|
17.08.2011
Практика смазки бумагоделательной машины
Различные секции современной бумагоделательной машины (рис. 1) содержат до 1500 различных подшипников, работающих в сложных условиях, включая воду, тепло, пар и бумажную пыль. Каждая секция предъявляет особые требования к смазке.
Рисунок 1. Высокоскоростная бумагоделательная машина.
Современная бумагоделательная машина по размерам может быть более10 метров в ширину, 20 метров в высоту и двух футбольных полей в длину. Каждая подобная машина состоит как минимум из четырех отдельных секторов - формование или сеточный сектор (часто называемый «мокрым» отделом), прессовочный сектор, сушильный и отделочный.
В зависимости от типа машины и ассортимента бумаги скоростные процессы могут варьировать от сравнительно низких - до 100 метров в минуту до 2200 метров в минуту для некоторых сверхбыстрых целлюлозно-сушильных машин, вырабатывающих тонкую «шелковую» бумагу. Признавая, что существуют различия в требованиях к смазке, основанные на вариациях в продукции и машинных скоростях, есть общие рекомендации о том, как правильно смазывать подшипники в каждом секторе.
Формовочный (сеточный) сектор
Целлюлозная масса, поступающая в первую часть бумагоделательной машины (формовочный сектор), содержит около 99 процентов воды. К концу формования содержание воды должно быть достаточно низким, чтобы бумажное полотно стало самонесущим для продвижения в прессовочный сектор (рис. 2).
1— напорный ящик; 2— грудной вал; 3— регистровые валики; 4 —отсасывающие ящики; 5— равнительный вал; 6— всасывающий Гауч-вал; 7— передний приводной вал; 8— сеточный вал; 9— сеточный протягивающий вал; 10— сеточный ведущий вал; 11— сетка; 12— всасывающий поднимающий вал;
13— Бумажное полотно.
Рисунок 2. Формовочная (или сеточная) секция для оригинальных и наиболее широко используемых типов бумаги.
Различные виды отделов формования, наиболее ходовые из которых находятся в скоростных пределах между 900 и 2500 метров в минуту, работают в сегодняшнем бумажном производстве. Вне зависимости от типа и скорости формования машины, ее подшипники подвергаются воздействию большого количества воды. Таким образом, тепло обычно не является решающим фактором при выборе масла и смазки подшипников в формовочном секторе. По большей части, подшипники в этом секторе смазываются консистентной смазкой. Смазка запечатывает подшипник, защищая его от загрязнений и особенно от проникновения воды. Хорошей процедурой для смазки подшипников в «мокром» отделе является использование автоматической системы смазки, когда насосы подают определенное количество смазки в день на каждый подшипник. Эта процедура гарантирует, что свежее количество чистой смазки будет регулярно поступать на подшипники.
Иногда обслуживающий персонал выбирает масло, а не смазку для смазывания подшипников в сеточном (мокром) секторе. Это может происходить по одной из причин. Например, при относительно высоких скоростях в формовочном секторе, повышенные рабочие температуры могут потребовать чрезмерное количество пересмазок. Использование масла в таком случае может быть более экономичным и менее загрязняющим. Или, возможно, есть другие близкие по свойствам масла для смазки подшипников. Масляная система, присутствующая в области бумагопроизводства, может быть использована для смазывания подшипников вместо смазки. Выбранный смазочный продукт для подшипника должен соответствовать условиям его работы.
В целом, однако, лучшим выбором для подшипников формовочного отдела является высококачественная смазка с синтетическим загустителем и выдающимися водоотталкивающими свойствами. Защита от коррозии также является высшим приоритетом для подшипников в формовочном отделе. Таким образом, и смазка и масло должны иметь хорошие антиржавийные свойства.
Сектор Прессованиия
Цель пресса этого сектора – дальнейшее обезвоживание бумажного полотна, которое входит в сектор с содержанием воды около 80 процентов (рис. 3).
1— всасывающий Гауч-вал; 2— всасывающий поднимающий вал;
3— первое прессование между всасывающим валом и симметричным нижним валом;
4—второе и третье прессование между двумя противоположны симметричными валами и центральным валом;
5—четвертое прессование между гранитным или покрытым сталью валом и симметричным нижним валом;
6—суконные валики; 7— сушильный цилиндр;
8— бумажное полотно.
