mașină de uscare a hârtiei

În secțiunea de uscare a mașinii de hârtie, banda de hârtie este deshidratată până la o uscare finală de 92 - 95%. În timpul procesului de uscare, se îndepărtează 1,5 - 2,5 kg de apă per 1 kg de hârtie, ceea ce este de aproximativ 50 - 100 de ori mai puțin decât pe piesele de plasă și presate ale mașinii. În timpul uscării, are loc în același timp compactarea și convergența ulterioară a fibrelor. Rezultatul este rezistența mecanică crescută și netezimea hârtiei. Modul de uscare determină densitatea în vrac, absorbția, permeabilitatea la aer, transparența, contracția, rezistența la umiditate, gradul de dimensionare și colorare a hârtiei.

Uscarea hârtiei pe un cilindru de uscare constă din două faze: pe suprafața încălzită a cilindrului de sub pâslă și în secțiunea de rulare liberă, adică atunci când banda de hârtie se deplasează de la un cilindru la altul. În prima fază, sub cârpă, cantitatea principală de umiditate se evaporă: la mașinile cu viteză mică de până la 80 - 85%, la mașinile de mare viteză până la 60 - 75% din toată umiditatea evaporată în partea de uscare a mașinii . În a doua fază, în zonele de rulare liberă, umezeala se evaporă de pe ambele fețe ale hârtiei din cauza căldurii absorbite de hârtie în prima fază de uscare. În acest caz, hârtia, în funcție de viteza mașinii, suferă o scădere de temperatură de 4 - 15°C. Pe măsură ce temperatura scade, viteza de uscare scade, în special la mașinile cu viteză mică, deoarece scăderea temperaturii benzii de hârtie este mai mare la acestea decât la mașinile de mare viteză. Pe măsură ce viteza mașinii crește, cantitatea de apă evaporată din zona de rulare liberă a hârtiei crește. Pe măsură ce cantitatea de apă din banda de hârtie scade, intensitatea de uscare în zona liberă scade.

Temperatura cilindrilor de uscare crește treptat, ceea ce ajută la îmbunătățirea calității hârtiei și la finalizarea procesului de dimensionare. La sfârșitul părții de uscare, temperatura suprafeței cilindrilor este redusă, deoarece temperaturile ridicate cu umiditate scăzută a hârtiei au un efect distructiv asupra fibrelor.

Banda de hârtie umedă, direcționată din partea de presă a mașinii de fabricat hârtie, este ascunsă între suprafața încălzită a primului cilindru de uscare și plasa de uscare (pânză). În stadiul inițial de mișcare, plasa de uscare (pânză) însoțește țesătura de uscat în zona liberă dintre cilindrii de uscare superiori și rolele inferioare de vid. Aceasta este o caracteristică a acestei scheme de filetare a hârtiei. Această umplutură reduce riscul ruperii benzii de hârtie.

Cilindrii de uscare sunt sigilati ermetic cu o hota de ventilatie, din care este eliminat aerul umed evacuat. O parte din aerul evacuat din sifonul de căldură este amestecat cu aer proaspăt de atelier, încălzit într-un încălzitor și furnizat prin conducta de aer de uscare către partea de uscare a mașinii de hârtie prin canalele de distribuție a aerului. Aerul evacuat și atelier, apa din scruber, este trimis la ventilația generală a atelierului. Pânza de hârtie, uscată la umiditatea necesară, după prelucrare într-un calandru, este înfășurată într-o rolă pe o bobină.

O mașină de hârtie este o combinație de secțiuni de producție continuă care produc hârtie și carton dintr-o suspensie fibroasă. Există două tipuri de asta...

Mașina de făcut hârtie este o combinație de secții de producție continuă care produc hârtie și carton dintr-o suspensie fibroasă. Există două tipuri de această unitate: masă (cu o plasă plată) și cilindru (cu o plasă rotundă).

Mașina de hârtie de masă este mai comună, cu care sunt realizate principalele tipuri de hârtie.

Principalele secțiuni ale acestui design sunt: plasă, presare, uscare și finisare a pieselor.

Partea din plasă

Partea de plasă este o plasă fără sfârșit din materiale sintetice sau diferite aliaje de cupru. Această secțiune formează banda de hârtie din suspensia foarte diluată și elimină prima porțiune de exces de apă. Aceste etape apar datorită curgerii libere a suspensiei și efectului de aspirație al rolelor de înregistrare. Deshidratarea ulterioară se efectuează folosind pompe speciale de vid.

