РАЗМОЛ БУМАЖНОЙ МАССЫ

Гидрофайнеры

Гидрофайнеры (рис. 97) были сконструированы для ис­пользования в поточных размалывающих линиях с целью ин­тенсивного фибриллирования и гидратации волокон, содержа­щихся в массе, без заметного уменьшения их длины.

Само слово гидрофайнер, т. е. гидравлический рафинер, на­поминает о том, что эта мельница работает при относительно малом удельном давлении размола. У гидрофайнеров очень слабо выражено режущее действие ножей в направлении укорочения волокон. В основном воздействие на волокна в гидрофайнерах заключается в мятии и раздавливании пучков волокон на очень большой рабочей поверхности, образованной широкими гранями ножей статора и ротора. Этому же способствует частое чередо­вание мгновенных гидравлических ударов, возникающих каждый раз, когда ножи ротора пересекают сравнительно узкие межно­жевые ячейки статора. Повышенная концентрация массы, являю­щаяся одним из важных условий осторожной обработки воло­кон, и значительная турбулентность потока массы в узких и глу­боких межножевых ячейках способствуют увеличению взаимного трения волокон, а следовательно, их фибриллированию и гидра­тации.

Благодаря небольшому удельному давлению размола мощ­ность, потребляемая гидрофайнерами, не слишком велика, что позволяет повысить окружную скорость. Поэтому гидрофайнеры всегда работают с повышенным числом оборотов. У гидрофайне-

Ров коэффициент размола выше, чем у конических мельниц. При высокой степени гидратации коэффициент R^ 0,1. Для повы­шения фибриллирования необходимо применять размалывающие ножи большей толщины, более густую массу, более глубокие межножевые канавки, относительно большую окружную скорость и низкое удельное давление размола.

Поскольку гидрофайнеры работают с небольшим удельным давлением раз­мола (до 1 кг/см?), а следовательно, и сравнительно большим зазором между ножами статора и ротора, не следует их применять, хотя это и часто делают, для окончательного роспуска массы после гидроразбивателей и для рафиниро­вания узелков В настоящее время появилась специальная размалывающая

Рис 97. Схематический продольный разрез гидрофайнера

Аппаратура, предназначенная для окончательного, более тщательного разде­ления пучков на отдельные волокна, которая для этой цели оказывается го­раздо более эффективной, чем гидрофайнеры, ни по своей конструкции, ни по внутреннему устройству непригодные для выполнения несвойственных им функ­ций С полным успехом гидрофайнеры могут быть применены лишь на поточ­ных размалывающих линиях для подготовки жирней длинноволокнистой массы

Ножи на гидрофайнерах не должны иметь чересчур острых граней и изготовляться из металла, обладающего слишком боль­шой твердостью и определенной ударной вязкостью. Ножевые рубашки ротора и секторы статора изготовляются из стального литья. В них выфрезеровываются межножевые канавки. Иногда канавки уже содержатся в стальной заготовке, подвергаясь лишь последующей обработке. Сменные части мельницы обрабатыва­ются начисто, а ножевая рубашка ротора обычно подвергается динамической балансировке. ^

Некоторые производственники называют гидрофайнерами ко­нические рафинеры с ножевой рубашкой ротора и с набором ножевых сегментов статора. Правильнее различать эти аппараты лишь по характерным особенностям их размалывающих органов и по величине коэффициента размола.

В ЧССР наибольшее распространение получил гидрофайнер «Папцел-05» (Рарсе1-05). Корпус этой мельницы чугунный. В статор запрессована стальная рубашка с выфрезерованными ножами. Вал комплектно с полностью оснащенным и обработан­ным ротором подвергается динамической балансировке. Места прохода вала через корпус уплотнены сальниками Гуферо. Ротор имеет диаметр 235/265 мм и вращается со скоростью 980 об/мин Равновесная окружная скорость составляет 16,15 м! сек, секунд­ная режущая длина 12 900 м/сек, пропускная способность мель­ницы 1125 л/мин, оптимальная концентрация массы — 4%, а мак­симальная производительность 60 т в сутки. Средняя толщина ножей статора и ротора 12 мм; мощность электродвигателя 60 кет; давление на стороне поступления массы 11 м вод. ст

