Материал: Модернизация прессовой части бумагоделательной машины БДМ-10

Модернизация прессовой части бумагоделательной машины БДМ-10

Содержание

Введение

. Литературный обзор по конструкциям БДМ

.1 Обзор конструкций бумагоделательных машин

1.2 Анализ возможностей модернизации бумагоделательной машины

2. Конструкторская часть

.1 Анализ базовой конструкции БДМ-10

.1.1 Техническая характеристика бумагоделательной машины

.1.2 Состав бумагоделательной машины

.1.3 Описание работы бумагоделательной машины

.2 Разработка конструкторских решений по модернизации

.2.1 Модернизация конструкции прессовой части БДМ-10

.2.2 Описание конструкции пресса

.2.3 Описание работы пресса

.3 Конструкторские расчеты

.3.1 Проверка вала на выносливость

.3.2 Проверочный расчет подшипников

.3.3 Выбор и расчет шпонки

.3.4 Выбор муфты

. Технологическая часть

.1 Разработка технологического процесса изготовления корпуса

.1.1 Описание назначения и конструкции детали

.1.2 Технологический контроль чертежа детали

.1.3 Анализ технологичности конструкции детали

.1.4 Выбор метода изготовления и формы заготовки

.1.5 Выбор структуры и плана технологического процесса

.1.6 Выбор типа производства

.1.7 Расчёт припуска на обработку детали

.1.8 Выбор оборудования

.1.9 Выбор режущего инструмента

.1.10 Выбор средств измерения

.1.11 Расчет режимов резания

.1.12 Техническое нормирование времени операций

3.2 Разработка технологического процесса узловой сборки и монтажа пресса

4. Безопасность и экологичность проекта

.1 Анализ условий труда прессовщика

.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда

.3 Расчёт вентиляции

.4 Меры по охране окружающей среды

Заключение

Список использованных источников

Введение

Одной из важнейших отраслей народного хозяйства является целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП). Автомобильные химические и др.области промышленности зависят от успешного развития бумагоделательных предприятий.

Сейчас стоит вопрос о совершенствовании крупных бумагоделательных машин и их структурная переналадка, механических и автоматических технологических процессов.

Наша страна владеет обширными лесными угодьями, которые расточительно и нерационально используются. На оборудовании производится бумага и картон, которое давно устарело. В результате чего ЦБП РФ не эффективно используется. Необходима установка современного оборудования, совершенствование устаревших технологий позволит снизить себестоимость выпускаемой продукции и увеличить производительность.

В связи с развитием индустрии выпускаются, новые схемы бумагоделательных машин более экономичны в использовании и с минимальным выбросом загрязняющих отходов.

БДМ представляет собой гигантский технологический конвейер. В настоящее время целлюлозно-бумажной промышленности работают машины, установленные ещё в XX века. Из-за чего большая масса машин низко производительные.

Для реконструкции необходимо подсчитать экономический эффект от её осуществления. Вложения на реконструкцию должны себя окупать. В связи с большим выпуском бумаги необходимо расширение действующих предприятий и строительства новых.

Нехватка денежных средств препятствует полной реконструкции БДФ от чего не возможна покупка современного оборудования. Самым целесообразным путем решения, в данных условиях, является поэтапная модернизация отдельных механизмов БДМ, которые более весомо влияют на производительность.

Второй наиболее важной по значимости частью бумагоделательной машины после сеточной части является прессовая часть. В прессовой части происходит обезвоживание бумажного полотна механическим отжимом под действием давления и вакуума путём пропуска полотна через несколько прессов, расположенных последовательно. При этом повышаются объёмная масса, прочностные свойства, прозрачность, снижаются пористость и впитывающая способность бумаги. Путем улучшения бумажного полотна прессового механизма повышаем характеристику, качество бумаги и производительность, что приведет к высокой прибыли. Поэтому необходимо изменить прессовую часть и добавить ещё один двухвальный пресс. В данной работе предложен один из таких вариантов улучшения производительности БДМ-10 ОАО «Сокольский ЦБК».

1. Литературный обзор по конструкциям БДМ

.1 Обзор конструкций бумагоделательных машин

Современные БДМ - сложнейшие агрегаты. Их компоновка разнообразна это новые формующие, пррессовые и сушильные устройства. Широко применяют автоматизацию управления процессами производства бумаги.

БДМ классифицируются по - обрезной ширине полотна. Вид и тип машины определяются по назначению вырабатываемой продукции, которые подразделяется на массовую, немассовую и специальную [1].

Массовые виды: писчая, газетная, мешочная, бумага для печати, оберточная, основа для гофрирования, санитарно-гигиеническая; картон для гладких слоев гофрированного картона, коробочный, хром-эрзац и кровельный; целлюлоза для выработки бумаги и картона и целлюлоза для химической переработки.

