Қағаз өңдеу сұлбасы
1
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Коммерциялық емес акционерлік қоғамы
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Электрэнергетика
Электрэнергетикасы
Өндірістік қондырғылардың электр жетегі және автоматтандырылуы
Жобаны орындауға берілген
ТАПСЫРМА
факультеті
мамандығы
кафедрасы
Студент
Изтелеуова Индира_____________________________ _
(аты - жөні)
Жоба тақырыбы Қағаз жасау станогінің тұрақты тоқ электр қозғалтқышының айкалу
жылдамдығын реттеу
.
.
ректордың _29_ _қыркүйек____________№_124_ бұйрығы бойынша бекітілген.
Аяқталған жұмысты тапсыру мерзімі: _22__мамыр__2015 ж.
Жобаға бастапқы деректер (талап етілетін жоба нәтижелерінің параметрлері
және нысанның бастапқы деректері)
ТСЗА-100010 трансформаторы,
. ПБ - 5 (
B;
;
;
A) BAT - 42 (
;
B;
A)_________________________________ ___________________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
Диплом жобасындағы
әзірленуі тиіс сұрақтар тізімі немесе диплом
жобасының қысқаша мазмұны:
_____Дипломдық жұмыста қағаз жасайтын машинаның жетегінде заманауй
тиристорлық түрлендіргіштерді қолдану сұрақтары қарастырылған.____________
_____Түрлендіргіш техниканың дамуында ең маңызды кезең нарықта биполярлы
жоғарывольтты транзисторлар мен толық басқарылатын (ОТО) тиристорлар,
содан кейін оқшауланған базалы биполярлық транзисторлар IGBT (Insuled Gate
Bipolar Transistor) мен күшті өрістік транзисторлардың МOSFET (Metal Oxide
Semicondactor Field Effect Transistor) пайда болуынан басталды. Осымен жартылай
өткізгішті түрлендіргіштің тез орындауы артады, өз кезегінде өлшемдері мен
массасын біршама азайтуға мүмкіндік береді, ПӘК мен сенімділікті арттырады,
микропроцессорлық басқару мен кең - импульсті модуляцияны жүзеге асыруға
мүмкіндік береді.
2
_____Күштік жартылайөткізгіштік түрлендіргіштерді электр энергетикада,
көлікте, металлургияда, мұнай - газдық, целлюлозалық - қағаздық және басақа да
өнеркәсіптерде қолдану өте үлкен экономикалық әсер береді.__________________
___________________________________ ___________________________________
Сызба материалдарының (міндетті түрде дайындалатын сызуларды көрсету)
тізімі
____Қағаз жасайтын машинасының жалпы көрінісі; Қағаз жасау машинасының
құрылымдық сұлбасы; Тиристорлы түрлендіргіштің көпірлік сұлбасы;
Тиристорлы түрлендіргіштің нөлдік сұлбасы; Қағаз өңдеу сұлбасы; Қағаз өңдеу
машинасының кептіру бөлімі; Жеңілдетілген принципиалды сұлба;
Жартылайөткізгіштік қысқа тұйықтағыш; Крг шамасы реттеу бұрышына және
лүпілдеулер санына тәуелділігі; α = 60° және α 60° болғандағы үшфазалық
көпірлік басқарылатын түзеткіш шығысындағы кернеу; Тұрақты ток
қозғалтқышының математикалық моделі; Тұрақты ток қозғалтқышының жиілігін
реттеу шығыс сипаттамасы._______________________ _______________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
Негізгі ұсынылатын әдебиеттер
1. Электр жетегі негіздері: Техникалық мамандық алушы студенттерге
арналғанИсаханов М.Ж.
Алматы, 2009. 2. Силовые преобразовательные
устройства: учеб.пособие Алексеев С.Б. - Алматы: АИЭС, 2006 . 3. Айнамалы
ток электр жетегі (айнымалы токтары): оқу құралы Сагитов П.И., Мустафин
М.А. - Алматы, 2008 . 4. Электропривод постоянного тока: Учебное пособие
Сагитов П.И. 4. Сала экономикасы: оқу құралы Түзелбаев Б.И. - Алматы, 2007.__
6. Тетельмин В.В., Язев В.А. Асинхронные вентильные каскады и двигатели
двойного питания Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. - М.: Энергия, 2004.___________
7.
Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной
связью Жемеров Г.Г. - М.: Энергия, 2008 г. 8. Теория автоматизированного
электропривода Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. - М.: Энергия, 2007.
3
4
5
АҢДАТПА
Дипломдық жұмыста қағаз жасайтын машинаның жетегінде заманауй
тиристорлық түрлендіргіштерді қолдану сұрақтары қарастырылған.
Түрлендіргіш техниканың дамуында ең маңызды кезең нарықта
биполярлы жоғарывольтты транзисторлар мен толық басқарылатын (ОТО)
тиристорлар, содан кейін оқшауланған базалы биполярлық транзисторлар
IGBT (Insuled Gate Bipolar Transistor) мен күшті өрістік транзисторлардың
МOSFET (Metal Oxide Semicondactor Field Effect Transistor) пайда болуынан
басталды. Осымен жартылай өткізгішті түрлендіргіштің тез орындауы
артады, өз кезегінде өлшемдері мен массасын біршама азайтуға мүмкіндік
береді, ПӘК мен сенімділікті арттырады, микропроцессорлық басқару мен
кең - импульсті модуляцияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Күштік жартылайөткізгіштік түрлендіргіштерді электр энергетикада,
көлікте, металлургияда, мұнай - газдық, целлюлозалық - қағаздық және
басақа да өнеркәсіптерде қолдану өте үлкен экономикалық әсер береді.
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде мен
аккумуляторлық цехтың
еңбек ету жағдайына талдау жасадым, жасанды жарықтандыруды есептедім
және желдетуді есептедім.
Экономикалық бөлімде кептіргіш пешке қағаз массасын жіберетін
электрқозғалтқыштың конвейерінің екі қорек көзінің сұлбалары
салыстырылды. Бұл жобаның басты мақсаты технико - экономикалық
жағынан қарағанда қозғалтқыштың ең тиімді қорек көзін таңдау болып
келеді.
6
АННОТАЦИЯ
В данной дипломной работе рассмотрены вопросы применения
современных тиристорных преобразователей в приводе бумагоделательных
машин.
Самый значительный этап в развитии преобразовательной техники
наступил с появлением на рынке первоначально биполярных высоковольтных
транзисторов и полностью управляемых (ОТО) тиристоров, а затем
биполярных транзисторов с изолированной базой IGBT (Insuled Gate Bipolar
Transistor) и мощных полевых транзисторов
MOSFET (Metal Oxide
Semicondactor
Field
Effect
Transistor). Тем самым увеличивается
быстродействия полупроводниковых преобразователей, что в свою очередь
позволяет существенно уменьшить массы и габариты, повысить КПД и
надежность, реализовать широтно -импульсную модуляцию и
микропроцессорное управление.
Использование силовых полупроводниковых преобразователей в
электроэнергетике, на транспорте, в металлургии, в нефтегазовой,
целлюлозно -бумажной и других отраслях промышленности дает громадный
экономический эффект.
В разделе безопасность и жизнедеятельность я сделала анализ условии
труда, расчет искусственного освящения и вентиляционный расчёт.
В разделе экономики было
сравнено
две
схемы
питания
электродвигателя конвейера подачи древесины в сушильную печь. Сущность
этого проекта состоит в том что необходимо выбрать наивыгоднейший с
точки зрения технико - экономического сравнения вариант питания двигателя.
7
ANNOTATION
Usage of modern thyristor converters to drive the paper machines were
analyzed.
The most significant step in the development of transformation technology
came with the introduction of the original high-voltage bipolar transistors and
fully managed thyristors (GRT) and then Insuled Gate Bipolar Transistor (IGBT)
and high-power FETs MOSFET (Metal Oxide Semicondactor Field Effect
Transistor). This increases the performance of semiconductor converters. That in
turn can significantly reduce weight and size, increase efficiency and reliability to
pulse width modulation and microprocessor control.
Using the power semiconductor converters in the power engineering,
transportation, metallurgy, oil and gas, pulp and paper and other industries
provides a huge economic impact.
In the security and livelihoods, I made the analysis of working conditions. I
calculated artificial light and ventilation.
In the economy two schemes conveyor motor power supply of wood in the
kiln were compared. The essence of this project is that it is necessary to select the
most advantageous in terms of technical and economic comparison of the power
of the engine variant.
8
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 10
1
Технологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
1.1 Қағазжасау машинасының негізгі бөліктері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .. 12
1.2 Қағаз жасау өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 14
1.3 Қағаз жасайтын машинаның құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . .16
2 Күштік түрлендіргіш элементтерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. .. 19
2.1 Тиристорлы түрлендіргіштерді жобалаудың техникалық
шарттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.2 Түрлендіргішті негіздеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
2.3 Жеңілдетілген принципиалды сұлбаның есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... . .21
2.4 Күштік трансформаторды есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... .. ..27
2.5 Вентильді есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..29
2.6 Дроссель таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..30
2.7 Қорғау құрылғыларын таңдау және есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ..33
2.8 ИФБЖ-ні есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..38
2.9 Реверсті сұлбаның есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 42
3 Тиристорлы түрлендіргішті баптау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 46
4 Қоршаған орта және еңбек қорғау бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... .50
4.1 Аккумуляторлық цехтағы еңбек ету жағдайына талдау жасау ... ... ... ... ..50
4.2 Жарықтандыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...52
4.3 Желдетуді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...56
5 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..61
5.2 Өнімдер мен қызметтер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .63
5.3 Қоршаған ортаны талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 63
6 Нарықты талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .64
6.1 Нарықты және тұтынушыларды талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...64
6.2 Бәсекелестерді талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .64
6.3 Персонал жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...65
6.4 Модернизациялаудың қаржылық жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..66
Экономикалық бөлімге қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .71
Қорытынды
72
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..73
9
Қысқартулар
ИФБЖ - импульсті - фазалық басқару жүйесі
ЭҚК - элетр қозғаушы күш
АҚ - асинхронды қозғалтқыш
ТТ - тиристорлы түрлендіргіш
БЖ - басқару жүйесі
НО - нөл - орган
ЛАҚҚ - логикалық ауыстырып - қосу құрылғысы
РКЖ - Реле - контактілік жүйе
АБЖ - автоматты басқару жүйелерінде
ПӘК - пайдалы әсер коэффициенті
ЖТ - жиілікті түрлендіргіш
ГҚ - генераторлық қозғалтқыш
10
Кіріспе
Қазіргі заманда қағаз өндіру үшін қарағай немесе емен ағаштар мен бір
жылдық өсімдіктер целлюлозасы және ағаш массасы (уатылған ағашқа су
араластырылған талшықты қойыртпақ) жұмсалады. Қасиетін жоғарылату
үшін қағаз массасына (қағаз және картон жасау үшін пайдаланылатын
ұнтақталған талшықты материалдар, су, үстемелер, бояғыш, желімдегіш
заттар қоспасы) қосымша минералдық үстемелер қосады: минералдық заттар
(каолин, тальк, т.б.) қағаз түсін ағартады, тығыздығы мен тегістігін арттырады
және жақсы баспалық қасиеттер (мөлдір емес, бояу жұғатын, т.б.) береді;
желімдік материалдар (канифоль желім, крахмал, шайыр, т.б.)
қағаздың сия сормайтын қасиетін және парақтың беріктігі мен тығыздығын
арттырады; кейбір қағаз түрлерін жасауда бояғыштар, химиялық талшықтар ,
т.б. қолданылады.
Қағаз
тұңғыш рет ІІ
ғасырда Қытайда жасалды, Еуропада ХІ-ХІІ
ғасырларда пайда болды. Ол ескі шүберектерді ұнтақтап қайнату әдісімен
жасалады. Ал барлық жерде газеттер шығып, кітаптар басылып, оқушыларға
оқулықтар мен дәптерлер қажет болған кезде шүберектер жетісе бермеді де,
жұрт қағазды ағаштан жасауға көшті.
Оған негізгі материал ретінде зығыр, мақта, кендір пайдаланылды. Қағаз
өндіру кітап басу мүмкіндігі ашылғаннан кейін қауырт дамыды. ХVІІ - ХVІІІ
ғасырлар аралығында Голландияда ұнтақтауыш жаңа аппараттың - роллдың
жасалуы және француздық Николас Луи Робер ұсынған (1799) механикалық
әдіспен үздіксіз қағаз құю әдісі шыққаннан бастап, машиналық өндіріс пайда
болды. Шикізат есебінде ағаш, целлюлоза талшықтары қолданылды.
Қағаз өндірісі әртүрлі 7-8 технологиялық операциядан тұратын процесс.
Аз уақытты алмайды. Егер бір тоннадай қағазды қайта өңдеуден өткізетін
болса, 17 ағашты, 26 мың литр суды, 3 текшеметр топырақты, 240 литр жанар-
жағар май мен 4000 киловатт - сағат электр энергиясын үнемделеді екен. Ал
қайта өңдеуден өткізілген өндіріс барысында электр қуатын екі есе аз
үнемдеуге болады. Осының арқасында ауаны былғайтын зиянды қалдықтар 70
пайыз төмендейді.
