Мощность привода насоса загрузочной циркуляции варочного котла, расходуемая на деформацию суспензии в питателе

Abstract

This paper investigates the influence of loading mode factors on the "chips-liquor" slurry deformation in the load circulation feeder of a digester. A power consumed by the high pressure pump is also consumed for the slurry deformation at loading. The experiment objectives are: to establish a "chips-liquor" slurry deformation dependence, performed by the high-pressure pump in the feeder rotor channels of the digester load circulation; to obtain the equations and numerical values of the scales of similarity parameters for the slurry deformation in the feeder rotor channels and an experimental model; to determine the power consumed by a high-pressure pump at the "chips-liquor" slurry deformation in the rotor channel of the load circulation feeder. We use the methods of the full factorial experiment and of similarity and dimensional analysis. On the basis of the methods of similarity and dimensional analysis we compile the design equations and determine numerical values of the following similarity scales of a standard feeder and a model: geometric, Poisson's ratio, strain energy and friction force, hydraulic radius, work of strain energy, velocity, loading time and deformation. The dependence of the slurry deformation during supply from the low-pressure zone to the high-pressure zone of load circulation is examined on a model. The relative deformation increases in proportion to the load time and pressure and is inversely proportional to a liquid module. The maximum power, consumed by the pump to deform raw material in the feeder rotor channel, is determined by the design parameters of the deformation process. We should take into account the power consumption not only for the transportation of chips in the pipeline, but also for the slurry deformation in the load circulation feeder of a digester to calculate a high-pressure pump drive.

Исследовано влияние факторов режима загрузки на деформацию суспензии «щепа–щелок» в питателе загрузочной циркуляции варочного котла. Показано, что на деформацию суспензии при загрузке расходуется мощность, потребляемая насосом высокого давления. В ходе эксперимента решались следующие задачи: установить по экспериментальным данным зависимость деформации суспензии «щепа–щелок», выполняемой насосом высокого давления в каналах ротора питателя загрузочной циркуляции варочного котла; получить уравнения и численные значения масштабов подобия параметров для деформации суспензии в каналах ротора питателя и экспериментальной модели; определить мощность, расходуемую насосом высокого давления при деформации суспензии «щепа–щелок» в канале ротора питателя загрузочной циркуляции. Использованы следующие методы: полного факторного эксперимента; подобия и анализа размерностей. На основе методов подобия и анализа размерностей составлены уравнения для расчета и определены численные значения следующих масштабов подобия типового питателя и модели: геометрического, коэффициента Пуассона, сил деформации и трения, гидравлических радиусов, работы сил деформации, скорости, деформации и времени нагружения. Зависимость деформации суспензии при подаче из зоны низкого в зону высокого давления загрузочной циркуляции исследована на модели. Установлено, что относительная деформация возрастает пропорционально времени нагружения и давлению и обратно пропорционально жидкостному модулю. Максимальная мощность, расходуемая насосом на деформацию сырья в канале ротора питателя, определена по расчетным параметрам процесса деформации. Показано, что при расчетах привода насоса высокого давления необходимо учитывать расход мощности не только на транспортирование щепы в трубопроводе, но и на деформацию суспензии в питателе загрузочной циркуляции варочного котла.