Немассовые виды: кабельная, конденсаторная, электроизоляционная, перфокарточная, билетная, папиросная, афишная, сигаретная, чертежная, этикеточная, картографическая, обойная, под пергамент, пергаминт, основа для парафинирования и другие виды бумаги; картон электроизоляционный, переплетный, фильтровальный, прессшпан, калибровочный, облицовочный, каркасный, чемоданный, термошумоизоляционный, хлопковая целлюлоза.

Специальные виды: фильтрующая химически стойкая, щелочестойкая, электроизоляционная термостойкая и химически стойкая бумага, искусственная кожа, специальная фильтрующая, стелечный целлюлозный материал, реставрационная и др.

Все новые бумагоделательные машины оснащаются многодвигательными приводами. Питание секционных электродвигателей осуществляется от индивидуальных тиристорных преобразователей [1].

Новейшие высокопроизводительные машины оснащены автоматическими системами управления технологическими процессами (АСУТП), так же электронно-вычислительными машинами (ЭВМ), различные измерительные устройства, преобразователи и вспомогательное оборудование. На рисунке 1.1. представлена схема БДМ для выработки книжно-журнальной бумаги.

Рисунок 1.1 - Бумагоделательная машина для выработки книжно-журнальной бумаги:

-напорный ящик; 2 - сеточная часть; 3 - прессовая часть; 4 - сушильная часть; 5 - каландр; 6 - накат

Бумагоделательные машины устанавливают этажностью в два яруса. Главные агрегаты машины, размещаются на втором этаже, а вспомогательное узлы на первом. Так же на первом этаже устанавливают оборудование для переработки брака и станции централизованной смазки. Основные параметры машины: ширина вырабатываемой бумаги (в мм) и скорость (в м/мин). Эти параметры, а также масса 1 м2 полотна определяют производительность машины (т/ч, т/сут. и тыс. т/год).

Первое место по производительности занимает машина для выработки газетной бумаги, несмотря на то, что масса 1 м2 газетной бумаги составляет 40 - 51 г. Скорость таких машин достигает 1000 - 1100 м/мин, а ширина сетки 9850 мм.

Металлическую сетку меняется на синтетическую. Приводным является не только отсасывающий гауч-вал, но и сеткоповоротный и некоторые сетковедущие валы. Напорные ящики гидродинамического типа, подают стабильную струю массы с высокой микро - турбулентностью. Двустороннее обезвоживание и формование существенно сокращает длину сеточной части и получить полотно с одинаковыми свойствами обеих сторон.

При скорости свыше 450 - 500 м/мин для передачи бумаги с сеточной в прессовую часть применяется вакуум-пересасывающее устройство. Прессов обычно три. У сдвоенного пресса нижний отсасывающий вал и пересасывающее устройство охватываются общим сукном, средний вал гранитный, верхний - отсасывающий или желобчатый. У новых машин применяются пресс с тремя-четырьмя зонами прессования, первая зона - между двумя сукнами. Нижний и верхние валы пресса желобчатые, второй снизу отсасывающий и за ним гранитный. Для промывки сукна пересасывающего устройства и первого пресса применяются вальцовая сукномойка с нижним отсасывающим или желобчатым валом и трубчатые сукномойки, для промывки остальных сукон - только трубчатые сукномойки.

Первая скоростная бумагоделательная машина для производства газетной бумаги приведена на рисунке 1.2.

Сушильная часть по приводу разделяется на три - пять групп, чаще на четыре группы. У машин шириной до 7 - 8 м применяются сушильные цилиндры диаметром 1500 мм (35 - 65 шт.), у более широких - 1800 мм (40 - 50 шт.). Доля сукносушильных цилиндров от всех бумагосушильных цилиндров обычно составляет 20 - 25 %. Если на машине применяются синтетические сетки, то сукносушильные цилиндры отсутствуют. Для первой сушильной группы или для первых двух сушильных групп применяется одна сушильная сетка, охватывающая как верхние, так и нижние сушильные цилиндры каждой приводной группы и проходящая вместе с бумагой в межцилиндровых пространствах.

Рисунок 1.2 - Бумагоделательная машина Б-15:

- напорный ящик; 2 - грудной вал; 3 - гидропланки; 4 - мокрый отсасывающий ящик; 5 - отсасывающий ящик; 6 - отсасывающий гауч-вал; 7 - пересасывающий вал; 8 - отсасывающий прессовый вал; 9 - гранитный вал; 10 - прессовый вал с регулируемым прогибом; 11 - сушильный цилиндр; 12 - сукноведущий вал; 13 - валы каландра с регулируемым прогибом; 14 - цилиндр наката

Некоторые машины перед последней сушильной группой имеют полусухие двухвальные каландры. В последней сушильной группе устанавливаются также один или два холодильных цилиндра, которые охватываются сушильными сукнами. Газетная бумага проходит машинное каландрирование на шести - или восьмивальном каландре (применяются валы с регулируемым прогибом). Накат периферического типа с пневмоприжимом тамбурного вала.

Первая отечественная бумагоделательная машина для выработки книжно-журнальной бумаги с формованием бумажного полотна между двумя сетками приведена на рисунке 1.3.