Соңғы 20 жыл ішінде әлемде қағаз бұйымдарын тұтыну 92 миллионнан
208 миллионға артып, оның көрсеткіші 128 пайызға артты. Қазіргі заманғы
технологияның жанданып, электрондық құжаттың өмірге келуі мен
компьютерлік байланыстың артуы бәрібір қағаз өндірісіне кері әсерін тигізіп
отырған жоқ. Сұраныс та, қажеттілік те бар. Мысалы, миллион тонна
қағаздың 14 мың теміржол вагонына сиятынын ескерсек, бұл саладағы
өнімнің азаймай, қайта жыл сайын артып келе жатқанын түсінуге болады.
Қағаз жасау машинасы - қағаз массасынан қағаз және картонның кейбір
түрлерін жасайтын (құятын - отливка) агрегат. Top бөлігімен (мұнда қағаз
лентасы қалыптасып жартылай сусызданады), престеу, құрғату және өңдеу
11
бөліктерінен құралады. Қағаз жасау машинасында газет қағаздарын
жасағандағы қағаз лентасының ені 9 метрге, ал оның шығып оралу
жылдамдығы минутына 850 метрге дейін жетеді. Қағаз жасау
комбинаттарында қолданылады.
Тұрақты ток қозғалтқышы негізіндегі электржетек өндірістің әртүрлі
салаларында - металлургияда, машина жасауда, химия, целлюлоза - қағаз
өнеркәсіптерінде және
т.б., қолданылады. Электржетек дамуы
автоматтандыру деңгейі жоғары, өнімді машиналарды жасауға бағытталған.
Тұрақты ток қозғалтқыштарының жылдамдығын реттеу
автоматтандырылған электржетекте маңызды орын алады. Бұл мақсатпен
тиристорлы түрлендіргіштерді қолдану реттелетін тұрақты ток электржетегін
жасаудың қазіргі заманғы жолдарының бірі болып табылады.
Түрлендіргіштік техника мәселелерін ашып беру жартылайөткізгіштік
аспаптар - диодтар, тиристорлар және күштік транзисторларды қолдануға
негізделеді.
Қазіргі
уақытта вентильдік түрлендіргіштерді есептеудің толық
инженерлік әдістемелері жоқтың қасы. Есептеу және жекелеген буындарын
таңдау әдістері әртүрлі әдебиетте қамтылғанымен аз таралыммен басылған.
Олардың біразы әлдеқашан моральдік тұрғыда ескірген. Кейбір
прогрессивті тораптарға инженерлік деңгейде дайындалған әдістемелер жоқ.
Түрлендіргіштік техника өнеркәсіп, көлік және энергетиканың көптеген
салалары дамуының негізі болып табылады.
Елімізде түрлендіргіштік қондырғыларды қолдану және осы салада
әлемдегі жетекші мемлекеттер қатарына қосылу үшін мол мүмкіндіктер бар.
Түрлендіргіштік техниканың дамуының ең маңызды кезеңі нарықта алдымен
биполярлы жоғарывольтті транзисторлардың және толық басқарылатын
(ОТО) тиристорлардың, содан кейін базасы оқшауланған IGBT (Insuled Gate
Bipolar Transistor) биполярлы транзисторлары және MOSFET (Metal Oxide
Semicondactor Field Effect Transistor) қуатты өрістік транзисторлар пайда
болғанда басталды.
Өмір алдымызға жаңа талаптармен мәселелерді ұсынады, және сол
мәселелерді шешу үшін түрлендіргіштік техниканың теориясымен
практикасын дамыту қажеттілігін туғызады.
Сөзсіз, бұл салада талай жаңалықтар ашылып, қызықты ғылыми және
техникалық жұмыстар пайда болады.
12
1 Технологиялық бөлім
1.1 Қағазжасау машинасының негізгі бөліктері
Қағаз машинасы - қағаз және қағаз массасынан қатырма
қағаз
(картондар) алуға арналған үздіксіз әрекетті, көп секциялы агрегат; мұнда
мынадай технологиялық процестер орындалады: құю, қалыпқа келтіру,
дегдіту, жаныштау, кептіру, салқындату, өңдеу және дайын қағазды рулонға
орау. Қағаз машинасы жайпақ торлы, торлары горизонталь немесе тік
орналасқан екі торлы, дөңгелек торлы, құрама, құрғақтай қалыптау, т.б.
түрлерге ажыратылады. Қағаз машинасы торлы, престі, кептіру бөліктерінен,
каландрдан және қысып -басып орау механизмдерінен тұрады. Қағаз жаймасы
жайпақ торлы машинада бір бағытта үздіксіз қозғалатын тормен, ал дөңгелек
торлы машинада айналмалы цилиндрге керілген тормен алынады. Белгілі бір
тәртіппен ұнтақталған қағаз массасы сорғымен (насоспен) машина бассейніне
жіберіледі. Мұнда оны тынымсыз су қосып араласт ырып, тазартқыш
аппараттардан өткізеді, қажетсіз құрамдарынан арылтады. Бұдан кейін
массаны қысымды жәшікке жіберіп, үздіксіз қозғалыстағы тор жылдамдығына
сай шапшаңдықпен (800 - 1000 ммин) арнаулы тесіктен ағызады. Торлы
бөлікте қағаз жаймасы үздіксіз жасалып әрі суспензиядағы су сорғытылады.
Одан әрі құрғату арнайы камераларда вакуум сорғыларымен жүргізіледі.
Торлы бөліктен шыққан қағаз престі бөлікке келіп түседі. Мұнда ол нығыздау
және құрғату процестерінен өтеді. Нығыздау механикалық қысу әдісімен қос
білікті бірнеше (2 - 3) престе орындалады. Келесі құрғату сатысы ыстық
бумен іштен қыздырылатын екінші қатарлы айналмалы кептіргіш цилиндр
батареяларда жүргізіледі. Жайма кептіру бөлігінен өткен қағаз 5 - 7%
ылғалдылыққа дейін кептіріледі. Кептіру бөлігінің шетіне салқындатқыш
цилиндрлер орнатылған, олар қағаз температурасын 92 - 95°С - тан 50 - 55°С
дейін төмендетеді. Бұдан кейін қағаз өңдеу бөлігіне келіп, тегістеу,
жылтырату әрі тығыздығын арттыру үшін каландрленіп, рулонға оралады.
Қазіргі қағаз машиналары шығаратын қағаз жаймасының ені 10 м - ге, қозғалыс
жылдамдығы 800 - 1500 мминутқа, ал тәуліктік еңбек өнімділігі 250 - 500 т
жетеді. Машинаның ұзындығы 100 - 1 15 м, ені 20 м, биіктігі 15 м, салмағы
3500 тонна, ал жетегіне қажетті қуат 30 МВт.
Орманда кесілген ағаш алдымен кеспелтекке бөлініп, жаңқаланады,
сонан соң ұсақталғанша үгіледі де, ұнтағы шыққанша майдалана береді.
Бұдан соң ұлпа толып жатқан әр түрлі өңдеуден өтеді. Енді кезек қағаз
жасайтын автоматты машинаға тиеді.
Бұл таңғажайып машинаның ұзындығы жүз метрден асады, ал биіктігі
үш үйдей. әлгі дымқыл әрі болпылдақ ұнтақ машинадан өтіп, бір минуттың
ішінде тығыз да теп - тегіс аппақ қағазға айналады.
Осы мезетте ұсақ тесіктері бап ұзын торға салынған қағаз ұнтағының
суы сығылып, қыздырылған ауыр барабандардың арасынан өтіп тегістеліп
үлкен рулондарға оралады.
13
Сонымен қағаз дайын. Енді бұл рулондарды қажетіне қарай табақтап
кесіп, кітап баса беруге болады. Ал газет үшін қағаз рулон шапшаң айналатын
машиналарға орнатылады. Басылып шыққан соң жеке - жеке газет болып
қиылады .
Ал қағаз тек кітап пен газет үшін ғана қажет болып қоймайды, одан
қазіргі кезе пакеттер, түзқағаз, қатырма қағаздар мен балмұздақ салатын
стакандар, әр түрлі жіптер, тіпті машиналардың шестерняларына дейін
жасалады.
Қағаз - ағаш діңдерінен жасалады. Қағаз өндіру үшін қолданылатын
ағаштар кесіліп, бөрене халіне келтіріледі.
Алдымен қабықтары алынып, кейін майда - майда бөлшектерге бөлінеді.
Бұл бөлшектер жуылып, ұнтағыш машинадан өтеді. Машинаның ішінде
әртүрлі химиялық заттармен араластырылып, талшықтарға бөлінеді және
қамыр халіне келтіріледі. Бұл қамыр ағаруы үшін жеке бір процедурадан
өтеді.Кейін қамыр миксерге (араластырғышқа) салынады. Қамырдың ішіне
қағаздың сапасын, суға төзімділігін арттыратын, немесе рең беретін түрлі -
түсті химиялық заттар қосылады. Миксерден шыққан қамыр бір текті халге
келеді. Қамыр жылжымалы лентаның үстіне төселеді. Суы сүзілетін және
тығыз цилиндрлердің арасынан өтеді. Осылайша қағаз беттері пайда болады.
Соңында ыстық цилиндрлердің арасынан өтіп, құрғатылады. Фабрикадан
шыққан қағаздар үлкен рулон түрінде шығады. Оны өңдеушілер қалаған
көлемде қырқып сатады. Бірі мектеп оқушысына, зейнеткерге, енді бірі
болашақ ақынға, әйгілі саясаткерге жеткізіледі.
Қағаздың түрлері
Қағаздың 600 - ден астам түрі бар. Қағаз 11 топқа бөлінеді:
1. Баспалық қағаз (баспаханалық, офсеттік, иллюстрациялық,
картографиялық, т.б.) - тегістігімен, түсінің ақтығымен ерекшеленеді, баспа
бояуы жақсы жұғылады. Тұсқағаздар мен газеттік қағаздар да осы топқа
кіреді.
2. Жазбалық қағаз (жазуға, конверттік, карточкалық, т.б. поштаға
арналған қағаздар) - бетінің жылтырлығымен, жақсы желімделгіштігімен
және сия сормайтындығымен ерекшеленеді.
3. Сызба және сурет салу қағазы (сурет салу, сызба сызу қағаздары,
сызбалық мөлдір және калькалық), әдетте толтырғышсыз (немесе аздап
қосылған) массадан жасалады. Мөлдір болу үшін кейбір сорттары көбірек
суланып, жоғары қысыммен каландрленеді. Электр оқшаулағыш қағаздың
(конденсаторлық, кабельдік, телефондық, оқшаулағыш - орамдық, т.б.)
механикалық беріктігі жоғары әрі жақсы диэлектрлік қасиеттерімен
сипатталады.
4. Сіңіргіш қағаз (сүзгілік, сорғыштық, т.б.) фибра, жарғақ, санитарлық-
гигиеналық бұйымдар, т.б. өндіру үшін қолданылады. Бұлар кеуектеу келеді
де, сұйықты жақсы сіңіреді.
5. Аппараттық қағаз (таспалық, перфокарталық, т.б.) өте жоғары
механикалық беріктігімен сипатталады. Жарық сезгіш қағаз фотографиялық
14
және жарықпен көшіруге қажетті, т.б. қағаз жасауға пайдаланылады.
6. Көшірмелік қағаз арнайы өңделіп дайындалады.
7. Орамдық қағаз тағамдық және өнеркәсіптік бұйымдарды орауға,
бууға, т.б. пайдаланылады. Бұлар берік талшықты материалдардан және
өндіріс қалдықтарынан жасалады.
8. Өнеркәсіптік - техникалық қағаз патрон, зімпара, диффузор жасауға,
жіпке қосуға, дыбыс жазуға қолданылады. Қағаз массасын дайындау бірнеше
сатыдан өтеді: талшықты материалдарды ұнтақтау, талшық түріне орай құрам
дайындау, массаны бояу, желімдік ерітінді және үстемелер даярлау, т.б.
9. Ватман немесе ватмандық қағаз (ағыл. Whatman paper) - тығыз, айқын
құрылымсыз жоғары сапалы ақ қағаз. Сурет салуға арналған қағаздар типіне
жатады (акварельмен немесе итальяндық қарындаштармен сурет салуға
қолданады).
Ең алғаш 1750 жылының ортасында Англияда қағаз өндіруші Джеймс
Ватман жасады. Ол қағазды тордың ізісіз алуға мүмкіндік беретін жаға қағаз
пішінін енгізді.
Ватман өзінің өнертабысын wove paper деп атады, сөзбе сөз аударғанда
маталық қағаз. Орыс тілінде осы қағазды өнертапқыштың атымен атау әдетке
айналған (ватман - технологиялық өндіріс, қағаздың өлшемі емес, сондықтан
А1 форматтағы қағазды ватман деп атау үлкен қателік).
Ватмандық қағазды Гейнсборо өте жоғары бағалаған және де акварельді
- суретшілердің ішінде тез арады жанкүйерлер тапты.
