Cùng với sự phát triển của các ngành kĩ thuật điện tử, công nghệ thông tin, điều khiển tự động, tự động hóa đã và đang đạt được nhiều thành tựu to lớn.Quan trọng là các kết quả này đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất thực tế. Tự động hóa quá trình sản xuất không những làm giảm nhẹ sức lao động của con người mà còn góp phần đáng kể trong việc nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
Trong quá trình phát triển công nghiệp, ngành sản xuất giấy đóng vai trò quan trọng. Các sản phẩm giấy có mặt trong rất nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội. Trong quá trình sản xuất giấy, bên cạnh quá trình sản xuất bột, dây chuyền xeo giấy đóng một vai trò rất quan trọng. Dây chuyền xeo giấy có nhiệm vụ chuyển bột thành giấy, quyết định đến chất lượng giấy thành phẩm. Trong đó, hòm phun bột đặt ở đầu dây chuyền xeo đóng vai trò hết sức quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến độ dày mỏng, định lượng của giấy thành phẩm. Vì vậy, để sản phẩm giấy có chất lượng cao trước tiên cần hòm phun bột làm việc ổn định. Xuất phát từ yêu cầu này, em đã tiến hành thực hiện thiết kế đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu hệ thống điều khiển hòm phun bột”.
Nội dụng đồ án tốt nghiệp được trình bày gồm 4 chương với các nội dung chính sau:
- Chương 1: Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy
- Chương 2: Tổng quan hệ thống điều khiển nâng cao chất lượng giấy QCS
- Chương 3: Hòm phun bột
- Chương 4: Phân tích quá trình điều khiển hòm phun bột
Để hoàn thành đồ án này, em đã được sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Bùi Quốc Khánh và sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hóa xí nghiệp công nghiệp, khoa Điện, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã hướng dẫn tận tình em trong suốt thời gian học tập và thực hiện đồ án.
Em muốn bày tỏ lòng biết ơn đến thầy PGS.TS Bùi Quốc Khánh và các thầy cô trong bộ môn.Đồng thời em cũng xin cảm ơn các cán bộ công nhân viên tại tổng công ty giấy Bãi Bằng đã hỗ trợ em hoàn thành đồ án.
Do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế và khó khăn về tài liệu tham khảo, đồ án chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của các thầy cô.
81 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 3278 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu hệ thống điều khiển hòm phun bột, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều khiển hòm phun bột” do em tự thiết kế dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS.Bùi Quốc Khánh. Các số liệu và kết quả là hoàn toàn đúng với thực tế.
Để hoàn thành đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danh mục tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác. Nếu phát hiện có sự sao chép, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 29 tháng 05 năm 2011
Sinh viên
Trần Duy Hùng
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN 1
MỤC LỤC 2
DANH MỤC HÌNH VẼ 5
DANH MỤC BẢNG BIỂU 7
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 8
LỜI NÓI ĐẦU 10
CHƯƠNG 1 11
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY 11
1.1. Tổng quan dây chuyền công nghệ sản xuất giấy 11
1.1.1. Giới thiệu chung 11
1.1.2. Quá trình sản xuất bột và giấy 11
1.2. Quy trình công nghệ sản xuất bột 12
1.2.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu 12
1.2.2. Công đoạn nấu bột 13
1.2.3. Công đoạn rửa sàng 14
1.2.4. Công đoạn tẩy trắng bột 15
