РАЗМОЛ БУМАЖНОЙ МАССЫ

Регулирование количества протекающей массы

Возможность более или менее точного регулирования ко­личества протекающей массы является весьма важным факто­ром в управлении процессом подготовки-бумажной массы При периодическом способе производства регулируется количество воды, поступающей при загрузке в гидроразбиватель или ролл. Обычно для этой цели используются мерные баки Заранее определенный объем воды выпускается из такого мерника в ванну ролла или гидроразбивателя. У роллов иногда указа­тели уровня устанавливаются непосредственно в ванне и по­ступление воды (или массы) автоматически прекращается по достижении заданного уровня в ванне ролла.

К наиболее распространенным, практически используемым регуляторам количества протекающей массы относятся доза­торы с дозирующим цилиндром (вертушкой) К числу таких устройств относятся известные дозаторы систем Тримбея, Фойта, Раума-Репола и др. Из числа регуляторов других систем при­меняются регуляторы количества с регулировкой живого сече­ния потока массы, регуляторы скорости потока и электромаг­нитные расходомеры, связанные импульсной системой с дрос­сельными задвижками

У регулятора количества вытекающей массы (регулятора расхода массы) типа Фойта, использующего для регулировки изменение площади живого сечения потока, масса поступает в одну часть ящика, где ее уровень поддерживается на опре­деленной высоте при помощи барботирующего регулятора. В нижней части второй половины ящика имеется заслонка, пе­ремещение которой изменяет площадь живого сечения, а следо­вательно, и количество вытекающей массы. Передвижение за­слонки осуществляется электродвигателем. Величина открытия заслонки определяется по шкале, градуированной в единицах количества протекающей массы (л/мин). Диапазон регулирова­ния 1 :3. При чрезмерном дросселировании заслонки действие регулятора нарушается.

У регулятора количества Келле масса вытекает из успокои­тельного напускного бачка через щель в цилиндрический сосуд и далее в вертикальный патрубок Уровень массы в успокои­тельном бачке регулируется. Пло­щадь живого сечения, а следователь­но, и количество протекающей мас­сы регулируется поворотом диафраг­мы, расположенной внутри цилин­дрической сосудгГ и частично пере­крывающей площадь живого сече­ния для прохода массы. Стрелка на вращающейся диафрагме показы­вает процент свободного прохода от общей площади живого сечения. При смешении различных волокни­стых материалов применяется не­сколько регуляторов количества массы Требующееся содержание отдельных волокнистых компонентов задается по шкале каждого из регу­ляторов в процентах от общего ко­личества Уровень массы во всех на­пускных ящиках поддерживается на определенной высоте, которая за­дается в зависимости от общего потребного количества проте­кающей массы Схема регулятора Келле показана на рис. 140.

Рис 141 Регулятор количества массы Юльхя с устройством для

Смешения

І — регуляторы уровня, 2 — регулируемые отверстия для выхода массы, 3 — регулирование расхода смешанной массы

По тому же принципу действует регулятор количества массы типа Юльхя (рис. 141), который может применяться и в ка­честве регулятора композиции Масса подводится в первую часть регулятора, состоящую из дозирующих камер. Уровень

Массы в камерах поддерживается на заданной высоте при по­мощи барботирующего устройства (последнее можно заменить переливным устройством с регулируемой высотой перелива). В нижней смесительной части регулятора имеется выпускное отверстие для массы. Площадь живого сечения этого отверстия в зависимости от потребности регулируется плоской заслонкой. Число дозирующих камер в первой части регулятора равно числу волокнистых компонентов. Поскольку в каждом отделе­нии уровень массы поддерживается на одинаковой высоте, со­отношение между отдельными компонентами при условии оди­наковой их концентрации пропорционально соотношению площадей живого сечения отверстий для выхода каждого из компонентов в смесительную часть регулятора. Из второй части смешанная масса поступает в трубопровод, на котором уста­новлен вентиль для регулирования общего количества массы (готовой композиции). При увеличении расхода готовой массы ее уровень в смесительной части регулятора понизится, разность уровней между напускной и смесительной частями регулятора возрастет, а следовательно, возрастет и поступление массы в ре­гулятор. При малом расходе отходящей массы уровень ее во второй смесительной половине регулятора будет возрастать, разность уровней между первой напускной и второй смеситель­ной камерами понизится, что повлечет за собой снижение по­ступления массы. Таким образом, соотношение между отдель­ными компонентами готовой бумажной массы при всех условиях останется неизменным. По данным фирмы-поставщика, соотно­шение отдельных компонентов поддерживается в этом регуля­торе с точностью до 1%, при условии, что концентрация всех компонентов одинакова и постоянна [230].

Принцип дозатора с лопастными вертушками используется в регуляторе количества (иначе регуляторе композиции) Фойта, предназначенном для смешения большого числа волокнистых компонентов, а также для дозировки наполнителя, глинозема и красителей.

Такой регулятор иногда называют «массной централью» Прин­ципиальная схема регулятора композиции Фойта приведена на рис. 142. Заданный уровень массы поддерживается пневмати­ческим поплавковым регулятором. Количество каждого полу­фабриката регулируется числом оборотов вертушки Процент­ное содержание отдельных компонентов в общей композиции бумажной массы зависит от соотношения чисел оборотов каж­дой из вертушек. Вся «массная централь» (в том числе и дози­рующие вертушки) приводится от одного общего электродвига­теля, число оборотов которого синхронизировано со скоростью бумагоделательной машины. Каждая вертушка имеет регули­руемую передачу от общего привода. Число оборотов вертушек можно регулировать либо непосредственно, либо дистанционно,
с пульта управления бумагоделательной машины. Наполняю­щие и проклеивающие вещества, красители и глинозем (в целом называемые добавками) подаются насосами, приводимыми через промежуточный вал. Общее изменение количества добавок регу­лируется числом оборотов промежуточного вала, а их соотно­шение при помощи задвижек. Волокнистые компоненты и до­бавки поступают в общий желоб, где перемешиваются осевым метальным насосу. Массные централи Фойта предназначены для установки к быстроходным, высокопроизводительным бума­годелательным машинам, вырабатывающим ограниченный ас­сортимент бумаг. Перенастройка бумагоделательных машин, укомплектованных «массными централями» с одного вида бу­маги на другой, но родствен­ный вид не создает каких-либо трудностей. Последние типы «массных централей» оснащены регистрирующими устройства­ми для учета отмеренных коли­честв отдельных компонентов и добавок, поступивших в бу­мажную массу. Такие «стан­ции» поставляются на произво­дительность от 20 до 250 г в сутки, в специальном выполнении, приспособленном для от­дельных видов бумаги.

К числу аппаратов, регулирующих количество массы (или другой жидкой среды) в зависимости от скорости ее течения, относится расходомер «ратослив» (Ratosleev). Здесь поток во­локнистой суспензии воздействует на поплавок ротаметра. Чем быстрее течет масса, тем выше поднимается поплавок. Измене­ние положения поплавка преобразуется в импульс, воздей­ствующий на дроссельный вентиль, установленный на трубо­проводе. Путем параллельного включения в общий массопровод линий отдельных компонентов, снабженных такими расходоме­рами, можно создать дозирующее устройство для любого числа компонентов.

В последнее время для измерения и регулирования коли­чества протекающей жидкости стали широко применять электро­магнитные расходомеры. Действие этих расходомеров основано на использовании закона электромагнитной индукции (закон Фарадея), согласно которому в движущемся проводнике, пере­секающем магнитное поле в направлении, перпендикулярном магнитным биловым линиям, возникает индуктивный ток, вели­чина которого пропорциональна числу магнитных силовых ли­ний, скорости движения проводника и его длине. В случае за­мены проводника электропроводящей жидкостью (или суспен­
зией) напряжение е наведенного в жидкости (суспензии) тока может быть определено из выражения

Е = HDv, - (92)

Где:

Н — сила (напряженность) магнитного поля;

D — диаметр трубопровода; v — скорость течения жидкости.

Собственно сам электромагнитный расходомер состоит из трубы круглого сечения, облицованной изнутри твердой рези­ной (диэлектриком). Возле трубы расположены индукционные катушки, создающие однородное магнитное поле, пересекающее

Поток жидкости (массы) в перпенди­кулярном направлении. Напряже­ние, индуцированное в протекающей массе, снимается электродами, раз­мещенными диаметрально противо­положно друг другу в стенках мас - сопровода (рис. 143). Длина диа­метра трубопровода в данном слу­чае равнозначна длине проводника в магнитном поле. Напряжение, снимаемое с электродов, при по­стоянной силе магнитного поля и не­изменном диаметре трубопровода прямо пропорционально скорости течения жидкости. После соответ­ствующего усиления это напряжение преобразуется в импульсы, которые при помощи гидравлических или пневматических устройств управляют вентилями, регулирую­щими количество протекающей жидкости. На использовании этого же принципа регулирования основано действие расходо­меров, регуляторов количества массы и «массных централей» фирмы Фоксборо.

Схема включения одного из таких устройств показана на рис. 144. Ни концентрация, ни содержание наполнителей, ни ве­личина рН не оказывают влияния на правильность измерений, осуществляемых электромагнитными расходомерами. Только присутствие в массе большого количества воздуха искажает за­меряемую величину объема протекающей жидкости [231], [232].

В специальной литературе имеется много описаний других автоматически действующих регуляторов композиции бумажной массы. В большинстве случаев при этом используются описан­ные выше принципы регулирования.

Неволокнистые компоненты бумажной массы такие, как на­полнители, клей, сернокислый глинозем и -красители, в массу вводятся в виде растворов посредством дозирующих насосов.

Для удовлетворения нужд бумажной промышленности в таких насосах специально сконструированы насосы: Метрипумп, Мет­рикой и Метривар [233].

У поршневых дозирующих насосов Метрипумп можно во время работы (на ходу) изменять ход поршня. Их производи­тельность составляет 13,5—800 л/ч. Рабочее давление регули­руется в пределах от 0 до 350 кг/см2. Насос Метрикон типа W работает с постоянным ходом поршня, равным 70 мм. Этот на­сос изготовляется в двух исполнениях: симплекс и дуплекс. На­сосы симплекс имеют производительность 180—2350 л/ч, а на­сосы дуплекс 360—4700 л/ч. Насосы снабжены особыми редук­торами и работают при давлении от 17,5 до 210 кг/см2. Для

Дозировки очень малых количеств, что в первую очередь отно­сится к растворам красителей, предназначен насос Метривар-К. Этот насос при 50 рабочих циклах в минуту перекачивает 1,62— 26,7 л/ч. Ход его поршня можно регулировать во время работы в пределах от 0 до 12,7 мм. Рабочие части насоса изготов­ляются из эбонита и стекла, из полиэтилена и стекла или из нержавеющей стали, в зависимости от того, для перекачивания каких жидкостей предназначается насос.