Россияда ватмандық қағазды жиі дөрекі деп атаған, ол XIX ғасырдың
екінші жартысында кең тарады, литография мен гравюраларды басуға және
сурет салу мен қарындаш, туш немесе акварельді краскамен сызылатын әр
түрлі сызба жүмыстары үшін қолданылған.
Талшықты материалдарды ұнтақтау - қағаз өндірісіндегі басты
операцияның бірі. Ол үздікті не үздіксіз істейтін аппараттармен жүргізіледі.
Ұнтақталған талшық суспензиясына қажетті қосымша заттар қосылып, қағаз
массасы тиісті мөлшерге дейін сумен сұйытылады да, аппараттарда
тазаланып, қағаз машинасына жіберіледі.
1.1 Қағаз жасау өндірісі
Бүгінгі таңда шикізат ретінде заманауи материал - макулатура
қолданылады. Өз мерзімін өтеген ескі газет, журнал, қораптарды бүкіл ел
бойынша жинайды. Оларды үлгілері бойынша сұрыптайды да, мынадай
макулатуралық куб ретінде пресстеп, кәсіпорынға жеткізеді. Мұнда оларды
кезекті жаңа өмір күтуде. Маңызды кезең: қағаз, мысалы ұн секілді әртүрлі
сұрыпты болуы мүмкін. Мысалы, гофрлеуге арналған Б - 0, Б- 1, Б - 2, Б - 3 қағазы
немесе тегіс қабаттарға арналған К -1, К - 2 қатырма қағаздары. Ал қағазды әр
түрінің өз сипаттамасы бар: ажырау, езу, ығал тарту және басқа да
параметрлері, олар әрі қарай не үшін қолданылатынын анықтайды: мысалы,
15
қатырма қағаздан жасалған қорап дайындау үшін қажетті қағаз немесе
қатырма қағаздың ылғал тартқыштығы өте төмен болуы керек.
Сонымен, процестің бастапқы кезеңінде макулатураның бөлшектері
транспортерлік лентаның бойымен, аздап су құйылып жатқан үлкен бөшкеге -
гидрокүбіге салынады. Оператор бақылау камераларының көмегімен процесті
- бассейннің толу деңгейін, шикізат пен сұйықтықтың пайыздық мөлшерін
қадағалап отырады. Мұнда макулатура шашыраңқы күйге енеді, яғни қысқыш,
скоч және басқа да қалдықтар мен басқа материалдар талшықтан
ажыратылады. Келесі кезеңде, әлі де қалдықтармен араласқан осы бөлік
арнайы бассейндерге жіберіледі. Олар да жұмыс принциптері бойынша
класстарға бөлінеді. Әрі қарай, ендігі тазартылған талшықтарды сорғылардың
көмегімен қағаз жасау цехына беріледі.
Алдымен өндіріс барысында қағазға қосу үшін химикаттардан ерітінді
жасайды. Дәл осы химикаттар материалға қаттылық және ылғалға бейімділік
секілді маңызды қасиеттер береді. Мұндай ерітіндіні дайындау үшін
қолданылатын
негізгі шикізат жүгерінің азықтық крахмалы болып
табылады. Толығымен тазартылған макулатура бассейндерге түседі, ол
жерден сорғылардың көмегімен тартушылар шикізатты диірмендерге
ауыстырады. Бұл диірмендердің ішіндегі пышақтар бүкіл макулатураны
түйіршіктерден арылтып, бірыңғай массаға айналдырады. Осы процеспен бір
уақытта катионды крахмалдан желімді жасалады. Оның оң зарядталған
кішкентай бөлшектері қағаз талшықтарының теріс зарядталған кішкентай
бөлшектерімен байланысып, дайын өнімге ең маңызды қасиеттерін беретін
берік және өнімді серіктестікті қамтамасыз етеді.
Процестің келесі қадамы - бірыңғай масса, болашақ сұйық қағазды
әлгіндегі катионды крахмалмен араластыру үшін бассейнге құйылады. Осы
кезде бассейндегі температура жоғары болмауы тиіс
-
30 градус
жеткілікті. Машиналық сұрыптаудан кейін шикізат торлы үстелге құйылады.
Бұл кезеңде, валдар арқылы өткен қағаз процес аяқталғанға дейінгі қалпы
жалпақ күйге енеді. Ең маңызды нюанс - матаға берілетін судың
жылдамдығы мен торлы көздердің қозғалу жылдамдығы. Бұл параметрлерді
оператор бақылап отыруы тиіс, әйтпесе шикізат жарамсыз деп табылады.
Мысалы, болашақта гофроқаптамада қолданылатын қағаз жасау үшін, торлы
көздер судың жылдамдығынан көбірек болғаны маңызды. Жалпақ қабатты
қатырма қағаз жасау үшін - бірдей жылдамдықта немесе керісінше, тор
көздердің жылдамдығы бәсең болуы тиіс.
Көршілес орналасқан өндіріс желісі, өзінің технологиясы бойынша
алғашқыдан еш айырмашылығ жоқ, тек мұнда пресстеу кезеңінің алдында
алынған қағаздың негізгі қабатына целлюлозды текше жағылады. Бұл
материалға мықтылық және табиғи ағаш түсін береді. Мұндай технология
Орталық Азияда бір ғана кәсіпорында қолданылады. Бұл факт материалға
бірегейлік бере түседі. Тордың бетінде қалай қозғалғанына байланысты, қағаз
құрғақ бола бастайды - ылғалдың барлығы арнайы контейнерге құйылады, ал
әрі қарай іске вакуумды жәшіктер кіріседі. Вакуумның барлығына белгілі
16
қасиетінің көмегімен қағаз одан сайын құрғақ болады, алайда 100 пайызға
емес.
Бұл жұмысты кептіру камералары аяқтайды, онда қағаз күшті пресс
арқылы түседі. Бұл құрылғылар да қағаздың ылғалын кетіреді. Мұның
барлығы материалды орасаз зор күшпен басып тұрған құрылғы арқылы
жасайды. Сандар барлығын айтып тұр - бұл жерде қағаз 1 квадрат
сантиметрге 60 келілік салмақпен езіледі. Процесс рет - ретімен жасалады -
алдымен бірінші пресс, содан кейін екінші пресс жұмыстарын атқарады.
Жұмыстың қалған бөлігін кептіру камералары өзіне алады.
Қағазды соңына дейін кептіретін бұл үлкен механизмде температуралық
режимді қадағалау өте маңызды. Бірінші цилиндрлерде пештер 50 градусқа
тең температура қояды, әрі қарай 55, 60 және 65 градус және бұл керекті
жұмыстың тек жартысы ғана. Процестің келесі бөлігінде қағазды 90, 110 және
125 градус температурада кептіреді. Бұл кездегі тордың қозғалыс
жылдамдығы минутына 130 метр. Сондықтан да, қағаз кептіру пешінде көп
тұрып қалмай, біркелкі жылдамдықпен желі бойынша жүріп отырады.
Процестің келесі кезеңі - осыған дейін айтылып кеткен жұмыс, қағазға желім
жағу. 70 градустық температураның асында желім қағаздың екі жағына да
жағылады Оның қағазға жақсылап сіңуін, материалға жаншып тұрып
кіргізетін күшті валдар қамтамасыз етеді.
Толық кеуіп болысымен желім ылғал тартпауға кепілдік береді. Ал оған
толығымен кебуге тағы бір кептіру пеші көмектеседі. Кептіру процесі
алдындағы кептіру камераларындағыдай өтеді. Айырмашылығы тек градуста
- барлығы 60 тан басталып, әрі қарай 70, 80, 110 және максималды 125
градусқа дейін көтеріледі. Кептіру камерасынан шығарда қағазға дәл және
егжей - тегжейлі компьютерлік сараптама жасалады: арнайы сканер
материалдың барлық параметрі туралы ақпаратты оқиды: салмағы,
ылғалдығы, қаттылығы. Осылайша кәсіпорын жұмысшылары алынатын
шикізаттың мінездемесін онлайн тәртібінде қадағалап отырады. Егер оператор
нормадан азғана болса да ауытқу байқаса, қағазды желіден алып, қателіктерін
жөндейді. Барлығы дұрыс болса, қағаз желі бойынша әрі қарай жылжып
барып үлкен тамбурға оралады. Бұл кезеңдегі технологияның маңыздылығы
қағаздың тамбурға үздіксіз оралуында болып тұр. Қағазды әрі қарай бойлық -
кескіш станогіне аттандырады. Бұл аппараттың бағдарламалық
қамтамасыздығы қағазға кез келген өлшем беруге мүмкіндік береді.
1.3 Қағаз жасайтын машинаның құрылымы
Қағаз жасайтын машина жетек пен торлайтын, престейтін, кептіретін
және бөлшектейтін бөліктерден құралады. Бұдан басқа оған қағаз массасын
аккумуляция жасау үшін және оны машинаға беру үшін машиналық бассейн,
массаны өңдеу, тегістеу және тазалау үшін құрылғы, суды беру үшін насостар,
вакуумдық насостар, ақауы бар заттарды қайта өңдеуге арналған құрылғы, су
17
массасының айналымдық бассейні, нақтылы сорғыш желдету жүйесі,
реттеуші және бақылаушы өлшеуіш аппараттар жатады.
Қағаз жасайтын машинаның торлы үстел мен қысымды қораптан
тұратын торлы бөлігі қағаз матаның жасалуы мен сусыздандырылуына
арналған. Қысымды қорап масса тордың бүкіл еніне біркелкі және үздіксіз
қабаттасуы үшін керек. Қағаз масса торға қабаттасушы құрылғының
көмегімен құйылады. Ол массаның тыныш ағынмен, тоқтаусыз, шайқалыссыз
бірдей жылдамдықпен және тордың бүкіл енінде бірдей мөлшерде шығуын
қамтамасыз етеді.
Торлы үстел су сорғыш гаучвал мен төс білігінің арасында тартылған
торлардан құралған көлденең жазықтық болып табылады. Тордың жоғарғы
жағында, төстіктен гаучвалға қарай қалыптастырушы доска, гидропланкалар
және регистрлік валиктер, сусыздандырғыш қораптар қатарынан орналасқан.
Бұл элементтердің басты тағайындалуы - қағаз матасын тордағы қағаз
массасын сусыздандыру режимін жасау арқасында қалыптастыру болып
келеді.
Пресстік бөлігі қағаз матасының тор үстелден кейін ары қарай
механикалық сусыздандыруды қамтамасыз етеді және екі немесе үш
екібіліктің біреусін жауып тұрған мата бар. Бұл матаның ең маңызды
тағайындалуы қағаз матаның престе престеу кезінде мыжылуынан, су сорып
алуынан, әлсіз шикі матаға транспортировкасынан құрылымын сақтау және
келесі переске жіберу болып табылады.
Қағаз матадан суды буландыру әдісімен нақты сусыздандыру кептіру
бөлігінің негізгі қызметі. Бұл бөлік шахматтық тәртіппен екі яруста
орналасқан кептіргіш цилиндрлерден тұрады. Кептіргіш цилиндр - бұл ішінен
бумен қыздырылатын диаметрі 1500 немесе 1800 мм - лік толық болат
цилиндр.
Цилиндрлердің беті престік валдардың беті сияқты өңдеу дәрежесі өте
жоғары және жылтыратылған. Цилиндрлердің саны өндіріліп жатқан қағаз бен
машинаның жылдамдығына байланысты. Мысалы, газеттік және қап
қағаздарды өндіру үшін цилиндрлердің саны 50 немесе 80-ге дейін жетеді.
Қағаз жасаушы аппараттың тор бөлігінің сұлбасы
Бөлшектік бөлік машиналық каландр мен накаттан тұрады. Кептіргіш
бөлік пен накаттың ортасында орнатылған машиналық каландр қағаздың
тегістігін, жылтырлығын және де көлемін арттыру үшін керек. Каландр
төменгі біліктің есебінен қозғалысқа келетін 5 - 8 көлденең бір - бірінің
үстінде орналасқан біліктерден тұрады. Машиналық каландрлеуден өткен соң
қағаз накатка жіберіледі. Ол жақта қағаз орамға оралады.
Қағаз жасағыш машинаның жетегі оның барлық бөлігінің жұмыс
жасауы үшін керек. Ол машинаның тұрақты режим жұмысы кезінде жетектік
бөліктердің тұрақты жылдамдығын қатаң белгілі бір аралықта жеке
бөліктердің жылдамдықтарын тегіс өзгеруін қамтамасыз етеді. Әртүрлі типтік
машиналар үшін электроқозғалтқыштың орнатылған қуаты 10 -20 мың кВт
дейін жетеді.