1.2.5. Công đoạn nghiền bột 15
1.3. Quy trình công nghệ xeo giấy 15
1.3.1. Hòm phun bột 15
1.3.2. Bộ phận lưới 16
1.3.3. Bộ phận ép 17
1.3.4. Bộ phận sấy 18
1.3.5. Bộ phận ép quang 20
1.3.6. Bộ phận cuốn và máy cắt cuộn lại 20
1.4. Yêu cầu tự động hóa quá trình sản xuất giấy 23
1.4.1. Nhà máy điện 23
a. Tua bin hơi ngưng tụ và máy phát điện 23
b. Tua bin đối áp và máy phát điện 23
1.4.2. Nhà máy bột và giấy 24
a. Phân xưởng bột 24
b. Phân xưởng giấy 24
1.4.3. Nhà máy hóa chất 24
CHƯƠNG 2 26
TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG GIẤY QCS 26
2.1. Tổng quan về hệ thống QCS 26
2.1.1. Khái niệm cơ bản 26
2.1.2. Mô hình cơ bản của hệ QCS 27
a. Cấp điều khiển giám sát 27
b. Cấp điều khiển hiện trường 28
c. Cấp thiết bị hiện trường 28
2.1.3. Các chỉ tiêu chất lượng của tờ giấy 28
2.2. Chức năng điều khiển của hệ thống QCS 29
2.2.1. Đo độ dày 30
2.2.2. Đo định lượng 31
2.3. Tổng quan cấu hình toàn hệ điều khiển QCS 33
2.3.1. Tổng quát về hệ MasterPiece 200/1(MP200/1) 33
a. Chức năng của MasterPiece 200/1 34
b. Cấu hình cơ bản của hệ thống MasterPiece 200/1 35
c. Thiết bị lập trình MasterAid 215/220 36
2.3.2. Hệ MasterPiece 200/1 trong hệ QCS - Accuray 1190 37
a. Cấp Operator 38
b. Cấp Master 38
c. Cấp Process 38
2.4.1. SmartPlat Form (SPF) 40
2.4.2. SmartWeight Profiler (SWP) 40
2.4.3. Trạm MasterPiece 40
2.4.4. Trạm Operator Station (OS) 40
2.4.5. MasterBus 300 41
CHƯƠNG 3 42
HÒM PHUN BỘT 42
3.1. Vai trò của hòm phun bột 42
3.2. Cấu tạo của hòm phun bột 44
Hình 3.3. Bộ phận tạo chảy rối với các thanh mỏng 45
Hình 3.5. Các thanh mỏng đặt trong môi phun bột 47
3.3. Đặc tính kĩ thuật và nguyên lý hoạt động của hòm phun bột 48
3.3.1.Đặc tính kĩ thuật 48
3.3.2 Nguyên lý hoạt động 48
CHƯƠNG 4 50
PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HÒM PHUN BỘT 50
4.1. Phân tích hệ thống bơm cấp bột cho hòm phun bột 52
4.1.1. Yêu cầu công nghệ hệ thống 52
4.1.2. Hoạt động của hệ thống 52
4.1.3. Cấu tạo của hệ thống 54
4.1.4. Đặc tính kĩ thuật của bơm 55
a. Điều khiển lưu lượng của bơm 55
b. Tính toán công suất bơm 55
c. Thông số kĩ thuật 56
4.1.5. Tổng lưu lượng bột qua môi phun 56
4.2. Phân tích hệ thống thổi khí nén áp suất 58
4.2.1 Yêu cầu công nghệ 58
4.2.2. Cấu tạo của hệ thống 60
4.2.3. Đặc tính kĩ thuật: 61
4.3. Phân tích hệ thống giữ nhiệt cho môi phun 61
4.3.1. Yêu cầu công nghệ 61
4.3.2. Cấu tạo hệ thống 62
4.3.3. Thông số kĩ thuật 62
4.4. Mô tả toán học 63
4.4.1. Quá trình điều khiển mức 63
4.4.2. Quá trình điều khiển lưu lượng 65
4.4.3. Quá trình điều khiển nhiệt độ 69
4.5. Thiết kế bộ điều khiển 72
4.5.1. Quá trình điều khiển mức 73
4.5.2. Quá trình điều khiển lưu lượng 75
4.5.3. Quá trình điều khiển nhiệt độ 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 82
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Tổng quan về công nghệ sản xuất giấy 11
Hình 1.2 Bãi nguyên liệu của tổng công ty giấy Bãi Bằng 12
Hình 1.3 Thùng bóc vỏ 13
Hình 1.4 Giàn lọc cát 14
Hình 1.5 Quá trình sản xuất giấy trong phân xưởng xeo 15
Hình 1.6 Hòm phun bột 15
Hình 1.7 Lưới dài và lưới đỉnh 16
Hình 1.8 Bộ phận ép ướt 17
Hình 1.9 Cấu hình lô sấy 17
Hình 1.10 Bộ phận ép keo 18
Hình 1.11 Bộ phận ép quang 19
Hình 1.12 Cuộn giấy hoàn thành sau sấy 20
Hình 1.13 Quy trình sản xuất giấy tại Tổng công ty Giấy Bãi Bằng 21
Hình 2.1 Máy scanner của hệ điều khiển QCS 25
Hình 2.2 Cấu hình QCS kiểu Accuray 1190 29
Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý đo độ dày 29
