年产2万吨竹浆生产车间设计书--学位论文.doc

年产2万吨漂白竹浆制浆厂设计书
(重点备料和蒸煮工段）

摘要
第一章 绪论
1.1设计范围
1.2厂址选择和论证
第二章 工厂总平面设计
2.1总平面设计的依据
2.2总平面布置——集中制
第三章 工艺流程设计及说明
3.1工艺流程设计原则
3.2生产方案的确定
3.2备料工段的设计及说明
3.3蒸煮工段的设计及说明
3.4洗涤筛选工段
3.5漂白工段
第四章 浆水平衡计算
4.1工艺参数
4.2浆水平衡计算过程
4.3浆水平衡表
第五章 热量衡算
5.1 热量平衡计算的目的
5.2 蒸煮热量平衡计算
5.3漂白热量平衡计算
第六章 设备选型和计算
6.1 备料设备的选型
6.2 制浆设备的选型
6.3主要设备一览表

摘要
本设计是为设计年产2万吨漂白竹浆用于高档卫生纸的制浆厂，重点工段是备料和蒸煮工段。我国目前木材资源较少，故选择广西的竹材作为制浆造纸的原料。竹材在广西分布广泛价，且生长周期短，每年可用于造纸的多达百万吨以上，但目前实际利用率比较低。
在制浆方面，采用撕丝除髓备料的技术，可以使纤维素损伤较少，同时竹节也跟着破裂。蒸煮采用改良硫酸盐法蒸煮）,具有更好的脱木素选择性，蒸煮更为均匀。
关键词：竹浆、备料、蒸煮、制浆。

第一章 绪论
1.1设计范围
设计年产2万吨的全竹浆，用于高档卫生纸的抄造。
 该产品主要以毛竹为原料，制浆采用硫酸盐蒸煮工艺，抄造过程中未添加任何有害化辅料，产品卫生、环保，产品质量优异，强度、吸水性、吸附性极佳。是真正的“环保生活用纸”，具有广阔的市场前景。

1.2厂址选择和论证
年产2万吨全竹浆厂址建于广西省临桂县，临桂县位于“山水甲天下”的桂林西郊，县城为桂林市西城工业开发区，距离桂林市区六公里。
临桂地理位置，陆空交通十分便利。距离县城15公里的两江国际机场是我国西南最大的国际航空港，柳贵高速公路、321国道、322国道、20217省道、湘桂铁路等陆上交通动脉交汇县城。
全县由广西主电网供电，现有2000千伏安变电站两座，用水大有保障，有33个大、中、小、型水库，排污管网纵横畅通。
同时县城地处亚热带季风区，北纬25°以南，属南亚热带和热带北缘季风气候区，纬度低、日照时间长、气温高、热量丰富、雨量充沛、雨热同季、夏长冬短，年平均气温17.9～22.6℃，≥10℃的活动积温5657.7～8159.1℃，降雨量1300～2800mm。年平均无霜期在320d以上，非常适合于竹子的生长，尤其是丛生竹林。竹子一旦造林成功，在几十年内可年年择伐，永续利用，青山常在；竹子形态端直挺拔，茎秆秀丽，枝叶婆娑，四季常绿；地下根系发达，相互交织，在山坡、台地、河堤、江滩、湖岸有很好的固结土壤和防止水土流失的作用。
临桂现有竹林面积10万亩，竹材总蓄积量100多万吨，加上周边地区的竹材量，每年可供造纸用竹材 50万吨以上。西竹材的砍伐和储存工作有季节性，一般从先年的10月至第2年的5月，伐龄为2～3年。
第二章 工厂总平面设计
2.1 总平面设计依据
（1）工厂的组成资料 是指工厂生产的性质及其规模大小，企业管理体制和对外协作关系等资料以及在设计的技术经济部分规定的本厂所以生产组成部分（基本生产、辅助生产、附属或副产品生产的各个车间）、运输供应机构、工厂行政管理部门等。在总平面设计时，要根据这些组成部分的性质把全厂划分成几个区域，进行大致合理的安排。
（2）建筑工程明细表 根据工程组成而确定的主要建筑物和构筑物的工程项目。
（3）生产工艺资料 包括产品品种明显和生产规模、工艺流程图、生产工艺对建筑物布置和运输上的要求、各劳工的劳动组织和定员编制等。
（4）厂址选择资料 包括厂区的地形、地势、地质、面积、气象及水文地质条件。
（5）工厂发展规划 包括分期建设规模和最后规模
2.2总平面布置——集中制
综合考虑建厂地理及生产条件，总平面布置采取集中式。