18
1 - қысымдық қорап; 2 - цилиндрлік вакуум - нысаны; 3,4,5 - сорғыш
камералар; 6 - қысқыш валик; 7 - қағаз жүргізгіш валик; 8 - пресс;
9 - массаның деңгейін реттейтін құрылғы; 10 - массаның тасып кетпеуі үшін
тұрған құбыр; 11 - реттегіш құрылғы
Сурет 1.1 - Ротофомер типті қағаз жасайтын машинаның сұлбасы
Қағаз жасаудың негізгі технологиялық процестері
Қағаз жасаудың (картон) технологиялық негізгі операцияларына
келесілер кіреді: қағаз массасын жинақтау; керекті концентрацияға жеткізуге
дейін су қосу және бөтен қосылулар мен түйіндерден тазалау; массаның торға
қабаттасуы; машинаның торында қағаз матасының қалыптасуы; ылғалды
парақтың престелуі және артық суды алып тастау: кептіру, машиналық
отделка мен қағаздың (картон) орамға оралуы.
Қағаз өндірудің техникалық жағында қағаз жасағыш машина - түйіні
монтаждық осьтің бойымен қатаң қатарынан орналасқан тәуелсіз агрегат.
Жинақ. Қағаз массасын ұсақтап - дайындау бөлімінде дайындыққа
әкеледі. Дәл осы болашақ қағаздың құрамына талшықты, толтырушы,
бояушы, жабыстырушы және де басқа материалдардың ағыны дозаторға
немесе берілген қатынаста қатаң түрде үздіксіз дозаланатын, кейіннен
араластырғыш бассейнге түсетін құрамын құрайтын жерге бағытталады. Бұл
бассейнде масса мұқият түрде араластырылады және жинақталады.
Біршама уақыт аралығында машинаның тұрақты және үздіксіз жұмыс
жасауын қамтамасыз ету қағаз массасының жинақталуының тағайындалуы
болып табылады. Бассейндегі массаның концентрациясы 2,5 - 3,5%.
Тазарту. Қағаз массасын тазарту оның үздіксіз жұмыс істейтін -
конустық және дисктік диірмен - машинаға жіберілуінен бұрын орындалады.
Қағаз массасын тазарту процесі кезінде массаның помолының дәрежесін
тегістеу болады, талшықты түйіндерді және массаның кейбір подмолын алып
тасталады. Осы үшін диірменді машиналық бассейннен кейін бірақ қағаз
жасайтын машинаның алдында орнатылады.
19
Қағаз өндіру үрдісі
Бірінші деңгейде ағаш шикізатының алдын ала өңдеуі жүргізіледі. Емен
ағашының сыртындағы қабығын құрғақ түрінде барабанда алып, слещерлі
үстелде ұзындығы 1,2 м етіп өлшеуіш баланспен дискті арамен кеседі. Бұның
жартысы кескіш машинада технологиялық щепь болғанша ұсақталады.
Екінші
деңгейде
жартылай шикізат
-
ағаш массасы мен
термомеханикалық массасының өндірілуі жүргізіледі. Дефибрерлердегі
өлшеуіш баланстың механикалық қажауы арқылы, ағаш - массалық цехта
ағаш массасын алады. Дефибрердің шахтасына бүкіл ұзындығы бойынша
айналып тұратын керамикалық тасқа жапысып тұрған баланстарды көшіреді,
осының нәтижесінде ағаш талшықтарға бөлінеді. Осыдан кейін бұл массаны
сұрыптайды, тазалайды, қоюлатады және ағартады. Буландырылған щепь
қысымымен екі сатылы тегістеу жолымен термомеханикалық масса цехында
технологиялық щептен термомеханикалық массаны алады. Бұл да сұрыптау,
қоюландыру және де ағарту процестерінен өтеді.
Үшінші деңгей - қағаз өндіру. Алынған жартылай фабрикаттар -
термомеханикалық целлюлоза және ағаш целлюлоза, сондай
-
ақ
импортталатын тауар ағартылған,үгітілген сульфаты целлюлозасы - газет
қағазын өндіруге қажет қағаз массасының құрамын құрайды.
Алдын ала сұрыптау, тазалау, деаэрация және тағы бір сұрыптау
процесінен кейін қағаз массасы қағаз жасайтын машинаға жібері леді. Бұл
машинаның торлы бөлігінде пресстік валдың қысымының әсерінен қағаз
матасының қалыптасуы, сусыздандырылуы орындалады және де іштей
пармен жылынып тұратын кептіргіш целиндрлер арқылы өтетін кептіру
процесі, қағаздың каландрлі вал мен дайын қағаздың накат валына оратылуы
оның тегістігін жоғарылатады. Осыдан кейін бойлық - кесетін станокта
қағаздарды талап етілген форматта кесіп, оларды орап складтарға жібереді.
Қағаздарды теміржол, жеңіл көлік және су көліктері арқылы жеткізеді.
2 Күштік түрлендіргіш элементтерін есептеу
2.1 Тиристорлы түрлендіргіштерді жобалаудың техникалық шарттары
Қазіргі
кезде тиристорлы түрлендіргіштер техникада кеңінен
қолданылады. Мұндай қолданысты олар өзінің келесі артықшылықтарының
арқасында тапты:
- кіші инерциалдығы;
- ұзақ қолдану уақыты;
- жоғары ПӘК-і;
- кіші габариттері;
- салыстырмалы түрде қымбат емес бағасы.
Соңғы кездерде толығымен басқарылатын тиристорлар және күштік
транзисторлар үлкен дамуын тапты. Олардың көмегімен кіші габариттері бар
және жоғарғы сенімділікті мәжбүрлі коммутацияның түйіндесін алып тастау
20
арқылы алынатын, автономды инверторлар және жиілікті түрлендіргіштер
жасалынады. Тиристорлы түрлендіргішті табысты қолдану үшін,
түрлендіргіштік техникадан жақсы білім болу қажет.
Осы жұмысты орындау барысында басқарылатын түзеткіштердің негізгі
элементтерін есептеу және таңдау жасалған және түрлендіргіштерді жобалау
әдістерін үйренуге мүмкіндік болды.
Айнымалы кернеуді реттелетін тұрақтыға (түзеткіштік режим) түрлендіру
және керісінше (инверторлық режим) күштік сұлбада жүзеге асырылады.
Түрлендіргіштердің негізгі параметрлері тиристорлардың
және
трансформаторлардың екіншіреттік орамдарын қосу сұлбаларымен байланысты.
Түрлендіргіштерді жобалау барысында көптеген фактоларды ескеру
қажет. Олардың негізгілері:
- қоректендіру желісінің кернеуі, жиілігі және қуаты;
-
түрлендіргіштің жұмыс режимі (түзеткіштік, инверторлық,
түзеткіштік - инверторлық);
-
түзетілген кернеудің сапасына және диапазонына қойылатын
талаптар;
- тиристорлық түрлендіргіштерді пайдалану жағдайлары (қоршаған
орта температурасының өзгеру диапазоны, агрессивті ортаның болуы және
сипаты және т.б.);
-
түрлендіргіш конструкциясына қойылатын талаптар (бақылау
нүктелерінің, басқарушы элементтердің орналасуы, кофигурациясы және
салмағы).
Түрлендіргіш сұлбасын есептеу келесі тізбектілік бойынша
орындалады:
- түрлендіргіш түрін және оның күштік сұлбасын негіздеу және таңдау;
- күштік трансформаторды есептеу және таңдау;
- реакторларды есептеу және таңдау;
- вентильдерді есептеу және таңдау;
- қорғау құрылғыларын есептеу және таңдау;
- тиристорларды басқару жүйесін таңдау.
2.2 Түрлендіргішті негіздеу және таңдау
Вентильдік түрлендіргіштің түрін және сұлбасын таңдағанда түзетілген
кернеу диапазонын, жұмыс режимін (түзеткіштік, инверторлық немесе екі
режимнің болуы), жүктеме сипатын (якорь тізбегі, қозғалтқыштың қозу
тізбегі, активті жүктеме), жетекті реверстеу тәсілін, жетекті реттеу
диапазонын, жылдамдықты реттеу диапазонын ескеру қажет.
Қуаты үлкен емес, жылдамдықты реттеу диапазоны қысаң жетектер
және қозу тізбектерін қоректендіру үшін, негізінен, екі жарты периодтық
немесе үшфазалы нөлдік сұлбалар таңдап алынады.
Қуаты үлкен емес, жылдамдықты реттеу диапазоны кең жетектер үшін,
негізінен, үшфазалы көпірлік симметриялық сұлбаны қолданады. Сонымен
21
қатар екі көпірлік сұлбаның тізбектес қосылып қолданылуы мүмкін, бұл
жағдайда қоректендіру керенуі фаза бойынша 30° ығыстырылып беріліп,
түзетілген кернеу және токтың 600 Гц жиілігін қамтамасыз етеді.
2.3 Жеңілдетілген принципиалды сұлбаның есептелуі
Uy
ИФБЖ
Ud
Ud
-Uy
Ud
-Ud
Сурет 2.1 - Жеңілдетілген принципиалды сұлба
Вентилдік түрлендіргіштің реттеу қабілеті және энергетикалық
көрсеткіштері жоғары болғандықтан, базада көрсеткіштері және
сипаттамалары өндірістің жоғарғы технологиялық талаптарына сәйкес
келетін, автоматты электржетегі жүйелерін жасау мүмкіндігін береді.
ТТ екі негізгі бөліктен тұрады:
1) күштік сұлбалар
2) импульсті - фазалық басқару жүйесі.
Күштік бөлімге күштік трансформатор да кіруі мүмкін. Электржетекте
ТТ тұрақты кернеуді реттеу үшін қолданылады. Күштік түрінде көбінесе
үшфазалық көпірлік сұлба қолданылады.
Үшфазалы
басқарылатын
түзеткіштер біржартыпериодтық түзету және екіжартыпериодтық түзету
(көпірлік) сұлбалары бойынша орындалады.
22
A
В
С
A
В
С
i1A
i1B
i1C
i1A
i1B
i1C
Tp
T
i2a
i2b
pi2c
U2
i2a
i2b
i2c
LH
U2
a
b
c
a b c
Т1 Т2 Т3
D0
RH
xaa
T4
xab
T6
T2
xac
LH
D0
RH
а)
T1
T3
T5
б)
RH
Сурет 2.2 - Үшфазалы басқарылатын түзеткіштер
Үшфазалы
көпірлік сұлба үшфазалық токтың басқарылатын
түзеткіштерін құрғанда кеңінен қолданыс тапқан. Түзеткіш сұлбасы активті -
индуктивті жүктемемен және кері диодпен xm = хл - хас = 0 мәндері үшін
көрсетілген.
Басқарылатын түзеткіш жұмысының ерекшелігі кезекті тиристорлардың
ашылу мезетін табиғи ашылу нүктелеріне қатысты бұрышына кідіртуге
негізделген.
23
U
Ua
α = 6
Ub
Uc
UСР
U
Ua
α = 3
α = PI3
Ub
Uc
UСР
Сурет 2.3 - α = 60° және α 60° болғандағы үшфазалық көпірлік
басқарылатын түзеткіш шығысындағы кернеу
Түзетілген кернеудің орташа мәнінің бұрышына тәуелділігі (реттеу
сипаттамасы) а 60° болғанда келесі қатынаспен анықталады:
∫
α
α
√
α
(2.1)
120°а60° интервалындағы реттеу сипаттамасының бөлігі келесі
қатынастан табылады:
∫
α
α
√
[
(
α)]
(2.2)
2.1, 2.2 қатынастары бойынша құрылған үшфазалы көпірлік түзеткіштің
реттеу сипаттамалары 2.3 суретте көрсетілген.
Тиристорлардың анодтық токтарының және тұтыну тогы қисықтары,
бірфазалық басқарылатын түзеткіштердегідей синусоидадан ерекшеленеді.
Тиристордағы кері кернеу амплитудасы 1,045
тең. Бұл шамамен
кері кернеу ғана емес, бұрышын реттегенде тиристордағы тура кернеудің
мүмкін боларлық амплитудасы да анықталады.
24
UH.max
UH.max
2
0
α
30
60
90
120
Сурет 2.4 - Үшфазалық көпірлік түзеткіштің реттеу сипаттамасы
Кернеудің коммутациялық түсуі ин кернеу қисығы формасына әсер етеді
және оның Un орташа мәнін төмендетеді:
,
(2.3)
мұнда UН - коммутация есептелмей анықталған кернеу.
(2.3) қатынасы үшфазалық басқарылатын түзеткіштің сыртқы
сипаттамаларының теңдеуі болып табылады.
Түзетілген кернеудің орташа мәнінің бұрышына тәуелділігі (реттеу
сипаттамасы) LH--infinity болған жағдайда ud қисығын орталандыру арқылы 3
интервалында табылады:
⁄
∫
⁄
⁄
α
√
α
ол бірфазалық сұлбалардағыдай қатынастан анықталады.
Активті жүктемемен ( Н ) реттеу сипаттамасының бөлігін 120° а
60° интервалында келесі қатынастан табады:
⁄
⁄
∫ √
α
[
(
°
α)]
Көрсетілген қатынастар бойынша құрылған реттеу сипаттамалары 2.4
суретте келтірілген.
