Производство бумаги

Министерство образования и науки Р Ф

ФГБУ ВПО ’’Сибирский Государственный Технологический Университет’’

Факультет: ХТ ЗДО

Кафедра: Технологии целлюлозно-бумажного производства и химических волокон

Курсовая работа

по дисциплине: Основы научных исследований и проектирование предприятий ЦБП

Пояснительная записка

(ЦБП.000000.014 ПЗ)

Руководитель:

_____________Седых В. В.

(подпись)

___________________

(оценка, дата)

Разработал:

Студент группы 2603с

____________ Пастухова Ю.С.

(подпись)

___________________

(дата)

Красноярск 2011 г.

Содержание

Введение………………………………………………………………………

1. Стандартизация…………………………………………………………

2. Расчет удельного расхода волокнистых полуфабрикатов

на 1т готовой продукции………………………………………………

3. Расчет укрупненного материального баланса предприятия………..

4. Расчет суточного и годового расходов тепла,

электроэнергии и воды предприятия…………………………………

5. Проверка несущей способности основания или

перекрытия под выдувной резервуар с подвижным дном………….

Заключение………………………………………………………………….

Список использованных источников……………………………………..

Реферат

В курсовой работе рассчитан выпуск перфокарточной бумаги марки А ГОСТ 7362-78 мощностью 200 т/сутки в цехе бумажная фабрика.

Произведен расчет материального баланса, расходов тепла, электроэнергии и воды предприятия.

Произведена проверка несущей способности основания или перекрытия под выдувной резервуар с подвижным дном.

Курсовая работа содержит расчетно-пояснительную записку из 22 страниц текста, 4 таблиц, 1 схемы, 5 литературных источников и графическую часть из 1 листа формата А3.

Введение

Впервые бумага была получена осаждением растительных волокон на сетке из водной суспензии в Китае Цай Лунем. Сначала бумагу делали из шелка – сырца, коры тутового дерева, затем из льняного и конопляного тряпья, а также других волокон растительного происхождения. Изобретение бумаги является величайшим открытием человечества. Бумага сыграла большую роль в развитии народного образования, науки, в обеспечении растущих материальных и культурных ценностей народа. Бумага является основным материалом для изготовления книг, журналов, газет и плакатов.

В настоящее время мировая бумажная промышленность выпускает свыше шести сот видов бумаги и картона, обладающих разнообразными свойствами: высокопрочные и почти совершенно непрозрачные, электропроводящие и электроизоляционные и толстые картоны, хорошо впитывающие влагу и водонепроницаемые, прочные и слабые, гладкие, паро-, газо-, жиронепроницаемые.

Различные свойства бумаги или картону придают обычно следующими методами: подбор исходных материалов, изменением технологических режимов (размол, отлив, сушка), введением в бумажную массу добавок (красителей, наполнителей), отделка бумаги и так далее.

1 Стандартизация

Бумага перфокарточная ГОСТ 7362-78.

Настоящий стандарт распространяется на бумагу, предназначенную для изготовления перфокарт.

Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 1681-73 в части, касающейся основных показателей качества марки А.

1.1 Марки и размеры

1.1.1 В зависимости от назначения перфокарточная бумага должна изготовляется следующих марок:

А – для использования в качестве носителей информации в устройствах ввода-вывода вычислительной и информационной техники и автоматического управления;

Б – для использования на табуляторах, сортировках и перфораторах.

1.1.2 Бумага должна изготовляется в рулонах шириной 600, 840 и 1200 мм и диаметром 800 м.

Предельные отклонения по ширине рулона не должны превышать ± 2 мм, по диаметру ± 50.

По согласованию изготовителя с потребителем допускается выпускать в рулонах другой ширины.

1.2 Технические требования

1.2.1 Бумага должна изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому режиму, утвержденному в установленном порядке.

1.2.2 По показателям качества бумага должна соответствовать нормам, указанным в таблице. Перфокарточная бумага должна изготовляется из смеси беленой и не беленой целлюлозы.

1.2.3 Динамический коэффициент трения должен быть не менее 75 % статического коэффициента трения.

1.2.4 Бумага должна иметь равномерный просвет.

1.2.5 Бумага должна изготовляется цвета естественного волокна или окрашенной в светлые тона.

1.2.6 В бумаге не допускается дырчатость, включения металлических частиц, угля песка.

1.2.7 Намотка бумаги должна быть равномерно плотной по всей ширине рулона. Для выравнивая намотки допускается подмотка листов бумаги на расстоянии не более 20 мм от гильзы.

1.2.8 Обрезок кромок должен быть чистым и ровным

1.2.9 В рулоне не должно быть более двух склеек. Места обрывов должны быть прочно склеены клеевой лентой по ГОСТ 18251 шириной не более 50мм или равномерным тонким слоем нерастекающегося клея.

Расстояние от кромки до места склейки не должно превышать 20 мм. Склеивание смежных слоев не допускается.

Места склейки должны быть отмечены с торца рулона цветными сигналами.

