ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Перфорированные валы

Перфорированные валы оказывают на волокнистую суспен­зию двоякое действие [91]: изменяют гидродинамические свой­ства потока — интенсивность и масштаб турбулентности; вли­яют на волокна, содержащиеся в суспензии (разрушают хло­пья) .

В новых конструкциях напорных ящиков, имеющих совер­шенную систему потокораспределения, число валиков сокра­щено до двух [98].

Важнейшие характеристики перфорированного вала — диа­метр отверстий и отношение площади отверстий к общей пло­щади боковой поверхности вала (живое сечение).

Рассмотрим некоторые геометрические зависимости, свя­занные с расположением отверстий на поверхности вала (рис. 5.4). Выделим прямоугольник со сторонами а и Ь. На площади рассматриваемого прямоугольника располагаются два отвер­
стия диаметром d. Площадь этих отверстий от площади пря­моугольника ab составляет т %.

Ltd2

■•100.

2аЬ

Так как поверхность вала состоит из таких прямоугольников, по этой формуле можно определить живое сечение тв (долю площади отверстий) для всего вала. Обычно расстояния между центрами отверстий одинаковы, b = aV3, тогда живое сечение вала тв = 90,7 (d/a)2 %.

Перемычка с между отверстиями для определенного живого сечения определяется только диаметром отверстий d:

Живое сечение тв, % ; . ■ 30 32 35 40 45 50 52 Перемычка с, мм 0,74d 0,69d 0,61d 0,5W 0,42d 0,35d 0,32d

Рис. 5.4. Расположение отверстий перфорации на поверхности вала

Диаметр отверстий в перфорированных валах зависит от вида вырабатываемой продукции и принимается: в первом вале 20—25 мм, во втором вале (перед выпускной щелью) 16— 20 мм. Наибольшие размеры отверстий принимаются при вы­работке бумаги с использованием длинного волокна. Кромки отверстий притупляются с катетом фаски не более 1 мм.

Перфорированный вал в потоке оказывает сопротивление проходящей массе (Ар кПа), которые можно рассчитать по формуле [98]

А

Ар = є - f,

Где є — коэффициент сопротивления; «і — скорость потока, про^ ходящего через вал, м/с.

Для упрощения расчетов их допускается рассчитывать. по формуле Ui = QM/(DL), где Q м — количество массы, проходящей через вал, м3/с; L — длина вала, м; D — наружный диаметр вала, м.

Коэффициент сопротивления є выбирается в зависимости от живого сечения перфорированного вала:

Живое сечение т-в, % ... Коэффициент сопротивления є 35 40 45 50 55 10,3 6,9 4,8 3,3 2,3

Усилие (Р Н), действующее на вал в направлении потока, рассчитывают по формуле

1000Q?,

Р = lOOOApDL = е,--* м •

В основу расчета кладется полученное расчетное усилие Р, равное геометрической сумме силы Р и веса вала. Прогиб вала (/ м) определяется по формуле

І _5_ RL3 384 ' £7

Момент инерции (/ м4) перфорированной рубашки определя­ется по формуле

СПЧ 100; 8 V 100 /

Где /см— момент инерции сплошной трубы, м4; t — толщина стенки, м; т — живое сечение, %; Е—модуль упругости, Па; R — расчетное усилие, Н.

Максимальный прогиб вала не должен превышать 1 мм. При необходимости, зная нагрузку и геометрические размеры вала, можно найти напряжения в рубашке вала. Однако эти напряжения настолько малы, что практически можно их не оп­ределять.