25
Сурет 2.5 - LH -- infinity және басқару бұрышының әртүрлі мәндерінде
басқарылатын үшфазалық көпірлік түзеткіштің шығыстық кернеуі
қисықтары
2.5 - а -
д сурет
. Индутивті кедергілерімен негізделген
коммутациялық
диаграммалары
қисығына және
сурет):
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Коммерциялық емес акционерлік қоғамы
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Электрэнергетика
Электрэнергетикасы
Өндірістік қондырғылардың электр жетегі және автоматтандырылуы
Жобаны орындауға берілген
ТАПСЫРМА
факультеті
мамандығы
кафедрасы
Студент
Изтелеуова Индира_____________________________ _
(аты - жөні)
Жоба тақырыбы Қағаз жасау станогінің тұрақты тоқ электр қозғалтқышының айкалу
жылдамдығын реттеу
.
.
ректордың _29_ _қыркүйек____________№_124_ бұйрығы бойынша бекітілген.
Аяқталған жұмысты тапсыру мерзімі: _22__мамыр__2015 ж.
Жобаға бастапқы деректер (талап етілетін жоба нәтижелерінің параметрлері
және нысанның бастапқы деректері)
ТСЗА-100010 трансформаторы,
. ПБ - 5 (
B;
;
;
A) BAT - 42 (
;
B;
A)_________________________________ ___________________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
Диплом жобасындағы
әзірленуі тиіс сұрақтар тізімі немесе диплом
жобасының қысқаша мазмұны:
_____Дипломдық жұмыста қағаз жасайтын машинаның жетегінде заманауй
тиристорлық түрлендіргіштерді қолдану сұрақтары қарастырылған.____________
_____Түрлендіргіш техниканың дамуында ең маңызды кезең нарықта биполярлы
жоғарывольтты транзисторлар мен толық басқарылатын (ОТО) тиристорлар,
содан кейін оқшауланған базалы биполярлық транзисторлар IGBT (Insuled Gate
Bipolar Transistor) мен күшті өрістік транзисторлардың МOSFET (Metal Oxide
Semicondactor Field Effect Transistor) пайда болуынан басталды. Осымен жартылай
өткізгішті түрлендіргіштің тез орындауы артады, өз кезегінде өлшемдері мен
массасын біршама азайтуға мүмкіндік береді, ПӘК мен сенімділікті арттырады,
микропроцессорлық басқару мен кең - импульсті модуляцияны жүзеге асыруға
мүмкіндік береді.
2
_____Күштік жартылайөткізгіштік түрлендіргіштерді электр энергетикада,
көлікте, металлургияда, мұнай - газдық, целлюлозалық - қағаздық және басақа да
өнеркәсіптерде қолдану өте үлкен экономикалық әсер береді.__________________
___________________________________ ___________________________________
Сызба материалдарының (міндетті түрде дайындалатын сызуларды көрсету)
тізімі
____Қағаз жасайтын машинасының жалпы көрінісі; Қағаз жасау машинасының
құрылымдық сұлбасы; Тиристорлы түрлендіргіштің көпірлік сұлбасы;
Тиристорлы түрлендіргіштің нөлдік сұлбасы; Қағаз өңдеу сұлбасы; Қағаз өңдеу
машинасының кептіру бөлімі; Жеңілдетілген принципиалды сұлба;
Жартылайөткізгіштік қысқа тұйықтағыш; Крг шамасы реттеу бұрышына және
лүпілдеулер санына тәуелділігі; α = 60° және α 60° болғандағы үшфазалық
көпірлік басқарылатын түзеткіш шығысындағы кернеу; Тұрақты ток
қозғалтқышының математикалық моделі; Тұрақты ток қозғалтқышының жиілігін
реттеу шығыс сипаттамасы._______________________ _______________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
___________________________________ ___________________________________
Негізгі ұсынылатын әдебиеттер
1. Электр жетегі негіздері: Техникалық мамандық алушы студенттерге
арналғанИсаханов М.Ж.
Алматы, 2009. 2. Силовые преобразовательные
устройства: учеб.пособие Алексеев С.Б. - Алматы: АИЭС, 2006 . 3. Айнамалы
ток электр жетегі (айнымалы токтары): оқу құралы Сагитов П.И., Мустафин
М.А. - Алматы, 2008 . 4. Электропривод постоянного тока: Учебное пособие
Сагитов П.И. 4. Сала экономикасы: оқу құралы Түзелбаев Б.И. - Алматы, 2007.__
6. Тетельмин В.В., Язев В.А. Асинхронные вентильные каскады и двигатели
двойного питания Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. - М.: Энергия, 2004.___________
7.
Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной
связью Жемеров Г.Г. - М.: Энергия, 2008 г. 8. Теория автоматизированного
электропривода Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. - М.: Энергия, 2007.
3
4
5
АҢДАТПА
Дипломдық жұмыста қағаз жасайтын машинаның жетегінде заманауй
тиристорлық түрлендіргіштерді қолдану сұрақтары қарастырылған.
Түрлендіргіш техниканың дамуында ең маңызды кезең нарықта
биполярлы жоғарывольтты транзисторлар мен толық басқарылатын (ОТО)
тиристорлар, содан кейін оқшауланған базалы биполярлық транзисторлар
IGBT (Insuled Gate Bipolar Transistor) мен күшті өрістік транзисторлардың
МOSFET (Metal Oxide Semicondactor Field Effect Transistor) пайда болуынан
басталды. Осымен жартылай өткізгішті түрлендіргіштің тез орындауы
артады, өз кезегінде өлшемдері мен массасын біршама азайтуға мүмкіндік
береді, ПӘК мен сенімділікті арттырады, микропроцессорлық басқару мен
кең - импульсті модуляцияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Күштік жартылайөткізгіштік түрлендіргіштерді электр энергетикада,
көлікте, металлургияда, мұнай - газдық, целлюлозалық - қағаздық және
басақа да өнеркәсіптерде қолдану өте үлкен экономикалық әсер береді.
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде мен
аккумуляторлық цехтың
еңбек ету жағдайына талдау жасадым, жасанды жарықтандыруды есептедім
және желдетуді есептедім.
Экономикалық бөлімде кептіргіш пешке қағаз массасын жіберетін
электрқозғалтқыштың конвейерінің екі қорек көзінің сұлбалары
салыстырылды. Бұл жобаның басты мақсаты технико - экономикалық
жағынан қарағанда қозғалтқыштың ең тиімді қорек көзін таңдау болып
келеді.
6
АННОТАЦИЯ
В данной дипломной работе рассмотрены вопросы применения
современных тиристорных преобразователей в приводе бумагоделательных
машин.
Самый значительный этап в развитии преобразовательной техники
наступил с появлением на рынке первоначально биполярных высоковольтных
транзисторов и полностью управляемых (ОТО) тиристоров, а затем
биполярных транзисторов с изолированной базой IGBT (Insuled Gate Bipolar
Transistor) и мощных полевых транзисторов
MOSFET (Metal Oxide
Semicondactor
Field
Effect
Transistor). Тем самым увеличивается
быстродействия полупроводниковых преобразователей, что в свою очередь
позволяет существенно уменьшить массы и габариты, повысить КПД и
надежность, реализовать широтно -импульсную модуляцию и
микропроцессорное управление.
Использование силовых полупроводниковых преобразователей в
электроэнергетике, на транспорте, в металлургии, в нефтегазовой,
целлюлозно -бумажной и других отраслях промышленности дает громадный
экономический эффект.
В разделе безопасность и жизнедеятельность я сделала анализ условии
труда, расчет искусственного освящения и вентиляционный расчёт.
В разделе экономики было
сравнено
две
схемы
питания
электродвигателя конвейера подачи древесины в сушильную печь. Сущность
этого проекта состоит в том что необходимо выбрать наивыгоднейший с
точки зрения технико - экономического сравнения вариант питания двигателя.
7
ANNOTATION
Usage of modern thyristor converters to drive the paper machines were
analyzed.
The most significant step in the development of transformation technology
came with the introduction of the original high-voltage bipolar transistors and
fully managed thyristors (GRT) and then Insuled Gate Bipolar Transistor (IGBT)
and high-power FETs MOSFET (Metal Oxide Semicondactor Field Effect
Transistor). This increases the performance of semiconductor converters. That in
turn can significantly reduce weight and size, increase efficiency and reliability to
pulse width modulation and microprocessor control.
Using the power semiconductor converters in the power engineering,
transportation, metallurgy, oil and gas, pulp and paper and other industries
provides a huge economic impact.
In the security and livelihoods, I made the analysis of working conditions. I
calculated artificial light and ventilation.
In the economy two schemes conveyor motor power supply of wood in the
kiln were compared. The essence of this project is that it is necessary to select the
most advantageous in terms of technical and economic comparison of the power
of the engine variant.
8
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 10
1
Технологиялық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
1.1 Қағазжасау машинасының негізгі бөліктері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .. 12
1.2 Қағаз жасау өндірісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 14
1.3 Қағаз жасайтын машинаның құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . .16
2 Күштік түрлендіргіш элементтерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. .. 19
2.1 Тиристорлы түрлендіргіштерді жобалаудың техникалық
шарттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.2 Түрлендіргішті негіздеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20
2.3 Жеңілдетілген принципиалды сұлбаның есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... . .21
2.4 Күштік трансформаторды есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... .. ..27
2.5 Вентильді есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..29
2.6 Дроссель таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..30
2.7 Қорғау құрылғыларын таңдау және есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ..33
2.8 ИФБЖ-ні есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..38
2.9 Реверсті сұлбаның есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 42
3 Тиристорлы түрлендіргішті баптау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 46
4 Қоршаған орта және еңбек қорғау бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... .50
4.1 Аккумуляторлық цехтағы еңбек ету жағдайына талдау жасау ... ... ... ... ..50
4.2 Жарықтандыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...52
4.3 Желдетуді есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...56
5 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..61
5.2 Өнімдер мен қызметтер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .63
5.3 Қоршаған ортаны талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 63
6 Нарықты талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .64
6.1 Нарықты және тұтынушыларды талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...64
6.2 Бәсекелестерді талдау ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .64
6.3 Персонал жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...65
6.4 Модернизациялаудың қаржылық жоспары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..66
Экономикалық бөлімге қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .71
Қорытынды
72
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..73
9
Қысқартулар
ИФБЖ - импульсті - фазалық басқару жүйесі
ЭҚК - элетр қозғаушы күш
АҚ - асинхронды қозғалтқыш
ТТ - тиристорлы түрлендіргіш
БЖ - басқару жүйесі
НО - нөл - орган
ЛАҚҚ - логикалық ауыстырып - қосу құрылғысы
РКЖ - Реле - контактілік жүйе
АБЖ - автоматты басқару жүйелерінде
ПӘК - пайдалы әсер коэффициенті
ЖТ - жиілікті түрлендіргіш
ГҚ - генераторлық қозғалтқыш
10
Кіріспе
Қазіргі заманда қағаз өндіру үшін қарағай немесе емен ағаштар мен бір
жылдық өсімдіктер целлюлозасы және ағаш массасы (уатылған ағашқа су
араластырылған талшықты қойыртпақ) жұмсалады. Қасиетін жоғарылату
үшін қағаз массасына (қағаз және картон жасау үшін пайдаланылатын
ұнтақталған талшықты материалдар, су, үстемелер, бояғыш, желімдегіш
заттар қоспасы) қосымша минералдық үстемелер қосады: минералдық заттар
(каолин, тальк, т.б.) қағаз түсін ағартады, тығыздығы мен тегістігін арттырады
және жақсы баспалық қасиеттер (мөлдір емес, бояу жұғатын, т.б.) береді;
желімдік материалдар (канифоль желім, крахмал, шайыр, т.б.)
қағаздың сия сормайтын қасиетін және парақтың беріктігі мен тығыздығын
арттырады; кейбір қағаз түрлерін жасауда бояғыштар, химиялық талшықтар ,
т.б. қолданылады.
Қағаз
тұңғыш рет ІІ
ғасырда Қытайда жасалды, Еуропада ХІ-ХІІ
ғасырларда пайда болды. Ол ескі шүберектерді ұнтақтап қайнату әдісімен
жасалады. Ал барлық жерде газеттер шығып, кітаптар басылып, оқушыларға
оқулықтар мен дәптерлер қажет болған кезде шүберектер жетісе бермеді де,
жұрт қағазды ағаштан жасауға көшті.
Оған негізгі материал ретінде зығыр, мақта, кендір пайдаланылды. Қағаз
өндіру кітап басу мүмкіндігі ашылғаннан кейін қауырт дамыды. ХVІІ - ХVІІІ
ғасырлар аралығында Голландияда ұнтақтауыш жаңа аппараттың - роллдың
жасалуы және француздық Николас Луи Робер ұсынған (1799) механикалық
әдіспен үздіксіз қағаз құю әдісі шыққаннан бастап, машиналық өндіріс пайда
болды. Шикізат есебінде ағаш, целлюлоза талшықтары қолданылды.
Қағаз өндірісі әртүрлі 7-8 технологиялық операциядан тұратын процесс.
Аз уақытты алмайды. Егер бір тоннадай қағазды қайта өңдеуден өткізетін
болса, 17 ағашты, 26 мың литр суды, 3 текшеметр топырақты, 240 литр жанар-
жағар май мен 4000 киловатт - сағат электр энергиясын үнемделеді екен. Ал
қайта өңдеуден өткізілген өндіріс барысында электр қуатын екі есе аз
үнемдеуге болады. Осының арқасында ауаны былғайтын зиянды қалдықтар 70
пайыз төмендейді.