集中式总平面布置（硫酸盐法竹浆厂）
1-贮料场 2-推木机 3-备料间 4-竹片仓 5-回收车间及锅炉房 6-电机房
7-筛选工段 8-纸板车间 9-成品库 10-洗浆车间 11-蒸煮车间 12-中心化验室 13-办公楼 14-食堂 15-机修车间 16-车间化验室 17-运输站

第三章 工艺流程设计及说明
3.1工艺流程设计原则
所建纸浆厂以竹子为原料，产品为卫生纸纸浆。依据竹子的特性，从而确定整个纸浆厂的工艺流程。
竹类细胞主要有纤维细胞、薄壁细胞、石细胞、导管、表皮细胞等。竹类纤维形态特征是:纤维细长、壁厚腔小、比重大、纤维较挺硬、透明度高。研究表明,丛生竹材纤维长度为1. 88~3. 04mm,平均2. 37mm;纤维宽度为12. 4~20. 8mm,平均16. 6μm;长宽比在101-210之间,平均为145;纤维素含量42. 33% ~52. 08%,平均48. 05%;由于丛生竹类比散生竹类具有生长更快、产量更高,并且从纤维形态和纤维素含量来看,丛生竹作为造纸原料优于散生竹。纸浆用竹林的竹种应以丛生竹类的竹种为主,其竹材纤维较长,如青皮竹、慈竹、料慈竹、粉单竹、撑篙竹、刺楠竹、麻竹、绿竹、孝顺竹、龙竹、刺竹、黄竹、云香竹、撑绿杂交竹等。
3.2生产方案的确定
①竹子的贮存与备料 竹子的砍伐具有季节性，故若要保证工厂能够连年长续生产，工厂必须有一定数量的竹料。竹捆进行切片后与外来竹片一起送往竹片堆堆存，按照“先筛选后堆存”的原则。同时，备料的洗涤也是必不可少的。
②蒸煮工段 竹子的蒸煮采用硫酸盐法，蒸煮设备采用立式蒸煮锅或横管式连续蒸煮器。
③洗涤、筛选工段 竹浆纤维比较长，滤水性好，比其他浆类更容易洗涤。筛选净化主要是除去粗渣、尘埃和砂子。
④漂白工段 由于常规的CEH三段漂方法所得浆粘度较低，且氯气和次氯酸盐在降解木素的同时对碳水化合物也有较大损伤,次氯酸盐对纤维强度损伤更为严重，故采用C-Ep-H、(C+D)-E/O-H-D和O-C/D-Eo-D等漂白工艺。

3.3备料工段的设计及说明
由于竹子砍伐的季节性,要保证工厂机制造纸的长年连续生产,工厂必须存放一定数量的竹料,一般为3~6个月的用量,而且刚收来的生竹子也需要存一段时间使其风干、脱青。竹捆的堆垛可采用移动式皮带机,人工辅助,拆垛可采用装载机。
竹捆进入厂内堆场后,竹捆送到切竹机切成竹片和外来竹片一起送竹片堆堆存。竹片规格:竹片长10~25mm。竹子切片设备采用刀盘式切竹机。竹片露天贮存堆场在整个生产工艺
流程中的位置,应按照“先筛选后堆存”的原则布置,这样能够使得切片后竹片或外来竹片先经筛选将竹屑除去,避免竹片在堆存过程中发酵、霉变。竹片筛选除去长条竹片和竹屑,合格竹片送去堆存,长条竹片送回切竹机重切,竹屑送废渣锅炉燃烧。竹片堆存后建议按“先进先出”的原则排料,其堆顶上的堆料设备可选用可逆配仓带式输送机或带卸料小车的带式输送机;其堆底部的出料设备可选用移动式螺旋出料器(变频调速),这样可以保证先堆的竹片先用,避免一些竹片因存放时间太长而变质,使竹片质量保持均匀。备料工段竹片洗涤也是有必要的,用洗涤法去除夹杂在竹片中的泥砂,可减少生产中的设备磨损、结垢以及硅干扰。
备料工段的工艺流程大致如下图：

