Рафинеры для роспуска волокнистых материалов
- Большинство устройств для роспуска волокнистых материалов, о которых было сказано выше, имеет своим назначением прежде всего превращение волокнистых материалов в жидкую массу, пригодную для перекачки. Полный роспуск на отдельные волокна, рафинирование и последующая обработка обычно производятся на особых устройствах. Кроме таких устройств, на мировом рынке предлагается несколько типов аппаратов, способных не только приводить волокнистые материалы в состояние жидкой массы, но и рафинировать их. Такие машины имеют комбинированное устройство. Первая часть машины служит для роспуска массы, а вторая часть для полного разделения волокон и их рафинирования, включая размол. К устройствам подобного рода относится, например, гидроразбиватель трансграфик [121], работающий по тому же принципу, что и гидроразбиватель пульп-мастер Джонса. Гидроразбиватель трансграфик имеет ванну, изготовленную из железа или нержавеющей стали. В ванне на горизонтальном валу вращаются две усеченные восьмигранные пирамиды, верхние основания которых направлены навстречу друг другу и снабжены диагонально расположенными ребрами. У верхних оснований ротора установлены массивные пропеллеры, направляющие массу к рафинирующим дискам, опирающимся на подшипники вала и несколько выступающим из ванны. Диски имеют рифленую поверхность, степень их присадки можно регулировать. Гидроразбиватель трансграфик предназначен для роспуска и рафинирования макулатуры и труднорас- пускаемого бумажного брака, для размола соломенной полумассы, отбеленной макулатуры и т. п. Рабочая концентрация массы колеблется в пределах 2—10%, оптимальная в пределах 6—8%, а при непрерывном режиме работы 3—4,5%. Рабочие органы и ванна изготовляются из хромоникелевой стали, а все остальные части изготовляются из анодированной стали. Управление вентилями и задвижками осуществляется при помощи > гидропневматических устройств.
К специальным машинам, предназначенным для измельчения, роспуска и рафинирования массы относится также гидроразбиватель слаш-мекер, изготовляемый фирмой Мордена [122]. Рабочим органом этого устройства является конусный барабан с большой конусностью. На периферии барабана имеется кольцо с лопатками особого вида, которые своей обратной стороной обращены к ножевому кольцу статора и вместе с ним образуют
Рафинирующий орган (рис. 42). При вращении ротора масса получает интенсивные завихрения, вследствие чего происходит роспуск волокнистого материала. Дальше масса проходит между лопатками ротора и ножевым кольцом статора, где и осуществляется полное разделение волокон и частичное их рафинирование. Затем масса выводится из машины. Расстояние между кольцом статора и ротора у гидроразбивателей слаш-мекер в исполнении А можно точно регулировать осевым перемещением ротора* вручную или при помощи дистанционного привода. Такими машинами удобно пользоваться для роспуска влаго - прочных бумаг и других труднораспус - каемьц;, пересушенных и сильно-спрессо - ванных волокнистых материалов. Для регулировки зазора между ротором и статором гидроразбивателя слаш-мекер в исполнении В, приспособленном для переработки легкораспускаемых волокнистых материалов (необходимость в такой регулировке может возникнуть, например, в случае износа ножей), приходится предварительно произвести частичную разборку некоторых узлов аппарата. Ротор гидроразбивателя слаш-мекер в исполнении С, рекомендуемого для неполного роспуска волокнистых материалов, вообще не может перемещаться в осевом направлении. Лопатки и рабочие кольца у всех трех типов гидроразбивателей одинаковы. Роторы гидроразбивателей слаш-мекер, в зависимости от величины аппарата, имеют диаметр 430—1092 мм. Один или два таких ротора устанавливаются в бетонной или стальной ванне. Технические данные гидроразбивателя с одним ротором типа А в металлической ванне приведены в табл. 29. Гидроразбиватели слаш-мекер работают при концентрации массы 5—7%, причем меньшей концентрации соответствует и меньшая потребляемая мощность.
Если в одной стальной эллиптической ванне размещают два ротора, их устанавливают на одной оси друг против друга. Техническая характеристика таких гидроразбивателей приведена в табл. 30.
Рис. 42. Рабочая часгь гидроразбивателя слаш - мекер фирмы Морден: А — лопастное кольцо ротора; В — ножевое кольцо статора; С — удаление распущенной массы |
По данным некоторых предприятий, для полного роспуска воздушносухой листовой целлюлозы при температуре 15° С требуется 10 мин, а для сильноспрессованной целлюлозы, например, прошедшей через прессы Камюр, — 30 мин. Сухой неклееный
Техническая характеристика гидроразбивателей слаш-мекер фирмы Морден
С одним ротором типа А
Диаметр ванны, мм |
Объем ванны, м* |
Диаметр ротора, мм |
Потребляемая мощность, КВТ |
Загрузка, кг а. с. Волокна при концентрации 65І |
1422 |
1,85 |
432 |
37—45 |
114 |
2057 |
5,66 |
685 |
74—92 |
340 |
2261 |
7,50 |
685 |
92—110 |
454 |
2591 |
11,3 |
863 |
110—150 |
680 |
2845 |
15,0 |
863 |
150—185 |
910 |
3276 |
22,6 |
1092 |
220—260 |
1360 |
3581 |
30,0 |
1092 |
260—300 |
1815 |
Таблица 30 |
Характеристика гидроразбивателей слаш-мекер фирмы Морден с двумя
Роторами
Длина ванны, мм |
Ширина ванны, мм |
Объем ванны, л8 |
Диаметр ротора, ММ |
Потребляемая мощность, кет |
Загрузка, кг а. с. волокна при концентрации 6% |
2591 |
1727 |
22,6 |
863 |
220—300 |
1360 |
2845 |
1829 |
30,0 |
863 |
300—370 |
1800 |
3276 |
2134 |
45,0 |
1092 |
440—515 |
2700 |
3581 |
2286 |
60,0 |
1092 |
515—590 |
3600 |
Оборотный брак и обрезки кромок из сульфатной целлюлозы распускаются при температуре 15° за 10 мин, клееный брак требует для роспуска 30 мин. Жиронепроницаемая бумага распускается за 20 мин, если роспуск производится в воде, нагретой до 60° С. Влагопрочная бумага, содержащая меламиновую смолу, требует для полного роспуска 30—60 мин при температуре воды 88° С и рН=4. Бумага, проклеенная мочевино-формальдегидными смолами, распускается в воде при температуре 75° С и рН = 4,5 приблизительно в 2 раза быстрее.