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý đo định lượng 31
Hình 2.5 Biểu đồ phụ thuộc giữa độ suy giảm nhiệt độ và định lượng 32
Hình 2.6 Cấu hình hệ điều khiển cấp cao cới MasterPiece 200/1 33
Hình 2.7 Hệ MasterPiece 200/1 trong hệ QCS AccuRay 1190 36
Hình 2.8 Cấu hình mạng hệ thống QCS kiểu AccuRay 1190 tại
Tổng Công Ty Giấy Bãi Bằng 38
Hình 3.1 Các thành phần của hòm phun bột 43
Hình 3.2 Hệ thống pha loãng bột 44
Hình 3.3 Bộ phận tạo chảy rối với các thanh mỏng 44
Hình 3.4 Dòng chảy khi không có thanh mỏng 45
Hình 3.5 Các thanh mỏng trong môi phun bột 46
Hình 3.6 Dòng chảy trong môi phun với các thanh mỏng 46
Hình 4.1 Hệ thống điều khiển hòm phun bột 50
Hình 4.2 Hệ thống cấp bột cho hòm phun bột 51
Hình 4.3 Ống góp ngang và ống góp côn 52
Hình 4.4 Bơm quạt kiểu ly tâm 53
Hình 4.5 Điều khiển phản hồi cho hệ thống thổi khí 58
Hình 4.6 Máy nén khí kiểu ly tâm 60
Hình 4.7 Cấu trúc phản hồi cho hệ thống giữ nhiệt môi phun 61
Hình 4.8 Nguyên lý điều chỉnh mức 62
Hình 4.9 Mô hình hệ thống điều khiển mức 64
Hình 4.10 Cấu trúc điều khiển áp suất chất lỏng 65
Hình 4.11 Mô hình hệ thống điều khiển lưu lượng 67
Hình 4.12 Mô hình hệ thống điều khiển nhiệt độ 71
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Vị trí và số lượng lô trong hệ thống sấy
Bảng 2.1 Chỉ tiêu chất lượng giấy
Bảng 4.1 Nồng độ bột và lượng bột giữ lại trên lưới
Bảng 4.2 Lưu lượng bột qua môi
Bảng 4.3 Độ mở môi
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
PLC Programmable Logic Controller - Bộ điều khiển logic lập trình được
QCS Quality Control System - Hệ thống điều khiển chất lượng
DCS Distributed Control System - Hệ thống điều khiển phân tán
OS Operator Station - Trạm vận hành
CD Cross Machine Direction - Hướng ngang máy
LT Level Transmit – Giá trị đo và truyền tín hiệu mức
LC Level Control – Bộ điều khiển mức
PT Pressure Transmit - Giá trị đo và truyền tín hiệu áp suất
DPT Difference Pressure Transmit – Giá trị đo và truyền tín hiệu chênh áp
PC Pressure Control – Bộ điều khiển áp suất
TT Temperature Transmit – Giá trị đo và truyền tín hiệu nhiệt độ
SP Set Point – Giá trị đặt
SC Screen - Sàng lọc
n Tốc độ động cơ
P Áp suất
t Nhiệt độ
Q Lưu lượng hơi
f Tần số
V Thể tích
BW Định lượng
J/W Jet/Wire - Tỉ lệ tốc độ phun và tốc độ lưới
g Gia tốc trọng trường
A Diện tích
V Tốc độ lưới hay tốc độ chạy máy
Độ bền kéo
W Chiều rộng băng giấy
Khối lượng riêng của bột
h Độ cao tương đối
Hiệu suất
D Lượng nước
R Lượng bột giữ lại trên lưới
C Nồng độ bột
Tốc độ dòng chảy
Độ mở môi phun
F Lưu lượng bột
Độ lệch tâm tương đối
Hằng số thời gian
P Sụt áp qua van
N Thành phần của môi chất
T Nhiệt độ tuyệt đối
K Hệ sô khí
Kp Hằng số khuếch đại quá trình
CR Hệ số dòng chất lỏng hay hệ số lực cản đường ống
CV Hệ số kích cỡ van
gs Trọng lượng riêng của bột
m Dải điều chỉnh của van
q Công suất phát nhiệt
e Sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu thực
u Tín hiệu ra bộ điều khiển
d Nhiễu quá trình
LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển của các ngành kĩ thuật điện tử, công nghệ thông tin, điều khiển tự động, tự động hóa đã và đang đạt được nhiều thành tựu to lớn.Quan trọng là các kết quả này đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất thực tế. Tự động hóa quá trình sản xuất không những làm giảm nhẹ sức lao động của con người mà còn góp phần đáng kể trong việc nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm.