3.4蒸煮工段的设计及说明
竹类蒸煮,一般采用硫酸盐法,其特点是蒸煮得率高,纸浆强度高,环境污染少,纤维柔软性好,碱回收工艺成熟。竹材的硫酸盐法蒸煮较木材(特别是针叶材)硫酸盐法容易,因竹材含木素少,当然脱木素要容易些,但更重要的似乎是木素的化学结构,竹子原料中较针叶材中含有较多的紫丁香基木素结构单元。此外,竹子中还含有5% -10%的香豆酸和少量阿魏酸乙酯的型式与其他结构单元联接。酯联接是蒸煮初期就能进行碱化断裂的联接键。所以竹子较木材易蒸煮。
蒸煮设备采用立式蒸煮锅或横管式连续蒸煮器。采用冷喷放,既能回收喷放余热,又能使蒸煮过程中基本上无废汽外泄,消除喷放产生的废气对环境的污染,也能防止蒸汽随浆带走,减少蒸汽消耗,而且浆料不发生高温裂解反应,对纤维损伤少,从而提高了纤维强度,因此,带冷喷放的连续蒸煮器,对改善纸浆质量,降低用汽量、消除废气对环境的污染都起着重要作用。
在实际生产中,鉴于竹材结构紧密,加上导管内留存的空气极难排除,竹材蒸煮需要较长的渗透时间,升温渗透时间一般1. 5-2h,保温时间也都需要2-2. 5h。几种不同蒸煮设备工艺比较如下图：
硫酸盐法竹浆几种不同蒸煮设备蒸煮工艺示例
蒸煮工艺参数
蒸球蒸煮
立锅蒸煮
横管连续蒸煮器蒸煮
装锅量（绝干竹片）
180~220Kg/m3
220~230Kg/m3
进料量110~160Kg/min
液比
1：2.4~3
1：3~3.5
1:2.4~2.8
用碱量（氧化钠计）
18%~22%
15%~18%
18%~20%
硫化度
15%~25%
16%~22%
18%~20%
最高蒸煮压力（MPa）
0.55~0.65
0.65~0.7
O.6~0.7
最高蒸煮温度
——
165左右
165~170左右
加热方式
直接加热
间接加热辅以直接加热
直接加热
蒸煮时间
4h
4~5h
45~48min
粗浆硬度
10~18
14~18
14~18
黑液残碱
9~16g/L
10~16g/L
10~16g/L

综上，可考虑使用横管连续蒸煮器进行蒸煮。

3.5洗涤筛选工段
生产实践证明,竹浆纤维比较长,滤水性好,比其它草浆容易洗涤,甚至比阔叶木浆容易洗涤。用于竹浆洗涤的设备一般有真空洗浆机、压力洗浆机、水平带式洗浆机,大型竹浆生产线可采用双辊置换压榨洗浆机或DD洗浆机。综合考虑，采用真空洗浆机。
筛选净化主要是除去粗渣、尘埃和砂子,竹子制浆粗渣量比较大,粗渣主要是未煮透的节子,杂细胞含量大,不宜再用于蒸煮,否则会影响到纸的质量。采用封闭筛选系统用尺寸较窄的缝筛除掉尘埃,主流程上不设除砂器,这样不仅可以节水,也能保证浆的质量。如图流程所示：