Зачастую используется также гидрофайнер Шартль-Дилтс 01А, изготовляемый фирмой Тампелла. По устройству разма­лывающего аппарата он имеет много общего с гидрофайнером «Папцел-05». Гидрофайнер Тампелла — Шартль-Дилтс 01А ра­ботает при 1480 об/мин, имеет ротор диаметром 245/385 мм и равновесную окружную скорость 25,7 м/сек. Мельница пропу­скает 1900 л/мин массы при оптимальной концентрации 4%. Это соответствует максимальной производительности— 100 г в сутки. Средняя толщина ножей зависит от того, в какой секции они на­ходятся, и составляет для ножей ротора 8,14 и 19 мм и для ножей статора 11 и 12 мм. Рекомендуемое давление на входе массы 27 м вод. ст., мощность электродвигателя 185 кет.

По производительности несколько больше гидрофайнер Там­пелла— Шартль-Дилтс величины 6, ротор которого имеет диа­метр 514—904 мм. Скорость вращения ротора 480 об/мин, рав­новесная окружная скорость 18,6 м/сек, секундная режущая длина 36150 м/сек. Пропускная способность этого гидрофайнера 5600 л/мин при оптимальной концентрации 4% Аппарат не об­ладает взаимосогласованными гидравлическими характеристи­ками, поэтому путем дросселирования можно изменять количе­ство проходящей через него массы. Толщина ножей ротора 16"мм, статора 14,5 мм. Мощность приводного электродвигателя равна 260 кет. В последних конструкциях гидрофайнер Тампелла имеет устройство «Пневматрол» для пневматического регулирования присадки ножей.

К группе гидрофайнеров относится также так называемый юльхяфайнер [167]. Производительность юльхяфайнера величины 1 колеблется от 10 до 30 т в сутки, концентрация массы 3—6%. Скорость вращения ротора 1000—1500 об/мин, потребляемая мощность 100—150 кет, диаметр ротора 240/390 мм, длина ро­тора 670 мм. Корпус мельницы чугунный, вал из высококачест­венной углеродистой стали. Шейки вала снабжены защитными втулками из нержавеющей стали. Для изготовления ножевых рубашек статоров этих мельниц используются отливки из хромо - никелевой стали. Ножи статора имеют зигзагообразную форму. Ножи ротора прямые, іпо длине они разделяются на три группы. Ножевая рубашка ротора также выполняется из одной отливки хромоникелевой стали. Со стороны узкого конца ротора у его торца закреплен бронзовый пропеллер для более равномерного распределения массы. Ротор в собранном виде подвергается ди­намической балансировке. Вал ротора опирается на роликовые подшипники. При смене ножевой рубашки ротора разборки под­шипников не требуется. Сальники снабжены водяным уплотне­нием. При правильной эксплуатации срок службы ножей статора и ротора составляет 2—4 года.

В СССР разработана типовая серия гидрофайнеров произ­водительностью от 6 до 70 г в сутки. В производственных усло­виях был испытан гидрофайнер MJI-01 производительностью 13—19 т в сутки и пропускной способностью 2300 л)мин при кон­центрации массы 4—-6%. Мощность, потребляемая гидрофайне - ром MJI-01, составляет при 980 об/мин 65 квт, а при 1450 об/мин 110 квт. Гидрофайнер MJI-02 имеет производительность 17— 26 т в сутки и пропускную способность 3000 л/мин. Потребляемая им мощность при 980 об/мин составляет 120 квт, а при 1450 об! мин— 160 квт.

Производительность гидрофайнеров так же, как и кониче­ских мельниц, обычно превышает производительность большин­ства бумагоделательных машин, изготовляющих высококачест­венные и специальные виды бумаги. Для бумагоделательной машины с рабочей шириной 1500 мм рекомендуются [168] гидро­файнеры, данные о которых приведены в табл. 71.

Таблица 71

Техническая характеристика гидрофайнеров производительностью

0,5—1 т/ч

[1] Межмицеллярными силами. (Прим переводчика )

[2] У нас принято под размолом понимать сумму воздействий на волокна, включающую рубку и фибриллирование волокон, а также влияние водной среды (Прим. переводчика.)

[3] В подлиннике «latentni stadium». (Прим. переводчика.)

[4] Под химической модификацией волокон здесь следует понимать ластич­ное изменение химического строения целлюлозы путем замещения гидроксиль - ных групп в ее цепевидной макромолекуле (Прим. переводчика )