MÔN: MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢNXUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY Chuyên đề : HỆ THỐNG CẬN THÙNG ĐẦU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA LÂM NGHIỆP  MÔN: MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY Chuyên đề : HỆ THỐNG CẬN THÙNG ĐẦU GVHD: ThS Nguyễn Duy Linh SVTH: Nhóm Tp Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 03 năm 2017 Môn: MÁY VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY Chuyên đề: HỆ THỐNG CẬN THÙNG ĐẦU GVHD: ThS Nguyễn Duy Linh SVTH: Nhóm DANH SÁCH NHĨM Ung Thị Bích Hạnh 14115447 Hồng Thị Dun 14115295 Lý Thị Cẩm Duyên 14115297 Hồ Diễm Trinh 14115400 Trần Thị Lệ Trinh 14115260 MỤC LỤC I BỂ PHỐI TRỘN Khái niệm: Công dụng: Yêu cầu: Cấu tạo: Nguyên tắc vận hành Thông số kĩ thuật: II THÙNG ĐIỀU TIẾT .8 Nhiệm vụ Cấu tạo Chức Nguyên lý hoạt động 10 III LỌC LY TÂM 10 Lọc ly tâm 10 1.1 Cấu tạo 10 1.2 Nguyên lí hoạt động 10 1.3 Phân loại, thông số kĩ thuật 11 Lọc nồng độ thấp .13 2.1 Cấu tạo: 13 2.2 Nguyên tắc hoạt động: .13 Lọc li tâm cấp 14 3.1 Cấu tạo 14 3.2 Chức năng: 14 3.3 Nguyên tắc hoạt động: .14 Cách bố trí hệ thống lọc 16 Những nhân tố ảnh hưởng đến hiệu lọc .17 Lọc ly tâm nhiều cấp .17 IV SÀNG BỘT 17 SÀNG HỞ 18 1.1 Cấu tạo: 18 1.2 .Nguyên lí họat động: .18 1.3 Ưu, nhược điểm: 19 SÀNG LI TÂM TRỌNG LỰC 19 2.1 Cấu tạo: 19 2.2 Nguyên lý hoạt động: .19 2.3 Ưu điểm: 20 SÀNG KÍN ÁP LỰC ( sàng cấp 1,2) .20 3.1 Cấu tạo: 20 3.2 Nhiệm vụ: 20 SÀNG LY TÂM 21 4.1 Cấu tạo 21 4.2.Nguyên lý hoạt động 22 4.3.Ưu nhược điểm .22 SÀNG HƯỚNG TÂM 23 5.1 Cấu tạo 23 5.2.Nguyên lý hoạt động 23 5.3 Ưu, nhược điểm 24 5.4 Hệ thống sàng tinh trước xeo 24 SÀNG KHE 25 SÀNG RUNG 25 SÀNG TRÒN 27 Một số loại sàng chọn khác 29 9.1 Sàng tinh Bippa 29 9.2 Sàng Covan 30 10 Bố trí hệ thống sàng 31 11 Các yếu tố ảnh hưởng lên trình sàng 32 12 Thông số phản ánh chất lượg sàng .34 13 Ảnh hưởng nồng độ bột vào sàng lên suất sàng 34 14 14.1 Cấu tạo lỗ sàng 34 Tấm sàng dạng lỗ 34 14.2 Sàng dạng khe 35 MƠN THIẾT BỊ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT GIẤY Hình 1: hệ thống cận thùng đầu I BỂ PHỐI TRỘN Khái niệm: Bể phối trộn ( mixing chest): bể chứa lớn có quậy liên tục dùng để phối trộn loại bột sau bột nghiền với tỷ lệ thích hợp loại bột theo yêu cầu chủng loại giấy cần sản xuất Bể chứa đầu máy( Machine chest): bể chứa lớn có quậy liên tục dùng để chứa bột sau phối trộn Tại bể chứa đầu máy người ta thực phối trộn bột giấy với phụ gia theo yêu cầu, sẵn sàng chuẩn bị để bơm sang hịm điều tiết Cơng dụng: Bể phối trộn bể lớn, sử dụng để trộn loại bột giấy, chất độn