洗浆机
压力筛
压力除草机
洗浆机组

送去漂白

封闭筛选流程
3.6漂白工段
与木材纤维不同,竹子纤维纹孔少而且小,在漂白过程中漂液必须从纤维锥形末端渗入,而未漂竹浆存在大量半纤维素在漂白时膨胀,使漂液渗透困难,另外未漂浆的木素中存在25%左右的缩合木素不易溶解。因此,竹浆在不损伤纤维强度的情况下漂白到90% (ISO)的白度是很困难的。
传统的CEH三段漂废水污染过大，而TCF漂白工艺成本较高，故采用ECF漂白工艺。ECF漂白可采用ODEOPD流程或OD0(E/O)D1D2流程,氧脱木素(O段)废液可直接逆流回用至洗涤工段,进入碱回收系统,两段氧脱木素后脱木素率可达60%,具有环境污染少、纸浆得率和粘度较高、白度稳定、脱水性能好、漂白费用低等优点。氯化段用二氧化氯完全代替氯气,提高浆料强度,大大改善废水质量,有利于减轻环境污染;碱处理段加氧气及过氧化氢,以便改善浆的质量,降低废液色度、减少后段二氧化氯用量,进一步减少漂白废水污染物的含量;最后一段二氧化氯漂白,在浆料达到高白度的情况下仍保持较高的强度,漂后浆白度能达到88% -90% (ISO),且浆的粘度能保持在650cm3/g以上。硫酸盐法竹浆的漂白工艺示例如下表：
硫酸盐法竹浆不同漂白工艺实例
漂白阶段
工艺参数
C-E-H
（C+D)-E/O-H-D
O-C/D-
漂前浆硬度
12~17(K值)
9~14(K值)
15(kappa值)
氧脱木素段

——
——
2%~3%

——
——
2.5%~4%

——
——
0.3%~0.5%
浆浓
——
——
10%~12%
漂白温度
——
——
100℃
漂白时间
——
——
80min
出氧段浆kappa值
——
——
8
终点pH值
——
——
11~12
氯化段
氯气用量
5~5.6%
2.6%
2~2.5%
二氧化氯用量
——
1.0%
0.95~1.2%
浆浓
3%
3%
10%
反应温度
常温
常温
60℃
反应时间
50~60min
40~60min
50min
氯化后pH值
2.5以下
2.5以下
2.5以下
氯化后残碱
≤0.1g/L
≤0.1g/L
≤0.1g/L
碱处理段
用碱量
1.5~2%
2%
2%
用氧量
——
0.5%
0.5%
碱处理温度
48~52℃
85℃
85℃
碱处理时间
120min
120min
120min
浆度
9%~12%
9%~12%
10%~12%
碱处理后pH值
8~11
8~11
8~11
H段
用氯量
1.5%~2%
0.8%
——
漂白浆浓
9%~12%
9%~12%
——
漂白温度
35~38℃
36℃
——
漂白时间
270min
150~180min
——
漂白过程pH
8~11
8~11
——
漂白终点pH
7~8
8~8.5
——
D段
二氧化氯用量
——
0.8%
0.6%
二氧化氯浓度
——
8—10g/L
8—10g/L
浆浓
——
11%
11%
漂白时间
——
180~210min
180min
漂白温度
——
70℃
75℃
漂白过程pH
——
3.5~4.5
3.5~4.5
漂白终点pH
——
5.5~6.0
5.5~6.0