Рисунок 3. Пресс Валмет с симметричными прессами.
Прессование представляет собой гораздо более дорогой способ удаления воды из бумажного полотна по сравнению с нагревом. Поэтому процесс совершенствования прессования на бумагоделательных машинах в настоящее время получил широкое развитие. Например, высокотемпературное прессование (также называемое импульсной сушкой) завоевывает все большую популярность, поскольку оно производит сушку бумажного полотна с получением более качественной бумаги.
Обычные прессовочные валы иногда называют «твердыми валами", хотя они не всегда твердые. Подогрев прессовых валов становится все более распространенным, и все больше инициатив проявляется для поиска оптимальной конструкции и температуры нагрева валов для конкретного сорта бумаги.
Как правило, в прессовом секторе, так же как и в формовочном, основную проблему составляет вода, а не тепло. Тем не менее, подогрев пресс- валов, высокотемпературное прессование и высокие скорости вызывают проблему смазывания - так как и смазка и циркуляционное масло используются для подшипников в секторе прессования. Выбор типа смазки зависит, как правило, от размера и скорости подшипников и валов, на которых они находятся. При смазывании многоступенчатого лабиринта изолирующий слой смазки поможет защитить от проникновения воды.
Циркуляционные масла обычно рекомендуются для больших подшипников, которые вращаются относительно быстро - ситуация, в которой смазка может вызвать занос проблем. Кроме того, в высокоскоростных бумагоделательных машинах температура от трения в больших подшипниках пресса может быть достаточно высокой. В таких случаях может потребоваться большое количество циркулирующего масла через подшипники для рассеивания тепла. Низкие температуры масла на входе, полученные с использованием охлаждающих резервуаров в отдельной системе, могут помочь в поддержании необходимой вязкости масла. Роликоподшипники пресс-вала смазываются с помощью циркуляционно-масляной системы, препятствующей утечке масла, в то время как радиальные лабиринты будут находиться в воде. Частью свойств любого смазочного продукта должна быть его антикоррозионность.
В прессовочной части процесс удаления воды выполняется валиками с шерстяными сукнами, которые предохраняют бумагу от разрушения, впитывают отжатую воду и транспортируют бумажное полотно. Здесь используется масло для сферических и тороидальных самоустанавливающихся роликоподшипников.
Есть несколько причин использования масла для подшипников суконных валиков. Во-первых, если смазка для подшипников используется в высокоскоростной машине, рабочая температура будет настолько высокой, что потребуется слишком частое пересмазывание. Затем чрезмерная смазка может попасть в машину. Другая причина использования масла вместо смазки – это возможность подобрать масло с подходящими свойствами. Требования, предъявляемые к маслу для подшипников суконных валиков не столь велики, как требования к маслу для подшипников пресс-валов. Следовательно, то же самое масло может быть использовано как для подшипников суконных валиков так и для подшипников пресс-валов при условии корректного подбора масла.
Следует знать, что использование масла для подшипников многоступенчатого лабиринта, как правило, не столь эффективно как использование консистентной смазки. Тем не менее, уплотнения масло-смазанных подшипников в прессовом секторе должны быть одинаково эффективными при воздействии воды во время их работы.
Сушильный сектор
Когда бумажное полотно покидает прессовый сектор, содержание в нем воды, как правило, составляет от 50 до 65 процентов. Затем оно поступает в сушильный сектор, где происходит окончательное обезвоживание бумажного полотна до 5 – 10 процентов.
Подшипники в сушильном секторе подвергаются воздействию высоких температур в течение длительного периода. Таким образом, условия работы этих подшипников весьма сложные. Постоянно растущие требования привели к более крупными, более быстрым машинам и более высоким температурам пара, что вызвало дополнительные требования к смазке и к системам доставки смазывающего материала.
В сушильном секторе возможны несколько видов цилиндров, три из которых описаны здесь (рис. 4).
1— сушильный цилиндр; 2— суконный сушильный цилиндр; 3— верхнее сукно;
4— нижнее сукно; 5— бумажное полотно; 6— сукнорастягивающий вал;
7— сукноведущий вал; 8— Управляющая группа.
