Search

This paper investigates the influence of loading mode factors on the "chips-liquor" slurry deformation in the load circulation feeder of a digester. A power consumed by the high pressure pump is also consumed for the slurry deformation at loading. The experiment objectives are: to establish a "chips-liquor" slurry deformation dependence, performed by the high-pressure pump in the feeder rotor channels of the digester load circulation; to obtain the equations and numerical values of the scales of similarity parameters for the slurry deformation in the feeder rotor channels and an experimental model; to determine the power consumed by a high-pressure pump at the "chips-liquor" slurry deformation in the rotor channel of the load circulation feeder. We use the methods of the full factorial experiment and of similarity and dimensional analysis. On the basis of the methods of similarity and dimensional analysis we compile the design equations and determine numerical values of the following similarity scales of a standard feeder and a model: geometric, Poisson's ratio, strain energy and friction force, hydraulic radius, work of strain energy, velocity, loading time and deformation. The dependence of the slurry deformation during supply from the low-pressure zone to the high-pressure zone of load circulation is examined on a model. The relative deformation increases in proportion to the load time and pressure and is inversely proportional to a liquid module. The maximum power, consumed by the pump to deform raw material in the feeder rotor channel, is determined by the design parameters of the deformation process. We should take into account the power consumption not only for the transportation of chips in the pipeline, but also for the slurry deformation in the load circulation feeder of a digester to calculate a high-pressure pump drive. Исследовано влияние факторов режима загрузки на деформацию суспензии «щепа–щелок» в питателе загрузочной циркуляции варочного котла. Показано, что на деформацию суспензии при загрузке расходуется мощность, потребляемая насосом высокого давления. В ходе эксперимента решались следующие задачи: установить по экспериментальным данным зависимость деформации суспензии «щепа–щелок», выполняемой насосом высокого давления в каналах ротора питателя загрузочной циркуляции варочного котла; получить уравнения и численные значения масштабов подобия параметров для деформации суспензии в каналах ротора питателя и экспериментальной модели; определить мощность, расходуемую насосом высокого давления при деформации суспензии «щепа–щелок» в канале ротора питателя загрузочной циркуляции. Использованы следующие методы: полного факторного эксперимента; подобия и анализа размерностей. На основе методов подобия и анализа размерностей составлены уравнения для расчета и определены численные значения следующих масштабов подобия типового питателя и модели: геометрического, коэффициента Пуассона, сил деформации и трения, гидравлических радиусов, работы сил деформации, скорости, деформации и времени нагружения. Зависимость деформации суспензии при подаче из зоны низкого в зону высокого давления загрузочной циркуляции исследована на модели. Установлено, что относительная деформация возрастает пропорционально времени нагружения и давлению и обратно пропорционально жидкостному модулю. Максимальная мощность, расходуемая насосом на деформацию сырья в канале ротора питателя, определена по расчетным параметрам процесса деформации. Показано, что при расчетах привода насоса высокого давления необходимо учитывать расход мощности не только на транспортирование щепы в трубопроводе, но и на деформацию суспензии в питателе загрузочной циркуляции варочного котла.

The purpose of the paper is to define the frequency of the technological sieves cleaning of a feeder in dependence on vibration speed of a high-pressure pump and loading device of digester in the controlled exploitation. In a high-pressure feeder the low-pressure waste-liquor bleeding is executed out of suspension "chip - waste liquor" up to hydromodulus 4... 7 dm(3)/kg, feeding of high-pressure waste-liquor with suspension dilution up to hydromodulus 25 ... 35 dm(3)/kg and unloading of suspension. The influence of a sieve choking upon a load of drives of the high-pressure pump and a loading device of digester as well as the vibration of the process equipment is studied. At sieve choking the waste-liquor bleeding is reducing. The unload of suspension into the hydraulic circulation occurs with a hydromodulus more than 35 dm(3)/kg. Elevated level of liquid in the suspension reduces the friction losses at its transportation as well as drive loads and equipment vibration. Cloth cleaning forces a filling of the rotor trays by chip, reduces hydromodulus at unload of the suspension, that increases the friction losses at its transportation as well as drive loads and equipment vibration. Process of a sieve choking and screen self-cleaning of a feeder is random. Drive loads and vibration of the loading equipment circulation change also. It is shown that the cycling change of the load of drives or equipment vibration can set the frequency of technological cleaning of sieves. At the entrance of the section of loading circulation a vibration velocity of a high-pressure pump was measured as well as a vibration velocity of the loading device at the output. Methods of mathematical statistics established the spectrum borders of frequency of a process of a sieve choking and self-cleaning cyclicity, correlation functions, linear correlation connection of a vibration velocity at the entrance and output of a section of the loading circulation. Changing of a vibration velocity corresponds to the conditions of stationarity. The same periodical components at the input and output of the section of loading circulation according to the autocorrelation functions of the equipment vibration velocity are installed. As a result of research of the spectral density of a stationary random process of vibration velocity changing of a section of loading circulation the dominant frequency of a sieve choking is established. The frequency of technological sieve cleaning is established. Цель работы - определение периодичности технологической очистки сит питателя по изменению виброскорости насоса высокого давления и загрузочного устройства котла в процессе подконтрольной эксплуатации. В питателе высокого давления проводится отбор щелока низкого давления из суспензии щепа-щелок до гидромодуля 4…7 дм 3/кг, подача щелока высокого давления с разбавлением суспензии до гидромодуля 25…35 дм 3/кг и выгрузка суспензии. Исследовано влияние засорения сит на нагрузку приводов насоса высокого давления и загрузочного устройства варочного котла, а также на вибрацию технологического оборудования. При засорении сит снижается отбор щелока. Выгрузка суспензии в загрузочную циркуляцию происходит с гидромодулем более 35 дм 3/кг. Повышенное содержание жидкости в суспензии снижает потери на трение при ее транспортировании и, следовательно, на нагрузку приводов и вибрацию оборудования. Очистка сит от засорений увеличивает заполнение карманов ротора щепой, снижает гидромодуль при выгрузке суспензии, что увеличивает потери на трение при транспортировании суспензии, нагрузку на приводы и вибрацию оборудования. Процесс засорения и самоочистки сит питателя носит случайный характер. Аналогично засорению и очистке сит изменяется нагрузка приводов и вибрация оборудования загрузочной циркуляции. Показано, что по цикличности изменения нагрузки приводов или вибрации оборудования можно установить периодичность технологической очистки сит. На входе в тракт загрузочной циркуляции измерялась виброскорость насоса высокого давления, на выходе - виброскорость загрузочного устройства. Методами математической статистики установлены границы спектра частот проявления цикличности режима засорения и самоочистки сит, определены корреляционные функции и выявлена линейная корреляционная связь виброскорости на входе и выходе тракта загрузочной циркуляции. Установлено, что изменение виброскорости оборудования на входе и выходе из тракта загрузки удовлетворяет условиям стационарности. По автокорреляционным функциям виброскорости оборудования выделены из массива случайных сигналов одинаковые периодические составляющие на входе и выходе тракта загрузочной циркуляции. В результате исследования спектральной плотности стационарного случайного процесса изменения виброскорости тракта загрузочной циркуляции установлена преобладающая частота засорения сит. Обоснована периодичность технологической промывки сит.