Соңғы 20 жыл ішінде әлемде қағаз бұйымдарын тұтыну 92 миллионнан
208 миллионға артып, оның көрсеткіші 128 пайызға артты. Қазіргі заманғы
технологияның жанданып, электрондық құжаттың өмірге келуі мен
компьютерлік байланыстың артуы бәрібір қағаз өндірісіне кері әсерін тигізіп
отырған жоқ. Сұраныс та, қажеттілік те бар. Мысалы, миллион тонна
қағаздың 14 мың теміржол вагонына сиятынын ескерсек, бұл саладағы
өнімнің азаймай, қайта жыл сайын артып келе жатқанын түсінуге болады.
Қағаз жасау машинасы - қағаз массасынан қағаз және картонның кейбір
түрлерін жасайтын (құятын - отливка) агрегат. Top бөлігімен (мұнда қағаз
лентасы қалыптасып жартылай сусызданады), престеу, құрғату және өңдеу
11
бөліктерінен құралады. Қағаз жасау машинасында газет қағаздарын
жасағандағы қағаз лентасының ені 9 метрге, ал оның шығып оралу
жылдамдығы минутына 850 метрге дейін жетеді. Қағаз жасау
комбинаттарында қолданылады.
Тұрақты ток қозғалтқышы негізіндегі электржетек өндірістің әртүрлі
салаларында - металлургияда, машина жасауда, химия, целлюлоза - қағаз
өнеркәсіптерінде және
т.б., қолданылады. Электржетек дамуы
автоматтандыру деңгейі жоғары, өнімді машиналарды жасауға бағытталған.
Тұрақты ток қозғалтқыштарының жылдамдығын реттеу
автоматтандырылған электржетекте маңызды орын алады. Бұл мақсатпен
тиристорлы түрлендіргіштерді қолдану реттелетін тұрақты ток электржетегін
жасаудың қазіргі заманғы жолдарының бірі болып табылады.
Түрлендіргіштік техника мәселелерін ашып беру жартылайөткізгіштік
аспаптар - диодтар, тиристорлар және күштік транзисторларды қолдануға
негізделеді.
Қазіргі
уақытта вентильдік түрлендіргіштерді есептеудің толық
инженерлік әдістемелері жоқтың қасы. Есептеу және жекелеген буындарын
таңдау әдістері әртүрлі әдебиетте қамтылғанымен аз таралыммен басылған.
Олардың біразы әлдеқашан моральдік тұрғыда ескірген. Кейбір
прогрессивті тораптарға инженерлік деңгейде дайындалған әдістемелер жоқ.
Түрлендіргіштік техника өнеркәсіп, көлік және энергетиканың көптеген
салалары дамуының негізі болып табылады.
Елімізде түрлендіргіштік қондырғыларды қолдану және осы салада
әлемдегі жетекші мемлекеттер қатарына қосылу үшін мол мүмкіндіктер бар.
Түрлендіргіштік техниканың дамуының ең маңызды кезеңі нарықта алдымен
биполярлы жоғарывольтті транзисторлардың және толық басқарылатын
(ОТО) тиристорлардың, содан кейін базасы оқшауланған IGBT (Insuled Gate
Bipolar Transistor) биполярлы транзисторлары және MOSFET (Metal Oxide
Semicondactor Field Effect Transistor) қуатты өрістік транзисторлар пайда
болғанда басталды.
Өмір алдымызға жаңа талаптармен мәселелерді ұсынады, және сол
мәселелерді шешу үшін түрлендіргіштік техниканың теориясымен
практикасын дамыту қажеттілігін туғызады.
Сөзсіз, бұл салада талай жаңалықтар ашылып, қызықты ғылыми және
техникалық жұмыстар пайда болады.
12
1 Технологиялық бөлім
1.1 Қағазжасау машинасының негізгі бөліктері
Қағаз машинасы - қағаз және қағаз массасынан қатырма
қағаз
(картондар) алуға арналған үздіксіз әрекетті, көп секциялы агрегат; мұнда
мынадай технологиялық процестер орындалады: құю, қалыпқа келтіру,
дегдіту, жаныштау, кептіру, салқындату, өңдеу және дайын қағазды рулонға
орау. Қағаз машинасы жайпақ торлы, торлары горизонталь немесе тік
орналасқан екі торлы, дөңгелек торлы, құрама, құрғақтай қалыптау, т.б.
түрлерге ажыратылады. Қағаз машинасы торлы, престі, кептіру бөліктерінен,
каландрдан және қысып -басып орау механизмдерінен тұрады. Қағаз жаймасы
жайпақ торлы машинада бір бағытта үздіксіз қозғалатын тормен, ал дөңгелек
торлы машинада айналмалы цилиндрге керілген тормен алынады. Белгілі бір
тәртіппен ұнтақталған қағаз массасы сорғымен (насоспен) машина бассейніне
жіберіледі. Мұнда оны тынымсыз су қосып араласт ырып, тазартқыш
аппараттардан өткізеді, қажетсіз құрамдарынан арылтады. Бұдан кейін
массаны қысымды жәшікке жіберіп, үздіксіз қозғалыстағы тор жылдамдығына
сай шапшаңдықпен (800 - 1000 ммин) арнаулы тесіктен ағызады. Торлы
бөлікте қағаз жаймасы үздіксіз жасалып әрі суспензиядағы су сорғытылады.
Одан әрі құрғату арнайы камераларда вакуум сорғыларымен жүргізіледі.
Торлы бөліктен шыққан қағаз престі бөлікке келіп түседі. Мұнда ол нығыздау
және құрғату процестерінен өтеді. Нығыздау механикалық қысу әдісімен қос
білікті бірнеше (2 - 3) престе орындалады. Келесі құрғату сатысы ыстық
бумен іштен қыздырылатын екінші қатарлы айналмалы кептіргіш цилиндр
батареяларда жүргізіледі. Жайма кептіру бөлігінен өткен қағаз 5 - 7%
ылғалдылыққа дейін кептіріледі. Кептіру бөлігінің шетіне салқындатқыш
цилиндрлер орнатылған, олар қағаз температурасын 92 - 95°С - тан 50 - 55°С
дейін төмендетеді. Бұдан кейін қағаз өңдеу бөлігіне келіп, тегістеу,
жылтырату әрі тығыздығын арттыру үшін каландрленіп, рулонға оралады.
Қазіргі қағаз машиналары шығаратын қағаз жаймасының ені 10 м - ге, қозғалыс
жылдамдығы 800 - 1500 мминутқа, ал тәуліктік еңбек өнімділігі 250 - 500 т
жетеді. Машинаның ұзындығы 100 - 1 15 м, ені 20 м, биіктігі 15 м, салмағы
3500 тонна, ал жетегіне қажетті қуат 30 МВт.
Орманда кесілген ағаш алдымен кеспелтекке бөлініп, жаңқаланады,
сонан соң ұсақталғанша үгіледі де, ұнтағы шыққанша майдалана береді.
Бұдан соң ұлпа толып жатқан әр түрлі өңдеуден өтеді. Енді кезек қағаз
жасайтын автоматты машинаға тиеді.
Бұл таңғажайып машинаның ұзындығы жүз метрден асады, ал биіктігі
үш үйдей. әлгі дымқыл әрі болпылдақ ұнтақ машинадан өтіп, бір минуттың
ішінде тығыз да теп - тегіс аппақ қағазға айналады.
Осы мезетте ұсақ тесіктері бап ұзын торға салынған қағаз ұнтағының
суы сығылып, қыздырылған ауыр барабандардың арасынан өтіп тегістеліп
үлкен рулондарға оралады.
13
Сонымен қағаз дайын. Енді бұл рулондарды қажетіне қарай табақтап
кесіп, кітап баса беруге болады. Ал газет үшін қағаз рулон шапшаң айналатын
машиналарға орнатылады. Басылып шыққан соң жеке - жеке газет болып
қиылады .
Ал қағаз тек кітап пен газет үшін ғана қажет болып қоймайды, одан
қазіргі кезе пакеттер, түзқағаз, қатырма қағаздар мен балмұздақ салатын
стакандар, әр түрлі жіптер, тіпті машиналардың шестерняларына дейін
жасалады.
Қағаз - ағаш діңдерінен жасалады. Қағаз өндіру үшін қолданылатын
ағаштар кесіліп, бөрене халіне келтіріледі.
Алдымен қабықтары алынып, кейін майда - майда бөлшектерге бөлінеді.
Бұл бөлшектер жуылып, ұнтағыш машинадан өтеді. Машинаның ішінде
әртүрлі химиялық заттармен араластырылып, талшықтарға бөлінеді және
қамыр халіне келтіріледі. Бұл қамыр ағаруы үшін жеке бір процедурадан
өтеді.Кейін қамыр миксерге (араластырғышқа) салынады. Қамырдың ішіне
қағаздың сапасын, суға төзімділігін арттыратын, немесе рең беретін түрлі -
түсті химиялық заттар қосылады. Миксерден шыққан қамыр бір текті халге
келеді. Қамыр жылжымалы лентаның үстіне төселеді. Суы сүзілетін және
тығыз цилиндрлердің арасынан өтеді. Осылайша қағаз беттері пайда болады.
Соңында ыстық цилиндрлердің арасынан өтіп, құрғатылады. Фабрикадан
шыққан қағаздар үлкен рулон түрінде шығады. Оны өңдеушілер қалаған
көлемде қырқып сатады. Бірі мектеп оқушысына, зейнеткерге, енді бірі
болашақ ақынға, әйгілі саясаткерге жеткізіледі.
Қағаздың түрлері
Қағаздың 600 - ден астам түрі бар. Қағаз 11 топқа бөлінеді:
1. Баспалық қағаз (баспаханалық, офсеттік, иллюстрациялық,
картографиялық, т.б.) - тегістігімен, түсінің ақтығымен ерекшеленеді, баспа
бояуы жақсы жұғылады. Тұсқағаздар мен газеттік қағаздар да осы топқа
кіреді.
2. Жазбалық қағаз (жазуға, конверттік, карточкалық, т.б. поштаға
арналған қағаздар) - бетінің жылтырлығымен, жақсы желімделгіштігімен
және сия сормайтындығымен ерекшеленеді.
3. Сызба және сурет салу қағазы (сурет салу, сызба сызу қағаздары,
сызбалық мөлдір және калькалық), әдетте толтырғышсыз (немесе аздап
қосылған) массадан жасалады. Мөлдір болу үшін кейбір сорттары көбірек
суланып, жоғары қысыммен каландрленеді. Электр оқшаулағыш қағаздың
(конденсаторлық, кабельдік, телефондық, оқшаулағыш - орамдық, т.б.)
механикалық беріктігі жоғары әрі жақсы диэлектрлік қасиеттерімен
сипатталады.
4. Сіңіргіш қағаз (сүзгілік, сорғыштық, т.б.) фибра, жарғақ, санитарлық-
гигиеналық бұйымдар, т.б. өндіру үшін қолданылады. Бұлар кеуектеу келеді
де, сұйықты жақсы сіңіреді.
5. Аппараттық қағаз (таспалық, перфокарталық, т.б.) өте жоғары
механикалық беріктігімен сипатталады. Жарық сезгіш қағаз фотографиялық
14
және жарықпен көшіруге қажетті, т.б. қағаз жасауға пайдаланылады.
6. Көшірмелік қағаз арнайы өңделіп дайындалады.
7. Орамдық қағаз тағамдық және өнеркәсіптік бұйымдарды орауға,
бууға, т.б. пайдаланылады. Бұлар берік талшықты материалдардан және
өндіріс қалдықтарынан жасалады.
8. Өнеркәсіптік - техникалық қағаз патрон, зімпара, диффузор жасауға,
жіпке қосуға, дыбыс жазуға қолданылады. Қағаз массасын дайындау бірнеше
сатыдан өтеді: талшықты материалдарды ұнтақтау, талшық түріне орай құрам
дайындау, массаны бояу, желімдік ерітінді және үстемелер даярлау, т.б.
9. Ватман немесе ватмандық қағаз (ағыл. Whatman paper) - тығыз, айқын
құрылымсыз жоғары сапалы ақ қағаз. Сурет салуға арналған қағаздар типіне
жатады (акварельмен немесе итальяндық қарындаштармен сурет салуға
қолданады).
Ең алғаш 1750 жылының ортасында Англияда қағаз өндіруші Джеймс
Ватман жасады. Ол қағазды тордың ізісіз алуға мүмкіндік беретін жаға қағаз
пішінін енгізді.
Ватман өзінің өнертабысын wove paper деп атады, сөзбе сөз аударғанда
маталық қағаз. Орыс тілінде осы қағазды өнертапқыштың атымен атау әдетке
айналған (ватман - технологиялық өндіріс, қағаздың өлшемі емес, сондықтан
А1 форматтағы қағазды ватман деп атау үлкен қателік).
Ватмандық қағазды Гейнсборо өте жоғары бағалаған және де акварельді
- суретшілердің ішінде тез арады жанкүйерлер тапты.