Trong quá trình phát triển công nghiệp, ngành sản xuất giấy đóng vai trò quan trọng. Các sản phẩm giấy có mặt trong rất nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội. Trong quá trình sản xuất giấy, bên cạnh quá trình sản xuất bột, dây chuyền xeo giấy đóng một vai trò rất quan trọng. Dây chuyền xeo giấy có nhiệm vụ chuyển bột thành giấy, quyết định đến chất lượng giấy thành phẩm. Trong đó, hòm phun bột đặt ở đầu dây chuyền xeo đóng vai trò hết sức quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến độ dày mỏng, định lượng của giấy thành phẩm. Vì vậy, để sản phẩm giấy có chất lượng cao trước tiên cần hòm phun bột làm việc ổn định. Xuất phát từ yêu cầu này, em đã tiến hành thực hiện thiết kế đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu hệ thống điều khiển hòm phun bột”.
Nội dụng đồ án tốt nghiệp được trình bày gồm 4 chương với các nội dung chính sau:
- Chương 1: Công nghệ sản xuất bột giấy và giấy
- Chương 2: Tổng quan hệ thống điều khiển nâng cao chất lượng giấy QCS
- Chương 3: Hòm phun bột
- Chương 4: Phân tích quá trình điều khiển hòm phun bột
Để hoàn thành đồ án này, em đã được sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Bùi Quốc Khánh và sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hóa xí nghiệp công nghiệp, khoa Điện, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã hướng dẫn tận tình em trong suốt thời gian học tập và thực hiện đồ án.
Em muốn bày tỏ lòng biết ơn đến thầy PGS.TS Bùi Quốc Khánh và các thầy cô trong bộ môn.Đồng thời em cũng xin cảm ơn các cán bộ công nhân viên tại tổng công ty giấy Bãi Bằng đã hỗ trợ em hoàn thành đồ án.
Do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế và khó khăn về tài liệu tham khảo, đồ án chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Trần Duy Hùng
CHƯƠNG 1
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẤY VÀ GIẤY
1.1. Tổng quan dây chuyền công nghệ sản xuất giấy
1.1.1. Giới thiệu chung
Tổng công ty giấy Bãi Bằng là công trình hợp tác quốc tế giữa Việt Nam và Thụy Điển, được xây dựng tại thị trấn Phong Châu, huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ. Với vị trí gần đường bộ, đường thủy và đường sắt nên thuận lợi cho quá trình vận chuyển và tiêu thụ sản phẩm.
Dây chuyền công nghệ hiện đại, hoàn chỉnh và đồng bộ được xây dựng trên một diện tích 20 ha, cung cấp giấy viết, giấy in… cho thị trường trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài. Năng suất 48.000 tấn bột/năm và 50.000 tấn giấy/năm trong đó 50.000 tấn giấy viết in và 5000 tấn giấy bao gói. Nhưng đến năm 2003 Bãi Bằng đã tiến hành đầu tư mở rộng giai đoạn I nhằm nâng cao năng suất lên 61.000 tấn bột/năm và 100.000 tấn giấy/năm đánh dấu một quá trình phát triển đi lên của mình.
1.1.2. Quá trình sản xuất bột và giấy
Bột giấy có thể được sản xuất từ gỗ, tre nứa, sợi, giấy tái sinh…có thể sản xuất bằng phương pháp cơ học ,phương pháp hóa học và phương pháp bán hóa học.
Bột giấy từ gỗ: gỗ được bóc vỏ, rửa, chặt thành từng mảnh trong máy băm, lọc qua máy sàng rồi phân loại mảnh dăm theo kích cỡ đồng đều. Dăm gỗ sau đó có thể được xử lý bằng cách mài, nghiền, nấu (phương pháp cơ học) hoặc bằng hóa chất (phương pháp hóa học) tạo thành bột giấy thô (chưa tẩy). Sau đó bột này mới được đưa đi tẩy trắng với mức độ tùy theo yêu cầu, rồi pha loãng để đưa qua máy xeo cán thành giấy cuộn.