为了减少污染和氯的使用量，同时可以提高浆白度和浆粘度，采用O-C/D-Eo-D漂白工艺

第四章 浆水平衡计算
4.1 工艺参数
年产20万吨漂白竹浆生产的有关定额和数据
序号
指标名称
单位
定额
备注
1
竹片水分
%
40

2
撕竹机损失率
%
0.4~0.6

3
筛选损失率
%
2.5~3

4
粗浆液比

1：（3~4）

5
粗浆得率
%
43

6
蒸煮锅喷放含量
%
11~12

7
喷放锅出浆含量
%
3

8
压力洗涤机进浆含量
%
1.2

9
压力洗涤机出浆含量
%
12

10
压力洗涤机喷水量
t/t风干浆
10

11
压力洗涤机纤维损失
%
0.2

12
高频振框平筛进浆含量
%
1.2

13
高频振框平筛出浆含量
%
1.0

14
高频振框平筛尾浆含量
%
15

15
高频振框平筛尾浆率
%
4

16
一段CX筛进浆含量
%
1.0

17
一段CX筛出浆含量
%
0.8

18
一段CX筛尾浆含量
%
2.0

19
一段CX筛尾浆率
%
10
以进一段为基准
20
二段CX筛进浆含量
%
1.0

21
二段CX筛出浆含量
%
0.8

22
二段CX筛尾浆含量
%
2.5

23
二段CX筛尾浆率
%
2.0
以进一段CX筛量为基准
24
双磨盘进浆含量
%
2.5

25
锥形除渣器进浆含量
%
0.6

26
锥形除渣器尾桨含量
%
2.5
一、二段
27
锥形除渣器尾桨含量
%
3.0
三段
28
一段锥形除渣器排渣率
%
25
对进浆量
29
二段锥形除渣器排渣率
%
27
对进浆量
30
三段锥形除渣器排渣率
%
1.5
对近一段CX筛量
31
圆网脱水机进浆含量
%
0.5

32
圆网脱水机出浆含量
%
3.5

33
圆网脱水机喷水含量
t/t风干浆
5.44

34
圆网脱水机纤维流失
%
0.5
对近一段CX筛浆量
35
筛选总损失
%
2.0
对近一段CX筛浆量
36
氯化塔浆料含量
%
3.0

37
真空洗浆机进浆含量
%
1.2

38
真空洗浆机出浆含量
%
10

39
真空洗浆机喷水量
%
10
对每吨风干浆
40
真空洗浆机纤维流失
%
0.5
以进氯化塔纤维为准
41
氯化损失
%
1.5
以进氯化塔纤维为准
42
碱化塔浆料含量
%
8

43
碱化损失
%
3.5
以进氯化塔纤维为准
44
漂白塔浆料含量
%
8

45
漂白损失
%
1

46
漂白总损失
%
6

47
碱处理塔浆泵含量
%
3

48
漂白塔浆泵含量
%
3

49
蒸煮用碱量
g/L
18
硫化度20%
4.2 浆水平衡计算过程
以一吨风干浆（10%水分）为计算基础。单位：纤维（Kg）,液体（L）.

清水

漂后贮浆池计算
漂后贮浆池
3#真空洗浆机 送抄纸车间

已知：Q=900 C=3% C1=10%
计算：
‚漂白段平衡计算
已知漂白总损失 ,进入漂白段的浆料含量，由此得
进入漂白段的绝干纤维量
进入漂白段的浆料含量

卧式浆池
漂白纤维总损失量

水
氯+水
浆氯混合器
其分段损失量计算如下
A.氯化塔平衡：
氯化塔

1#真空洗浆机
已知：
计算：由于氯化损失只有在氯化后洗涤才能排出,所以

氯与水的比为1:25
得出
已知：

2#水封池
B.1#真空洗浆机平衡：

螺旋输送器

1#水封池
1#真空洗浆机

C.螺旋输送器平衡
碱化塔

碱液、清水、蒸汽

1#真空洗浆机
螺旋输送器

已知：
双辊混合器

计算:

双辊混合器

3#水封池

2#真空洗浆机
碱化塔
D. 碱化塔平衡
已知:

计算：

碱化塔

螺旋输送器
3#水封池
2#水封池
2#真空洗浆机
E .2#真空洗浆机：

已知：

计算;

2#真空洗浆机
F 螺旋输送器： 已知:

漂白塔
漂液、清水、蒸汽
双辊混合器
双辊混合器
螺旋输送器

计算：

G 漂白塔

双辊混合器

清水

3#真空洗浆机

漂白塔
已知：

计算：

漂白塔女
H 3#真空洗浆机 已知：

3#水封池
清水
清水
漂后贮浆池
3#真空洗浆机

计算：

ƒ精选浓缩段计算
已知筛选总损失率为2%，一段CX筛进浆含量1.0%。因此就有：

清水
冲浆槽
高位箱
高频振框筛
一段CX筛
A. 一段CX筛平衡计算 已知;：

计算

B. 高位箱平衡计算 已知：

清水
圆盘磨
冲浆槽

一段CX筛
高位箱

计算：

高位箱
C. 二段CX筛平衡计算

清水
冲浆槽
渣浆槽
二段CX筛

已知：

计算：

D. 渣浆槽、圆磨盘平衡

二段CX筛
高位箱
圆磨盘
渣浆槽
已知：

计算：

圆磨盘只对料浆进行磨解，质量不变

E. 一段除渣器、圆网脱水机平衡计算

清水
氯化混合器
白水池
一 段除渣
冲浆槽
贮浆池
圆网脱水机
一段除渣器

已知：

计算：

F. 除渣器组平衡计算

冲浆槽

排渣
白水池
白水池
一段锥形除渣器
二段除渣器
三段除渣器
二段渣槽
一段渣槽
已知：

计算得到：

G. 冲浆槽平衡计算

二段CX筛
二段除渣器
一段锥形除渣器
白水池
一段CX筛
冲浆池

已知：

计算：

④洗涤粗选段平衡计算
高浓贮浆池

白水池
一段CX筛
白水池
高频振框筛
A. 高频振框筛平衡

节子去蒸煮锅

已知：

计算得出：

B. 高浓贮浆池平衡

高频振框筛
白水池
3#压力洗浆机
高浓贮浆池

已知：

计算：

C. 2#、3#压力洗浆机平衡

温水
高浓缩浆池
1#压力洗浆机
2#、3#压力洗浆机
已知：

计算：

1#压力洗浆机

D. 1#压力洗浆机平衡

2、3#压力洗浆机
2#压力洗浆机
黑液槽
压力混合辊
1#压力洗浆机

已知： 计算：

E. 压力混合罐平衡

黑液槽
1#洗浆机
喷放锅
压力混合罐
已知：

计算：

小放气
化学损失
压力混合罐
喷放闪蒸汽量
黑液槽
黑液槽
装锅蒸汽
碱液
竹片
节子
喷放锅
蒸煮锅
⑤蒸段平衡计算：

⑥1#压力洗浆机黑液槽平衡

压 力 混 合 辊
喷 放 锅
蒸 煮 锅
送碱回收
1#压力洗浆机
稀黑液槽
浓黑液槽

已知：

计算：

⑦白水池平衡：

冲 浆 槽
二 段 渣 槽
高浓贮浆池
排放
一段渣槽
白水池

圆网脱水机

已知：

高频振框 筛

⑧2#水封池平衡：

排放
1#真空洗浆机
2#真空洗浆机
2#水封池
已知：

⑨3#水封池平衡：

碱化塔
2#真空洗浆机
清水
3#真空洗浆机
3#水封池
已知：

浆水平衡总表
项目名称
纤维/Kg
浆料/Kg
收
支
收
支
送抄纸车间

900

30000
浆氯混合器加氯水

1467.39

浆氯混合器加清水

3190.99

漂白贮浆池加清水

21000

1#真空洗浆机排放

19.56

81934.84
碱液蒸汽清水

2396.72

2#真空洗浆机损失

39.13

漂液、蒸汽、水

2298.90

漂白塔加水

19157.50

3#真空洗浆机损失

19.56

3#真空洗浆机加水

55978

一段CX筛加清水

17468.94

2#高位箱加清水

6188.99

二段CX浆加清水

1297.69

圆网脱水机加清水

5440

圆网脱水机损失

4.9911

三段排渣器排渣

14.97

499.11
3#压力洗浆机加水

10000

1#压力洗浆机纤维损失

2.0838

喷放锅闪蒸

1102
蒸煮锅加竹片
2381.43

3969.06

蒸煮锅加碱

4576.83

装锅蒸汽

156.28

化学损失

1381.12

小放气

315
黑液槽送碱回收

9265.36
白水池排放

10334
2#水封池

21781.75
3#水封池

277.2

合计
2381.43
2381.43
154864.49
154864.0

第五章 热量衡算

5.1 蒸煮过程的热量衡算
5.1.1加热原料中的绝干纤维原料所需热量Q1
Q1=G1C1(t1-t0+5)
式中：G1—每锅次装绝干纤维原料的质量，kg，
C1—绝干纤维原料的比热容，J/（kg.℃）
