Файл: Тордуа, Г. А. Машины и аппараты целлюлозного производства конспект лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 0
Министерство вмсиего и среднего специального образования РСФСР
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ЦЕЛЛЮЛ03Н0-БУМАІН0Й ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра иаиин я аппаратов ЦБП
Г.А.Тордуа
I А И I Б Н I А П П А Р А Т У |
Ц Е Л Л Ю Л О З Н О Г О |
|
П Р О И |
З В О Д С Т В А |
|
Конспект |
лекций |
|
\
Ленинград
1973'
Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра машин и аппаратов ЦБП
Г.А.Тордуа
М А Ш И Н Ы И А П П А Р А Т Ы Ц Е Л Л Ю Л О З Н О Г О П Р О И З В О Д С Т В А
Конспект лекций
Ленинград
1973
|
•**ля*тека |
С С С Р |
|
• К З Е М П Л Я Р |
|
676.052/.054.1(075.8) |
Ч И Т А Л Ь Н О Г О |
З А Л А JI |
ЛУ
А/ Я З Ѵ
Производство целлюлозы занимает ведущее место в целлюлознобумажной промышленности. Целлюлоза и полуцеллюлоза являются ос новными полуфабрикатами для производства бумаги и картона. Кроме того, целлюлоза и другие побочные продукты, получаемые при перера ботке древесины, служат основным исходным материалом в химической, пищевой, текотильной, машиностроительной и других областях про
мышленности народного хозяйства страны. |
|
|
|
Согласно плана девятой пятилетки |
производство |
целлюлозы в |
|
1975 году должно увеличиться на 70# по сравнения с 1970 годом. |
|||
Основными способами производства целлюлозы являются |
суль |
||
фитный и сульфатный. Причем, удельный |
вес каждого из |
этих |
спосо |
бов в нашей стране, составляет около |
50#. |
|
|
Варка сульфитной целлюлозы и полуцеллюлозы производится в варочных котлах периодического действия.
Варка сульфатной целлюлозы производится как в котлах периоди ческого действия, так и в котлах установки непрерывной варки. На ибольшее распространение в производстве сульфатной целлюлозы и по луцеллюлозы находят установки непрерывной варки с вертикальными и горизонтальными варочными аппаратами.
Параметры вновь установленных котлов периодического действия
и |
установок непрерывной варки |
должны соответствовать |
данным ОСТа |
и |
нормалей, приведенных в кс^иябТсте. |
|
|
|
Технологические процессы |
производства целлюлозы |
разнообразны |
и сложны. Машинно-аппаратное оформление производственных процес сов современного целлюлозного производства осуществляется сложны ми, уникальными,, дорогостоящими,автоматически и полуавтоматически действующими машинами и аппаратами с дистанционным управлением.
Значительная часть производственных процессов осуществляется не прерывным способом.
Аппараты периодического действия современных предприятий снабжены механизированными загрузочными и выгрузочными устройства ми и программными упі :олениями технологических процессов. Напри мер, котлы периодического действия для варки сульфитной и сульфат ной целлюлозы и полуце ллюлозы и другие.
Несмотря, на сложность и разнообразие машин и аппаратов про изводства, большинство из них имеют общие принципиальные устрой-
■■ Ч t
ства, в своп очередь, имеющие .сп'Йи.фІічѳские отличия друг от друга. Например, емкости, трубопроводы, мешалышѳ устройства, транспорти рующие устройства, запорные устройства, опорные части, защитные устройства от корродирующего действия среди, теплообменные и массообменные аппараты и т.п. Хотя между ними имеется видимая общность, необходимо глубокое знание всех машин и аппаратов, назначение каж дого узла и детали, особенности йх изготовления, условия эксплуатадии, безопасности в работе, монтаже и ремонте.
Студентам механического факультета читают курс лекций по тех нологии целлюлозного производства раньше,чем курс"машияы и аппа раты". Поэтому при чтении курса лекций "Машины и аппараты целлю лозного производства" технологические процессы не рассматривают ся. Кроме того, на третьем и четвертом курсах студенты проходят такие общеинженерлше. дисциплины,как "Основные процессы и аппараты химической технологии" и "Общая химическая технология", где зна комятся с устройствами машин и аппаратов таких,как печи для сжи гания серы и колчедана, аппараты для очистки, промывки и охлажде ния печных газов, абсорберы, отстойники, фильтры периодического и непрерывного действия, метальные устройства, выпаріше аппараты. Таким образом, студенты частично знакомы с машинами и аппаратами мехов подготовки варочных реагентов и регенерации химикатов. Поэ тому, ввиду ограниченрюсти объема конспекта лекций, иагаины и ап параты этих цехов и отделов целлюлозного производства пе рассмат риваются.