модернизация пресс бумагоделательный

Рисунок 1.3 - Бумагоделательная машина 827

Сеточная часть новых машин оснащается неподвижными обезвоживающими элементами - гидропланками и мокрыми отсасывающими ящиками. Обычных отсасывающих ящиков 5 - 10 шириной 300 - 610 мм. У некоторых машин над отсасывающим гауч-валом устанавливается прижимной вал. Длина сеточных столов до 22 - 23 м.

В прессовом механизме в первом прессе устанавлен отсасывающий вал, а во втором и третьем желобчатые валы и валы с подкладными синтетическими сетками. В сушильной части 56 - 58 цилиндров диаметром 1500 мм. Для широких бумагоделательных машин с шириной сетки более 8 м применяются сушильные цилиндры диаметром 1800 мм.

Для обеспечения возможности свободной усадки бумаги сушильная часть по приводу разделяется на 7 - 10 групп. Над несколькими сушильными цилиндрами в зоне наибольшей усадки полотна устанавливаются колпаки скоростной сушки.

На некоторых машинах устанавливают клеильные пресса, устройства для микрокрепирования бумаги и туннельные сушилки для сушки бумаги на воздушной подушке. Такие сушилки встраиваются между обычной цилиндровой сушильной частью и предназначены для придания бумаге максимальной прочности за счет высыхания почти без натяжения от 50 - 60 до 85 % сухости. Над сушильной частью устанавливают вентиляционный колпак закрытого типа.

Для сглаживания поверхности бумаги применяются двухвальные каландры с линейным давлением около 30 кН/м. У таких каландров нижний вал может быть покрыт стонитом, а верхний вал - обычный, чугунный с отбеленным поверхностным слоем.

Накаты применяются периферического типа с пневматическим прижимом тамбурного вала.

Первая отечественная бумагоделательная машина БП-45А для выработки мешочной бумаги обрезной шириной 6300 мм приведена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Бумагоделательная машина БП-45А

Оберточно-упаковочная бумага вырабатывается машинной и односторонней гладкости. Скорость по приводу до 750 - 1000 м/мин, ширина сетки до 9850 мм, производительность достигает 750 т/сут.

Особенностью бумагоделательных машин БП-45А является наличие лощильного цилиндра в сушильной части. Сеточная часть может быть плоскосеточной или состоять из одного вакуум-формующего цилиндра. Для выработки бумаги массой 1 м2 свыше 60 г в сушильной части машины перед лощильным цилиндром, а иногда и после него устанавливают несколько сушильных групп из цилиндров диаметром 1500 мм. Более тонкие виды бумаги (массой 1 м2 до 60 г) вырабатываются на самосъемочных машинах с автоматической заправкой полотна. Бумажное полотно с сеточной части снимается при помощи пересасывающего устройства и одним сукном, охватывающим прессовые валы, передается в сушильную часть. Этим сукном охватывается верхний вал пресса и два отсасывающих прессовых (лощильных) вала, находящихся в контакте с лощильным цилиндром. Нижний вал первого пресса имеет свое сукно. Сушильная часть самосъемочных машин состоит из одного лощильного цилиндра большого диаметра (3,2 - 5 м). Над цилиндром устанавливают колпак скоростной сушки с прямым воздушным обогревом полотна. Накат периферического типа. Скорость машины по приводу 550 - 660 м/мин, ширина сетки до 5000 мм, производительность достигает 55 т/сут. Сушильные цилиндры, устанавливаемые перед лощильным цилиндром, должны высушивать полотно бумаги до сухости 55 - 60 %. На лощильном цилиндре бумага высыхает до сухости 75 - 85 %. Высушенная таким способом бумага менее гладкая по сравнению с бумагой, высушенной только на одном цилиндре.

.2 Анализ возможностей модернизации бумагоделательной машины

В условиях все более возрастающих требований современного рынка, все бумажники понимают, что их будущее напрямую зависит от одного простого слова: качество, независимо от того, какого сорта бумага [2].

Будь то перерабатывающие машины, копировальные машины или печатные станки, всюду стремятся поднять их производительность и иметь бумагу все лучшего качества.

Один из способов достижения этой цели - установка бумагоделательной машины нового поколения, а другой - повышение добавочной стоимости продукции за счет модернизации машины. При этом следует исходить из таких важных факторов как: проблемные места бумагоделательной машины, лимиты по габаритам существующего здания и перерабатывающего оборудования, продолжительности остановов, и др.

Кроме того, установка новой машины требует значительных капитальных затрат, а получаемое качество часто бывает недостаточным для оправдания этих затрат, в то же время одна успешная модернизация бумагоделательной машины может обеспечить повышение производительности [2].

Современные тенденции модернизации узлов БДМ: увеличение производительности; улучшение эффективности отдельных частей БДМ и всей линии; экономия энергии, энергоэффективность; уменьшение влияния на окружающую среду; снижение потребления материалов; улучшение обслуживания оборудования, снижение стоимости, улучшение безопасности; снижение инвестиционных затрат.