403 Interzis

403 Interzis

nginx

Apăsați partea

După trecerea prin secțiunea de plasă, banda de hârtie cu un procent de uscare de aproximativ 18–22% intră în secțiunea de presă. Aici, excesul de apă este îndepărtat prin extracție mecanică. Hârtia este trecută prin 2-3 prese cu role situate succesiv sub influența simultană a vidului și presiunii. În același timp, masa și rezistența sa volumetrice cresc, iar absorbția și porozitatea, dimpotrivă, scad. Procesul de presare are loc între pânzele de lână, care absorb umezeala și transportă țesătura și, de asemenea, îndeplinesc o funcție importantă de protejare a pânzei slabe de hârtie împotriva distrugerii. Pentru a crește densitatea și netezimea hârtiei, sunt adesea instalate prese de netezire suplimentare.

Partea de uscare

Foaia de hârtie intră în secțiunea de uscare cu o uscare de aproximativ 45%. Această secțiune a mașinii de hârtie este formată din cilindri rotativi dispuși într-un model eșalonat și încălziți cu abur. În această etapă a producției, banda de hârtie este presată împotriva cilindrilor încălziți folosind pâsle, ceea ce împiedică încrețirea și deformarea acesteia. Se deplasează de la cilindrul inferior în cel superior, apoi din nou în cel inferior situat în apropiere etc. Hârtia din secțiunea de uscare este uscată la un conținut de umiditate de 5-7%.

Piesa de finisare

Secțiunea de finisare conține 5–10 role decolorate din fontă, amplasate una deasupra celeilalte. Hârtia, umezită în prealabil cu apă rece, se deplasează de sus în jos între role. După trecerea acestei etape, banda de hârtie capătă o suprafață plană, netedă și o grosime uniformă. Pentru a preveni șifonarea, materialul este înfășurat în rulouri pe măsură ce se rulează. Dacă este necesar să se producă hârtie cu o netezime sporită, deasupra bobinei este instalat un echipament suplimentar de hidratare. Rolele rezultate sunt apoi trimise la o mașină de tăiat longitudinal, unde sunt tăiate în bucăți cu parametrii necesari.

Echipament special

Mașina de hârtie este, de asemenea, echipată un număr mare dispozitive automate care asigură funcționarea sa continuă. Sarcina acestui echipament suplimentar este de a regla parametrii tehnologici ai întregului proces. Pentru producerea diferitelor tipuri de benzi de hârtie, se stabilesc parametrii proprii din punct de vedere tehnic, și anume viteza de funcționare și lățimea mașinii. Mașina de hârtie poate fi îngustă sau lată.

Mașinile înguste cu o lățime a benzii de la 1,6 până la 4,2 m sunt destinate în principal producției de hârtie specială tehnice, de înaltă calitate. Pentru producția de hârtie de sac și hârtie de ziar se folosesc mașini late cu o lățime a benzii de peste 6 m. Viteza de funcționare a unei mașini de hârtie pentru producția de hârtie de ziar și hârtie absorbantă este semnificativ mai mare decât viteza de producție a tipurilor de hârtie de înaltă calitate. Prezența echipamentelor speciale și a dispozitivelor automate contribuie la precizia mașinii de fabricat hârtie și face posibilă reducerea numărului de lucrători care o întrețin la 3-8 persoane.

Îmbunătățirea procesului de producție

Pentru a îmbunătăți în continuare procesul de producție a hârtiei, este necesar să se schimbe tehnologia de producție, să se mărească productivitatea mașinii datorită lățimii și vitezei și să se modernizeze designul mașinii și al componentelor sale.

Următoarele vor ajuta la creșterea productivității unei mașini de fabricat hârtie datorită vitezei și lățimii:

• distribuitoare speciale de curgere de mare viteză care eliberează o suspensie fibroasă pe plasă la viteza necesară odată cu viteza crescută a plasei;
• hidroavione și role de înregistrare care măresc eliminarea umezelii;
• diverse tipuri prese, precum prese la cald și multi-arbo, prese cu camere de aspirație largi;
• role de aspirare fixate la mijloc, role canelate, şaibe de pâslă de aspirare;
• bobine de tip periferic cu prindere pneumatică a benzii de hârtie, utilizate pentru bobinarea rolelor de 2200–2500 mm în diametru.

403 Interzis

403 Interzis

nginx

Următoarele pot fi folosite cu succes și pentru secțiunea de uscare a unei mașini de hârtie: eliminarea sifonului condensului, noi amenajări ale distribuitoarelor de abur, presiune mai mare a aburului, înlocuirea cârpelor de uscare cu ochiuri de uscare. În prezent, există o căutare activă de noi tipuri de uscare, cu scopul de a înlocui tipul tradițional cu unul mai avansat, care ar îmbunătăți uniformitatea procesului de uscare și ar reduce semnificativ suprafața de lucru a secției de uscare. Noile tipuri de uscare, cum ar fi iradierea cu infraroșu, suflarea cu aer cald, uscarea dielectrică și uscarea în vid, au perspective bune în viitor.