Конспект лекций состоит из шести глав:
Т. Варочные котлы периодического действия.
П. Установки для непрерывной варки целлюлозы с вертикальными
котлами. |
|
Ш. Многотрубішѳ установки длл непрерывной варки |
целлюлозы |
и иолуцеллглозы. |
|
ТУ. Ыашиьы и аппараты ’'Ля аккумулирования н промывки |
целлюлозы. |
У. Машины и аппараты для отбелки и облагораживания целлюлозы.
В главе I рассматриваются конструкции варочных котлов перио дического действии, метод прочностных расчетов элементов корпуса котла, метод расчетов по определению параметров комплектующего оборудования котла, монтаж корпуса котла сварно» ‘ояструкции, современные способы защиты корпуса от корродируемаго действии варочного [«агента, устройства, для циркуляции ищхічного реагента и др.
Метод расчета на прочность элементов корпуса котла приведен согласно ГОСТ 14249-69- сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Порядок расчета корпуса котла на прочность ыохет служить примером для расчета всех аппаратов и емкостей,применяемых в производстве целлюлозы (за исключением аппаратов и емкостей, имеющих не круглое поперечное сечение, и аппаратов и емкостей,ра ботающих под внешним избыточным давлением).
В главе П излагается назначение и устройство отдельных узлов установки непрерывной варки целлюлозы с вертикальными котлами, расчеты по определению параметров отдельных узлов и потребной мощ ности привода, неполадки в работе отдельных узлов установки и спо
собы их устранения.
В главе Ш приводятся назначения и краткое описание многотрубных установок для непрерывно! варки целлюлозы и полуцѳллюлоэы,расчет по определению потребно! мощности привода.
В главах 17 и У дается перечень машин и аппаратов с указа
нием литературных источников и подлежащих самостоятельному изуче нию .
Подробное описание отдельных машин и аппаратов в конспекте ив приводится, а дается ссылка на соответствующие источники с указанием страниц.
Г Л А В А |
I |
ВАРОЧНЫЕ .КОТЛЫ-ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ |
|
§ I. Конструкция варочного |
котла периодического действия |
Конструктивная форма варочного котла претерпела ряд изменений.
Первоначальная форма котлов схематически представлена на рио.І. |
||
Из рисунка видно, что цилин |
||
дрический |
вертикальный кор |
|
пус котла имеет сферические |
||
верхнее и нижнее днища. При |
||
загрузке котла в верхней час- |
||
сти /заштриховано/ нужно Ры |
||
ло заполнить щепой вручную |
||
/ра^ребать щепу/. |
||
В нижней части /заштрихова |
||
но/ оставалась масса после |
||
опорожнения котла,и требова |
||
лось время для удаления ос |
||
тавшейся |
массы. |
|
Указанные |
конструктивные не |
|
достатки формы котла посте- |
||
Рис.І. Старая форма варочного котла пенно |
были У « Р аненн и оконча |
|
тельно установилась форма ва |
||
рочных |
котлов периодическо |
го действия, как это показано на рис.2, где верхнее днище имеет ко нус 90°т.ѳ. угол естественного откоса щепы. Нижнее днище имеет ко нус 60° т.е. угол, при котором масса в котле не остается во время опоражнивания выдувкой.
Переход от конических днищ к цилиндрической части котла осу ществляется радиусом цилиндрической части котла, что является наи более благоприятным условием на прочность корпуса котла . Применяют ся два типа котлов: і) для варки сульфатной целлюлозы и полуцеллю лозы и 2) сульфитной целлюлозы и полуцеллюлояы.
Котлы для сульфатной целлюлозы изготовляют из углеродной ста ли и имеют наружную тепловую изоляцию. Котли для сульфитной целлю лозы изготовлены из углеродистой стали,и корпус внутри защищен кислотоупорной обмуровкой, т.к. сульфитная кислота сильно корроди
рует углеродистую |
сталь. |
Форма котла |
остается без изменения см.рис.2. |
В настоящее |
время в Советском Союзе новые сульфит ваточные кот- |
- 5 -
лы изготовляют с оимегмллическнн корпусом.
Описание современной конструкции биметаллического коілн для еульфитпеллюлоэного производства ем.
[п] t стр.Т^В-1'П
Рис.2.
