответственной концентрации, г/м³

с₃ - плотность воды, г/м³

Количество воды, для приготовления 1 м³ меловой суспензии концентрации 120 г/л составляет:

= 0,63 м³

Часовой расход воды составляет:

0,63 * = 6,2 м³.

Суточный расход воды составляет:

6,2* 24 = 148,8 м³.

Количество воды, необходимое для разбавления 1 м³ меловой суспензии от 300 г/л до 120 г/л составляет:

= 0,3 м³.

Часовой расход воды составляет:

0,3 *= 8,8 м³.

Суточный расход воды составляет:

8,8*24 = 211,2 м³.

Общий расход воды составит:

148,8+211,2 = 360,0 м³.

Расход воды на приготовление 100 кг мела составляет:

= 0,51 м³.

Следовательно, расход воды на 1 т бумаги составит:

= 1,13 м³,

где

q_общ - общий расход воды, м³/сут;

Q_с.бр - суточная производительность бумаги брутто, т/сут.

Библиографический список