Principiul de funcționare al mașinii de fabricat hârtie

O mașină de hârtie este folosită pentru a produce hârtie din pastă fibroasă prin turnarea unui strat de fibre, urmată de deshidratare, presare și bobinare într-o rolă. În Rusia țaristă, astfel de unități au început să fie folosite în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. Au fost caracterizate de productivitate scăzută, separare slabă a apei și control manual. Reparațiile au necesitat oprirea mașinilor, dar au fost extrem de fiabile și de design simplu. La fabrica de hartie Slavuta, o astfel de unitate a fost instalata in anul 1864 si a functionat pana la sfarsitul secolului al XX-lea.

403 Interzis

403 Interzis

nginx

Principiul de funcționare al mașinii

Există 2 tipuri de mașini de fabricat hârtie: mașină de masă - masa fibroasă este distribuită pe o plasă plată fără sfârșit și cilindru - cu o plasă rotundă. Unitățile de masă sunt utilizate în principal pentru a produce carton și unele tipuri de hârtie. Mașina este realizată pe principiul secțiunilor care funcționează continuu instalate secvențial:

• plasă;
• presa;
• uscare;
• finisare

403 Interzis

403 Interzis

nginx

În plus, există multe sisteme și mecanisme auxiliare care asigură și controlează ciclul continuu de producție a hârtiei. Viteza de mișcare a benzii de hârtie variază de la 40 m/min în producția de hârtie subțire condensatoare, până la 1000 m/min în producția de hârtie de ziar. Aceasta este o unitate foarte consumatoare de energie, care consumă până la 30 MW de energie electrică și 45 de tone de abur. Un sistem de control al procesului este utilizat pentru a controla procesul tehnologic. La astfel de viteze, este imposibil să monitorizați și să reglați manual parametrii.

Procesul de fabricare a hârtiei începe cu pregătirea materiilor prime. În acest scop, se folosește o cameră de amestec, în care componentele din hârtie - deșeuri de hârtie, cârpe - sunt zdrobite și pre-curățate de obiectele străine care nu sunt implicate în proces (metal, pietre, bandă etc.). Dacă se folosește lemn, atunci așchiile de lemn pre-preparate sunt fierte într-o soluție de substanțe caustice până se dizolvă complet.

Celuloza finită este pompată din secțiunea de amestecare în bazinul mașinii de hârtie. Concentrația mediului de intrare este de 3-4%. Soluția este amestecată constant în recipient pentru a menține o stare uniformă a pastei de hârtie pe întregul volum. Prin furnizarea de apă reciclată care conține incluziuni de celuloză, concentrația soluției preparate este ajustată la 0,15-1,5% și este trimisă la echipamentul de tratare. În acest scop, se folosesc înnodatoare, centrifuge și altele. După aceasta, pasta de hârtie curge prin dispozitivul de umplere pe plasă.

Calitatea materialului fabricat depinde de sincronismul vitezelor de mișcare a ochiurilor și de fluxul suspensiei. Decalajul dintre mișcarea masei și plasă nu trebuie să depășească 5-10%. Abaterea parametrilor într-o direcție sau alta duce la o distribuție neuniformă a fibrelor pe zona ochiului și la orientarea lor în direcția de mișcare a pânzei. Acest lucru se reflectă în densitatea, uniformitatea și rezistența produselor fabricate.

Formarea hârtiei

Turnarea foii este un proces de filtrare care creează un strat fibros pe măsură ce apa este îndepărtată. După trecerea prin partea de registru a mesei de plasă, se formează o bandă cu o concentrație de masă de aproximativ 3%. Când sunt atinse astfel de valori, „oglinda de umplere” se termină și sunt introduse conceptele de „hârtie, bandă de hârtie” și uscarea acesteia. Procesul de reflux are loc cel mai intens în partea de registru, situată în prima treime a tabelului. Erorile făcute în această etapă nu mai pot fi corectate în timpul producției de hârtie și vor fi considerate un defect al produsului.

403 Interzis

403 Interzis

nginx

Calitatea turnării hârtiei și poziția fibrelor față de direcția curgerii depind de natura și concentrația masei, viteza de mișcare a ochiurilor și debitul soluției coloidale și intensitatea filtrării apei. La rândul lor, acești parametri depind și sunt determinați de scopul produsului fabricat.