Современная форма варочного котла
§ 2. Типах варочных котлов периодического действия для
варки сульфатной g сульфитном целлюлозы и нолуцѳллюл зн
Согласно действующему ОСТ 26-08-328-71 (отраслевей щннларт)
взамен ОН 26-08-173-66 |
приняты для изготовления двух типом котлов |
||||||
следующие обозначения: |
КВСа и КРОи. |
|
|
|
|||
Для сульфатного и сульфатного с предгидролизои rnooiima« пар |
|||||||
ке предусмотрено 4 размера котлов: |
|
|
|
||||
100 мэ , 125 м3 , 160 и3 и 200 и3 |
в двух исполнениях; |
|
|||||
I- |
из углеродистой |
стали для |
сульфатного |
проищи.д и |
на цеяяюяи |
||
вы а, полуцеллюлозы, |
|
|
|
|
|
||
П - из двухслойной |
коррозионностойкой стали |
ДЛИ І.уль К н ш г о |
|||||
с предгидролизои производства целлюлозы. |
|
|
|
||||
Пример условного обозначения варочного котла типа Кія:« |
емкостью |
||||||
160 м3, исполнение I: |
|
|
|
|
|
||
котел варочный КВСа-І60-І ОСТ 26-08-3:)Р-7Т,то |
же |
нтп. ■.•.-чип !!: |
|||||
потел варочный КРСа-І60-П ОСТ 26-08-r2Р-71. |
|
|
|
||||
Основные |
размерн |
котлов |
типа КВСа си.ОСТ |
|
|
Из |
|
таблицы |
видно,что |
диаметр цилиндричегкгИ части |
чі-> -п |
іся ь |
зависите.. Iи ог |
емкости от 3600 |
до 4500 |
мм, высота j-JcI3300* 16900 мм. |
||
Радиус гн ре кодя |
цилиндрической |
части |
к конической равен радиусу |
||
цилиндрической |
части котла. Диаметр верхней горловины - 800 мм, |
||||
диаметр нишей |
горловины |
- 700 |
мм^сЛ]. |
|
|
Отношение |
g |
=3,42 ♦ ^ ,I^. |
|
|
|
Длп сульфитного производства целлюлозы и полуцеллюлозы преду |
|||||
смотрен тип |
котла КВСи |
пяти различных емкостей:160 м3, 200 в3 j |
250 ыэ , 320 м3 и 400 м3. Материал корпуса из биметалла о коррозионностоИкой плакирующим слоем, а основной слой из углеродистой стали.
условное обозначение варочного котла типа КВСи. емкостью 320
м3:
котел варочный КВСи - 320 ОСТ 26-08-328-71 '• Основные размеры котлов типа КВСи см.ОСТ 26-08-328-71 та£Ы2. Из
таблицы видно, что диаметр цилиндрической части, в зависимости от емкости котла, колеблется от 5000-6400 мм, высота - 12900*18500 км, радиус перехода цилиндрической части к конической равен радиусу цилиндрической части, диаметр верхней горловины - 800*1000 Мы, от
ношение |
-g =2,58* 2,98. |
• |
|
|
Иотлы |
KBCft отличаются от КВСи |
отношением ц- . Первые |
более |
|
вытянутыеотносительно более высокие. Максимальная емкость их |
||||
200 м3 . Котлы типа КВСи имеют максимальную емкость 400 |
м3. Отличие |
|||
в объемах |
объясняется тем, что коТлн типа КВСа имеют |
короткий |
||
цикл варки |
Д-б часов, а котел типа КВСи 8-12 часов. Поэтому |
при |
||
увеличении |
объема котла типа КВСа |
увеличивается время |
загрузки, |
вьтрузки и продолжительности нагрева содержимого котла, т.е. увели чивается время, не связанное с процессом варки. Увеличение объема варочного котла типа КВСи более 400 н3, также снижает эффективность его работы из-за увеличения стоянки при загрузке, выгрузке и нагре вании содержимого котла. Чем больше емкость котла, тем меньше удельные расходы на металл для изготовления корпуса, на изготовле ние и монтаж корпуса, на здание и сооружение, коммуникации трубопро водов, систему автоматизации производственных процессов и ШШ , ремонтный персонал и обслуживающий персонал и др. Однако опыт работы варочных котлов показывает, что существует предельная ем кость котла, выше которой экономическая эффективность их эксплуата ции снижается.
В настоящее время на целлюлозно-бумажных предприятиях о-раны эксплуатируется значительное количество варочных котлов разнообраз
ной |
конструкции, подлежащих замене новыми. Поэтому при замене ста |
||
рых |
котлов |
нопнми допускается |
в технически обоснованных случаях |
применение |
не предуомотренігых ООТ 26-08-32Я-7І параметров я размв- |
||
|
|
- 7 |
- |