Производство бумаги

СОДЕРЖАНИЕ: Министерство образования и науки Р Ф ФГБУ ВПО ’’Сибирский Государственный Технологический Университет’’ Факультет: ХТ ЗДО Кафедра: Технологии целлюлозно-бумажного производства и химических волокон

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

Наименование показателей

Нормы для марки А

Метод испытаний

1. Масса бумаги площадью 1м2 , г

161±7

По ГОСТ 13199

2. Толщина, мм

178±10

По ГОСТ 27015

3.Абсолютное сопротивление продавливанию, кПа (кгс/см2 ), не менее

380(3,9)

По ГОСТ 13525.8

4. Жесткость при статическом изгибе, Н-см (гс-см), не менее, в направлении:

- машинном

- поперечном

0,16(17)

0,08(8)

По ГОСТ 9582

5. Абсолютное сопротивление раздиранию по каждому направлению, Н (гс), не менее

1,25(125)

По ГОСТ 13525.3

6. Линейная деформация, %, не более, в направлении:

- машинном

- поперечном

0,2

0,6

По п. 4.5

7. Скручиваемость, мм, не более

3

По ГОСТ 13525.21

5. 8. Степень проклейки, мм, не менее

1,0

По ГОСТ 8049

9.Гладкость по верхней и сеточной сторонам, с

45 - 100

По ГОСТ 12795

10. Коэффициент трения статический

0,30-0,45

По п. 4.6 настоящего стандарта

11. Электрическое сопротивление, Мом, не менее

40

По п. 4.6 настоящего стандарта

12. Массовая доля золы, %, не более

2,0

По ГОСТ 7629

13. Влажность, %

7±1

По ГОСТ 13525.19


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 Aб – зольность бумаги, согласно требованиям ГОСТ, %;

Ав – естественная зольность волокнистого полуфабриката, %;

С – потери наполнителя при приклеивании, %;

С = 12

.

Количество проклеивающих материалов П (кг) определяют по формуле

(4)

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

Нп =25,9;

Руд – удерживаемость проклеивающего материала,%;

Руд =50

Кп – коэффициент перевода расхода канифоли на другие проклеивающие материалы;

Кп =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 Рц – 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, (mоб )......................................................................................... 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

Вф =В+0,2, (13)

где В – ширина сгустителя, м.

Вф =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 mоб. – масса оборудования, кг;

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

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

g – ускорение силы тяжести, м/с2 ;

Кдин. – коэффициент динамичности;

Кдин.= 1,2

mф. – масса фундамента, кг;

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

Кпер.= 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;

Lб – длина сеточного барабана, м:

Масса фундамента, кг, рассчитываем по формуле

(17)

где hф. – высота фундамента,м;

hф. – 0,5;

pф. – плотность фундамента, для бетона pф. =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 - 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 Qi – производительность потока i – го полуфабриката, кг/сутки;

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

Q – производительность бумагоделательной машины, т/сутки.

химические потери

химические потери

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 %.

Рв =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 %.

Рв =0,7+0,3=1 %

б) в сульфатном производстве:

- сучки и непрвар – 3 %;

- целлюлоза 3 – го сорта – 0,7 %;

- безвозвратные потери – 0,3 %.

Рв =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

п =315 ;

е =375 ;

с =370 ;

б =480 ;

л =537

3.5. Определяем плотность древесины, кг/м3

смеси 1 =315*0,5+375*0,5=345 кг/м3

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

Наименование цеха или отдела

Число часов работы в сутки, час

Суточная производительность, т/сутки

Удельный расход воды, м3/т

Расход воды

суточный, м3 /сутки

годовой, тыс. м3 /год

расчетный, дм/сутки

1

2

3

4

5

6

7

1. Бумажная фабрика

22,5

200

33

6600

2277

81,4814

2. Отбельный цех 1

24

157,6232

60

9457,392

3262,8002

109,4605

2.1. Очистка беленой целлюлозы

24

157,6232

10

1576,232

543,8

18,2434

3. Отбельный цех 2

24

52,5410

60

3152,46

1087,5987

36,4868

3.1. Очистка беленой целлюлозы

24

52,5410

10

525,41

181,2664

6,0811

4. Варочно-очистной цех 1

24

168,5809

140

23601,326

8142,4574

273,1634

4.1. Сортировка и очистка

24

168,5809

95

16015,1855

5525,2389

185,3609

5. Варочно-очистной цех 2

24

58,7050

3,8

223,079

76,9622

2,5819

5.1. Сортировка и очистка

24

58,7050

14

821,87

283,5451

9,5123

Итого:

61972,9545

21380,6689

Таблица 3 – Расход электроэнергии

Наименование цеха или отдела

Число рабочих дней в году

Удельный расход электроэнергии, кВт/ч

Производительность

Расход электроэнергии

суточная т/сутки

годовая, т/год

суточный, кВт/ч

годовой, тыс. кВт/ч

1

2

3

4

5

6

7

1. Бумажная фабрика

345

865

200

69000

173000

59685

2. Отбельный цех 1

345

230

157,6232

54380,004

36253,336

12507,4009

3. Отбельный цех 2

345

230

52,5410

18126,645

12084,43

4169,1283

4. Варочно-очистной цех 1

345

156

168,5809

58160,4105

26298,6204

9073,0240

5. Варочно-очистной цех 2

345

156

58,7050

20253,225

9757,98

3366,5031

Итого:

257394,3664

88801,0563

Таблица 4 – Расход тепла

Наименование цеха или отдела

Суточная производительность, т/сутки

Наименование теплоносителя и его параметры

Удельный расход тепла

Расход тепла

т/т

МДж/т

суточный, ГДж

годовой, ГДж

1

2

3

4

5

6

7

1. Бумажная фабрика

200

пар,

0,3 МПа

3,0

8185,5

1637,1

564799,5

2. Отбельный цех 1

157,6232

пар

0,3 МПа

0,6

1637,1

258,0449

89025,4905

3. Отбельный цех 2

52,5410

пар

0,3 МПа

0,75

2046,375

107,5185

37093,8825

4. Варочно-очистной цех 1

168,5809

пар, 0,6 МПа

1,0

2759

465,1147

160464,5715

5. Варочно-очистной цех 2

58,7050

пар, 1,2 МПа

пар, 0,3 МПа

1,1

0,3

3069

818,55

180,1656

48,0529

62157,132

16578,2505

Итого:

2695,9966

230118,827

Скачать архив с текстом документа