T2—蒸煮锅最高温度，℃
T1—原料最初温度，℃
则Q1=160*1465*(170-20+5)
=36332kJ/min
5.12 加热原料中的水分到最高温度所需热量Q2
Q2=G2C2(t1-t0+5)=G1(1-W/W)C(t-t+5)
G-----原料中的水分
W------粗浆得率
G=G*(1-W)/W=160*(1-43％)/43％=212kg/min
Q=212*4187*(170-20+5）=137645kJ/min
5.1.3 加热药液所需热量Q3
Q3=（Gy-G2)C3(t2-t+5)
Y------液比 C-----碱液比热容
Q=(160*3.5-212)*3810*(170-20+5)=205511KJ/min
5.1.4 升温阶段损失的热量
其热损失可用下式计算：
Q4=FK(T-t)m
K=1/[(1/α1)+ (δ1/λ1)+( δ2/λ2)+(1/α2)]
T=(t2+t3)/2
T3=q2/q1
q1=G1C1+G2C2t1+(G1r-G2)C3
q2=G1C1t1+G2C2t1+(G1r-G2)C3t4
得q1=10.9554×180×1.7×103+3580.2110×4186.8+(10.9554×180×3.5-3580.2110)×3.81×103
=1615789.138 KJ
q2=10.9554×180×1.7×103×20+3580.2110×4186.8×20+(10.9554×180
×3.5-3580.2110)×3.81×103×80°
=108249637.3 KJ
T3=q2/q1
=66.9949 ℃
T=(t2+t3)/2=(160+66.9949)/2
=113.4974 ℃
K=1/[(1/20934000)+ (0.016/159098)+( 0.03/867)+(1/41868)]
=17054.6596
F= 3×3.14×(1.520+0.016×2)×10.950
=160.0872
Q4=FK(T-t1)m
=160.0872×17054.6596×(113.4974-20)×35/60
=129795.5672 KJ
5.2 蒸煮总热量
由于是连续式蒸煮则设备及附件加热可不计算，设管路中热损失量为各项耗热的110%，所以蒸煮一次所需热量：
Q =（Q1+Q2+40Q3+Q4）×110%
=8377250kJ
5.3蒸汽用量计算

若采用绝压为1.029*1000000pa/m2的饱和蒸汽加热
其气化热为2007570J/kg 加热器效率取90％
则蒸汽用量：
D=Q/rn=8377250/2007.57*0.9=4638kg蒸汽

第六章 设备选型
6.1 设备选型的原则
制浆造纸厂所用的设备种类多、型号多，同一种设备由于型号不同生产能力不同。因此设备平衡计算要遵循以下的原则：
1．确定主要设备
确定主要设备的生产能力时，既不能过大的超出设计能力的要求，又要适当的留有余地。在确定设备生产能力时，要略大于理论计算值选取。
2.确定设备数量
对于需要确定台数的设备，其数量要考虑该设备发生事故或检修时仍有其他设备做备用维持声场。
3.确定备品
在去顶主机的配套设备时，除了要满足主机要求外，还必须有备品，如抄纸机的净化与筛选设备等。
4．公式计算发
在利用公式进行计算设备能力的时候，公式中的某些系数要选取合理。选取的依据是：所选设备的成熟程度，所用原料的特点，以及操作工人的操作水平和技术素质等等。
5.避免大幅度波动
对于蒸煮器这样的大量用汽设备，考虑间歇蒸煮的周期性，用气量将出现周期性的峰值负荷，这样会使全厂热力系统的工作不稳定，在设备平衡时就该设避免这种大幅度波动。
6.2 设备选型的确定方法
设备台数的确定方法
确定设备台数的方法，是通过理论或经验公式计算设备声场能力，再根据有关工厂的实际经验确定设备的生产能力或按设备的产品目录查取其生产能力，用公式计算出所需的台数
设备台数的确定，主要是确定设备的生产能力和正确的选取设备的利用系数K。
6.3 设备的选型和计算
6.3.1 切竹机的选型
刀盘式切竹机
表6.1刀盘式切竹机参数一览表
项目
ZMX13
名称
Φ2500刀盘式切竹机
适应原料品种
毛竹、也可切竹片杂竹
生产能力
10（水分20％）
切断长度/mm
25
飞刀数
5
电动机功率/kw
115+7.5