/
Hình 1.1. Tổng quan công nghệ sản xuất giấy
1.2. Quy trình công nghệ sản xuất bột
1.2.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu
/
Hình 1.2. Bãi nguyên liệu của Tổng công ty giấy Bãi Bằng
Nguyên liệu đầu vào chủ yếu là tre, nứa và gỗ. Tre nứa được đưa từ bãi chứa vào băng chuyền và được rửa sạch trước khi đưa vào máy chặt. Tại đây tre nứa được băm thành các mảnh nhỏ có kích thước theo tiêu chuẩn:
+ Chiều dài: 35 mm.
+ Chiều rông: 10 mm.
+ Chiều dày: 2,5 mm.
Các mảnh được đưa vào hệ thống rửa mảnh và qua băng tải đến sân chứa mảnh. Năng suất của máy chặt tre nứa là 20 tấn/h.
Gỗ được đưa đến bộ phận bóc vỏ bằng băng tải xích. Gỗ sau khi đã bóc vỏ được rửa sạch rồi đi vào máy chặt mảnh. Mảnh gỗ sau khi chặt có kích thước theo tiêu chuẩn:
+ Chiều dài: 35 mm.
+ Chiều rộng: 10 mm.
+ Chiều dày: 2,5 mm.
/
Hình 1.3. Thùng bóc vỏ
Mảnh gỗ được đưa qua sàng chọn và đưa ra sân chứa bằng băng tải. Máy chặt gỗ có năng suất là 40 tấn/h.
Mảnh tre nứa và gỗ được đưa vào nồi nấu bởi hệ thống thổi mảnh. Tùy theo yêu cầu đơn đặt hàng của khách mà có tỷ lệ tre nứa và gỗ khác nhau.
1.2.2. Công đoạn nấu bột
Bột được sản xuất theo phương pháp sunphat có thu hồi hóa chất. Nguyên liệu được nấu trong 3 nồi có hình trụ đứng với dung tích mỗi thùng là V = 140 m3. Thời gian để hoàn thành một chu kỳ nấu là 240 phút kể cả thời gian nạp mảnh.
Bột sau khi nấu xong được chuyển sang bể phóng có dung tích 400 m3. Từ đây bột được chuyển qua máy đánh tơi và được đưa đến bộ phận rửa. Năng suất nấu bột là 150 tấn/ngày.
1.2.3. Công đoạn rửa sàng
Sau khi được đánh tơi, bột được đưa tới 4 máy rửa lọc chân không. Hệ thống rửa lọc chân không có cấu tạo lô hình trụ, được tạo chân không bởi sự chênh lệch áp suất. Lô có đường kính: d = 3,5 m có chiều dài là l = 4,5 m. Bên trong lô có hệ thống các đường ống dẫn nước. Trên bề mặt lô được chia làm nhiều ngăn và có các ống dùng để dẫn dịch. Trong các ngăn có các tấm sàng và các lỗ mắt sàng có đường kính d = 10 mm.
Quy trình hoạt động của hệ thống rửa như sau: Lô rửa được quay tròn đều. Trong quá trình quay, nước dùng để rửa bột sẽ theo các ống dẫn được đưa vào trong lô. Do trên bề mặt của lô có các lỗ nên sẽ tạo ra sự chênh lệch áp suất ở bên trong lô và bên ngoài lô. Do đó tạo ra chân không ở bên trong lô. Do sự chênh lệch về áp suất nên bột sẽ bám dần trên bề mặt của lô. Sau đó, bột sẽ được dùng nước để rửa. Sau khi rửa, bột sẽ rơi xuống hệ thống xoắn vít tải. Từ đây, bột sẽ tới các bể chứa và từ các bể chứa này, bột được đưa lên hệ thống rửa tiếp theo.
Hệ thống bao gồm 4 máy rửa và bột được đưa từ máy thứ nhất đến máy thứ 4. Quá trình rửa ở các máy diễn ra như nhau. Trong quá trình rửa, nước dùng để rửa sẽ được dẫn từ máy rửa thứ 4 lần lượt quay trở lại máy thứ 3, 2 và 1 do nước còn sạch. Nước sau khi rửa ở máy 1 có hàm lượng dịch đen lớn nên nước sẽ được đưa đến hệ thống trưng bốc.