În unele cazuri, devine necesară creșterea ratei de deshidratare a rețelei, de exemplu, pentru a preveni flocularea, adică formarea de aglomerări de fibre. Cursul acestui proces este influențat semnificativ de concentrația de masă. La valori scăzute are loc filtrarea activă a apei, ceea ce reduce semnificativ probabilitatea de floculare.

Pe de altă parte, prea multă separare a apei duce la scurgerea fibrelor, în special a fracțiilor mici. Acest proces are loc intens în stadiul inițial al formării frunzelor. Acest lucru duce în cele din urmă la o scădere a conținutului de umplutură pe partea inferioară (netă) a foii. Acest defect este eliminat prin reducerea vitezei de filtrare.

Intensitatea separării apei se modifică odată cu creșterea grosimii foii și a rezistenței la filtrare. Acest lucru duce la necesitatea folosirii unor metode forțate de deshidratare a stratului fibros. În acest scop se folosesc cutii de aspirație. Pompele speciale creează un vid în ele, permițând îndepărtarea umidității care nu a avut timp să se scurgă în timpul etapei inițiale de formare a hârtiei.

Masa cu plasă se termină cu un dispozitiv numit rulou de ventuză. În camera sa este menținut un vid de 30-70 kPa, ceea ce face posibilă aspirarea eficientă a umidității. Sub puțul canapelei se află o baie în care se scurge apa și se evacuează așa-numitele deșeuri umede. Acestea sunt margini tăiate ale benzii de hârtie, rupturi de la partea de presă și conținutul tabelului cu grilă atunci când hârtia se rupe. Un agitator situat în baie transferă amestecul către pompe de transfer, care returnează soluția în rezervorul de primire pentru reciclare.

Apăsați partea

După rola de canapea, banda de hârtie cu o uscăciune de 15-20% este transferată printr-un dispozitiv de aspirare în vid în partea de presă a mașinii de fabricat hârtie pentru deshidratare mecanică ulterioară. Constă de obicei din 2-3 prese cu două arbori. Axul superior este din granit, cel inferior este din metal, căptușit cu cauciuc. Între ele, împreună cu pânza de hârtie, se mișcă o cârpă, protejând suprafața hârtiei umede de deteriorare.

403 Interzis

403 Interzis

nginx

Designul mecanismului de presare permite utilizarea trecerii secvențiale a diferitelor părți ale benzii între arbori. Acest lucru asigură că ambele fețe ale hârtiei sunt netezite uniform. Pentru îndepărtarea fibrelor lipite de țesătură se folosește o șaibă de cârpă. După trecerea succesivă prin secțiunea de presare, uscarea hârtiei este de 30-40%.

În această secțiune a mașinii nu are loc doar deshidratarea, ci și compactarea benzii. Aceasta crește zona de contact și aderența dintre fibre. În plus, proprietățile hârtiei se modifică: rezistența crește, porozitatea scade, transparența crește etc. Piesa de presare trebuie să funcționeze la sarcină maximă, deoarece o creștere a uscăciunii cu 1% poate reduce consumul de abur pentru încălzirea cilindrului de uscare cu 5%. Intensificarea acestor procese poate reduce semnificativ consumul total de energie, ceea ce afectează în cele din urmă costul produselor fabricate.

Uscarea benzilor de hârtie în secțiunea de presă este de 10 ori mai ieftină decât în ​​camera de uscare. Din volumul total de apă eliminat, aproximativ 95% se află în secțiunea de plasă, 3-4% în secțiunea de presă, iar restul în secțiunea de uscare. Prin urmare, primele 2 părți sunt numite umede. Pentru a îndepărta restul de 1-2% de umiditate, se consumă cea mai mare parte a energiei destinate deshidratării benzii de hârtie.

Partea de uscare

Această secțiune a mașinii constă din 2 rânduri de cilindri dispuși într-un model de șah, acoperiți cu o cârpă de uscare. Cilindrul de uscare este un recipient cilindric gol, încălzit din interior cu abur. Presiunea medie de lucru este de 0,35 MPa. Diametrul cilindrului de uscare este de 1500 sau 1800 mm și depinde de tipul de hârtie produs.

403 Interzis

403 Interzis

nginx

Numărul de cilindri depinde de tipul de produs fabricat și de viteza mașinii. Pentru producția de hârtie de condensator, sunt instalate 5-8 tamburi, iar pentru hârtie de ziar și sac - 50-80. Cilindrii de uscare sunt combinați în 3-5 grupuri independente, ceea ce permite reglarea separată și menținerea temperaturii în blocuri separate. Modelul de mișcare a hârtiei și a pâslei asigură încălzirea și evaporarea umidității nu numai atunci când intră în contact cu suprafața de încălzire a cilindrului de uscare, ci și în timpul liberei mișcări. Utilizarea unui drive individual pentru fiecare grup vă permite să sincronizați vitezele blocurilor adiacente pentru a asigura mișcarea neîntreruptă a benzii de hârtie.