Таблица 1. Нормы бумаги

2 Расчет удельного расхода волокнистых полуфабрикатов на

1т готовой продукции

Перфокарточная бумага марки А ГОСТ 7362-78.

1. Состав композиции: целлюлозы сульфатной беленой 50 %, целлюлозы сульфатной не беленой 50 %

2. Степень проклейки, мм, не менее 1,00

3. Влажность 7 %

4. Зольность 2 %

Мощность 200 т/сутки

2.1. Содержание а.с. вещества в 1т готовой продукции, кг/т

(1)

где W – влажность, %

.

2.2. Общее количество волокнистых полуфабрикатов (кг), входящих в композицию 1т вырабатываемой продукции, кг/т

(2)

где D – содержание наполнителя, кг/т;

П – содержание проклеивающих веществ на 1т готовой продукции, кг;

О – прочие органические добавки, входящие в композицию 1т готовой продукции, кг;

Величину показателя D (кг) – содержание а. с. наполнителя определяют по формуле

(3)

где A_б – зольность бумаги, согласно требованиям ГОСТ, %;

А_в – естественная зольность волокнистого полуфабриката, %;

С – потери наполнителя при приклеивании, %;

С = 12

.

Количество проклеивающих материалов П (кг) определяют по формуле

(4)

где Н_п – норма проклеивающего материала на 1т вырабатываемой продукции, кг;

Н_п=25,9;

Р_уд – удерживаемость проклеивающего материала,%;

Р_уд=50

К_п – коэффициент перевода расхода канифоли на другие проклеивающие материалы;

К_п=1

Количество прочих органических добавок О (кг/т) определяют по формуле

О = G · 0.001,

О = 935 · 0,001 = 0,94.

2.3. Норму расхода целлюлозы Нц (кг) на 1т товарной продукции рассчитывают по формуле

(5)

где Р_ц – доля а. с. целлюлозы в объеме волокнистых полуфабрикатов, входящих в композицию вырабатываемой продукции, %;

- величина промоев волокна, %;

=1,5

Для сульфитной целлюлозы:

Для сульфатной целлюлозы:

Найденные удельные нормы расхода волокнистых полуфабрикатов используются при расчете и подборе технологического оборудования размольно-подготовительного отдела бумажной фабрики.

5. Проверка несущей способности перекрытия под сгуститель СГМ - 1

Расчет нормальной нагрузки на перекрытие от сгустителя

Габаритные размеры, мм:

- длина (L).......................................................................................... 5265;

- ширина (В)....................................................................................... 2200;

- высота (Н)........................................................................................ 1850.

Вес, т, (m_об)......................................................................................... 7,017.

Параметры фундамента больше на 10...20 см параметров оборудования.

1.1. Длину фундамента, м, определяем из выражения

, (12)

где L – длина сгустителя, м.

,

1.2. Ширину фундамента , м, определяем из выражения

В_ф=В+0,2, (13)

где В – ширина сгустителя, м.

В_ф=2,2+0,2=2,4.

1.3. Ширина балок в равном фундаменте составляет 0,5 м. Фундамент под установку приводного устройства:1*0,5.

Площадь фундамента, м₂, определяем из выражения

1.4. Нормальную нагрузку, Н, рассчитываем по формуле

, (14)

где m_об. – масса оборудования, кг;

m_арм. – масса арматуры и неучтенные дополнительные нагрузки, принимаем 10 % от массы оборудования, кг;

m_т.с. – масса технологической среды, в которой находится оборудование, кг;

g – ускорение силы тяжести, м/с²;

К_дин. – коэффициент динамичности;

К_дин.=1,2

m_ф. – масса фундамента, кг;

К_пер. – коэффициент перегрузок, которые возникают при пусках и остановах оборудования;

К_пер.=1,2

Массу технологической среды, кг, рассчитываем по формуле:

(15)

где p – плотность среды, для воды p=1000 кг/м³;

V – объем сгустителя, м³:

(16)

где Д – диаметр сеточного цилиндра, м;

L_б – длина сеточного барабана, м:

Масса фундамента, кг, рассчитываем по формуле

(17)

где h_ф. – высота фундамента,м;

h_ф. – 0,5;

p_ф. – плотность фундамента, для бетона p_ф.=2200 кг/м3

1.5. Напряжение перекрытия, кПа, рассчитываем по формуле

(18)

1.6. Динамические нагрузки, которые характеризуются частотой собственных колебаний фундамента, с^-1, рассчитываем по формуле

(19)

где с – коэффициент объемного сжатия грунта, для прочных грунтов с= 10*10⁷ Н/м³;

F – площадь основания, м²;

G – нагрузка от веса фундамента с оборудованием, Н:

(20)

где δ - толщина плит, м, принимаем 0,3.

1.7. Вынужденные колебания очистителя зависят от частоты вращения электродвигателя, с^-1.

1420/60=24

Чтобы явление резонанса не наступило, собственные колебания очистителя должно быть не менее чем в два раза больше вынужденных колебаний

289,29/24=12,054

Выбранный сгуститель может быть установлен на перекрытии, так как его собственные колебания в 12,054 раза больше вынужденных колебаний.

Заключение

В курсовой работе был рассчитан удельный расход волокна полуфабрикатов, укрупненный материальный баланс, расход тепла, электроэнергии и воды предприятия по выработке диаграммной бумаги марки ДВ-60 мощностью 200 т/сутки.

Также была рассчитана нормальная нагрузка на перекрытие от сгустителя СГМ - 1. Определены динамические нагрузки, которые характеризуются частотой собственных колебаний фундамента. В результате определили, что выбранный сгуститель может быть установлен на предприятии, так как его собственные колебания больше вынужденных.

Список использованных источников

1. Иванов С. Н. Технология бумаги [Текст] /Иванов С. Н. М.: Лесная промышленность, 1970 – 695 с.

2. Фляте Д. М. Технология бумаги [Текст] /Фляте Д. М. М.: Лесная промышленность, 1988 – 440 с.

3. Жудро С. Г. Проектирование целлюлозно-бумажных предприятий [Текст] /Жудро С. Г. М.: Лесная промышленность, 1981 – 304 с.

4. Шкарин С. А. Технология бумаги для печати [Текст] /Шкарин С. А. М.: Лесная промышленность, 1966 – 251 с.

5. Кудимов В. А., Бывшев А. В. Технологические расчеты в целлюлозно-бумажном производстве. Учебное пособие. – Красноярск 1996. – 40с.

3. Определяем производительность потока каждого из волокнистых полуфабрикатов, при выработке бумаги

(6)

где Q_i – производительность потока i – го полуфабриката, кг/сутки;

Н_i – удельная норма расхода i – го волокнистого полуфабриката, кг/т;

Q – производительность бумагоделательной машины, т/сутки.

Мощность Рм=200 т/сутки

Рисунок 1 – Принципиальная схема для расчета производственной мощности цехов, основного производства

3.1. Определяем производительность отбельных цехов, т/сутки и т/год

(7)

3.2. Определяем производительность варочных цехов с учетом химических и механических потерь при отбелке по нормам проектирования:

б) в сульфатном производстве:

- химические потери – 10 %;

- механические потери – 0,5 %.

Р_в=ХП+МП=10+,5=10,5 %

Тогда производительность варочных цехов, т/сутки и т/год

(9)

Производительность варочных цехов с учетом потерь при промывке и сортировании:

а) в сульфитном производстве:

- отходы сортирования – 0,7 %;

- безвозвратные потери – 0,3 %.

Р_в=0,7+0,3=1 %

б) в сульфатном производстве:

- сучки и непрвар – 3 %;

- целлюлоза 3 – го сорта – 0,7 %;

- безвозвратные потери – 0,3 %.

Р_в=3+0,7+0,3=4 %

Тогда производительность варочных цехов, т/сутки и т/год

(10)

3.3. Композиционный состав для варок:

а) в сульфитном производстве:

- 50 % ели с выходом – 92 %;

- 50 % пихты с выходом – 77 %.

В=92*0,5+77*0,5=84,5 %

б) в сульфатном производстве:

- 50 % лиственницы с выходом – 41 %;

- 40 % сосны с выходом – 45 %;

- 10 % березы с выходом – 52 %.

В=41*0,5+45*0,4+52*0,1= 43,7 %

3.4. Количество древесного сырья в варочном цехе, т/сутки и т/год

3.5. Определяем плотность древесины, кг/м³

ρ_{смеси 1}=315*0,5+375*0,5=345 кг/м³

ρ_{смеси 2}=370*0,4+480*0,1+537*0,5=464,5 кг/м³

3.6. Объем древесного сырья в варочном цехе, м³/сутки и м³/год

3.7. Определяем количество коры с учетом потерь, %:

а) при транспортировке, %:

- сосна – 7

- лиственница – 15,5

- береза – 9,2

- ель – 7,4

- пихта – 8,8

б) опилок при рубке, %:

- сосна – 2,5

- лиственница – 8

- береза – 3

- ель – 2,2

- пихта – 2,2

в) древесины при окорке, %:

- сосна – 1,4

- лиственница – 1,4

- береза – 1,4

- ель – 1,6

- пихта – 1,8

Суммарные потери, %:

- сосна – 10,9

- лиственница – 24,9

- береза – 13,7

- ель – 11,2

- пихта – 12,8

Средневзвешенные потери, %:

а) в сульфитном производстве: 12,8*0,5+11,2*0,5=12

б) в сульфатном производстве: 10,9*0,4+24,9*0,5+13,7*0,01=18,18

3.8. Определяем объем древесного сырья, которое поступило на предприятие, м³/сутки и м³/год

3.9. Определяем потребление древесного сырья в целом, м³/год

(11)

4. Расчет суточного и годового расходов тепла, электроэнергии и воды предприятием

Таблица 2 – Расчет водопотребления

Таблица 3 – Расход электроэнергии

Таблица 4 – Расход тепла