Bột đen sau khi đã rửa sạch được đưa qua hệ thống sàng gồm 2 sàng áp lực, 1 sàng thu và 3 giai đoạn lọc cát. Trong quá trình này, các mấu mắt tre nứa hoặc bột sống sẽ được loại khỏi bột chín, dẫn xuống sàng cô đặc và xuống vít tải thải ra ngoài. Bột chín được đưa tới các bể chứa và chuẩn bị cho công đoạn tẩy trắng.
/
Hình 1.4. Giàn lọc cát
1.2.4. Công đoạn tẩy trắng bột
Bột từ công đoạn sàng được đưa vào bể chứa. Từ bể chứa, bột đen được đưa vào tẩy trắng. Công đoạn tẩy trắng gồm 4 giai đoạn.
Bột được clo hóa bởi Cl2. Sau đó, bột được kiềm hóa để loại bỏ hợp chất màu Clorarlignin ra khỏi bột. Sau khi kiềm hóa, bột được tẩy tiếp bởi NaClO để đạt độ trắng theo yêu cầu khoảng 74 - 78 %.
Để bột có độ trắng đồng đều theo yêu cầu phải thực hiện quy trình tẩy trắng nghiêm túc, duy trì thích hợp các yếu tố nồng độ bột, mức tỷ lệ hóa chất tẩy, nhiêt độ, thời gian và độ pH. Bột sau khi tẩy trắng được đưa vào bể chứa để chuẩn bị cho quá trình nghiền.
1.2.5. Công đoạn nghiền bột
Bột giấy được đưa qua hệ thống nghiền côn để tăng diện tích tiếp xúc, tăng khả năng liên kết giữa các thớ sợi với nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho khả năng hình thành tờ giấy.
Sau khi nghiền, bột được pha trộn với các phụ gia: Cao lanh, nhựa thông, phèn và một số hóa chất khác tùy theo yêu cầu của sản phẩm. Bột đã pha trộn phụ gia trong bể chứa sau đó được đưa qua hệ thống phụ trợ: Sàng áp lực, lọc cát và các thành phần khác có ảnh hưởng đến tờ giấy rồi được đưa tới hòm phun bột, bắt đầu quá trình sản xuất giấy.
1.3. Quy trình công nghệ xeo giấy
/
Hình 1.5. Quá trình sản xuất giấy trong phân xưởng xeo
1.3.1. Hòm phun bột
Nhiệm vụ của hòm phun bột là phân phối một lưu lượng bột đồng đều trên lưới với tốc độ không đổi trên toàn bộ bề ngang của lưới và giữ cho dòng bột không bị xáo trộn để chống chảy xoáy làm phá vỡ sự vón cục của dòng bột đã hình thành. Ở đây, bột đã hình thành tờ giấy ướt có độ khô 18 - 20%.
Hình 1.6. Hòm phun bột
1.3.2. Bộ phận lưới
Đối với máy xeo 1 thì việc hình thành tờ giấy được thực hiện giữa hai bề mặt của lưới đôi. Lưới trong rộng 4350 mm, dài 22000 mm. Lưới ngoài rộng 4350 mm, dài 18000 mm. Ưu điểm của lưới đôi là hạn chế được bề mặt tự do của dòng chảy trên lưới và có khả năng điều khiển tốt hơn. Trên bộ phận hình thành, nước thoát ra cả hai phía chiều dài tạo hình và giấy có bề mặt đồng nhất. Lưới đôi sử dụng nguyên tắc tạo tờ giấy giữa một trục hút mở ( gọi là trục tạo hình). Một phần tờ giấy ướt được lưới trong và lưới ngoài bao lại nên có độ căng lớn, thuận lợi về thời gian tách nước và độ thấm.
Ở máy xeo 2 là máy xeo dài, bộ phận hình thành là lưới băng chạy trên các lô đỡ, tấm gạt nước, foil và tấm hình thành. Trên lưới, bột được phân phối từ hòm phun bột.
/
Hình 1.7. Lưới dài và lưới đỉnh
1.3.3. Bộ phận ép
Ép có nghĩa là tờ giấy được nén bằng cơ học để đạt trên bão hòa.Ở phần này nước cũng được tách được càng nhiều ra khỏi tờ giấy càng tốt.
