Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy xeo giấy lưới nghiêng để sản xuất giấy từ nguyên liệu bột sợi dài công suất 200 kg ngày

Tên đề tài : Nghiên cứu, thiết kế, chế tao máy xeo giấy lưới nghiêng để sản xuất giấy từ nguyên liệu bột sợi dài công suất 200 kg./ ngày.. Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu thiết kế m

Bộ công thương Tổng công ty giấy việt nam Viện công nghiệp giấy và xenluylô

Cơ quan chủ trì: viện công nghiệp giấy và xenluylô

Chủ nhiệm đề tài: Khổng Phúc Khoa

Kỹ sư cơ khí – Nghiên cứu viên

7625

28/01/2010

Hà nội - 12/2009

Mục lục

Phần I : Lịch sử phát triển các dạng máy xeo giấy 6

Phần II : Lập phương án tính toán thiết kế máy xeo lưới nghiêng 16

2.1 Tính toán khả năng thoát nước trong vùng hình thành tờ giấy 16 2.2 Lập phương án tính toán,thiết kế máy xeo lưới nghiêng 18 2.3 Thiết kế máy xeo lưới nghiêng 22 2.4 Thiết kế dây chuyền máy xeo lưới nghiêng để sản xuất 23 giấy từ bột xơ sợi dài

Phần III : Chế tạo và lắp đặt máy xeo lưới nghiêng và cả dây 26

chuyền thiết bị xeo lưới nghiêng

3.1 Chế tạo các cụm chi tiết của máy xeo lưới nghiêng 26

3.3 Lắp đặt dây chuyền thiết bị xeo lưới nghiêng 29

Phần IV : Chạy thử dây chuyền thiết bị xeo lưới nghiêng 31

4.1 Mục đích của quá trình chạy thử máy 31 4.2 Chạy thử không có nguyên liệu dây chuyền xeo lưới nghiêng 31 4.3 Nguyên vật liệu dùng cho sản xuất thử nghiệm 32 4.4 Quá trình sản xuất thử nghiệm trên dây chuyền thiết bị 32

xeo lưới nghiêng

` 4.5 Đánh giá kết quả chạy thử dây chuyền thiết bị xeo 33

lưới nghiêng

Thông tin chung về đề tài

1 Tên đề tài : Nghiên cứu, thiết kế, chế tao máy xeo giấy lưới nghiêng để sản

xuất giấy từ nguyên liệu bột sợi dài công suất 200 kg./ ngày

2 Mục tiêu của đề tài :

Thiết kế chế tao máy xeo giấy lưới nghiêng để sản xuất giấy từ bột xơ sợi dài công suất 200 kg./ ngày

3 Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu thiết kế máy xeo giấy lưới nghiêng để sản xuất các loại giấy

đặc chủng từ nguyên liệu bột giấy xơ sợi dài : Lập phương án kỹ thuật, tính toán chọn vật liệu, thiết kế phần lưới nghiêng và tận dựng các trang thiết bị sẵn có củaViện để tạo lập các phần ép lưới, sấy khô, cuộn giấy phù hợp đạt công suất 200 kg/ ngày

- Chế tạo máy xeo lưới nghiêng công suất 200 kg/ ngày : Chế tạo hệ thống lưới

nghiêng và các cụm chi tiết khác còn thiếu trong các phần khác như : ép ướt, sấy gia keo, cuộn giấy

- Lắp đặt, chạy thử, đánh giá kết quả về công suất, chất lượng của thiết bị cũng như sản phẩm của máy là giấy từ nguyên liệu sợi dài

- Sản xuất thử 100 kg giấy có xơ sợi dài

4 Sản phẩm tạo ra :

Máy xeo giấy lưới nghiêng công suất 200 kg/ ngày để sản xuất giấy từ bột có xơ sợi dài

Vỏ các loại cây(dó, dướng…) được bóc tách từ thân cây đem ngâm trong nước vôi để được làm mềm và tách bớt nhựa, sau đó được đem rửa và giã bằng chày

và cối hoặc đập bằng các dùi để cho xơ sợi được tơi ra khi cho vào nước khuấy lên, các xơ sợi được phân tán đều Sau đó người ta dùng lưới( còn gọi là liềm)

