ОБОРУДОВАНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ОБЕЗВОЖИВАНИЕ БУМАГИ НА ПРЕССАХ
Независимо от конструкции пресса вода фильтруется через полотно бумаги или картона в сукно в поперечном направлении. Фильтрация воды в сукне может быть продольной (вдоль нитей основы) или поперечной. По направлению фильтрации воды в сукне все существующие пресса классифицируются на два типа пресса с продольной фильтрацией и пресса с поперечной фильтрацией. К прессам с продольной фильтрацией воды в сукне относится пресс с гладкими валами (обычный пресс), а к прессам с поперечной фильтрацией — прессы с желобчатым валом, с подкладной сеткой, с сетчатым чулком, с промежуточным валиком, с пористой облицовкой. К этой же группе прессов можно отнести прессы отсасывающие и прессы с глухими отверстиями.
В прессах с продольной фильтрацией вода проходит по сукну путь, равный половине зоны контакта прессовых валов, и движется вдоль нитей основы против хода сукна. В прессах с поперечным потоком вода проходит значительно меньшее расстояние— до 5—9 мм к отверстиям в рубашке вала на прессах отсасывающих и прессах с глухими отверстиями, 1,5—2,5 мм (расстояние равное практически толщине сукна) к желобкам или ячейкам сетки на прессах с желобчатым валом или сеткой. Таким образом, в прессах с продольной фильтрацией вода проходит по сукну путь в 3—10 раз больший, чем в прессах с поперечной фильтрацией. Это создает на пути движения воды большое сопротивление потоку и требует создания высокого гидравлического давления, что иногда приводит к раздавливанию полотна бумаги.
Рис. 7.1. Фазы удаления воды на прессах и изменение давления и сухости бумаги по ширине зоны контакта валов:
1 — общее давление; 2 — сухость бумаги; 3 — бумага; 4 — сукно; 5 — верхний вал; 6 — нижний вал; I, II, III, IV— фазы' обезвоживания
Рис. 7.2. Конструкции прессов: а — с гладкими валами; б — отсасывающий; в — с желобчатым валом; г — с промежуточным валиком; д — с подкладной сеткой; в — с сетчатым чулком; 1 — нижний вал; 2 — верхний вал; 3 — промежуточный валик; 4 — сукно; 5 — бумага; Є — подкладная сетка; 7 — сетчатый чулок; 8 — корыто; 9 — воздушный шабер; 10 — отсасывающий ящик; 11 — шабер; 12 — металлическая пластина
Период прохождения полотна через зону контакта прессовых валов делится на четыре периода или фазы [40]. В / фазе полотно проходит на сукне путь от места соприкосновения сукна с нижним валом до входа в зону контакта валов (рис. 7.1). На этом участке сухость полотна снижается вследствие насыщения влагой полотна [31]. При входе в зону контакта валов (фаза II) бумага и сукно сжимаются. Наибольшую деформацию сжатия испытывает сукно. Когда бумага достигает точки насыщения, в ней создаются гидравлические силы и образуется градиент гидравлического давления между бумагой и сукном,
Вызывающий перемещение воды. В обычном прессе с гладкими валами существует два градиента: вертикальный — по толщине бумаги и сукна и горизонтальный, вызывающий перемещение воды по сукну в сторону обратную движению сукна. Во II фазе сухость бумаги возрастает. На выходной стороне зоны контакта прессовых валов (фаза III) давление в сукне и бумаге постепенно уменьшается. Восстанавливается толщина полотна бумаги, сукна и упругой облицовки вала. С прекращением давления градиент гидравлического давления падает до нуля и теоретически возможно возникновение частичного вакуума, при этом в твердой структуре (волокнах) все еще могут действовать напряжения сжатия [14]. В III фазе происходит перемещение влаги из сукна в бумагу [41]. В IV фазе сухость бумаги также снижается из-за перераспределения влаги между сукном и бумагой. Одни авторы приписывают переход воды действию капиллярных сил, другие—перепаду давления между сукном и бумагой вследствие создания разрежения в порах бумаги при ее упругом расширении.