РАБОТА ВКР. 8. Автоматический контроль и регулирование
 Скачать 24.77 Kb.
|
|
Размещено на http://www.allbest.ru Размещено на http://www.allbest.ru Проект бумажной фабрики производительностью 50000 т/год туалетной бумаги ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Введение 2. Характеристика сырья и продукции 3. Обзор литературы 4. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 5 Основные технологические расчеты 6. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ 7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 8.Автоматический контроль и регулирование. процесса сушки бумаги 9. Основные правила безопасной эксплуатации производства 10. Список литературы 1. введение Производство изделий санитарно-бытового назначения на основе полуфабрикатов целлюлозно-бумажной промышленности развивается в нашей стране в последние годы опережающими темпами. При этом имеется в виду не только увеличение масштабов производства этих изделий, но и улучшение их качества, расширение ассортимента. Изделия санитарно-бытового назначения на основе целлюлозы и древесной массы не только не уступают по потребительским свойствам аналогичным изделиям из текстильных материалов и хлопка, но иногда и превосходят их (речь идет об изделиях разового и кратковременного пользования). В то же время эти изделия значительно дешевле, их производство требует меньших капитальных и энергетических затрат. Ассортимент изделий санитарно-бытового назначения на основе целлюлозы и древесной массы весьма разнообразен -- салфетки (столовые, косметические, для ухода за кожей -- освежающие, гигиенические, антисептические и т.п., сервировочные), хозяйственные (кухонные) полотенца, туалетная бумага, детские пеленки и подгузники, женские гигиенические пакеты, носовые платки. Особую группу составляют специальные предметы для медицинской практики -- впитывающие салфетки и тампоны для обработки ран, адсорбирующие подстилки для хирургических и родовспомогательных отделений больниц, салфетки, пропитанные специальными биологически активными препаратами (антимикробными, гемостатическими, анестезирующими и т.п.). В зависимости от вида исходных полуфабрикатов, используемых для производства изделий санитарно-бытового назначения, они могут быть разделены на две основные группы: 1) изделия из тонкой (крепированной или гладкой) бумаги; 2) комбинированные изделия с адсорбирующими слоями из распушенного волокнистого полуфабриката. Изделия из бумаги или с ее применением позволяют экономить в масштабах страны большое количество текстильных материалов и хлопка. несмотря на индивидуальные особенности использования изделий санитарно-бытового назначения, они имеют важные общие характеристики, определяющие их потребительскую ценность. Во-первых, они характеризуются относительно низким, по сравнению с другими бытовыми товарами, уровнем осведомленности потребителей о производителе и качестве товара. Во-вторых, изделия санитарно-бытового назначения будучи общедоступным с точки зрения цены продуктом, часто не рассматриваются потребителем как товар, при выборе которого необходим серьезный поиск либо тщательное изучение его свойств. Это определяет, в частности, приоритет качественных и эстетических характеристик товара при принятии решения о покупке. В-третьих, вследствие низкой относительной цены на изделия санитарно-бытового назначения по сравнению с другими товарами массового спроса, высший ценовой сегмент для данных изделий имеет больший потенциал для покупателей и потенциально более высокие темпы роста. В-четвертых, функциональные характеристики изделий санитарно-бытового назначения, в отличие от большинства продуктов массового спроса, выявляются достаточно явно и сразу после использования, что во многом может определить дальнейший выбор потребителя. Наконец, последний аспект, характеризующий изделия санитарно-бытового назначения и относящийся к отечественному рынку. Рассматриваемые изделия в массовом и ассортиментном количестве появились на рынке России, в отличие от развитых стран, относительно недавно, и, соответственно, культура и практика их использования во многом находится в стадии внедрения и развития. Этот фактор требует определенной коррекции в выводах и рассуждениях, основанных на данных общемировой практики. Производство изделий санитарно-бытового назначения уже долгое время во всем мире развивается быстрыми темпами, мало подвержено резким колебаниям объемов производства и потребления. 