để xeo thành tờ giấy rồi đêm ép cho bớt nước và phơi khô

Theo dần với thời gian khi khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển thì công việc sản xuất giấy cũng ngày phát triển mạnh mẽ từ công nghệ đến thiết bị, từ quy mô sản xuất đến chất lượng, chủng loại sản phẩm, nguyên liệu làm giấy cũng đa dạng từ các loại gỗ, tre, nứa đến các loại cây thân thảo Các loại hoá chất cũng được thay đổi trong quá trình sản xuất giấy, vôi đã được thay thế bằng NaOH, Na2S Công đoạn tẩy trắng bột bằng hoá chất có và không có tác nhân clo đã được áp dụng Loài người đã biết dùng hơi nước để rút ngắn quá trình ngâm ủ và phơi bằng quá trình nấu và sấy, dùng điện, điện tử để cơ khí hoá và tự động hoá quá trình sản xuất giấy

Riêng công đoạn xeo giấy là công đoạn rất quan trọng vì công đoạn này tạo

ra tờ giấy từ hỗn hợp nước và bột Từ thủa sơ khai ban đầu người ta dùng một loại dụng cụ gọi là liềm (là loại lưới làm từ tre nứa bện lại) với 2 tay vừa khuấy lắc vớt bột trong bể chứa lên , một lớp bột được bám vào mặt trên của liềm Người ta tách lớp bột đó ra khỏi liềm rồi đem vào ép cho bớt nước trước khi

Hai loại máy xeo này dùng để sản xuất các loại giấy in, giấy viết, giấy bao gói, các loại các tông hòm hộp Mà nguyên liệu của nó là các loại bột sợi ngắn , trung bình và dài có nguồn gốc từ gỗ mềm, gỗ cứng, tre, nứa và các cây thân thảo như rơm rạ vv…có độ dài xơ sợi nhỏ 4 mm

Với các loại giấy lọc, giấy dó, dướng cổ truyền có xơ sợi rất dài thì hiện nay ở Việt Nam chưa có thiết bị để xeo nên chỉ xeo thủ công thành từng tấm ở các làng nghề

Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô là một viện nghiên cứu chuyên ngành duy nhất có nhiệm vụ nghiên cứu công nghệ, thiêt bị để sản xuất các loại bột giấy và giấy

Trong những năm qua các đề tài nghiên cứu công nghệ sản xuất các loại giấy (nhất là các loại giấy có xơ sợi dài như giấy dó, dướng) của Viện đã được hoàn thành tốt ở mức khẳng định công nghệ và làm thử ở trong phòng thí nghiệm Tuy vậy khi triển khai sản xuất thử với quy mô 100 – 200 kg/ ngày cũng gặp rất nhiều khó khăn vì các thiết bị để sản xuất thử không có Vì trong xưởng thực nghiệm của Viện chỉ có một máy xeo lưới dài được chế tạo tại Cộng Hoà Dân chủ Đức từ những năm 60 của thế kỷ trước

Vào năm 1997 Viện cũng có sản xuất thử trên máy xeo lưới dài này loại bột từ

vỏ cây dó nhưng không xeo được, còn các cơ sở sản xuất khác trong nước cũng không có

Do vậy, theo đề nghị của Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô, Bộ Công

thương đã giao cho Viện thực hiện đề tài :” Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy xeo giấy lưới nghiêng để sản xuất giấy từ nguyên liệu bột sợi dài công suất

200 kg/ngày”

Nội dung nghiên cứu của đề tài :

- Nghiên cứu thiết kế máy xeo giấy lưới nghiêng để sản xuất các loại giấy đặc chủng từ nguyên liệu bột giấy xơ sợi dài : Lập phương án kỹ thuật, tính toán và chọn vật liệu để thiết kế phần lưới nghiêng và tận dụng các trang thiết bị sẵn

có của Viện để tạo lập các phần ép lưới, sấy khô, cuộn giấy phù hợp đạt công suất 200 kg/ ngày

- Chế tạo máy xeo lưới nghiêng công suất 200 kg/ ngày : Chế tạo hệ thống lưới

nghiêng và các cụm chi tiết khác còn thiếu trong các phần khác như : ép ướt, sấy gia keo, cuộn giấy.v.v…

- Lắp đặt, chạy thử, đánh giá kết quả về công suất, chất lượng của thiết bị cũng như sản phẩm của máy xeo sản xuất giấy từ nguyên liệu sợi dài

- Sản xuất thử 100 kg giấy từ xơ sợi dài trên máy xeo vừa chế tạo và lắp đặt

Phần I:

Lịch sử phát triển các dạng máy xeo giấy

1.1 Xeo giấy thủ công

Khi khoa học kỹ thuật chưa phát triển loài người đã tìm ra cách làm giấy đơn

giản nhất: Từ vỏ cây được bóc ra đem ngâm trong nước (sau này là dùng vôi)

cho bớt nhựa và mềm ra, để làm tơi vỏ cây thành bột người ta dùng chày cối để

giã hoặc dùng gậy để đập sau đó đưa vào bể chứa cho nước vào khuấy lên

Quá trình tạo ra tờ giấy từ bột gọi là xeo giấy, quá trình này bao gồm: tách

nước ra khỏi bột, phân bố đều các xơ sợi giấy trên một mặt (có thể dùng keo để

tăng cường liên kết cho các xơ sợi), hai công việc này phải thực hiện một cách

đồng thời

Dụng cụ xeo giấy thủ công là cái liềm (thực chất là khung lưới) đươc làm từ

các nan tre nứa bện lại (có khi dùng luôn lưới đồng, inốc, nilon) có khung tăng

3 – Hỗn hợp nước và bột giấy (còn gọi chung là bột giấy)

H – Chiều cao lớp bột trên liềm (chiều cao hình thành tờ giấy) Theo hình vẽ 1.1 Khi xeo giấy người thợ thủ công dùng gậy khuấy đều bột rồi

đưa liềm cách mặt nước một khoảng là H (khoảng 200 – 500 mm.) rồi hai tay

2

vừa lắc vừa từ từ kéo liềm lên, một lớp bột được bám đều trên bề mặt của liềm, sau khi đưa liềm ra ngoài bể bột người ta tách lớp bột đó ra khỏi liềm , đem vào

ép cho bớt nước và để các xơ sợi giấy bám chặt vào nhau hơn rồi đem đi phơi khô

Như vậy, là chất lượng của tờ giấy hoàn toàn phụ thuộc vào tay nghề và kinh nghiệm của người thợ Khi xeo giấy thủ công bề dày của tờ giấy không chỉ phụ thuộc vào nồng độ bột, mà còn phụ thuộc vào chiều cao H của lớp bột trên liềm, nếu chiều cao lớn thì giấy sẽ dày hơn còn độ đồng đều của tờ giấy không chỉ phụ thuộc vào độ tơi của bột mà còn vào biên độ và tần số lắc của tay thợ Nhìn chung xeo giấy thủ công ta thấy có các hạn chế :

- Năng suất của công nghệ này thấp do làm bằng tay, sấy phụ thuộc vào năng lượng tự nhiên là mặt trời

- Độ dày của các tờ giấy không đều nhau, do nồng độ bột luôn giảm dần và chiều cao H không chính xác trong mỗi lần xeo

- Bề mặt của tờ giấy không nhẵn do giấy ướt được ép cùng nhau thay vì các mặt của mỗi tờ giấy không được ép vào các mặt nhẵn

Tuy nhiên xeo giấy thủ công có các ưu điểm là :

- Không đòi hỏi đầu tư cao, các dụng cụ đơn giản dễ làm

- Xeo được tất cả các loại giấy có xơ sợi dài và rất dài

- Có thể được các loại bột có nồng thấp đến 0,05 % vì bột loãng khi xeo người

ta có thể đưa liềm xuống sâu tức là tăng chiều cao H

1.2 Máy xeo giấy lưới dài :

Hình 1.2 Sơ đồ máy xeo lưới dài đơn giản nhất

6 Lưới ni lông (hoặc lưới đồng)

H Chiều cao lớp bột trên lưới ( chiều cao hình thành tờ giấy)

Nhìn vào hình vẽ 1.2.sơ đồ nguyên lý của máy xeo lưới dài thì đây là loại máy xeo lưới dài đơn giản nhất

Bột được bơm trực tiếp vào hòm phun bột(1) hoặc từ thùng cao vị xuống, bột có nồng độ khoảng 0.4% – 1.2% được phun lên bề mặt lưới (6) đang chuyển động có bàn lưới (3)đỡ ở dưới nhờ các chuyển động quay của lô trục bụng (7) , các suốt đỡ lưới (4) và cùng lô trục ngực (2) dẫn động, một chiều cao của lớp bôt trên lưới là H ( khoảng 10 – 30 mm.) được tạo ra Nước được thoát từ từ qua lưới nhờ trọng lực của nó và sức hút ly tâm của các chuyển

đông quay của suốt đỡ lưới Nước được tiếp tục hút ra bởi các hòm hút chân không (5) và lô trục bụng (7) nhờ được nối với các bơm hút chân không, khi

đó độ khô của lớp bột đạt khoảng 10% – 15%

Toàn bộ dàn lưới được kết nối với cơ cấu rung lắc ngang nhằm để các xơ sợi được phân bố đều trên mặt lưới, tần số lắc tăng dần cùng với tốc độ chuyển đông của lưới biên độ của lắc tăng dần cùng với định lương giấy ( độ dày của giấy)

Giấy được tách ra khỏi lô trục bụng chuyển sang cặp ép ướt, thông thường cặp lô ép ướt (8) có lô trên làm bằng đá granit, lô dưới là cao su có chăn len

đỡ dưới giấy, mặt đá granit làm cho mặt giấy lúc ướt phẳng đi và nhờ lực ép

mà các xơ sợi giấy bám chặt vào nhau hơn đồng thời cũng giảm bớt được lượng nước trong giấy ( áp lực theo chiều dài lô ép khoảng 18 – 60 kg/ cm) Tuỳ theo từng loại máy nhưng thông thường người ta bố trí 3 cặp ép có sự

đảo mặt để cả 2 mặt của tờ giấy được tiếp xúc với lô đá

Sau khi giấy ra khỏi các cặp ép ướt độ khô của giấy đạt khoảng 30% - 40% thì bắt đầu vào công đoạn sấy khô, các lô sấy (9) được làm bằng gang xám bên trong rỗng để đưa hơi nước vào nâng nhiệt độ bề mặt lô lên từ 950c –

1300c Mặt khác từ trong lô sấy có bố trí các gầu múc hoặc các ống xi-phông

Để nâng cao hiệu suất sấy người ta còn lắp thêm hệ thống hút ẩm và trao

đổi nhiệt trong quá trình sấy

Sau khi giấy được sấy khô thì đi sang cơ cấu cuộn (10) để cuộn lại thành các cuộn giấy thành phẩm đầu máy

Để làm cho bề mặt tờ giấy phẳng hơn trước khi cuộn người ta còn lắp 1 máy

ép quang các lô ép làm bằng thép hoặc bằng giấy đặc biệt

Để sản xuất các loại giấy có bề mặt bóng nhẵn người ta còn lắp thêm hệ thống gia keo bề mặt bằng cao lanh, keo tinh bột và các hoá chất

Để nâng cao tốc độ của máy xeo ngày nay các máy xeo lưới dài đều bố trí 2 lưới với 1 hòm phun bột kín bột có áp lực cao được phun vào khe hở giữa lưới ngoài và lưới trong bọc vào lô trục ngực có hệ thống hút chân không để thoát nước nhanh, như máy xeo của công ty Giấy Bãi Bằng

Hình 1.3 Sơ đồ máy xeo dài lưới đôi

1 Lưới ngoài

2 Lưới trong

3 Hòm phun bột

4 Lô trục ngực có hút chân không

Máy xeo lưới dài có rất nhiều ưu điểm nổi bật là:

Là máy xeo có tốc độ lớn đạt vài ngàn m/ phút

Là máy có năng suất lớn có thể lên đến hàng ngàn tấn giấy/ ngày do có nhiều cặp ép ướt và nhiều lô sấy với khổ giấy rất rộng ( như giấy Bãi Bằng khổ rộng đến 3800 mm)

Là loại máy xeo chuyên dùng cao, sự hình thành tờ giấy đều và ổn định nhờ

có hệ thống rung lắc lưới, nên sản xuất các loại giấy in , giấy viết, giấy bao gói có chất lượng cao, bề mặt giấy nhẵn bóng

Là loại máy xeo được áp dụng các kỹ thuật tiên tiến nhất về tự động hoá, cơ khí hoá

Tuy nhiên máy xeo lưới dài có một số hạn chế :

Vốn đầu tư lớn hàng trăm triệu USD, khó chế tạo với nền công nghiệp như ở Việt Nam

43

Chỉ xeo được các dang bột có có xơ sợi dài vừa phải (chiều dài nhỏ hơn 4 mm.) và nồng độ bột khi xeo vừa phải (khoảng từ 0,4% đến 1,2 %)

Phạm vi thay đổi định lượng giấy hạn chế(từ 45 g/ m2 – 120 g/ m2) Khó đa dạng hoá sản phẩm

1.3 Máy xeo lưới tròn

Là loại máy xeo lưới được bọc ngoài một lô tròn hình trụ trong có xương và các nan đỡ

Hình 1.4 Sơ đồ máy xeo lưới tròn đơn giản

H Chiều cao lớp bột hình thành tờ giấy

Theo sơ đồ nguyên lý của một máy xeo lưới tròn đơn giản nhất trên hình 1.5 bột từ thùng cao cao vị (có khi gọi là thùng điều tiết) đi xuống hòm phun bột

(6), phun lên lô lưới (5) đang quay nước thoát xuống, bột bám 1 lớp vào bề mặt lô lưới, theo vòng quay của lô lưới lớp bột bám vào chăn len (8) nhờ lô cao su ép nhớm (1) như vậy chiều cao của lớp bột hình thành tờ giấy (H) là

điểm cuối của tấm môi cao su tiếp xúc với lô lưới lên đến mặt nước trên của bột trong hòm phun chiều cao này khoảng từ 50 – 300 mm tuỳ theo đường kính của lô lưới

Lớp bột trên chăn được hút bớt nước nhờ hòm hút chân không (2) đi vào bề mặt lô sấy (4) và bám vào lô sấy nhờ lô cao su ép bụng (10), nhờ nhiệt lượng của hơi nước giấy được sấy khô và cuộn vào cuộn (3)

Để cho chăn bớt nước trước khi nhận bột ở trên lô lưới máy xeo lưới tròn có cặp lô cao su ép chăn (7)

Để xeo được các loại giấy dày có định lượng 500 – 1000 g/ m2 và các loại giấy bao bì đúp lếch ( mặt trên trắng hay pha màu vàn đỏ, xanh.) các máy xeo lắp thêm nhiều lô lưới với các đường bột vào khác nhau

Để nâng cao tốc độ của máy xeo người ta lắp thêm nhiều lô sấy , để nâng cao hiệu suất giấy, các máy xeo có các hệ thống hút ẩm và trao đổi nhiệt Máy xeo lưới tròn có các ưu điểm là :

Kết cấu máy đơn giản dễ chế tạo và lắp đặt, có thể chế tạo các loại máy xeo lưới tròn tại Việt Nam

Máy dễ vận hành, dễ sửa chữa, khôi phục thay thế các cụm chi tiết của máy

Có thể sản xuất được nhiều loại giấy khác nhau với các định lượng từ 10 g/

m2 đến 1000 g/ m2

Tuy nhiên máy xeo lưới tròn có một số hạn chế sau:

Khó xeo được những loại bột có độ nghiền cao,

Do cung hình thành tờ giấy không đều, không tuyến tính, độ dốc không đều khi quay sinh lực ly tâm, nhất là tốc độ máy cao nên các xơ sợi phân bố không đều, dễ trượt bột

Tuy lô lưới quay nhưng so với các xương đỡ thì lưới vẫn coi như cố định nên các vị trí có các xương nước thoát không đều

Kết cấu của lô lưới tuy đơn giản nhưng để lưới tròn đều phải có các xương và lưới trong đỡ nên rất khó khăn trong khâu rửa lưới vì vậy chỉ trong thời gian ngắn lưới bị bẩn dắt các sợi bột nhỏ vào nên cứ 1 đến 2 tuần phải gỡ ra vệ sinh hoặc thay lưới mới

Các máy xeo lưới tròn ở Viêt Nam chỉ xeo được các loại giấy chất lương vừa phải làm các tông hòm họp, và bao gói, các loại giấy có xơ sợi không dài

1.4 Máy xeo hỗn hợp:

Là loại máy xeo kết hợp giữa xeo lưới dài và lưới tròn, có thể xeo các loại giấy có nhiều lớp khác nhau, các lớp đó được hình thành trên lưới dài, rồi phủ lên lớp giấy được hình thành trên lưới tròn

1.5 Máy xeo khô

Là loại máy xeo trong quá trình hình thành tờ giấy không dùng nước

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý máy xeo khô

1 Thiết bị đánh tơi xơ sợi

2 Thiết bị thổi xơ sợi

Đây là loại máy xeo giấy dùng không khí để vận chuyển xơ sợi, sau được

đánh tơi ở thiết bị (1) xơ sợi được quạt gió (2) đưa vào buồng tạo màng giấy (3) Tại đây nhờ hệ thống hút mà một lớp xơ sợi bám vào lưới đi ra, người ta phun một lớp keo (4)để kết dính các xơ sợi và đưa vào buồng sấy sơ bộ(5), rồi chuyển qua lô sấy (10) sấy khô để thanh giấy

Máy xeo này có thể sử dụng được rất nhiều chủng loại xơ sợi bông sợi, bột

gỗ nứa, sợi tổng hợp, sản phẩm này còn gọi là vải không dệt

Loại máy xeo này có các ưu điểm sau:

Tiêu hao năng lượng, nhiên liệu và nước ít

Sử dụng được nhiều dạng nguyên liệu hơn như bông sợi tổng hợp.v.v…

Làm được các loại giấy dày có định lượng cao từ 2000 – 3000 kg/m2dùng làm giấy bao bọc, băng giấy vệ sinh

Tuy nhiên sản phẩm của nó không dùng để in, để viết được

1.6 Kết luận:

- Các phương pháp và thiết bị xeo giấy như trên từ hiện đại đến thô sơ đều

có những mặt tốt và hạn chế: các loại máy xeo lưới tròn, lưới dài có công suất lớn sản xuất được các loại giấy in , viết, bao gói bao bì có chất lượng cao nhưng không sản xuất được các loại giấy có xơ sợi rất dài như dó, dướng, dùng trong các ngành văn hoá, giấy lọc

- Máy xeo khô thì chỉ sản xuất được các loại băng giấy vệ sinh, các giấy bọc không in, viết được

-Còn xeo giấy thủ công có thể xeo được các loại bột có xơ sợi rất dài, vì để xeo được các loại bột có xơ sợi dài đòi hỏi nồng độ bột khi xeo rất loãng đến 0,05% để các xơ sợi mới phân bố đều ra , và chiều cao lớp bột hình thành giấy (H) lớn Tuy nhiên do xeo bằng tay nên độ đồng đều của các tờ giấy không bằng nhau, mặt giấy không nhẵn

- Để sản xuất được các loại giấy có xơ sợi rất dài ở CHLB Đức, Nga đã thiết kế loại máy xeo giấy lưới nghiêng để thoả mãn điều kiện chiều cao lớp bột hình thanh tờ giấy lớn có thể từ 300 – 1000 mm Để sản xuất được các loại bột có xơ sợi dài và rất dài với nồng độ bột rất thấp để làm các loại giấy

kỹ thuật

1.7 Máy xeo lưới nghiêng

Là loại máy xeo có lưới nằm nghiêng vùng tiếp xúc với bột thoát nước , có

độ cao lớp bột hình thành tờ giấy lớn hơn so với máy xeo lưới dài và máy xeo lưới tròn, nồng độ bột lên lưới loãng nhỏ hơn so với nồng độ bột đi lên lưới dài và lưới tròn khoảng 10 lần

Chiều cao vùng hình thành tờ giấy có thể lên đến hàng 1000 mm

Hình 1.7 là sơ đồ nguyên lý của máy xeo lưới nghiêng đơn giản nhất Bột có nồng độ rất loãng ( khoảng 0.05 – 0.1 %) đi vào hòm phun bột (1) lên dàn lưới nghiêng (2) lưới ni lon đang chuyển động lên trên, một lớp bột được bám theo lưới lên cùng, nước thoát xuống, lớp bột cùng lưới ni lon (9) đi qua hòm hút chân không (3) để tách bớt nước độ khô đạt được 10 – 15 %, đi đến cặp ép trung gian (10) tại đây bột tiếp tục được ép bớt nước (độ khô đạt được

30 – 35%) và chuyển sang chăn len (4) và đi lên bề mặt lô sấy (5) nhờ lô cao

su ép bụng (8).Nhờ năng lượng của hơi nước giấy được sấy khô và cuộn thành phẩm (6)

Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý máy xeo lưới nghiêng đơn giản nhất

87

H

Động năng chuyển động của lưới và suốt đỡ lưới

Sức căng bề mặt của nước

Lực thuỷ tĩnh trên và dưới lưới

Với máy xeo lưới dài thì có công thức :

) (

.