Fiecare grup prevede instalarea unui cilindru de uscare pentru cârpe, conceput nu numai pentru a absorbi umezeala, ci și pentru a transporta banda de hârtie prin această parte a unității. La mașinile cu viteze mari de hârtie, partea de uscare este complet acoperită cu o hotă, care permite reținerea căldurii fără consum de energie suplimentară. Este echipat cu sistem de ventilație forțată și schimbătoare de căldură recuperatoare. Aerul umed încălzit, înainte de a fi eliberat în atmosferă, cu căldura sa încălzește mediul furnizat, care este încălzit pe schimbătorul de căldură și este furnizat pentru a sufla pânza.

In functie de tipul de hartie produs, temperatura cilindrilor este de 80-115 °C. În timpul procesului de uscare, din 1 kg de hârtie se îndepărtează până la 2,5 litri de umiditate, ceea ce este de 60-80 de ori mai puțin decât pe piesele de plasă și presate ale mașinii. Creșterea vitezei de încălzire a tamburelor accelerează procesul de uscare, deci ar trebui să fie efectuat la valorile maxime ale acestui parametru, ceea ce nu afectează calitatea produse finite. În hotele de uscare ale mașinilor de mare viteză, se folosește o duză pentru a sufla aer încălzit pe material. Acest lucru accelerează procesul de deshidratare și reduce costurile energetice.

Partea de finisare este formată dintr-un calandru și o bobină. Se instalează între partea de uscare și bobină și este formată din 5-8 arbori amplasați orizontal. Cele inferioare sunt conduse și asigură trecerea hârtiei între ele. În același timp, este mai mult compactat și netezit. În timpul rulării, hârtia este formată în role în funcție de greutate sau diametru și apoi trimisă pentru tăiere.

Acest lucru completează procesul de producție a hârtiei. Utilizarea tehnologiilor avansate și automatizarea procesului de fabricație, la viteze ale benzii de 1000 m/min sau mai mult, au făcut posibilă reducerea întreținerii unității la 5-8 persoane.

SCOP, CONSTRUCȚIA PĂRȚII DE USCARE A HÂRTIILOR ȘI KDM

PROCESUL DE USCARE A HÂRTIILOR ȘI A CARTONULUI. METODA DE CALCUL

NUMĂR DE CILINDRI DE USCARE, DISPOSAREA LOR ÎN

PARTEA DE USCARE

Schema cursului

Caracteristicile părții de uscare, rolul acesteia în procesul general de producție a hârtiei. Metode posibile de uscare a hârtiei, avantajele, dezavantajele acestora. Mecanism de uscare prin contact a hârtiei pe cilindri, factori de uscare prin contact. Metodologie de calcul a numărului de cilindri de uscare în perioada de încălzire, în prima perioadă, în a doua perioadă.

Posibilitatea de a elimina contracția benzii de hârtie și de a dispune cilindri de uscare pe lungimea părții de uscare.

Uscarea părții mașinilor care produc hârtie sanitară.

După partea de presare, uscarea hârtiei este de obicei de la 28 la 45%. Deshidratarea suplimentară până la o uscare finală de 92 – 95% are loc în secțiunea de uscare a mașinii de hârtie. Cantitatea de apă evaporată aici este determinată de uscarea hârtiei care intră și iese din secțiunea de uscare. Acesta variază de la 1,3 până la 2,5 kg de apă per 1 kg de hârtie, ceea ce este de aproximativ 50 până la 100 de ori mai puțin decât cantitatea de apă îndepărtată de la capătul umed al mașinii.

Dintre toate părțile unei mașini de hârtie, partea de uscare este cea mai lungă. Numărul de cilindri de uscare, în funcție de viteza mașinii, greutatea de 1 m2 și tipul hârtiei, poate fi de la 60 la 80 (diametru 1500 mm). Greutatea piesei de uscare, excluzând echipamentul auxiliar, este de aproximativ 60–70% din greutatea unei mașini de mare viteză, iar costul ajunge la 50% din costul întregii mașini. Costurile de operare asociate cu funcționarea secției de uscare sunt, de asemenea, semnificative: costul aburului pentru uscare și ventilare este de 5-15% din costul hârtiei; Puterea consumată de partea de uscare este aproximativ jumătate din puterea totală consumată de mașină (excluzând puterea consumată de pompele de vid). Îndepărtarea apei la capătul uscat este semnificativ mai costisitoare decât la capătul umed. În acest sens, oportunitatea maximizării uscăciunii hârtiei care intră în secțiunea de uscare este evidentă, deoarece aceasta reduce consumul de abur și reduce numărul necesar de cilindri de uscare.