chất phụ gia với Hỗn hợp nguyên liệu cho vào bể, nơi bơm vào thùng đầu phân tán đồng chuyển động máy Công dụng bể để trì lượng bột định chuẩn bị sẵn cho máy xeo hoạt động liên tục trường hợp cơng đoạn nghiền lí mà phải ngưng lại thời gian ngắn Nếu bể có cố khâu nghiền mà phải dừng máy xeo tiêu hao lượng sản phẩm lớn trình đứng máy khởi động máy trở lại, chưa đạt ổn định chất lượng giấy Yêu cầu: Kiểm soát đảm bảo nguyên liệu bể phối trộn khơng tràn ngồi khơng mức q thấp so với cánh khuấy hình 2: bể phối trộn Cấu tạo: bể chứa lớn, có khoảng đường pống đưa vào bên có cánh khuấy Nguyên tắc vận hành Dung dịch sau nghiền đạt, bơm vào hồ này, sau cho CaCO 3, dung dịch tinh bột cation…vào theo hàm lượng tính trước Hồ có hai ngăn, dung dịch cần khuấy trộn bơm vào ngăn thứ Sau bơm ngược trở lại ngăn thứ hai nhờ máy bơm hoạt động liên tục Từ ngăn thứ hai, hỗn hợp lại tiếp tục chảy tràn sang ngăn thứ Quá trình thực liên tục, đảm bảo hỗn hợp huyền phù khuấy trộn đồng đều, từ ngăn thứ hai, hỗn hợp bơm lên level box, tiếp tục công đoạn q trình sản xuất Thơng số kĩ thuật: Thể tích khoảng 10 m3 Bột bơm: loại li tâm, cơng suất 20 HP, vận tốc:1450 vịng/ phút Motor: cơng suất 90 KW, vận tốc:1450 vịng/ phút Cơng suất 15-20 tấn/ ngày II THÙNG ĐIỀU TIẾT Hình 3: thùng điều tiết  Được làm thép, inox, SUS 304  Nồng độ bột: 3-8%  Năng suất 10-80 tấn/ngày Nhiệm vụ Là thùng chứa bột, kích thước nhỏ, nằm trung gian bể chứa đầu máy bơm quạt Cơng dụng hịm điều tiết để trì dòng chảy ỏn định bột từ bể chứa đầu máy sang sang bơm quạt Dòng bột hòm điều tiết lúc có nồng dộ khoảng 3-4 % hịa lỗng nước trắng( nước tgu hồi từ bột phần lưới máy xeo) tới nồng độ khoảng 0.6% trước vào bơm quạt để sang thiết bị tinh lọc sàng chọn trước lên máy xeo 10 SÀNG HƯỚNG TÂM 5.1 Cấu tạo - Sàng lỗ - Lưới sàng có nhiều lỗ hình trịn (các phần tử có kích thước ngắn, to qua được, phần tử có kích thước dài bị giữ lại) - Sàng khe (các phần tử có kích thước dài, mảnh qua, phần tử thơ, to bị giữ lại ) bố trí sau sàng lỗ 5.2 Nguyên lý hoạt động Bột thô vào từ khoang nhờ áp lực chân không tạo thành cánh gạt quay khoang trong, bột hợp cách lọt qua lỗ sàng lọt vào khoang mảnh bột sống bị chặn lại khoang gom riêng cách liên tục Thiết bị áp dụng để sàng loại bột nhiều tạp chất dài thơ tránh tượng tạp chất dài vào cánh gạt Năng lực sàng hướng tâm sàng ly tâm khơng tận dụng lực ly tâm 5.3 Ưu, nhược điểm Ưu điểm: sàng loại bột nhiều tạp chất dài thô Nhược điểm: lực sàng sàng li tâm dòng bột lẫn nhiều bột tốt 5.4 Hệ thống sàng tinh trước xeo Sau qua khoang có chân khơng, dịng bột đưa vào hệ thống àng tinh nhằm mục