6.3.2 蒸煮管的选型
本次设计的为年产2万吨竹浆制浆车间工艺初步设计。则现得知该厂每年的工作时日为 300天，即每天的生产量为40000/300 = t/d 。每天的工作时长为22.5小时。
6.3.2.1 连续蒸煮器体积的计算
连续式蒸煮器实际体积计算公式为：
Va=90qT/(βφγ)
式中
T——原料通过连续蒸煮器的时间，h,等于浸渍，升温，保温等过程所需时间的总和
φ——连续蒸煮器的充满系数，其值随蒸煮空间位置，结构形式而异，横管式取0.5-0.75
β——原料蒸煮后粗浆得率 取53%
90——纸浆绝干质量换算成风干质量的系数
γ——原料装锅的绝干散堆重度，kg/平方米。取150
q——粗浆产量t/d
q=66.55t/d
V=Qt/1.44pY
=66.65*45/1.44*180*53%
=21.83立方米
选用TS0041-STS0044-C蒸煮管
表6.2蒸煮管参数一览表
型号
TS0043-STS0044-C
蒸煮管内径/mm
1370
蒸煮管长度/mm
9150
容积/平方米
10.5
有效容积/平方米
7.9
进料端螺旋/mm
1320*410
螺旋轴转速/(r/min)
0-2
螺旋根径/mm
406
蒸煮器是由3个蒸煮管组成的
其有效体积为7.9*3=23.7
实际需要的有效体积为21.83符合要求
因此选用该蒸煮管合理
6.3.2.2 计量器的选型
双波轮计量器
表6.3双螺旋计量器参数一览表
名称
双螺旋计量器
螺旋尺寸（外径*内径*螺距）/mm
305*107*220
电机功率kw
15
进料口尺寸（a*b）/mm
600*160
出料口尺寸（a1*b1）/mm
186*660
进出口中心距/mm
1200
螺旋转数/(r/min)
5-80
6.3.2.3 螺旋喂料器的选型
表6.4螺旋喂料器参数一览表
型号
ZJS6-LJ3(S)
螺旋直径/mm
12（305）
电动机功率
220
最高转速r/min
155
每转输送量
9.26
单位供料量所需功率kw
0.5
6.3.2.4 卸料器的选型
表6.5卸料器参数一览表
型号
TS0054-0
公称规格mm
Φ720*1660
公称容积/立方米
0.6
充满系数
0.7
搅拌器转速r/min
30
电动机功率kw
7.5
减速机速比
1:50
6.3.2.5 喷放锅的选型
表6.6喷放锅参数一览表
型号
TS0054-1(S)
有效容积/立方米
100
最大工作压力mpa
0.20
锅内最高温度
170
搅拌器转速r/min
20
设备尺寸mm
4800×12500
设备净重
25.37t
6.3.3 洗涤筛选设备的选型
6.3.3.1 双辊挤浆机的计算和选型
表6.7双辊挤浆机参数一览表
型号
ZNJ33
生产能力t/d
60
棍子直径mm
580
工作宽度mm
1015
沟纹宽度mm
0.9-1.1
小孔直径mm
1.1
辊子转速r/min
0.6-1.9
冲洗压力kpa
190-290
电动机功率kw
7
外形尺寸mm
4800*2600*1800
台数
n=Q/GK
=66.65/(60*0.8)
=1.388
需要2台该型号双辊挤浆机
6.3.3.2 一