În prezent, principala metodă de uscare a hârtiei pe o mașină de hârtie este metoda contactului. Pentru a evita formarea ridurilor (deformarea), hârtia trebuie presată pe cilindri cu pâslă la uscare.

Cilindrii sunt încălziți cu abur de apă. Există modele de cilindri de uscare încălziți cu lichide de răcire organice, arzătoare cu gaz și încălzitoare electrice, dar nu au găsit încă o utilizare pe scară largă.

Uscarea prin contact a hârtiei în comparație cu alte metode are o serie de avantaje semnificative, dintre care principalele includ mare indicatori economiciși de înaltă calitate a țesăturii uscate, în special, netezime ridicată pe două fețe. Dimensiunea benzii de hârtie se termină la partea de uscare. Pentru o dimensionare bună a hârtiei, temperatura trebuie adusă la 70 - 80°C înainte ca uscarea hârtiei să atingă 50%.

Dezavantajele uscării cu mai multe cilindri includ consumul mare de metal (aproximativ două treimi din masa întregii mașini) și intensitatea insuficientă a procesului

În paralel cu uscarea prin contact, uscarea convectivă cu aer încălzit este utilizată la mașinile de hârtie și carton. În ciuda faptului că costurile energetice pentru uscarea convectivă sunt de obicei mai mari decât pentru uscarea prin contact, este utilizat la toate mașinile moderne de hârtie și carton.

Avantajele metodei de uscare convectivă includ simplitatea designului, posibilități largi de reglare a umidității pe lățimea benzii de hârtie și, de asemenea, în unele cazuri, o intensitate mai mare a procesului în comparație cu uscarea prin contact. Cea mai mare intensitate de uscare este atinsă atunci când se utilizează hote de uscare de mare viteză cu suflare cu duză a benzii în mișcare.

Alături de uscarea prin contact și convecție a benzilor în mișcare, sunt cunoscute combinații ale primelor două cu uscare în câmpuri energetice, uscare în vid și uscare cu îndepărtarea termomecanică a umidității.

ÎN în ultima vreme Dispozitivele cu îndepărtarea umezelii termomecanice au găsit o utilizare pe scară largă în străinătate pentru uscarea hârtiei și cartonului. Cu această metodă de uscare, nu numai evaporarea umidității are loc datorită furnizării de căldură, ci și deplasarea mecanică și înlocuirea acesteia în porii materialului cu un agent gazos. Uscarea cu intrare de aer sau gaz are o intensitate foarte semnificativă.

A fost atinsă o intensitate de uscare de aproximativ 140 kg/(m 2 × h), care este de aproximativ 10 ori mai mare decât intensitatea medie de uscare în secțiunea de uscare cu mai multe cilindri.

În timpul procesului de uscare prin contact, când o coală umedă de hârtie sau carton intră în contact cu suprafața fierbinte a cilindrului de uscare, începe schimbul de căldură de contact. O parte de căldură este, de asemenea, transferată prin radiație, deoarece nu există un contact absolut complet între hârtie și suprafața cilindrului.

UNIVERSITATEA TEHNOLOGICĂ DE STAT A POLIMERILOR VEGETALE SAN PETERSBURG

FACULTATEA CORESPONDENŢA

Proiectarea cursului

Disciplina: „APCS”

Pe tema: Dezvoltarea sistemelor de control al procesului pentru partea de uscare a mașinii de hârtie

Șef: Surikov V.N.

Abstract

Uscarea părții mașinii de fabricat hârtie nr. 1 la JSC PZBF. proiect de automatizare, control al temperaturii și al aburului.

Obiectul automatizării este partea de uscare a PM Nr. 1 a SA PZBF.

Scopul lucrării este modernizarea sistemului automat de control al procesului cu dezvoltarea detaliată a unui sistem de reglare a furnizării de abur proaspăt.

A fost propusă structura sistemului de control al procesului și au fost selectate mijloacele tehnice incluse în sistem. Structura și compoziția sistemului automat de control PLC a fost dezvoltată

Ca echipament tehnic de automatizare a fost selectat pachetul hardware și software MITSUBISHI FX Series.

Introducere

Acest proiect de curs examinează automatizarea părții de uscare a PM Nr. 1. SA „PZBF”

Sistem de control automat pentru controlul alimentării cu abur către partea de uscare

ACS pentru colectarea și pomparea condensului în diaerator.

