Математическая модель процесса обезвоживания бумажного полотна и использование ее для расчета обезвоживающей способности прессовых частей сушильных машин

• Автор: Саблин, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 174 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1. Современные представления о процессе прессования бумажного полотна
1.1.1. Прессование с поперечной и продольной фильтрацией воды. Фазы прессования
1.1.2. Основные факторы, определяющие эффективность прессования
1.2. Анализ математических моделей прессования бумажного полотна
1.3. Выводы и постановка задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРЕССОВАНИЯ
2.1.Математическая модель прессования
2.2. Численная реализация математической модели прессования многослойного материала
3. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Методика экспериментальных исследований
3.2. Методика проведения вычислительного эксперимента
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Влияние прессового сукна на эффективность обезвоживания целлюлозной папки
4.2. Влияние свойств бумажного полотна на режим его прессования
4.3. Сопоставление результатов экспериментальных и теоретических исследований

4.4. Влияние режимов прессования на структуру бумажного полотна
4.5. Применение разработанной математической модели прессования при проектировании прессовых частей сушильных машин
ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Увеличение выпуска бумаги и картона при одновременном снижении себестоимости выпускаемой продукции невозможно без разработки новых видов оборудования, надежных и эффективных методов их расчета и проектирования с учетом особенностей технологического процесса. В настоящее время достигнуты значительные успехи в области прочностных расчетов, расчетов виброустойчивости оборудования прессовых частей, что позволило ведущим машиностроительным фирмам организовать производство новых видов прессов, таких как прессы с удлиненной зоной прессования, прессов, совмещающих процессы прессования и сушки бумажного полотна. В то же время расчет обезвоживающей способности прессов ведется в основном с использованием различных эмпирических зависимостей, которые дают результаты, близкие к действительности, лишь для условий, близких к условиям экспериментов, результаты которых использовались при их получении. Естественно, что такое положение в период интенсивного внедрения во всех областях промышленности методов автоматизированного проектирования, увеличивает сроки и стоимость проектирования, приводит к значительным временным и финансовым затратам на вывод новых прессовых частей на рабочие режимы.
Актуальность темы исследования. Эффективность работы бумагоделательных (БДМ), картоноделательных (КДМ) и сушильных машин определяется работой составных их частей, в том числе и работой прессовой части. От работы прессовой части зависит не только энергоемкость производства бумаги (картона), но и качественные показатели выпускаемой продукции. Разработка и внедрение в производство новых видов прессов (прессов с удлиненной зоной прессования; прессов, совмещающих процессы

кон позволяет также работать при более высоких нагрузках без опасности раздавливания бумажного полотна.
Во-вторых, прессование между двух сукон позволяет получить бумагу с одинаковыми свойствами поверхностных слоев, а также при достижении одного и того же уровня сухости после пресса бумагу с большей пухлостью.
В-третьих, при прессовании тонких видов бумаги между двух сукон сухость после пресса, особенно при работе на низких скоростях, может оказаться ниже, чем при работе с одним сукном. Этот эффект обусловлен явлением обратного впитывания.
Фильтрационно-компрессионные свойства бумажного полотна. К фильтрационно-компрессионным свойствам бумажного полотна относят зависимость проницаемости от пористости (или коэффициента пористости) бумажного полотна, а также зависимость коэффициента пористости от эффективных напряжений в волокнистом скелете.
Использование коэффициента пористости, представляющего отношение объема пор в материале к объему скелета, вместо пористости является более целесообразным. Это объясняется тем, что при решении многих задач можно пренебречь сжимаемостью объема скелета. При сжатии материала меняется только объем пор. Поэтому изменение объема пор просто выражается через изменение коэффициента пористости
= (1.3)

г ск
где V ’п - объем пор материала до деформации;
V п - объем пор материала после деформации;
V ск - объем скелета материала.