Рисунок 4. Традиционная Сушилка
Сушильные цилиндры, которые нагреваются паром и передвигают бумажное полотно. В зависимости от сорта бумаги и скорости машины, температура пара, используемого для нагрева сушильных цилиндров, варьируется. Но во многих случаях, даже когда цапфы изолированы, подшипники могут подвергаться температурам до 125 ° C (257 ° F).
Как в прессовом секторе, так и в сушильном есть суконные валики , которые несут сукно вдоль поверхности движущегося бумажного полотна. Кроме того, в сушильном секторе могут находиться сушильные цилиндры большого диаметра - Янки-цилиндры. Они используются для сушки тонкой тканевой бумаги и картона.
Диаметр Янки-цилиндра, как правило, от 4 до 6 метров, но может доходить до 9 метров. Они предназначены для пара высокого давления с температурой более чем 200 °C. Один или два прессовых вала, расположенных ниже Янки-цилиндра, прессуют бумагу противоположными цилиндрами. Бумага прижимается к нагретому цилиндру и сушится горячим воздухом, выдуваемым на бумагу из колпака Янки-цилиндра.
Подшипники всех этих валиков и цилиндров смазываются, конечно, циркулирующим маслом. Основные требования к маслу для сектора сушки диктуются условиями работы подшипников сушильных цилиндров. Для надлежащего смазывания подшипников сушильных цилиндров требуется большое количество свободного от воды масла соответствующей вязкости. В современных машинах с изолированными цапфами, как правило, можно охладить подшипники до температуры ниже 90 °С. Так как факторов, влияющих на расчеты необходимого потока масла очень много, то эти факторы должны быть определены для каждого отдельного раздела сушки. Многие расчеты могут быть проанализированы и выполнены на компьютере.
Как правило, циркулирующее масла из системы для смазывания подшипников сушильных цилиндров смазывает и подшипники суконных валиков в сушильном секторе.. Тем не менее, отдельная циркуляционно-масляная система рекомендуется для подшипников Янки-цилиндра, для которых условия эксплуатации аналогичны сушильным цилиндрам, но скорость вращения, как правило, ниже, как и температура окружающей среды. Как и для сушильных цилиндров, эффективная изоляция цапфов рекомендуется для подшипников Янки-цилиндра.
Сектор Перемотки
Большинство крупных бумагоделательных машин производят непрерывное бумажное полотно шириной от 8 до 10 метров (рис. 5).
1—катушки с бумагой для хранения; 2— подача пустой катушки: 3—позиция наматывания;
4—гигантский рулон; 5— крутящий барабан (накат).
Рисунок 5. Перемотка
Это полотно должно быть разрезано и превращено в более мелкие рулоны прежде чем дойдет до потребителя. Первый рулон или катушка бумаги создается на мотовило в конце бумагоделательной машины. Когда рулон бумаги достигнет желаемого диаметра, намотка продолжается на новую катушку. Гигантский рулон бумаги, который может весить более 100 тонн, затем передается для продольной резки и перемотки, где он разрезается по ширине в соответствии с требованиями заказчика и перематывается в рулоны для погрузки.
Основные подшипники в операции перемотки находятся на кутящем барабане и на катушках, на которые наматывается бумажное полотно. По сравнению с другими разделами бумагоделательной машины подшипники в секторе перемотки работают в относительно хорошей окружающей среде: сухо и около 25 ° C. Тем не менее, эти подшипники должны быть защищены от бумажной пыли.
Мотальщик сравнительно медленно работающая машина, и в большинстве из них смазка используется только для подшипников крутящего барабана. Тем не менее, циркуляционное масло становится все более распространенным методом смазки для этих подшипников. И когда здесь используется циркуляционно-масляная система, это часто та же система, что используется для подшипников сушильных цилиндров. В этом случае необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечение маслом было адекватным для обоих приложений. Подшипниковые узлы для катушек, как правило, смазаны той же смазкой, которая используется в формовочном и прессовом секторах. Замена смазки должна проводиться примерно раз в месяц.
По материалам журнала “Machinery Lubrication”
|