Россияда ватмандық қағазды жиі дөрекі деп атаған, ол XIX ғасырдың
екінші жартысында кең тарады, литография мен гравюраларды басуға және
сурет салу мен қарындаш, туш немесе акварельді краскамен сызылатын әр
түрлі сызба жүмыстары үшін қолданылған.
Талшықты материалдарды ұнтақтау - қағаз өндірісіндегі басты
операцияның бірі. Ол үздікті не үздіксіз істейтін аппараттармен жүргізіледі.
Ұнтақталған талшық суспензиясына қажетті қосымша заттар қосылып, қағаз
массасы тиісті мөлшерге дейін сумен сұйытылады да, аппараттарда
тазаланып, қағаз машинасына жіберіледі.
1.1 Қағаз жасау өндірісі
Бүгінгі таңда шикізат ретінде заманауи материал - макулатура
қолданылады. Өз мерзімін өтеген ескі газет, журнал, қораптарды бүкіл ел
бойынша жинайды. Оларды үлгілері бойынша сұрыптайды да, мынадай
макулатуралық куб ретінде пресстеп, кәсіпорынға жеткізеді. Мұнда оларды
кезекті жаңа өмір күтуде. Маңызды кезең: қағаз, мысалы ұн секілді әртүрлі
сұрыпты болуы мүмкін. Мысалы, гофрлеуге арналған Б - 0, Б- 1, Б - 2, Б - 3 қағазы
немесе тегіс қабаттарға арналған К -1, К - 2 қатырма қағаздары. Ал қағазды әр
түрінің өз сипаттамасы бар: ажырау, езу, ығал тарту және басқа да
параметрлері, олар әрі қарай не үшін қолданылатынын анықтайды: мысалы,
15
қатырма қағаздан жасалған қорап дайындау үшін қажетті қағаз немесе
қатырма қағаздың ылғал тартқыштығы өте төмен болуы керек.
Сонымен, процестің бастапқы кезеңінде макулатураның бөлшектері
транспортерлік лентаның бойымен, аздап су құйылып жатқан үлкен бөшкеге -
гидрокүбіге салынады. Оператор бақылау камераларының көмегімен процесті
- бассейннің толу деңгейін, шикізат пен сұйықтықтың пайыздық мөлшерін
қадағалап отырады. Мұнда макулатура шашыраңқы күйге енеді, яғни қысқыш,
скоч және басқа да қалдықтар мен басқа материалдар талшықтан
ажыратылады. Келесі кезеңде, әлі де қалдықтармен араласқан осы бөлік
арнайы бассейндерге жіберіледі. Олар да жұмыс принциптері бойынша
класстарға бөлінеді. Әрі қарай, ендігі тазартылған талшықтарды сорғылардың
көмегімен қағаз жасау цехына беріледі.
Алдымен өндіріс барысында қағазға қосу үшін химикаттардан ерітінді
жасайды. Дәл осы химикаттар материалға қаттылық және ылғалға бейімділік
секілді маңызды қасиеттер береді. Мұндай ерітіндіні дайындау үшін
қолданылатын
негізгі шикізат жүгерінің азықтық крахмалы болып
табылады. Толығымен тазартылған макулатура бассейндерге түседі, ол
жерден сорғылардың көмегімен тартушылар шикізатты диірмендерге
ауыстырады. Бұл диірмендердің ішіндегі пышақтар бүкіл макулатураны
түйіршіктерден арылтып, бірыңғай массаға айналдырады. Осы процеспен бір
уақытта катионды крахмалдан желімді жасалады. Оның оң зарядталған
кішкентай бөлшектері қағаз талшықтарының теріс зарядталған кішкентай
бөлшектерімен байланысып, дайын өнімге ең маңызды қасиеттерін беретін
берік және өнімді серіктестікті қамтамасыз етеді.
Процестің келесі қадамы - бірыңғай масса, болашақ сұйық қағазды
әлгіндегі катионды крахмалмен араластыру үшін бассейнге құйылады. Осы
кезде бассейндегі температура жоғары болмауы тиіс
-
30 градус
жеткілікті. Машиналық сұрыптаудан кейін шикізат торлы үстелге құйылады.
Бұл кезеңде, валдар арқылы өткен қағаз процес аяқталғанға дейінгі қалпы
жалпақ күйге енеді. Ең маңызды нюанс - матаға берілетін судың
жылдамдығы мен торлы көздердің қозғалу жылдамдығы. Бұл параметрлерді
оператор бақылап отыруы тиіс, әйтпесе шикізат жарамсыз деп табылады.
Мысалы, болашақта гофроқаптамада қолданылатын қағаз жасау үшін, торлы
көздер судың жылдамдығынан көбірек болғаны маңызды. Жалпақ қабатты
қатырма қағаз жасау үшін - бірдей жылдамдықта немесе керісінше, тор
көздердің жылдамдығы бәсең болуы тиіс.
Көршілес орналасқан өндіріс желісі, өзінің технологиясы бойынша
алғашқыдан еш айырмашылығ жоқ, тек мұнда пресстеу кезеңінің алдында
алынған қағаздың негізгі қабатына целлюлозды текше жағылады. Бұл
материалға мықтылық және табиғи ағаш түсін береді. Мұндай технология
Орталық Азияда бір ғана кәсіпорында қолданылады. Бұл факт материалға
бірегейлік бере түседі. Тордың бетінде қалай қозғалғанына байланысты, қағаз
құрғақ бола бастайды - ылғалдың барлығы арнайы контейнерге құйылады, ал
әрі қарай іске вакуумды жәшіктер кіріседі. Вакуумның барлығына белгілі
16
қасиетінің көмегімен қағаз одан сайын құрғақ болады, алайда 100 пайызға
емес.
Бұл жұмысты кептіру камералары аяқтайды, онда қағаз күшті пресс
арқылы түседі. Бұл құрылғылар да қағаздың ылғалын кетіреді. Мұның
барлығы материалды орасаз зор күшпен басып тұрған құрылғы арқылы
жасайды. Сандар барлығын айтып тұр - бұл жерде қағаз 1 квадрат
сантиметрге 60 келілік салмақпен езіледі. Процесс рет - ретімен жасалады -
алдымен бірінші пресс, содан кейін екінші пресс жұмыстарын атқарады.
Жұмыстың қалған бөлігін кептіру камералары өзіне алады.
Қағазды соңына дейін кептіретін бұл үлкен механизмде температуралық
режимді қадағалау өте маңызды. Бірінші цилиндрлерде пештер 50 градусқа
тең температура қояды, әрі қарай 55, 60 және 65 градус және бұл керекті
жұмыстың тек жартысы ғана. Процестің келесі бөлігінде қағазды 90, 110 және
125 градус температурада кептіреді. Бұл кездегі тордың қозғалыс
жылдамдығы минутына 130 метр. Сондықтан да, қағаз кептіру пешінде көп
тұрып қалмай, біркелкі жылдамдықпен желі бойынша жүріп отырады.
Процестің келесі кезеңі - осыған дейін айтылып кеткен жұмыс, қағазға желім
жағу. 70 градустық температураның асында желім қағаздың екі жағына да
жағылады Оның қағазға жақсылап сіңуін, материалға жаншып тұрып
кіргізетін күшті валдар қамтамасыз етеді.
Толық кеуіп болысымен желім ылғал тартпауға кепілдік береді. Ал оған
толығымен кебуге тағы бір кептіру пеші көмектеседі. Кептіру процесі
алдындағы кептіру камераларындағыдай өтеді. Айырмашылығы тек градуста
- барлығы 60 тан басталып, әрі қарай 70, 80, 110 және максималды 125
градусқа дейін көтеріледі. Кептіру камерасынан шығарда қағазға дәл және
егжей - тегжейлі компьютерлік сараптама жасалады: арнайы сканер
материалдың барлық параметрі туралы ақпаратты оқиды: салмағы,
ылғалдығы, қаттылығы. Осылайша кәсіпорын жұмысшылары алынатын
шикізаттың мінездемесін онлайн тәртібінде қадағалап отырады. Егер оператор
нормадан азғана болса да ауытқу байқаса, қағазды желіден алып, қателіктерін
жөндейді. Барлығы дұрыс болса, қағаз желі бойынша әрі қарай жылжып
барып үлкен тамбурға оралады. Бұл кезеңдегі технологияның маңыздылығы
қағаздың тамбурға үздіксіз оралуында болып тұр. Қағазды әрі қарай бойлық -
кескіш станогіне аттандырады. Бұл аппараттың бағдарламалық
қамтамасыздығы қағазға кез келген өлшем беруге мүмкіндік береді.
1.3 Қағаз жасайтын машинаның құрылымы
Қағаз жасайтын машина жетек пен торлайтын, престейтін, кептіретін
және бөлшектейтін бөліктерден құралады. Бұдан басқа оған қағаз массасын
аккумуляция жасау үшін және оны машинаға беру үшін машиналық бассейн,
массаны өңдеу, тегістеу және тазалау үшін құрылғы, суды беру үшін насостар,
вакуумдық насостар, ақауы бар заттарды қайта өңдеуге арналған құрылғы, су
17
массасының айналымдық бассейні, нақтылы сорғыш желдету жүйесі,
реттеуші және бақылаушы өлшеуіш аппараттар жатады.
Қағаз жасайтын машинаның торлы үстел мен қысымды қораптан
тұратын торлы бөлігі қағаз матаның жасалуы мен сусыздандырылуына
арналған. Қысымды қорап масса тордың бүкіл еніне біркелкі және үздіксіз
қабаттасуы үшін керек. Қағаз масса торға қабаттасушы құрылғының
көмегімен құйылады. Ол массаның тыныш ағынмен, тоқтаусыз, шайқалыссыз
бірдей жылдамдықпен және тордың бүкіл енінде бірдей мөлшерде шығуын
қамтамасыз етеді.
Торлы үстел су сорғыш гаучвал мен төс білігінің арасында тартылған
торлардан құралған көлденең жазықтық болып табылады. Тордың жоғарғы
жағында, төстіктен гаучвалға қарай қалыптастырушы доска, гидропланкалар
және регистрлік валиктер, сусыздандырғыш қораптар қатарынан орналасқан.
Бұл элементтердің басты тағайындалуы - қағаз матасын тордағы қағаз
массасын сусыздандыру режимін жасау арқасында қалыптастыру болып
келеді.
Пресстік бөлігі қағаз матасының тор үстелден кейін ары қарай
механикалық сусыздандыруды қамтамасыз етеді және екі немесе үш
екібіліктің біреусін жауып тұрған мата бар. Бұл матаның ең маңызды
тағайындалуы қағаз матаның престе престеу кезінде мыжылуынан, су сорып
алуынан, әлсіз шикі матаға транспортировкасынан құрылымын сақтау және
келесі переске жіберу болып табылады.
Қағаз матадан суды буландыру әдісімен нақты сусыздандыру кептіру
бөлігінің негізгі қызметі. Бұл бөлік шахматтық тәртіппен екі яруста
орналасқан кептіргіш цилиндрлерден тұрады. Кептіргіш цилиндр - бұл ішінен
бумен қыздырылатын диаметрі 1500 немесе 1800 мм - лік толық болат
цилиндр.
Цилиндрлердің беті престік валдардың беті сияқты өңдеу дәрежесі өте
жоғары және жылтыратылған. Цилиндрлердің саны өндіріліп жатқан қағаз бен
машинаның жылдамдығына байланысты. Мысалы, газеттік және қап
қағаздарды өндіру үшін цилиндрлердің саны 50 немесе 80-ге дейін жетеді.
Қағаз жасаушы аппараттың тор бөлігінің сұлбасы
Бөлшектік бөлік машиналық каландр мен накаттан тұрады. Кептіргіш
бөлік пен накаттың ортасында орнатылған машиналық каландр қағаздың
тегістігін, жылтырлығын және де көлемін арттыру үшін керек. Каландр
төменгі біліктің есебінен қозғалысқа келетін 5 - 8 көлденең бір - бірінің
үстінде орналасқан біліктерден тұрады. Машиналық каландрлеуден өткен соң
қағаз накатка жіберіледі. Ол жақта қағаз орамға оралады.
Қағаз жасағыш машинаның жетегі оның барлық бөлігінің жұмыс
жасауы үшін керек. Ол машинаның тұрақты режим жұмысы кезінде жетектік
бөліктердің тұрақты жылдамдығын қатаң белгілі бір аралықта жеке
бөліктердің жылдамдықтарын тегіс өзгеруін қамтамасыз етеді. Әртүрлі типтік
машиналар үшін электроқозғалтқыштың орнатылған қуаты 10 -20 мың кВт
дейін жетеді.