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ И ПРОДУКЦИИ 2.1 Характеристика сырья Основная доля санитарно-бытовых изделий на основе целлюлозы и древесной массы производится из бумаги, получаемой из коротких растительных волокон на специальном бумагоделательном оборудовании. К этим видам относятся тонкие впитывающие бумаги крепированные или гладкие, однослойные или многослойные, которым путем обработки могут быть приданы свойства влагопрочности, гидрофобности, бактерицидности и т. п. Санитарно-бытовые виды бумаги должны удовлетворять эстетическим, гигиеническим и физико-механическим показателям, соответствующим условиям эксплуатации изделий на их основе. В зависимости от вида изделия, области его использования, технических характеристик перерабатывающего оборудования используют бумагу-основу с соответствующими физико-механическими свойствами. При этом не существует каких-либо единых норм этих показателей, как и единых рекомендаций по выбору волокнистого сырья. Бумага-основа должна обеспечивать получение изделий с необходимым комплексом свойств -- иметь достаточную прочность в сухом и влажном состояниях, хорошую впитываемость, мягкость и т. п. Туалетная бумага изготовляется из крепированной одно- или двухслойной бумаги. В зависимости от требуемого качества она изготовляется из различных видов сырья -- беленых и небеленых видов целлюлозы, смеси последних с древесной массой, макулатуры. Массовые виды туалетной бумаги изготавливаются, как правило, из 100 % макулатуры. А так как при производстве туалетной бумаги используют обычно низкосортное сырье, то она выпускается подкрашенной в слабые тона. Для производства туалетной бумаги используем: ХТММ из хвойной древесины для изготовления бумаги туалетной ТУ 5437-852-00248645-2000. ХТММ из хвойной древесины выпускается согласно данного технологического регламента с показателями качества, установленными СТП 242.2.28 - 00. Характеристика бумаги-основы приведена в таблице 1. Таблица 1 - Характеристика исходного сырья
2.2 Характеристика продукции Общим требованием, предъявляемым к санитарно-бытовым изделиям на основе растительных древесных волокон, является их нетоксичность. Выполнение этого требования ставит некоторые ограничения на выбор волокнистого сырья и химических вспомогательных веществ, используемых для придания специальных свойств бумаге и устранения технологических затруднений на различных стадиях технологического процесса получения волокнистых полуфабрикатов, бумаги и изделий. В производстве санитарно-бытовых видов бумаги к таким химическим вспомогательным веществам относятся влагопрочные добавки, поверхностно-активные вещества и другие химикаты для повышения впитывающей способности и мягкости, уменьшения пылимости, снижения смоляных затруднений, регулирования адгезии бумажного полотна к поверхности сушильного цилиндра, а также химикаты для придания специальных свойств -- бактерицидности, гидрофобности, крашения и т. п. Большое влияние на качество санитарно-бытовых видов бумаги помимо свойств исходных волокнистых полуфабрикатов оказывают также режимы их подготовки. В то же время технология выработки мягких, пухлых, впитывающих видов бумаги накладывает определенные ограничения на процессы отлива бумажного полотна, его обезвоживания, прессования и сушки. Бумага санитарно-бытового назначения имеет низкую массу 1 м2 (10…50 г), что в совокупности с условиями ведения процессов отлива, обезвоживания, прессования и сушки при высоких скоростях (до 2500 м/мин) требует применения специальных бумагоделательных машин. Другой отличительной особенностью производства многих санитарно-бытовых видов бумаги является наличие операции крепирования, способствующей увеличению ее мягкости, пухлости, растяжимости. Изделия санитарно-бытового назначения получают из бумаги, вырабатываемой мокрым или сухим способами формования на специальном оборудовании. Основную долю бумаги получают на бумагоделательном оборудовании мокрым способом формования. Сухой способ (аэродинамический) формования начал развиваться лишь в последние годы. Получение бумаги этим способом из древесных целлюлозных волокон является перспективным. Специальные требования к бумагоделательному оборудованию для производства санитарно-бытовых видов бумаги. Специальные требования, предъявляемые к бумаге санитарно-бытового назначения, -- повышенная мягкость, впитывающая способность, пухлость при относительно невысокой механической прочности и низкой массе 1 м2 (в основном 10--30 г/м2) диктует жесткие условия ведения процессов отлива, обезвоживания и сушки. При этом, учитывая экономические аспекты, стремятся достичь максимальных скоростей работы бумагоделательных машин (более 1000 м/мин). В связи с этим производство санитарно-бытовых видов бумаги осуществляется на специальном бумагоделательном оборудовании. Производство санитарно-бытовых видов бумаги, отличающихся низкой объемной массой, из слаборазмолотых волокон, склонных к хлопьеобразованию, требует при отливе высокой степени разбавления суспензии. Хлопьеобразование связано с действием различных поверхностных сил, способствующих сцеплению волокон: разности электрических зарядов, химических факторов, вызывающих коагуляцию в волокнистой суспензии, и факторов механического характера -- состояния поверхности волокон, их длины и т.д. Чем короче волокна, тем лучше обезвоживается бумажное полотно, особенно в случае использования садкой массы. В то же время чрезмерное укорочение волокон нежелательно, так как приводит к снижению пухлости, мягкости и впитывающей способности. Наличие значительного количества мелких волокон в бумажной массе приводит также к увеличению его провала в процессе отлива, возрастанию пылимости бумаги. Большое значение имеет выбор концентрации суспензии волокон при напуске на сетку, от чего в значительной степени зависит однородность бумажного полотна, а, следовательно, и его физико-механические свойства. Особое значение имеет выбор концентрации массы при напуске, при этом должна учитываться ее степень помола. Садкая бумажная масса, легко отдающая воду, при выработке тонких видов бумаги с равномерной структурой требует большего разбавления, чем при производстве более толстой бумаги. При получении санитарно-бытовых видов бумаги, в зависимости от массы 1 м2, применяемых волокнистых полуфабрикатов и конструкции формующих устройств, концентрация волокнистой суспензии при напуске на формующий элемент составляет 0,1…0,4%. Впитывающая способность, мягкость, пухлость бумаги санитарно-бытового назначения в немалой степени зависят от режима сушки. Основное обезвоживание при производстве этих видов бумаги осуществляется на поверхности сушильных цилиндров большого диаметра, оборудованных колпаками скоростной сушки. Бумажное полотно после обезвоживания в формующей части бумагоделательной машины при влажности 75…80 % из-за низкой степени помола имеет низкую механическую прочность. Для повышения мягкости и пухлости бумага в процессе сушки на сушильном цилиндре обычно подвергается крепированию, операции, изменяющей макроструктуру бумаги. Качество крепирования (высота и форма складок) зависит от многих переменных факторов -- величины адгезии бумажного полотна к поверхности сушильного цилиндра, характера заточки крепирующего шабера, угла его наклона к поверхности цилиндра и влажности бумажного полотна в момент крепирования. В зависимости от назначения бумаги степень крепирования может составлять 5…100%. Крепирование осуществляется с помощью лезвия крепирующего шабера в процессе отделения бумажного полотна от сушильного цилиндра. Различают сухое, полусухое и влажное крепирование. Сухое крепирование осуществляется при сходе бумажного полотна с поверхности сушильного цилиндра при влажности 3…10%. Влажное крепирование осуществляется на специальных станках за пределами бумагоделательной машины, на последнем прессе или па первом сушильном цилиндре обычной многоцилиндровой машины при скоростях, не превышающих 250…300 м/мин. В таблице 2 показана характеристика готовой продукции Таблица 2 - Характеристика готовой продукции
3. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Изделия санитарно-бытового назначения получают из бумаги, вырабатываемой мокрым или сухим способами формования на специальном оборудовании. Основную долю бумаги получают на бумагоделательном оборудовании мокрым способом формования. Сухой способ (аэродинамический) формования начал развиваться лишь в последние годы. Получение бумаги этим способом из древесных целлюлозных волокон является перспективным. Специальные требования к бумагоделательному оборудованию для производства санитарно-бытовых видов бумаги. Специальные требования, предъявляемые к бумаге санитарно-бытового назначения, -- повышенная мягкость, впитывающая способность, пухлость при относительно невысокой механической прочности и низкой массе 1 м2 (в основном 10…30 г/м2) диктует жесткие условия ведения процессов отлива, обезвоживания и сушки. При этом, учитывая экономические аспекты, стремятся достичь максимальных скоростей работы бумагоделательных машин (более 1000 м/мин). В связи с этим производство санитарно-бытовых видов бумаги осуществляется на специальном бумагоделательном оборудовании. В зоне формирования предопределяются основные свойства бумажного полотна, профиль массы вдоль и поперек полотна, его анизотропия. Быстрое обезвоживание массы садкого помола, используемой для получения санитарно-бытовых видов бумаги, достигается применением специальных формующих устройств. Производство этих видов бумаги, отличающихся низкой объемной массой, из слаборазмолотых волокон, склонных к хлопьеобразованию, требует при отливе высокой степени разбавления суспензии. Хлопьеобразование связано с действием различных поверхностных сил, способствующих сцеплению волокон: разности электрических зарядов, химических факторов, вызывающих коагуляцию в волокнистой суспензии, и факторов механического характера -- состояния поверхности волокон, их длины и т.д. Чем короче волокна, тем лучше обезвоживается бумажное полотно, особенно в случае использования садкой массы. В то же время чрезмерное укорочение волокон нежелательно, так как приводит к снижению пухлости, мягкости и впитывающей способности. Наличие значительного количества мелких волокон в бумажной массе приводит также к увеличению его провала в процессе отлива, возрастанию пылимости бумаги. Большое значение имеет выбор концентрации суспензии волокон при напуске на сетку, от чего в значительной степени зависит однородность бумажного полотна, а следовательно, и его физико-механические свойства. Особое значение имеет выбор концентрации массы при напуске, при этом должна учитываться ее степень помола. Садкая бумажная масса, легко отдающая воду, при выработке тонких видов бумаги с равномерной структурой требует большего разбавления, чем при производстве более толстой бумаги. При получении санитарно-бытовых видов бумаги, в зависимости от массы 1 м2, применяемых волокнистых полуфабрикатов и конструкции формующих устройств, концентрация волокнистой суспензии при напуске на формующий элемент составляет 0,1…0,4%. Конструкция напускных устройств (особенно при работе на больших скоростях) должна обеспечивать равномерное распределение суспензии по всей рабочей ширине бумагоделательной машины и создание больших турбулентных срезающих усилий, необходимых для разрыва волокнистых сеток. При этом необходимо достижение гидродинамической стабильности потока волокнистой суспензии во всех координатах его движения и во времени. Разные виды формующих устройств обеспечивают различную анизотропию бумаги. В настоящее время известны формующие устройства, обеспечивающие получение бумаги с соотношением прочности в машинном и поперечном направлениях 1:1. Впитывающая способность, мягкость, пухлость бумаги санитарно-бытового назначения в немалой степени зависят от режима сушки. Основное обезвоживание при производстве этих видов бумаги осуществляется на поверхности сушильных цилиндров большого диаметра, оборудованных колпаками скоростной сушки. Бумажное полотно после обезвоживания в формующей части бумагоделательной машины при влажности 75…80 % из-за низкой степени помола имеет низкую механическую прочность. При таких условиях съем полотна с сетки при высоких скоростях может быть осуществлен лишь с помощью специальных устройств (объемных сукон). Бумажное полотно после одного или двух прижимных валов, передающих его на поверхность сушильного цилиндра, при влажности 55…65 % интенсивно высыхает за счет тепла, передаваемого от цилиндра, и потоков горячего воздуха в колпаке скоростной сушки. Имеется оборудование, в котором процессы формования и сушки бумаги санитарно-бытового назначения совмещены в одном узле, например на цилиндре. Для повышения мягкости и пухлости бумага в процессе сушки на сушильном цилиндре обычно подвергается крепированию, операции, изменяющей макроструктуру бумаги. Качество крепирования (высота и форма складок) зависит от многих переменных факторов -- величины адгезии бумажного полотна к поверхности сушильного цилиндра, характера заточки крепирующего шабера, угла его наклона к поверхности цилиндра и влажности бумажного полотна в момент крепирования. В зависимости от назначения бумаги степень крепирования может составлять 5…100%. Крепирование осуществляется с помощью лезвия крепирующего шабера в процессе отделения бумажного полотна от сушильного цилиндра. Различают сухое, полусухое и влажное крепирование. Сухое крепирование осуществляется при сходе бумажного полотна с поверхности сушильного цилиндра при влажности 3…10%. При полусухом крепировании лезвие шабера устанавливается в середине сушильной части бумагоделательной машины, где влажность бумажного полотна составляет 15…25 %. В этом случае достигается минимальная степень крепирования. Влажное крепирование осуществляется на специальных станках за пределами бумагоделательной машины, на последнем прессе или па первом сушильном цилиндре обычной многоцилиндровой машины при скоростях, не превышающих 250…300 м/мин. Высушенное бумажное полотно увлажняют водой до 40…50 %, а затем прикрепляют к поверхности горячего сушильного цилиндра и подвергают крепированию. При влажном крепировании достигают более высокого качества крепа. Креп получается с маленьким шагом, а бумага приобретает более высокую мягкость и растяжимость. Однако на практике чаще применяется полусухое и сухое крепирование. Известны процессы получения, мягкой, впитывающей бумаги, где крепирование осуществляется в две стадии -- при влажности 15…25 % (полусухое крепирование) и при влажности менее 10 % (сухое). На второй ступени крепирования бумажное полотно прикрепляется к поверхности сушильного цилиндра с помощью специальных адгезивов, наносимых на него распылением. Качество крепирования зависит от адгезии бумажного полотна к поверхности сушильного цилиндра. При слабом прилипании полотна бумага получается с неравномерным грубым крепом или вообще не крепируется и, наоборот, если полотно прилипает к поверхности цилиндра очень сильно, то бумага при крепировании рвется, на ее поверхности образуются дыры. В последнем случае увеличивают давление прижима крепирующего шабера к цилиндру, что может явиться причиной прерывистого крепирования и быстрого износа поверхности сушильного цилиндра. При большой величине адгезии к поверхности сушильного цилиндра крепирующий шабер выщипывает волокна с поверхности бумажного полотна, что становится причиной образования дыр, скопления пыли, а иногда и обрыва полотна. Силы адгезии бумажного полотна к поверхности сушильного цилиндра зависят от распределения тепловой нагрузки между цилиндром и колпаком скоростной сушки, а также от величины и состава клейкого адгезивного слоя на поверхности цилиндра, обусловленной характеристикой производственной воды и видом волокнистого полуфабриката. Чем большая тепловая нагрузка при сушке бумаги приходится на сушильный цилиндр, тем больше прилипание бумажного полотна к его поверхности. в этом случае вода перемещается преимущественно к поверхности сушильного цилиндра, где и происходит ее испарение с отложением осадка и | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||