đích loại bỏ lần cuối tạp chất có 26 kích thước lớn so với sơ sơi hạt chất phụ gia hợp cách giúp cho trình hình thành tờ giấy Về cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị sàng dùng hệ thống sàng tinh tương tự sàng áp lực dùng khâu xử lý bột sau nấu khoan lỗ ( hole screen ) sàng khe ( slot screen ) Chỉ có khác sàng lỗ kích thước lỗ sàng nhỏ ( đường kính lỗ sàng khoảng 0.5mm- dùng cho sản xuất giấy bao bì, 0,2-0,3mm dùng cho sản xuất giấy cao cấp hơn), cịn sàng khe kích thước khe nhỏ ( chiều rộng khe khoảng 0,1-0,5mm ) Ngày sàng khe sử dụng Năng lượng điện tiêu hao cho khâu sàng dùng sàng khe khoảng 20-40kWH/1 bột KTĐ, dùng sàng lỗ lượng tiêu hao Nồng độ bọt vào sàng 2-5% Sau tinh lọc sàng tinh dịng bột hịa lỗng tới nồng độ khoảng 0,5% bơm vào thùng đầu máy xeo để xeo giấy Đối với sàng ly tâm đường kính lỗ thường 1,2 – 2,5mm, sử dụng rộng rãi từ 1,4-2,5 mm Cịn sàng kín có đường kính lỗ từ 1,3-2,4mm Cịn sàng có đường kính >2,5mm dùng để sàng thơ 27 SÀNG KHE Chiều ngang khe hở khoảng 0,1-0,5mm, bên lối rộng hơn, sợi dễ lọt qua Tỷ lệ hở sàng khe khoảng – 7%, thấp so với sàng lỗ, lực sàng khe thấp sàng lỗ nồng độ dòng bột vào thường khoảng từ -4,5% - Ưu điểm: thích hợp cho việc tách loại sợi tạp ngắn - dày ( có nhiều bột bột tái sinh ) Nhược điểm: lực sàng khe thấp sàng lỗ SÀNG RUNG 1.1 Cấu tạo: Sàng rung chế tạo chủ yếu từ sắt hợp kim, bao gồm phận như: Thùng sắt, mặt sàng, motor, khớp nối lệch tâm,lị xo,… Mặt sàng có lỗ tròn chế tạo kim loại dựa phương pháp dập lỗ máy ép đục lỗ Trục lớn nối với motor qua khớp nối bố trí lệch tâm Hai trục nhỏ nối với lò xo Các phận kết hợp với tạo chuyển động rung quay cho sàng Bột chưa sàng dẫn qua ống cong trải khắp mặt sàng Trên mặt sàng có chặn để hạn chế, không cho bột chảy manh, bột chưa sàng theo ống thải Mặt sàng đặt thùng sắt có đáy nghiên định hướng chảy bột qua sàng Để sàng không bị vướng va chạm với phận khác phải có khoảng cách mặt sàng đáy thùng sắt Trong thùng sắt ( phần sàng ) có máng điều chỉnh mức độ Bột tốt lọt xuống sàng dẫn đi, bột xấu thải 28 Trên mặt sàng có ống phun rửa để tránh bột tốt chưa sàng bám theo cặn để điều chỉnh nồng độ bột bột đặc Hình 15: sàng rung 1.2 Nhiêm vụ Xử lý phần bôt thải sàng áp lực nhằm tái sử dụng lại lượng nước phần bột thải 1.3 Nguyên lý hoạt động Phần bột từ sàng áp lực dẫn vào thùng, sau dẫn vào sàng qua ống cong Khi vận hành, bột sau đưa vào mặt sàng tác dụng lực ly tâm nước bột bị nẩy lên khỏi bề mắt sàng Do sàng đặt nghiên nên bột nước chuyển động tương mắt sàng lọt qua lỗ sàng Bôt xấu cặn không lọt qua lỗ sàng chuyển dần từ từ Bột tốt chứa thùng phía tái sử dụng Thơng số thiết bị 29 Bảng 3: Máy 102E-029: loại 1000k Cơng suất, tối đa - Bột lỗng - Bột đặc Nồng độ bột - Bột loãng - Bột đặc Lỗ sàng Lượng nước phun - Bột loãng - Bột đặc Áp lực nước phun Độ rung Điều khiển motor Vòng quay motor Tấn/24h % khơ tuyệt đối , mm Lít/phút 10 - 33 15 - 65 Bột sớ dài (0,4 – 0,6) Bột sớ ngắn (0,6-1,0) Bột (0,8-1,5) 2,0 Bar Mm Tối đa 60 Tối đa 30 Tối thiểu 10-12 đối Kw Vòng/phút vòng/phút (50Hz) 720 ng/phút với 690 SÀNG TRỊN 8.1 Cấu tạo Sàng trịn làm thép, có dạng hình trụ, có ống cho dòng bột vào với áp lực lớn, ống lấy bột tốt ra, ống lấy chất thải loại ngồi Bên sàng có lưới hình trụ cố định, trục quay có gắn gạt 8.2 Nguyên lý hoạt động Dòng bột vào bơm từ lọc cát cấp với áp lực khoảng atm theo phương tiếp tuyến với sàng Trong sàng trịn có chi tiết thiết bị có tác dụng hướng dòng bột vào lưới, gạt quay với tốc độ lớn Sau đó, với áp lực ly tâm dòng vào lực ly tâm gạt quay với vận tốc lớn, dịng bột có kích thước xơ sợi nhỏ khe lưới ngồi lưới dẫn ngồi theo ống dẫn bột tốt Dịng bột có kích thước lớn khe lưới bị cản lại rơi xuống sàng lưới theo đường ống 30 đến ống dẫn bột thải loại Quá trình thực liên tục            - 8.3 Thông số kỹ thuật  Thông số kỹ thuật sàng 102E-206 Nhà sản xuất động cơ: Siemens Kích thước khe sàng: 0,35 mm Vòng quay roto: 200 – 400 vòng/phút Vòng quay motor: 1470 vòng/phút Điện năng: 50Hz, 53A, 500V Công suất motor: 37KW Áp lực vận hành tối đa: 3,5 bar Nồng độ bột tối đa: 1,4% Chênh lệch áp suất: 0,08 – 0,2 bar Công suất sàng: 200 tấn/ngày Thông số kỹ thuật sàng 102E-207 Nhà sản xuất động cơ: chế tạo Phần Lan ( Fineland) Kích thước khe sàng: 0,35 mm Vịng quay roto: 200 – 400 vòng/phút Vòng quay motor: 1472 vòng/phút Cos : 0.85 Điện năng: 50Hz, 55A, 500V Công suất motor: 37KW Áp lực vận hành tối đa: 3,5 bar Nồng độ bột tối đa: 1,4% Chênh lệch áp suất: 0,08 – 0,2 bar Áp lực vào:2 – 2,5 bar Áp lực xả: – 2,5 bar Trọng lượng motor: 325 kg Công suất sàng: 200 tấn/ngày Một số loại sàng chọn khác 9.1 Sàng tinh Bippa Đây loại sàng tinh hãng Voith Đức chế tạo, đươc bố trí dây chuyền với nhiệm vụ sàng tinh loại bỏ tạp chất bó sợi chưa phân tán hết 31 Hình 16: máy sàng Bippha Voith 9.1.1Cấu tạo: Sàng làm thép, có hình trụ nằm ngang, bên sàng có lắp lưới sàng gần khung cố định tạo thành lưới hình trụ nằm ngang Trên trục sàng gắn tắm gạt áp vào mặt lưới phía bên sàng Các gạt có nhiệm vụ khuấy trọn bột làm mặt phía bên lưới sàng Lưới sàng chia vùng theo chiều dài thân sàng, đường kính lỗ mặt sàng giảm chênh từ 0,3 – 0,5 mm tương ứng với pha loãng mức độ thải cận vùng Thường sàng có đường kính lỗ vùng 1,8mm, vùng II 1,6mm, vùng III 1,4mm sàng bột sunfit; dòng bột sunlfat đường kính lỗ tương ứng với vùng I, II, III – 2,8mm; 1,8 – 2,6mm; 1,2 – 2,4mm 9.1.2 Nguyên lý hoạt động: Bột vào sàng có nồng độ 0,25 – 0,5 %, áp lực 2,5 – 2,8 atm qua vùng I,II,III Khi sàng quay tạo lực ly tâm làm văng bột từ lưới sàng, bột tốt lọt qua lưới sàng chảy xuống qua cửa bụng sàng Phía đầu đối diện sàng bố trí đường nước vào bể để pha loãng bột cặn theo chiều ngược lại đường bột vào, bột cặn lại sau qua vùng I, II, III thải qua cửa ống phía đầu có nước vào 32 Sàng Bippha có hiệu làm viêc cao, chất lượng bột đồng đều, lượng thải cận phạm vi từ – % 9.2 Sàng Covan Được sử dụng Canada ( năm 1937 ) Sàng làm việc theo nguyên tắc ly tâm sàng Bippha Hình 17: Sàng Covan Một số loại sàng áp lực sử dụng: 33 Sàng áp lực Walmet TAP 34 10 Bố trí hệ thống sàng Mục đích: cao suất làm việc máy sàng mà chế tạo máy sàng to, cồng kềnh để phục vụ dây chuyền sản xuất có cơng suất lớn Vì vậy,người ta bố trí máy sàng làm việc theo hệ thống Hình 18: Sơ đồ đưa bột đến hệ thống sàng kín Hình 19: Sơ đồ đưa bột đến hệ thống sàng hở 11 Các yếu tố ảnh hưởng lên trình sàng Sự phân bố xơ sợi sàng Quá trình sàng vật liệu xơ sợi máy xảy chủ yếu dạng huyền phù qua lỗ sàng tác dụng áp lực Quá trình sàng trình phân loại xơ sợi thơng qua phương tiện sàng bố trí máy sàng Các xơ sợi đơn lẻ có qui cách, 35 hình dạng ( độ dài, đường kính tương đương, chùm xơ,…) nằm giới hạn cho phép gọi bột đạt chất lượng hay bột hợp cách theo dòng nước lọt qua lỗ sàng, phần xơ sợi có kích thước lớn khơng lọt qua lỗ sàng giữ lại lỗ sàng gọi phần bột không hợp cách Quá trình chảy huyền phù bột qua lỗ sàng chảy lớp lỗ sàng phức tạp, chảy tạo thành lớp lọc liên tục chúng có khả giữ lại xơ sợi có kích thước nhỏ lỗ sàng Chiều dày độ bám chặt lớp xơ có ảnh hưởng lớn lên đặc tính ( số lượng chất lượng) trình sàng Nhưng lớp xơ sợi tạo thành mức độ hợp lý lại yếu tố thuận lợi đáp ứng yêu cầu trình sàng tiêu số lượng chất lượng Lưới sàng vai trị vật giữ lại tạp chất bẩn xơ sợi khơng hợp cách mà cịn gây ảnh hưởng lên dòng nước chảy vùng sàng Đặc trưng dòng nước chảy phụ thuộc nhiều vào thơng số sàng ( đường kính, khoảng cách hở lỗ sàng , độ tinh nhẵn bề mặt lưới sàng,…) Như vậy, trình sàng vật liệu xơ sợi xảy phức tạp đồng thời xảy nhiều tượng - Thay đổi hướng dịng chảy lớp lỗ sàng phụ thuộc vào thông số thiết kế chế tạo sàng - Làm thay đổi khả lọt qua lỗ sàng xơ sợi liên tục có lớp xơ bám lên - Làm thay đổi đại lượng áp lực lọc phá huỷ vf thay đổi liên tục lớp xơ Quá trình cần phải tính tốn giải cách kĩ lưỡng thơng số Khi nghiên cứu q trình sàng, người ta đưa tượng xảy sau: 36 - Nồng độ bột đén sàng cao nồng độ bột sau sàng, có nghĩa trình sàng đồng thời với q trình đặc bột - Hiệ tượng xảy sàng thay đổi dòng chảy dòng chất lỏng, dịng chảy gây bám lớp xơ mặt sàng làm tăng thêm nồng độ chất xơ - Chất lượng bột phụ thuộc vào đặc tính hình học, thuỷ lực học sàng thành phần bột Hình 20:Sự xếp xơ sợi qua sàng 12 Thông số phản ánh chất lượg sàng Thông số phản ánh chất lượng sàng đặc trưng hệu mức độ làm bột mà xác định tỷ lệ tương đối lượng bột vào sàng, lượng bột lại sàng lượng bột khỏi sàng Hiệu làm sàng phụ thuộc vào đường kính lỗ sàng nồng độ bột sàng Lỗ sàng nhỏ hiệu làm tăng ngược lại, nồng độ bột cao hiệu qua làm gảm 37 13 Ảnh hưởng nồng độ bột vào sàng lên suất sàng Giữa nồng độ bột thể tích bột sàng có giống việc định suất loại sàng Khi tăng nồng độ bột lên đến 1% suất bột tăng , tăng cao 1% suất giảm Nồng độ bột tối ưu nằm khoảng 0,9-1,2% 14 Cấu tạo lỗ sàng 14.1 Tấm sàng dạng lỗ Đường kính cảu lỗ bên lối vào sợi thường – mm ( bột gỗ cứng sử dụng lỗ sàng 1mm, gỗ mềm mm ) Lỗ sàng thường khoan hình theo chiều dày sàng, đường kính lối lớn đường kính lối vào sợi giúp cho thoát bột qua lỗ dễ dàng Tỷ lệ hở sàng khoảng 10 -23 % ( thường 12 % ) Nồng độ dòng bột vào khoảng – 4,5 % Đối với àng ly tâm đường kính lỗ thường 1,2 – 2,5 mm, sử dụng rông rãi từ 1,4 – 2,5 mm Còn sàng kín có đường kính lỗ từ 1,3 – 2,4 mm Cịn sàng có đường kính >2,5 mm thường dùng để sàng thơ Hình 21: Bố trí lỗ mặt sàng a) Ưu điểm: Năng lực sàng cao sàng dang khe Thích hợp với việc tách loại sợi dài mỏng, nên thường sử dụng để sàng chọn bột hóa 38 Sàng lỗ cịn dùng làm thiết bị phân loại sợi, tách riêng sợi sài sợi ngắn ( dòng bột lọt qua sàng chứa nhiều bột ngắn ) Khi sử dụng với chức này, đường kính lỗ thường nhỏ ( 1,4 mm ), nồng bột khoảng 3,5 – % b) Nhược điểm: không phù hợp với việc tách loại sợi tạp ngắn dày hành nặng nề, chiếm nhiều mặt có ưu điểm sàng phần cặn lưới tốt 14.2 Sàng dạng khe Lưới sàng dạng khe hẹp Chiều ngang khe hở khoảng 0,1-0,5mm, bên lối rộng hơn, sợi dễ lọt qua Tỷ lệ hở sàng khe khoảng – 7%, thấp so với sàng lỗ, lực sàng khe thấp sàng lỗ nồng độ dòng bột vào thường khoảng từ -4,5% a) Ưu điểm: thích hợp cho việc tách loại sợi tạp ngắn dày ( có nhiều bột bột tái sinh ) b) Nhược điểm: lực sàng khe thấp sàng lỗ 39 Tài liệu tham khảo: Bài giảng “Công nghệ sản xuất Xenlulose” Ths Đặng Thị Thanh Nhàn Bài giảng “Công nghệ làm cenlulozo” ThS Lê Thanh Thùy Công nghệ sản xuất bột giấy giấy – ThS Cao Thị Nhung 4.http://doc.edu.vn/tai-lieu/bao-cao-thuc-tap-nha-may-giay-binh-an43608/ 40