18
1 - қысымдық қорап; 2 - цилиндрлік вакуум - нысаны; 3,4,5 - сорғыш
камералар; 6 - қысқыш валик; 7 - қағаз жүргізгіш валик; 8 - пресс;
9 - массаның деңгейін реттейтін құрылғы; 10 - массаның тасып кетпеуі үшін
тұрған құбыр; 11 - реттегіш құрылғы
Сурет 1.1 - Ротофомер типті қағаз жасайтын машинаның сұлбасы
Қағаз жасаудың негізгі технологиялық процестері
Қағаз жасаудың (картон) технологиялық негізгі операцияларына
келесілер кіреді: қағаз массасын жинақтау; керекті концентрацияға жеткізуге
дейін су қосу және бөтен қосылулар мен түйіндерден тазалау; массаның торға
қабаттасуы; машинаның торында қағаз матасының қалыптасуы; ылғалды
парақтың престелуі және артық суды алып тастау: кептіру, машиналық
отделка мен қағаздың (картон) орамға оралуы.
Қағаз өндірудің техникалық жағында қағаз жасағыш машина - түйіні
монтаждық осьтің бойымен қатаң қатарынан орналасқан тәуелсіз агрегат.
Жинақ. Қағаз массасын ұсақтап - дайындау бөлімінде дайындыққа
әкеледі. Дәл осы болашақ қағаздың құрамына талшықты, толтырушы,
бояушы, жабыстырушы және де басқа материалдардың ағыны дозаторға
немесе берілген қатынаста қатаң түрде үздіксіз дозаланатын, кейіннен
араластырғыш бассейнге түсетін құрамын құрайтын жерге бағытталады. Бұл
бассейнде масса мұқият түрде араластырылады және жинақталады.
Біршама уақыт аралығында машинаның тұрақты және үздіксіз жұмыс
жасауын қамтамасыз ету қағаз массасының жинақталуының тағайындалуы
болып табылады. Бассейндегі массаның концентрациясы 2,5 - 3,5%.
Тазарту. Қағаз массасын тазарту оның үздіксіз жұмыс істейтін -
конустық және дисктік диірмен - машинаға жіберілуінен бұрын орындалады.
Қағаз массасын тазарту процесі кезінде массаның помолының дәрежесін
тегістеу болады, талшықты түйіндерді және массаның кейбір подмолын алып
тасталады. Осы үшін диірменді машиналық бассейннен кейін бірақ қағаз
жасайтын машинаның алдында орнатылады.
19
Қағаз өндіру үрдісі
Бірінші деңгейде ағаш шикізатының алдын ала өңдеуі жүргізіледі. Емен
ағашының сыртындағы қабығын құрғақ түрінде барабанда алып, слещерлі
үстелде ұзындығы 1,2 м етіп өлшеуіш баланспен дискті арамен кеседі. Бұның
жартысы кескіш машинада технологиялық щепь болғанша ұсақталады.
Екінші
деңгейде
жартылай шикізат
-
ағаш массасы мен
термомеханикалық массасының өндірілуі жүргізіледі. Дефибрерлердегі
өлшеуіш баланстың механикалық қажауы арқылы, ағаш - массалық цехта
ағаш массасын алады. Дефибрердің шахтасына бүкіл ұзындығы бойынша
айналып тұратын керамикалық тасқа жапысып тұрған баланстарды көшіреді,
осының нәтижесінде ағаш талшықтарға бөлінеді. Осыдан кейін бұл массаны
сұрыптайды, тазалайды, қоюлатады және ағартады. Буландырылған щепь
қысымымен екі сатылы тегістеу жолымен термомеханикалық масса цехында
технологиялық щептен термомеханикалық массаны алады. Бұл да сұрыптау,
қоюландыру және де ағарту процестерінен өтеді.
Үшінші деңгей - қағаз өндіру. Алынған жартылай фабрикаттар -
термомеханикалық целлюлоза және ағаш целлюлоза, сондай
-
ақ
импортталатын тауар ағартылған,үгітілген сульфаты целлюлозасы - газет
қағазын өндіруге қажет қағаз массасының құрамын құрайды.
Алдын ала сұрыптау, тазалау, деаэрация және тағы бір сұрыптау
процесінен кейін қағаз массасы қағаз жасайтын машинаға жібері леді. Бұл
машинаның торлы бөлігінде пресстік валдың қысымының әсерінен қағаз
матасының қалыптасуы, сусыздандырылуы орындалады және де іштей
пармен жылынып тұратын кептіргіш целиндрлер арқылы өтетін кептіру
процесі, қағаздың каландрлі вал мен дайын қағаздың накат валына оратылуы
оның тегістігін жоғарылатады. Осыдан кейін бойлық - кесетін станокта
қағаздарды талап етілген форматта кесіп, оларды орап складтарға жібереді.
Қағаздарды теміржол, жеңіл көлік және су көліктері арқылы жеткізеді.
2 Күштік түрлендіргіш элементтерін есептеу
2.1 Тиристорлы түрлендіргіштерді жобалаудың техникалық шарттары
Қазіргі
кезде тиристорлы түрлендіргіштер техникада кеңінен
қолданылады. Мұндай қолданысты олар өзінің келесі артықшылықтарының
арқасында тапты:
- кіші инерциалдығы;
- ұзақ қолдану уақыты;
- жоғары ПӘК-і;
- кіші габариттері;
- салыстырмалы түрде қымбат емес бағасы.
Соңғы кездерде толығымен басқарылатын тиристорлар және күштік
транзисторлар үлкен дамуын тапты. Олардың көмегімен кіші габариттері бар
және жоғарғы сенімділікті мәжбүрлі коммутацияның түйіндесін алып тастау
20
арқылы алынатын, автономды инверторлар және жиілікті түрлендіргіштер
жасалынады. Тиристорлы түрлендіргішті табысты қолдану үшін,
түрлендіргіштік техникадан жақсы білім болу қажет.
Осы жұмысты орындау барысында басқарылатын түзеткіштердің негізгі
элементтерін есептеу және таңдау жасалған және түрлендіргіштерді жобалау
әдістерін үйренуге мүмкіндік болды.
Айнымалы кернеуді реттелетін тұрақтыға (түзеткіштік режим) түрлендіру
және керісінше (инверторлық режим) күштік сұлбада жүзеге асырылады.
Түрлендіргіштердің негізгі параметрлері тиристорлардың
және
трансформаторлардың екіншіреттік орамдарын қосу сұлбаларымен байланысты.
Түрлендіргіштерді жобалау барысында көптеген фактоларды ескеру
қажет. Олардың негізгілері:
- қоректендіру желісінің кернеуі, жиілігі және қуаты;
-
түрлендіргіштің жұмыс режимі (түзеткіштік, инверторлық,
түзеткіштік - инверторлық);
-
түзетілген кернеудің сапасына және диапазонына қойылатын
талаптар;
- тиристорлық түрлендіргіштерді пайдалану жағдайлары (қоршаған
орта температурасының өзгеру диапазоны, агрессивті ортаның болуы және
сипаты және т.б.);
-
түрлендіргіш конструкциясына қойылатын талаптар (бақылау
нүктелерінің, басқарушы элементтердің орналасуы, кофигурациясы және
салмағы).
Түрлендіргіш сұлбасын есептеу келесі тізбектілік бойынша
орындалады:
- түрлендіргіш түрін және оның күштік сұлбасын негіздеу және таңдау;
- күштік трансформаторды есептеу және таңдау;
- реакторларды есептеу және таңдау;
- вентильдерді есептеу және таңдау;
- қорғау құрылғыларын есептеу және таңдау;
- тиристорларды басқару жүйесін таңдау.
2.2 Түрлендіргішті негіздеу және таңдау
Вентильдік түрлендіргіштің түрін және сұлбасын таңдағанда түзетілген
кернеу диапазонын, жұмыс режимін (түзеткіштік, инверторлық немесе екі
режимнің болуы), жүктеме сипатын (якорь тізбегі, қозғалтқыштың қозу
тізбегі, активті жүктеме), жетекті реверстеу тәсілін, жетекті реттеу
диапазонын, жылдамдықты реттеу диапазонын ескеру қажет.
Қуаты үлкен емес, жылдамдықты реттеу диапазоны қысаң жетектер
және қозу тізбектерін қоректендіру үшін, негізінен, екі жарты периодтық
немесе үшфазалы нөлдік сұлбалар таңдап алынады.
Қуаты үлкен емес, жылдамдықты реттеу диапазоны кең жетектер үшін,
негізінен, үшфазалы көпірлік симметриялық сұлбаны қолданады. Сонымен
21
қатар екі көпірлік сұлбаның тізбектес қосылып қолданылуы мүмкін, бұл
жағдайда қоректендіру керенуі фаза бойынша 30° ығыстырылып беріліп,
түзетілген кернеу және токтың 600 Гц жиілігін қамтамасыз етеді.
2.3 Жеңілдетілген принципиалды сұлбаның есептелуі
Uy
ИФБЖ
Ud
Ud
-Uy
Ud
-Ud
Сурет 2.1 - Жеңілдетілген принципиалды сұлба
Вентилдік түрлендіргіштің реттеу қабілеті және энергетикалық
көрсеткіштері жоғары болғандықтан, базада көрсеткіштері және
сипаттамалары өндірістің жоғарғы технологиялық талаптарына сәйкес
келетін, автоматты электржетегі жүйелерін жасау мүмкіндігін береді.
ТТ екі негізгі бөліктен тұрады:
1) күштік сұлбалар
2) импульсті - фазалық басқару жүйесі.
Күштік бөлімге күштік трансформатор да кіруі мүмкін. Электржетекте
ТТ тұрақты кернеуді реттеу үшін қолданылады. Күштік түрінде көбінесе
үшфазалық көпірлік сұлба қолданылады.
Үшфазалы
басқарылатын
түзеткіштер біржартыпериодтық түзету және екіжартыпериодтық түзету
(көпірлік) сұлбалары бойынша орындалады.
22
A
В
С
A
В
С
i1A
i1B
i1C
i1A
i1B
i1C
Tp
T
i2a
i2b
pi2c
U2
i2a
i2b
i2c
LH
U2
a
b
c
a b c
Т1 Т2 Т3
D0
RH
xaa
T4
xab
T6
T2
xac
LH
D0
RH
а)
T1
T3
T5
б)
RH
Сурет 2.2 - Үшфазалы басқарылатын түзеткіштер
Үшфазалы
көпірлік сұлба үшфазалық токтың басқарылатын
түзеткіштерін құрғанда кеңінен қолданыс тапқан. Түзеткіш сұлбасы активті -
индуктивті жүктемемен және кері диодпен xm = хл - хас = 0 мәндері үшін
көрсетілген.
Басқарылатын түзеткіш жұмысының ерекшелігі кезекті тиристорлардың
ашылу мезетін табиғи ашылу нүктелеріне қатысты бұрышына кідіртуге
негізделген.
23
U
Ua
α = 6
Ub
Uc
UСР
U
Ua
α = 3
α = PI3
Ub
Uc
UСР
Сурет 2.3 - α = 60° және α 60° болғандағы үшфазалық көпірлік
басқарылатын түзеткіш шығысындағы кернеу
Түзетілген кернеудің орташа мәнінің бұрышына тәуелділігі (реттеу
сипаттамасы) а 60° болғанда келесі қатынаспен анықталады:
∫
α
α
√
α
(2.1)
120°а60° интервалындағы реттеу сипаттамасының бөлігі келесі
қатынастан табылады:
∫
α
α
√
[
(
α)]
(2.2)
2.1, 2.2 қатынастары бойынша құрылған үшфазалы көпірлік түзеткіштің
реттеу сипаттамалары 2.3 суретте көрсетілген.
Тиристорлардың анодтық токтарының және тұтыну тогы қисықтары,
бірфазалық басқарылатын түзеткіштердегідей синусоидадан ерекшеленеді.
Тиристордағы кері кернеу амплитудасы 1,045
тең. Бұл шамамен
кері кернеу ғана емес, бұрышын реттегенде тиристордағы тура кернеудің
мүмкін боларлық амплитудасы да анықталады.
24
UH.max
UH.max
2
0
α
30
60
90
120
Сурет 2.4 - Үшфазалық көпірлік түзеткіштің реттеу сипаттамасы
Кернеудің коммутациялық түсуі ин кернеу қисығы формасына әсер етеді
және оның Un орташа мәнін төмендетеді:
,
(2.3)
мұнда UН - коммутация есептелмей анықталған кернеу.
(2.3) қатынасы үшфазалық басқарылатын түзеткіштің сыртқы
сипаттамаларының теңдеуі болып табылады.
Түзетілген кернеудің орташа мәнінің бұрышына тәуелділігі (реттеу
сипаттамасы) LH--infinity болған жағдайда ud қисығын орталандыру арқылы 3
интервалында табылады:
⁄
∫
⁄
⁄
α
√
α
ол бірфазалық сұлбалардағыдай қатынастан анықталады.
Активті жүктемемен ( Н ) реттеу сипаттамасының бөлігін 120° а
60° интервалында келесі қатынастан табады:
⁄
⁄
∫ √
α
[
(
°
α)]
Көрсетілген қатынастар бойынша құрылған реттеу сипаттамалары 2.4
суретте келтірілген.
25
Сурет 2.5 - LH -- infinity және басқару бұрышының әртүрлі мәндерінде
басқарылатын үшфазалық көпірлік түзеткіштің шығыстық кернеуі
қисықтары
2.5 - а -
д сурет
. Индутивті кедергілерімен негізделген
коммутациялық
диаграммалары
қисығына және
сурет):
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz