РАЗМОЛ БУМАЖНОЙ МАССЫ

СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАЗМАЛЫВАЮЩИЕ АППАРАТЫ ДЛЯ ЗАВЕРШЕНИЯ РОСПУСКА ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, РАФИНИРОВАНИЯ И РАЗМОЛА

К числу специальных размалывающих аппаратов относятся различные машины, у которых расположение рабочих органов отличается от обычного, описанного выше. У таких специальных
аппаратов размалывающие воздействия на массу осуществля­ются. иначе, чем у обычных размалывающих аппаратов, т. е. не путем механической обработки между ножевыми либо шерохо­ватыми размалывающими поверхностями. Все специальные ап­параты такого рода можно подразделить по способу их действия на несколько групп: аппараты, снабженные особыми устройст­вами для механической обработки волокон, аппараты, исполь­зующие для завершения роспуска и рафинирования взаимное трение волокон, создающееся при турбулентном течении массы; аппараты, в работе которых используются гидродинамические пульсации давления; аппараты, в которых рафинирование и раз­мол массы осуществляются под действием гидромеханических колебаний высокой частоты, аппараты для специальной обра­ботки волокон и прочие аппараты.

Аппараты с особыми устройствами для механической обработки волокон

К таким аппаратам прежде всего следует отнести крестовую мельницу (рис. 112). Внутри цилиндрического статора мельницы

Расположен ротор, представляю­щий собой горизонтальный вал с шарнирно закрепленными на нем рабочими органами. Внутрен­няя цилиндрическая поверхность статора оснащена металлически­ми или базальтовыми рифлеными плитами, выполняющими функ­цию планки в роллах. На шар­нирных держателях, соединенных с валом ротора, закреплены че­тыре сегмента с металлической или базальтовой поверхностью, почти соприкасающиеся с рабо - Рис. 112. Крестовая мельница чей поверхностью статора. При

Вращении ротора сегменты под действием центробежной силы прижимаются к плитам ста­тора. В зависимости от числа оборотов ротора возникает давле­ние на трущихся поверхностях, равное 0,5—9 кг/см2 при окруж­ной скорости, достигающей 3,3—5,6 м/сек. Концентрация обра­батываемой массы 3—6%. Регулируя число оборотов и концентрацию массы, можно значительно*иовысить жирность помола при незначительном укорочении волокон. На некоторых поточных линиях крестовые мельницы используются для помола массы, размолотой перед этим в массных роллах.

Технологические параметры крестовых мельниц можно рас­считать, исходя из тех же соображений, что и для других разма­
лывающих устройств. Расчет секундной режущей длины произ­водится по формуле

^реж = mcmpL-ffi м\сек, (76)

Где:

Тс — число ножей статора;- Шр — число ножей ротора; L — длина ножей ротора, м. Общая поверхность соприкосновения размалывающих по­верхностей рассчитывается по формуле

Р = тстр1 (8С -[- у • 100 см2, (77)

Где:

Бс — толщина ножей статора, см; 6р — толщина ножей ротора, см. Рабочая (перекрывающаяся) поверхность размола определя­ется по формуле

_ mcmDLbc оп

Їв * СМ\ (78)

Где D — внутренний диаметр статора, см.

Удельное давление размола у крестовой мельницы зависит от величины центробежной силы и рассчитывается по формуле

Р = кг\см2, (79)

Где:

І — число сегментов ротора; G — вес одного сегмента, кг;

Vt — окружная скорость центра тяжести сегмента, м/сек; г— расстояние центра тяжести от оси вращения, м. Мощность, потребляемая крестовой мельницей, определяется по формуле

Где:

R — коэффициент размола (обычно г] = 0,220,27); v — окружная скор, ость ротора, м/сек; г) — механический КПД мельницы, (обычно г] = 0,7-^-0,8). Размеры, потребляемая мощность и производительность крес­товых мельниц четырех основных величин приведены в табл. 83.

К группе размалывающих аппаратов с особыми устройствами относятся также рафинеры для непрерывного размола си­стемы РАНД. Рафинер РАНД состоит из размалывающего ба­рабана диаметром 1000 мм и длиной 1500 мм со 120 ножами. На статоре размещено 9 подвижных планок с 43 ножами на каждой

Техническая характеристика крестовых мельниц

Планке. Планки расположены на одной половине внутренней по­верхности статора. На другой его половине закреплено два риф­леных валика диаметром 275 мм и длиной 1500 мм. Каждая планка имеет отдельное пневматически регулируемое прижимное приспособление. Масса концентрацией 2—4% проходит длинный спиралевидный путь между ножами барабана и планок, направ­ляясь к выходу, расположенному на противоположном входе конца рафинера. Данные о результатах испытаний рафинера РАНД при размоле беленой сульфитной целлюлозы для чертеж­ной бумаги и пергамина, а также при размоле небеленой суль­фитной целлюлозы для оберточной бумаги приведены в табл. 84.

Техническая характеристика трех величин рафинера приве­дена - в табл. 85.

Таблица 85

Техническая характеристика рафинеров РАНД

В ФРГ запатентован под номером ДВР 1006250 специальный аппарат для размола бумажной массы, состоящий из двух ба­рабанов, один из которых не имеет ножей и заменяет планку. Этот барабан соприкасается с ножами второго размалывающего барабана. Соотношение окружных скоростей размалывающего ножевого барабана и барабана без ножей может регулироваться. Масса при прохождении через зону размола подвергается силь­ным трущим воздействиям. Сам размалывающий апарат разме­щен в ванне такого же типа, как и у роллов. Циркуляция массы осуществляется при помощи насоса.

Мельница системы Нобль-Вуд также относится к рассматри­ваемой группе размалывающих аппаратов. Она имеет цилиндри­ческий ротор диаметром 660 мм. Ротор вращается в подшипни­ках качения со скоростью 1800 об! мин, что соответствует

16 и. Корда и др

Окружной скорости 60 м/сек. Масса, поступающая на наружную поверхность ротора, заполняет его ячейки. При вращении ротора масса попадает в кольцевой зазор между ротором и прочными плитами, снабженными гидравлическим прижимом (прессами), занимающими три четверти окружности статора. Здесь происхо­дит размол. Совершив один полный оборот вокруг барабана, масса отделяется шабером и удаляется через нижнюю часть мельницы.

В японскую цилиндрическую мельницу Айкав а [198] масса поступает в осевом направлении. Статор этой мельницы состоит из четырех размалывающих прессовых плит, снабженных гидрав­лическим прижимным устройством. Мельница делает 1000 об/мин, имеет привод мощностью 95 кет и перерабатывает массу при концентрации 3—6%.

Для измельчения сучков и других материалов в СССР изго­товляется гребенчатая мельница РГ-01. Она представляет собой чугунный цилиндрический кожух, внутри которого находится ре­шетчатый статор, состоящий из горизонтально уложенных тру­бок, находящихся одна от другой на очень близком расстоянии. Из решетки, оборудованной трубками статора, в направлении к оси ротора выступают массивные стальные гребенки, разме­щенные с определенными интервалами вдоль статора. Треуголь­ные выемки на гребенках статора точно пригнаны к выступам на ножах ротора. Ротор состоит из вала и крестовин, к которым прикреплены и ножи (гребенки). Сучки поступают внутрь ро­тора при концентрации до 5% и центробежной силой отбрасы­ваются к гребенкам статора, где и разбиваются ножами ротора. Размолотая масса поступает в кольцевой зазор между кожухом и статором, разбавляется до концентрации 1—3% и стекает вниз. Диаметр ротора мельницы 595 мм, скорость его вращения 785 об/мин, мощность электродвигателя 45 кет, производитель­ность мельницы равна 4 г в сутки.

Более совершенным типом гребенчатых мельниц является гре­бенчатый вальцовый дефибратор (Walzenkammserfaserer) Пама. Дефибратор состоит из массивного кожуха и ротора, горизон­тальный вал которого имеет хорошее уплотнение, что позволяет работать при давлении пара внутри аппарата, доходящем до 9— 10 ати. Масса, полученная в результате предшествующей хими­ческой и термической обработки волокнистого материала, посту­пает в первую часть дефибратора, внутри которой в специально выполненных пазах закрепленного на валу устройства помещены три рифленых валика. Под действием цент$эбежной силы эти валики прижимаются к внутренней поверхности кожуха, имею­щей грубую насечку, и раздавливают (расщепляют) волокнистый материал. С помощью бороздок на рифленых валиках масса пе­редавливается во вторую часть дефибратора. Здесь на том же валу насажена крестовина, к которой прикреплены гребенки.

В этой части аппарата 5/е внутренней поверхности кожуха имеют рифленую, грубо насеченную поверхность, а остающаяся шестая часть занята ситом, сквозь отверстия которого продавливается дефибраторная масса, поступающая затем через выходное отвер­стие в бассейн. Схема дефибратора показана на рис. 113, Л и В. Ротор дефибратора вращается со скоростью 550—600 об/мин, мощность приводного электродвигателя 100 кет. Аппарат может работать как под давлением, с подачей внутрь пара, так и без подачи пара, т. е. без давления. Масса проходит через аппарат за 30 сек. При дефибрации древесной полуцеллюлозы удельный расход энергии составляет около 100 кет - ч(т.

К размалывающим аппаратам с необычным устройством раз­малывающих поверхностей относится также ультрафибратор

[199]. Ротор и статор этого аппарата по своей форме напоминают глубокие тарелки, края которых примыкают друг к другу. По периферии ротора и статора укреплены стальные кольца с ра­диальными канавками. Внутреннее полое пространство между ротором и статором занято центробежным колесом с массивными лопатками, которое после износа может быть заменено. Центро­бежное колесо предназначено для тщательного перемешивания массы с разбавляющей водой и предварительного измельчения крупных частичек и узелков. Собственно же рафинирование про­исходит между кольцами на периферии тарельчатых ротора и •статора. Центробежное колесо и кольцо ротора вращаются в про­тивоположные стороны. Масса поступает к размалывающим по­верхностям через отверстия в центре тарельчатого статора. Рас­стояние между поверхностями размалывающих колец регулиру­ется путем передвижения кольца статора.

Тарельчатый рафинер ультрафибратор предназначен для де­фибрации и рафинирования таких волокнистых материалов, как соломенная масса, бамбук, багасса, сучковая масса, полуцеллю­
лоза различных видов и т. п. В этот аппарат масса может посту­пать непосредственно из варочного котла. В таком случае раз­бавление массы осуществляется непосредственно в самом аппа­рате. Ультрафибратор можно использовать и для размола макулатуры после обработки ее в гидроразбивателе.