Astfel, este necesar să se creeze un sistem de control automat, să se selecteze structura sistemului de control, funcționarea acestuia și un set de mijloace tehnice.

Indicatori îmbunătățiți de calitate a produsului pot fi obținuți prin utilizarea controlerelor cu microprocesor. De asemenea, utilizarea controlerelor simplifică efectuarea funcțiilor de diagnosticare și protecție.

1.Scopul și obiectivele creării unui sistem automat de control al procesului

Scopul introducerii unui Sistem de control automat bazat pe controlere programabile este de a optimiza procesul de uscare a benzii de hârtie pe partea de uscare a PM Nr. 1.

Pentru a face acest lucru, sistemul guvernamental trebuie să rezolve următoarele probleme

· controlul alimentării cu abur la partea de uscare

· controlul nivelului în separatoarele de umiditate.

· colectarea și pomparea condensului în dezaerator

· avertizare și semnalizare de urgență.

Pentru a îndeplini aceste sarcini, parametrii procesului sunt reglați, monitorizați și înregistrați.

Toți parametrii procesului de uscare sunt afișați pe consola operatorului, inclusiv activarea protecțiilor și alarmelor.

Reglare automată

temperatura și presiunea aburului care intră;

temperatura suprafeței cilindrului de uscare;

viteza mașinii de hârtie;

proprietățile aerului înconjurător;

prezența aerului și a condensului în cilindru;

tensiunea plaselor de uscare și starea acestora;

uscarea benzii de hârtie după presare;

Semnalizarea

Funcționarea sistemului de ventilație;

Abaterea parametrilor de la normă;

Declanșarea protecțiilor de urgență;

2.Analiza sistemului de automatizare existent (ACS)

Încă nu la companie sistem centralizat controlul automatizat al piesei de uscare pe mașina de hârtie. Este încă de natură locală.

Sistemul de automatizare existent include următoarele sisteme de automatizare;

Sistem de control automat pentru controlul alimentării cu abur către partea de uscare.

ACS pentru controlul nivelului în separatoarele de umiditate.

ACS pentru colectarea și pomparea condensului în dezaerator.

Procesul de control al uscării este realizat de uscător în regim semi-manual, folosind regulatoare simple TRM210 Sistemul de automatizare are o viteză foarte mică, ceea ce nu asigură un proces dinamic bun. Acest sistem nu oferă nici cea mai mică idee despre caracteristicile în schimbare ale procesului de uscare dinamică. Este necesară monitorizarea constantă a funcționării regulatoarelor de către personalul de întreținere. Sistemul nu are capacitatea de a informa operatorul despre starea de funcționare a actuatoarelor. Nu este posibil ca operatorul să influențeze rapid procesele de uscare atunci când trece la diferite tipuri de produse.

Ca instrumente de măsurare folosit:

· Transductor de presiune manometru. Domeniu de măsurare 0-10Mpa. Ieșire 4-20mA Metran 100-DI Model 1152PG „Metran” Rusia, Chelyabinsk.

· Traductor de măsurare a presiunii hidrostatice (nivel). Domeniu de măsurare 0-25 kPa. Excesul de presiune 0,4 MPa. Ieșire 4-20 mAMetran-100-DG, model 1541PG „Metran” Rusia, Chelyabinsk.

· Transductor de diferență de presiune. Domeniu de măsurare 0-0,2 MPa Ieșire 4-20 mA Metran 100-DD Model 1152PG „Metran” Rusia, Chelyabinsk.

· Convertor de debit. Domeniu de măsurare 20,45 - 613,48 m 3 . Ieșire 4-20mA. Metran331PG „Metran” Rusia, Chelyabinsk.

Ca actuator

Supapă cu glob cu poziționator electropneumatic. DN 150, DN 80, DN 50, intrare 4-20 mA ES3241EN-JL1040, Samson.

3.Cerințe pentru sistemele automate de control al procesului

Sistemul automat de control al procesului dezvoltat trebuie să respecte cerințele GOST 34.602-89. Complexul de instrumente software și hardware pentru sistemele automate de control al proceselor ar trebui să fie construit pe bază tehnologia de informațieși produse care îndeplinesc standardele internaționale general acceptate și au, de asemenea, o arhitectură deschisă, scalabilă, cu așteptarea creșterii funcționalității și modernizării.

3.1Cerințe pentru sistemul de control automatizat în general

Punerea în funcțiune a sistemelor de control automate ar trebui să conducă la rezultate tehnice, economice, sociale sau de altă natură utile, de exemplu:

*reducerea numărului de personal de conducere;

*imbunatatirea calitatii functionarii obiectului de control;

*imbunatatirea calitatii managementului.