Гидроразбиватель слаш-мекер может работать также по непрерывному способу. В этом случае концентрация массы поддерживается на уровне 3—4,5%. Циркуляцию массы в ванне можно улучшить при помощи насоса, устанавливаемого вне ванны. Этот насос забирает массу из пространства за ротором и возвращает ее в верхнюю часть ванны. Все операции по обслуживанию гидроразбивателя слаш-мекер можно полностью автоматизировать. Можно также ручное управление этими операциями заменить дистанционным.
Гидроразбиватель Пашке является особым типом специальных гидроразбивателей. От других аппаратов того же назначения он отличается тем, что, кроме наклонно установленного ротора, в конической части ванны имеет откидывающееся прижимное устройство (рис 43). Это устройство, если его повернуть и прижать к ротору, совместно с последним образует рабочий орган такой же, как у дисковых рафинеров. В гидроразбивателе Пашке можно приготовлять полностью распущенную массу, которая отводится из аппарата через сито с отверстиями, размещенное вокруг ротора. Тяжелые загрязняющие массу примеси осаждаются в сборнике в нижней части ванны и периодически удаляются из него. По диагонали напротив ротора имеется отверстие для удаления жгутов. Гидроразбиватели Пашке изготовляются для непрерывной и периодической работы. Величина и производительность их показаны в табл. 31.
Таблица 31
|
Другим гидроразбивателем специального типа является тур - бопульпер Фойта [123] (рис. 44), предназначенный для завершения роспуска полуцеллюлозы и оборотного бумажного брака.
% Турбопульпер имеет горизонтальный вал с насаженными на него лопастными дисками, удаленными от стенок ванны цилиндрической формы. Во время работы в гидроразбивателе образуется два потока массы — радиальный и нисходящий. Вблизи вращающихся дисков возникает интенсивное турбулентное движение, посредством которого волокнистый материні достаточно быстро распускается на отдельные волокна. Полученная масса не содержит узелков. Изготовляется шесть различных типоразмеров турбопульперов с объемом от 0,75 до 24 ж3, вмещающих от 45 до 1400 кг а. с. массы при концентрации 6%. Мощность привода, в зависимости от величины устройства, составляет от 16 до
160 кет и более при производительности от 3 до 110 т в сутки. Удельный расход энергии при полном роспуске книжной макула-
Туры составляет 160—170------------- , при роспуске различных пис-
Т
Кет • ч
Чих и печатных бумаг— 100—140 --------------- и при роспуске Трехсот Квт-ч _
Слоиного картона до 230 —-—. Расход энергии и продолжительность роспуска вначале с повышением концентрации уменьшаются. Для полного роспуска массовых видов бумаги достаточно затратить приблизительно 8 мин.
Высокой рафинирующей способностью обладает также гидроразбиватель гидробитер фирмы Блек—Клаусон. Горизонтальный вал ротора гидробитера установлен в бассейне, имеющем каплевидную форму. Рафинирующее воздействие осуществляется ножами особой формы, установленными на наружной поверхности ротора. Степень присадки ножей гидробитера можно контролировать. Форма бассейна позволяет обеспечить циркуляцию без образования мертвых зон. Массу, обработанную в этом устройстве, практически не требуется рафинировать.
Характеристика рафинера Коулса |
Рафинер Коулса также относится к специальным видам устройств для роспуска массы и ее рафинирования. Он представляет собою комбинацию дискового рафинера с гидроразбивате - лем. Ротор имеет ножевидные лопатки, создающие циркуляцию массы. Статор снабжен ножами, которые при помощи гидравлического устройства можно присаживать к ротору, образуя таким образом рафинирующий орган. Рафинер Коулса является аппаратом периодического действия. После загрузки волокнистого сырья производится его роспуск при отведенном статоре, затем статор присаживается к ротору, что дает возможность разделить массу на отдельные волокна и провести ее рафинирование. Рабочая концентрация массы составляет около 4%, производительность при работе на роспуск составляет около 20 т в сутки, а при
Таблица 32
|
Работе с использованием рафинирующего аппарата — около 10 г в сутки. Характеристика рафинера приведена в табл. 32. При работе на роспуск рафинер Коулса не дает экономии по сравнению с гидроразбивателями. При работе на роспуск и рафинирование удельный расход энергии приблизительно равен сумме удельных расходов энергии при последовательной обработке волокнистых материалов сначала в гидроразбивателе, а затем в дисковом рафинере.