РАЗМОЛ БУМАЖНОЙ МАССЫ

Устройство конических мельниц

Как уже отмечалось, конические мельницы обычной конст­рукции предназначены главным образом для укорочения волокон и получения садких помолов целлюлозы, обладающей повышен­ной сопротивляемостью размолу. Для выполнения этой задачи необходимо, чтобы на такой мельнице пучки волокон и отдельные волокна прежде всего разрезались в поперечном направлении, а фибриллирование и продольное расщепление волокон наблю­дались лишь как побочное явление. Для получения садкого по­мола желательно, чтобы как можно больше волокон вступало в непосредственный контакт с размалывающими гранями ножей. Конические мельницы поэтому обладают наибольшим числом скрещиваний граней ножей, т. е. наибольшей режущей длиной. Они работают при сравнительно низкой концентрации массы, вследствие чего на гранях ножей зависает минимальное количе­ство пучков волокон. Коэффициент размола у конических мель­ниц с преобладающим укорачивающим воздействием составляет jR;^:0,078. Эти мельницы отличаются наиболее высоким удель­ным давлением размола, что объясняется более сильной присад­кой ножей и малой величиной размалывающей поверхности. На конических мельницах устанавливаются тонкие ножи, что по­зволяет увеличить их количество и тем самым повысить секунд­ную режущую длину. С другой стороны, при заданной величине секундной режущей длины можно создавать мельницы с меньшей скоростью вращения ротора, что будет способствовать снижению непроизводительных затрат энергии и более экономичной работе аппарата.

В группе конических мельниц одной из наиболее типичных является скоростная коническая мельница «Г1апцел-01». Она имеет чугунный корпус статора с установленными на нем зиг­загообразными ножами из хромистой стали, расклиненными ду­бовыми прокладками. Прямые ножи ротора закреплены на ко­нусном роторе из литой стали, имеющем на боковой поверхности пазы для установки ножей. Ножи крепятся на широком конце ротора и посередине его— стяжными кольцами. На узком конце ротора крепление ножей осуществляется при помощи бандажа, притянутого к торцу ротора болтами. В корпусе ротора закреп­лено 60 ножей толщиной 6 мм и длиной 490 мм, выступающих над деревянными прокладками на 15 мм. В корпусе статора за­креплено 70 зигзагообразных ножей, причем прямые участки ножей расположены друг к другу под углом 6°. Диаметр ро­тора равен 246/358 мм, вес его составляет 180 кг. Ротор подвер­гается динамической балансировке. Уплотнение в местах выхода вала из статора осуществляется при помощи двухслойной рези­новой сальниковой набивки, внутрь которой под давлением по­дается жировая смазка. Вал в местах его сопряжения с сальни­ками имеет рубашку из твердой хромированной стали. Подшип­ники применяются роликовые с закрепительными втулками. Их наружные обоймы опираются на стальные гильзы, имеющие возможность осевого перемещения в латунных вкладышах кор­пусов подшипников. Осевое передвижение ротора осуществляется при помощи винтового устройства. Предельная величина пере­движения ротора равна 150 мм. Особая шкала с указателем по­зволяет контролировать положение ротора при его присадке. Согласно расчетам мельница при 980 об/мин имеет секундную режущую длину 33 614 м/сек, пропускную способность 730 л/мин и при концентрации массы 3% обладает максимальной произво­дительностью 30 т в сутки. Потребляемая мельницей мощность составляет 55 кет.

Несколько различных по величине конических мельниц изго­товляет фирма Джонс. Мельницы имеют целиком заменяемые как на роторе, так и на статоре, ножи с деревянными проклад­ками. Роторы динамически отбалансированы и поддерживаются
роликовыми подшипниками. Ножи изготовляются в зависимости от требований либо из нержавеющей стали, либо из фосфористой бронзы или монельметалла. Червячный присадочный механизм снабжен регулирующим приспособлением типа Aecru — set. Раз­меры различных конических мельниц Джонса приведены в табл. 65.