Sistemul de control automatizat trebuie să asigure compatibilitatea între părțile sale, precum și cu sistemele automatizate (AS) interconectate cu acest sistem de control automatizat. În cazurile în care un sistem de control automatizat sau un set de sisteme de control automatizat (AS) este creat pe baza unei rețele de calculatoare, trebuie utilizate sisteme de protocol de interacțiune pe mai multe niveluri pentru a asigura compatibilitatea între elementele unei astfel de rețele.

Sistemul de control automatizat în ansamblu și toate tipurile de suport al acestuia trebuie adaptate la modernizare, dezvoltare și extindere în limitele cerințelor specificate în caietul de sarcini pentru sistemul de control automatizat.

Fiabilitatea sistemului de control automatizat în ansamblu și fiecare dintre funcțiile sale automatizate trebuie să fie suficientă pentru a atinge obiectivele stabilite ale funcționării sistemului în condiții de aplicare date.

Adaptabilitatea sistemului de control automatizat trebuie să fie suficientă pentru a atinge obiectivele stabilite ale funcționării acestuia într-un interval dat de modificări ale condițiilor de aplicare.

ACS trebuie să asigure monitorizarea executării corecte a funcțiilor automate și diagnosticare, indicând locația, tipul și cauza încălcărilor, precum și funcționarea corectă a ACS.

ACS-urile care au canale de măsurare trebuie să aibă capacitatea de a controla caracteristicile metrologice ale canalelor de măsurare.

Sistemul de control automat trebuie să ofere măsuri de protecție împotriva acțiunilor incorecte ale personalului care conduc la starea de urgență a unui obiect sau a sistemului de control, împotriva modificărilor accidentale și distrugerii informațiilor și programelor, precum și împotriva intervențiilor neautorizate.

Orice informație care intră în ACS este introdusă în sistem o dată folosind un canal de intrare, cu excepția cazului în care acest lucru duce la neîndeplinirea cerințelor. Instalat în specificațiile tehnice pentru sistemul de control automatizat (din punct de vedere al fiabilității, fiabilității etc.)

Informațiile de ieșire cu același conținut semantic trebuie generate în sistemul de control automat o singură dată, indiferent de numărul de destinatari.

Informațiile conținute în bazele de date ACS trebuie actualizate în conformitate cu frecvența de utilizare a acestora la îndeplinirea funcțiilor sistemului.

Sistemul de control automat trebuie să fie protejat împotriva scurgerilor de informații dacă acest lucru este menționat în specificațiile tehnice pentru sistemul de control automat. 3.1.13. Numele ACS trebuie să includă numele tipului de ACS și al obiectului de control.

3.2 Cerințe pentru funcțiile ACS

Sistemul de control automatizat, în măsura necesară, trebuie să efectueze automat: colectarea, prelucrarea și analiza informațiilor (semnale, mesaje, documente etc.) despre starea obiectului de control;

dezvoltarea acțiunilor de control (programe, planuri etc.);

transferul acțiunilor de control (semnale, instrucțiuni, documente) asupra execuției și controlului acesteia;

implementarea și controlul acțiunilor de control;

Alcătuirea funcțiilor automatizate (sarcini, seturi de sarcini - denumite în continuare funcții) ale sistemului de control automatizat trebuie să asigure capacitatea de a controla obiectul corespunzător în conformitate cu oricare dintre scopurile stabilite în specificațiile tehnice pentru sistemul de control automatizat.

Compoziția funcțiilor automate ale sistemului de control automatizat și gradul de automatizare a acestora trebuie să fie justificate din punct de vedere tehnic, economic și (sau) social, ținând cont de necesitatea de a elibera personalul de la efectuarea de acțiuni repetitive și de a crea condiții de utilizare a creației lor. abilități în procesul de muncă.

3 Cerințe pentru suport tehnic ACS

Complexul de mijloace tehnice ale sistemului de control automatizat trebuie să fie suficient pentru a îndeplini toate funcțiile automatizate ale sistemului de control automatizat.

Complexul de mijloace tehnice ale sistemului de control automat ar trebui să utilizeze în principal mijloace tehnice producție în serie. Dacă este necesar, este permisă utilizarea mijloacelor tehnice de producție unică.

Sistemele de control automate replicate și părțile acestora trebuie construite pe baza unor mijloace tehnice unificate.

Mijloacele tehnice ACS trebuie amplasate în conformitate cu cerințele cuprinse în documentația tehnică, inclusiv operațională, pentru acestea și în așa fel încât să fie convenabilă utilizarea lor în timpul funcționării ACS și efectuarea întreținerii.