Sau công đoạn hình thành tờ giấy, tờ giấy còn khoảng 80% nước (độ khô 20%). Ở công đoạn ép, độ khô sẽ tăng lên đến 40%. Nhiệm vụ chính của bộ phận ép là tách nước ra khỏi giấy, tăng độ bền cơ lý của tờ giấy như tăng liên kết của các xơ sợi,tăng độ nhẵn giảm độ xốp,giảm tiêu hao hơi trong quá trình sấy.
Bộ phận ép có số lượng cặp ép và cấu trúc khác nhau.Một cặp ép bao gồm giá đỡ và 2 hoặc 3 lô. Lô dưới thường được lắp trên 1 ổ đỡ cố định và là lô dẫn động.Sự ép xảy ra ở khoảng giữa lô trong khe ép và tờ giấy được chăn dẫn qua khe ép.
Tờ giấy ướt được chuyển trực tiếp từ lưới tới trục ép hút chân không được bọc chăn của tổ ép 1. Chức năng quan trọng của lưới ép là chống tạo vết trên tờ giấy. Từ tổ ép 1, tờ giấy được chuyển tới bộ phận ép lưới ở tổ ép 2. Tổ ép 2 gồm một lưới nhựa giữa chăn ép và trục ép phía dưới nhằm giảm áp suất thủy tĩnh trong tuyến ép. Từ chăn ép 2, tờ giấy được chuyển tới tổ ép nhẵn 3 qua một khoảng kéo hở. Tổ ép này không có chăn nên không có nhiệm vụ tách nước mà chỉ làm cho tờ giấy nhẵn và phẳng hơn.
/
Hình 1.8. Bộ phận ép ướt
1.3.4. Bộ phận sấy
Khi tờ giấy rời bộ phận ép có độ khô khoảng 40 % và nhiệt độ từ 25 - 300C. trong bộ phận sấy lượng nước còn lại sẽ được tách ra bằng cách bốc hơi.
/
Hình 1.9. Cấu hình lô sấy
Sấy là quá trình sử dụng nhiệt năng của hơi nước bão hòa trong lòng lô sấy để làm bay hơi một phần nước có trong tờ giấy. Các biện pháp sấy được sử dụng là:
- Sấy trực tiếp: Tờ giấy tiếp xúc với lô sấy.
- Sấy đối lưu: nhiệt năng được của không khí xung quanh lô sấy.
- Sấy tự do: Sấy trong khoảng không có sức căng hoặcgiữa các lô sấy.
Ở giai đoạn này tờ giấy được sấy khô tới 94%. Sau đó, tờ giấy được đưa qua bộ phận ép keo. Chức năng của khâu ép keo là phủ lớp keo lên bề mặt giấy, tăng đô bóng, độ dai, bịt các lỗ trên bề mặt tờ giấy. Sau khâu ép keo, tờ giấy đi tới hệ thống sấy sau.
/
Hình 1.10. Bộ phận ép keo
Hệ thống Xeo 2 gồm 34 lô sấy (24 lô ở bộ phận sấy trước và 10 lô ở bộ phận sấy sau). Giấy đã được sấy khô được làm nguội trên 2 lô làm lạnh. Các lô có đường kính 1500 mm. Sau các lô ép tờ giấy được căng ra trong suốt quá trình nó được gia nhiệt ở cả hai quá trình sấy trước và sấy sau (ép keo). Điều đó thường gây ra sự cố của tờ giấy. Để khắc phục những sự cố và những biến đổi của tờ giấy, các lô được bố trí thành các nhóm dẫn động khác nhau. Tất cả các lô trong cùng một nhóm có cùng một tốc độ. Sự chênh lệch về tốc độ giữa các nhóm dẫn động sẽ được hiệu chỉnh theo độ căng và sự cố của tờ giấy.
Bảng 1.1: Vị trí và số lượng lô trong hệ thống sấy
Sấy trước
Sấy sau
Nhóm số
1
2
3
4
5
6
Số lô
8
8
8
2
8
2
Vị trí lô
1÷8
9÷16
17÷24
25÷26
27÷34
35÷36
1.3.5. Bộ phận ép quang
Bộ phận ép quang gồm hai lô quay tiếp xúc với nhau. Máy