Таблица 65

Конические мельницы Джонса

Тип мельниц

Наименование показателей

Левиафан

Меньший диаметр ро­тора, мм

Больший диаметр ро­тора, мм

Длина ротора, мм.. . Число оборотов ротора

В минуту..........................

^Потребляемая мощ­ность, квт

Средняя окружная ско­рость, м/сек. . . .

356

736 1300

450—600

110—160

13—17 446

783 1296

360—514

150—300

12—16 507

882 1300

300—450

150—300

11—16

422

865 1552

300—400

185—370

10—13

650

1132 1676

257—360

370—590

12—17

Высоким качеством выполнения отличаются конические мель­ницы фирмы Фойт. В этих мельницах устанавливаются ножи толщиной 6—10 мм. Мельницы, в зависимости от типа и вели­чины, работают со скоростью 250—960 об/мин, потребляют мощ­ность от 3 до 220 квт и имеют производительность от 1,5 до 160 т в сутки.

Преимущественно в Америке и западноевропейских странах широко распространены мельницы Шартль—Дилтса. Это мощ­ные агрегаты, комплектующие главным образом высокопроизво­дительные бумагоделательные машины с узким ассортиментом вырабатываемых бумаг. Мельницы Шартль—Дилтса изготов­ляются восьми типоразмеров (00; 2; 2А; 3; 4; 5; 6 и особо мощ­ной величины — 8). Техническая характеристика трех типораз­меров мельниц Шартль-Дилтса приведена в табл. 66.

По образцу конической мельницы Шартль-Дилтс-6 выпу­скается коническая мельница Тампелла-6, работающая при 490 об/мин. Равновесный диаметр ротора равен 671 мм, равновес­ная окружная скорость составляет 17,2 м/сек, секундная режу­щая длина около 70 000 м/сек. По расчетным данным пропускная способность мельницы равна 2400 л/мин, что при концентрации массы 3% соответствует максимальной производительности 100 т в сутки. Давление поступающей массы 8 м вод. ст., потреб-

Техническая характеристика трех наиболее распространенных типоразмеров

Конических мельниц Шартль-Дилтса

Ляемая мощность 330 кет. Новейшие типы мельниц Тампелла снабжены устройствами для пневматической присадки ротора и регуляторами «Пневматрол».

К новому современному оборудованию относятся также фин­ские конические мельницы типа Юльхя [163]. Корпус мельницы чугунный, вал из углеродистой стали со сменной бронзовой ру­башкой. На чугунном корпусе ротора при помощи колец и кли­новидных прокладок крепятся ножи из закаленной хромистой стали. Торцы ротора снабжены дисковыми крышками для за­щиты от попадания воды внутрь ротора. Для удобства смены ножей статора их предварительно набирают в особые вкладыши, после чего пакет ножей вместе с вкладышем вставляют в статор. В зависимости от предъявляемых требований ножи статора могут быть выполнены из любого материала. Роликовые подшипники вала допускают осевое перемещение ротора и снабжены прину­дительной смазкой. Кроме пяти колец специальной набивки, сальник вала имеет водяное уплотнение, причем давление воды на 0,5—1 атм должно быть выше давления массы внутри мель­ницы.

Конические мельницы Юльхя выпускаются в двух вариан­тах. Мельница типа А имеет встроенную коробку передач. Вал редуктора непосредственно соединен с валом ротора. Наличие скользящих вкладышей позволяет осуществлять осевое пере­мещение ротора. Редуктор имеет принудительную циркуляцию масла и состоит из набора шестерен с шевронными зубьями. Объем масла равен 38 л. Масло подлежит замене после 4500 ч работы. У мельницы типа 2В передача осуществляется посред­ством телескопической муфты, насаженной непосредственно на вал двигателя и допускающей осевое пермещение ротора на рас­стояние до 250 мм. Диаметр ротора конических мельниц типа 2А и 2В равен 400/700 мм, его длина— 1250 мм, толщина ножей — 8 мм. Эти мельницы могут работать при концентрации массы 3—6%. Ротор мельницы 2А совершает 250—330 об/мин, а мель­ница типа 2В — 330 об /мин; мощность электродвигателя 180 квт и производительность 18—70 т в сутки, в зависимости от вида волокнистой массы и степени помола. Коническая мельница Юльхя типа 2А с встроенной коробкой передач изображена на рис. 96.

В Швеции изготовляются конические мельницы Веверк [164]. Ножи этих мельниц установлены с деревянными прокладками,

А

А число ножей зависит от их толщины. Вся ножевая поверхность статора разделена на две секции: нижняя и верхняя секции кре­пятся отдельно. Ножи изготовляются из марганцовистой или нержавеющей стали, а также из фосфористой бронзы. Вал ро­тора покоится на роликовых подшипниках и соединен с валом электродвигателя упругой телескопической муфтой. В тех слу­чаях, когда мельница приводится через ременную передачу, ста­вится дополнительный подшипник на особой стойке. Характери­стика конических мельниц Веверк приведена в табл. 67.

Кроме образцов промышленного назначения, изготовляются лабораторные мельницы такого же типа с ротором диаметром 105/153 мм и длиной 230 мм. У лабораторных мельниц присадка ножей осуществляется при помощи системы*рычагов, а давление размола регулируется грузами. Такие мельницы совершают при­близительно 1000 об/мин и потребляют около 5 кет электро­энергии.

Конические мельницы Нейрет-Бельйе (Neyret—Beylier) [165] имеют составной корпус статора, а вал ротора опирается на три

Характеристика конических мельниц Веверк

Подшипника. Устройство для осевого перемещения ротора укреп­лено на стойке подшипника с широкого конца мельницы. Посред­ством вращения маховичка можно перемещать в прямом или обратном направлении упорный подшипник ротора. Величину осевого перемещения ротора показывает стрелка на шкале с де­лениями. Между ножами расклиниваются деревянные про­кладки, а сами ножи выполняются из твердой углеродистой стали, либо из нержавеющей стали или фосфористой бронзы. " Эти мельницы изготовляются четырех величин и работают со сравнительно небольшими окружными скоростями. Техническая характеристика мельниц приведена в табл. 68.

В Советском Союзе в последнее время создано несколько ти­поразмеров мельниц, входящих в состав будущей серии. Кони­ческими мельницами обычной конструкции являются мельницы типа РК-01 с ножами толщиной 3—5 мм. Эти мельницы совер­шают 375 оборотов в минуту, расходуют 180 кет электроэнергии при производительности 25—30 т в сутки. Мельницы РК-03 по­требляют 130 кет при производительности 15—16 т в сутки.

Обычные конические мельницы по типу мельниц Фюльнера изготовляются в Польше. Эти мельницы работают с металличе­скими ножами. Некоторые из них могут иметь базальтовые ножи

(в табл. 69 они обозначены с индексом W). Данные о конических мельницах изготовляемых в Польше, приведены в табл. 69.

В настоящей главе рассматривались наиболее распространен­ные типы конических мельниц. Они отличаются производитель­ностью, которая соответствует требованиям, предъявляемым со­временным высокопроизводительным бумагоделательным маши­нам, изготовляющим массовые виды бумаг. Вместе с тем на рынке имеется очень мало конических мельниц, которые по своей производительности соответствовали бы объему производства, использующего бумагоделательные машины^с рабочей шириной около 1500 мм, изгототовляющие в небольших разовых количе­ствах специальные и высококачественные бумаги. Для этих це­лей хорошо подходят мельницы производительностью от 12 до 24 т в сутки. Основные параметры таких мельниц приведены в табл. 70 [166].

Основные параметры конических мельниц производительностью 0,5—1 т/ч