2 2

R

v g

H g

v T v

(2.1)

H – Chiều cao của lớp bột qua trên suốt, cm

R – Bán kính của suốt đỡ lưới, cm

g – Gia tốc trọng trường, cm/ giây2

Với những máy xeo có tốc độ cao > 60 mét/ phút thì yếu tố động năng chuyển động của lưới và suốt đỡ được chú ý và bỏ qua 2 yếu tố sau , nhưng tốc độ máy xeo có tốc độ thấp <60 mét/ phút thì sự thoát nước trong vùng

R

H

P

V

hình thành tờ giấy phụ thuộc chủ yếu vào sức căng bề mặt của nước và áp lực của lớp bột trên lưới, còn sự phụ thuộc vào động năng của lưới rất nhỏ vì vậy

H g

v T

(2.2)

Hình 2.1 Sơ đồ hút nước của suốt dẫn lưới trong máy xeo lưới dài

Với nhiệm vụ được đặt ra cho đề tài là thiết kế máy xeo lưới nghiêng có công suất rất nhỏ là : 200 kg/ ngày vì vậy trong phạm vi lựa chọn cho tốc độ của máy xeo chỉ khoảng 5 – 50 mét/ phút Cho nên từ công thức (2.2) của máy xeo lưới dài ta chuyển đổi cho máy xeo lưới nghiêng là :

α

2 [

2

R

v g

H g

v T

(2.3) Góc α là góc nghiêng của lưới so với phương nằm ngang, biến thiên từ 00 –

900

Nhìn vào công thức (2.3) ta dễ dàng nhận thấy rằng ở máy xeo lưới nghiêng khả năng hút nước còn phải phụ thuộc thêm vào góc nghiêng của lưới

Vì hàm số cos là hàm số nghịch khi α biến thiên từ 00 đến 900 do vậy vừa

đẩm bảo cho khả năng hút nước tốt nhất mà lại đảm bảo chiều cao lớp bột hình thành tờ giấy lớn thì góc nghiêng lý tưởng sẽ là từ 15 0 đến 450 Nếu α

> 450 thì sẽ sảy ra trường hợp bột sẽ bị trượt trong quá trình lưới chuyển

động lên trên nước thoát xuống dưới như phần đấu hình thành tờ giấy trên máy xeo lưới tròn

Do vậy khi thiết kế góc nghiêng của lưới sẽ là khoảng 300 và có hệ thống ren chỉnh góc có thể lớn và nhỏ hơn trong quá trình chạy thử có thể điều chỉnh

được

RV

Pn H

Theo công thức (76) của [1] thì đường kính của suốt đỡ lưới trong vùng hình thành bột của máy xeo lưới nghiêng là:

Trong đó:

S - bề rộng của lưới, mm

k – hệ số bằng 0.047 Như vậy với lưới có bề rộng khoảng 900 – 1100 thì đường kính của suốt khoảng 50 mm

Nhưng với máy xeo lưới nghiêng sự thoát nước có thể kém hơn lưới dài do trị

số cosα luôn luôn nhỏ hơn 1 vì vậy khi nhìn vào công thức (2.3) ta thấy vế thứ 2 có mối quan hệ với đường kính của suôt dẫn là:

2

R

v g

2.2 Lập phương án, tính toán, thiết kế máy xeo lưới nghiêng

2.2.1 Phương án thiết kế máy xeo lưới nghiêng

Hiện tại Viện Công nghiệp Giấy và xenluylô có 1 dây chuyền máy xeo lưới tròn 1 lô sấy có công suất 800kg/ ngày.cũ từ lâu không sử dụng Mặt khác do kinh phí của đề tài bị hạn chế chỉ có khoảng 280 triệu đồng cho chế tạo mua sắm thiết bị vì vậy có thể tận dụng các chi tiết , các thiết bị sằn

có của Viện để thiết kế, chế tao máy xeo lưới nghiêng

Có thể sử dụng các thiết bị sẵn có như sau trong dây chuyền máy xeo lưới tròn 1

lô sấy 1 lô lưới như sau :

Máy đánh tơi thuỷ lực trục ngang: 1 c

Máy khuấy bể chứa bê tông 2 m3 1bộ

Máy nghiền dạng đĩaФ280 mm: 1 c

Bể bột tuần hoàn (bằng I nốc) 2.5 m3 : 1 c

Bể chứa bột (bằng I nốc) có khuấy ngang 5 m3 : 2 c

Thùng điều tiết (cao vị): 1 c

Máy bơm chân không, 250 m3/ h : 1 c

Máy bơm bột 35 m 3/ h : 1 c

Lô sấy Ф1500x1100 (LX cũ chế tạo) : 1 quả

Lô cao su ép bụng Ф300x1200: 1 quả

Suốt cao su và gối đỡ : 6 bộ