Оборудование жидкостной обработки кожевенно-мехового полуфабриката: Учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ  

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

МОСКОВСКИЙ   ГОСУДАРСТВЕННЫЙ   УНИВЕРСИТЕТ  

  ДИЗАЙНА   И ТЕХНОЛОГИИ 

КАФЕДРА 

МАШИНЫ И АППАРАТЫ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

Б. В. ЗАЙЦЕВ 

ОБОРУДОВАНИЕ ЖИДКОСТНОЙ ОБРАБОТКИ 

КОЖЕВЕННО-МЕХОВОГО ПОЛУФАБРИКАТА 

ТЕКСТ ЛЕКЦИЙ

Утверждено в качестве учебного пособия 

Редакционно-издательским советом МГУДТ 

МГУДТ 2011 

УДК 67: [675+685] 

3-17 

Куратор РИС                                                                         Андреенков Е.В. 

    Работа рассмотрена на заседании кафедры МАЛП и рекомендована         

к печати. 

И.О. зав. кафедрой                                                              Козлов А.С. к.т.н. 

Автор Б.В. Зайцев  к.т.н. 

Рецензент  доц. Жуков В.В. к.т.н.

3-17. Зайцев Б.В. Оборудование жидкостной обработки кожевен
но-мехового полуфабриката: Учебное пособие /Зайцев Б.В. – М. 

РИО МГУДТ. 2011. – 47 стр. 

      Рассмотрена конструкция промышленных аппаратов жидкостной обра
ботки кожевенно-мехового полуфабриката, представлена методика расчёта 

их технологических и конструктивных характеристик, приведена техниче
ская характеристика современных моделей оборудования.       

      Предназначено для использования при подготовке бакалавров по 

большинству профилей направления 262000, отдельных профилей направ
лений 151000 и 220400, а так же инженеров специальностей 260904, 

150406, 220301 и др. 

УДК 67: [675+685]                                               

   © Московский государственный университет 

     дизайна и технологии, 2011. 

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение…...……………………………………………….……......……….. 4 

1.  АППАРАТЫ С НЕПОДВИЖНЫМ КОРПУСОМ ………………………5 

     1.1. Чаны и баркасы  ……………………………………………………. 5 

     1.2. Секционные аппараты .................................................................... 10 

2.  АППАРАТЫ С ПОДВИЖНЫМ КОРПУСОМ …………………………13 

2.1.Подвесные барабаны ……………………………………………… 14 

2.2.Аппараты с наклонной осью ……………………………………   31 

3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЖИДКОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ………………… 35 

     3.1. Автоматизированная система управления (АСУП)  

           кожевенного  завода ……………………………………………….. 36 

     3.2. Подсистема управления жидкостными процессами …………  38 

     3.3. Автоматизация управления технологическими  

            аппаратами ………………………………………………………….39 

     3.4. Автоматизация приготовления и подачи химических 

            растворов …………………………………………………………….41 

Список литературы  ...……..……………………………………………… 46

Введение

Обработка сырья и полуфабриката жидкостями осуществляется при 

выполнении таких технологических операций как отмока, промывка, обез
волашивание, золение, обеззоливание, мягчение, пикелевание, дубление, 

барабанное крашение и др. Сущность процессов заключается в диффузии 

содержащихся в рабочей жидкости химических веществ в толщу обраба
тываемого материала с целью изменения его физико-химических свойств. 

Скорость протекания процессов зависит от формы и положения ванны 

аппарата с рабочей жидкостью, интенсивности перемещения жидкости от
носительно обрабатываемого материала, а также от степени механического 

воздействия на полуфабрикат. 

Одна из основных характеристик процесса – жидкостной коэффициент 

M
V
ЖК 
,  

где V – объём находящейся в аппарате жидкости, м

3; M – масса партии сы
рья, или полуфабриката, т. 

       В зависимости от назначения технологического процесса и вида обо
рудования ЖК операций кожевенного производства находится в пределах 

0,5 – 7, а мехового 6 – 25.  

       Вместимость, т.е. полный объём ванны технологического аппарата оп
ределяется формулой 

K

ЖК
M
VA

1


, 

где K – коэффициент заполнения аппарата. 

В зависимости от конструктивных особенностей его основных модифи
каций, данное технологическое оборудование может быть разделено на 

аппараты с неподвижным и подвижным корпусом. 

1.  АППАРАТЫ С НЕПОДВИЖНЫМ КОРПУСОМ 

К основным разновидностям этого оборудования относятся чаны и бар
касы, используемые в производстве уже несколько сотен лет, и секцион
ные аппараты, выпускаемые серийно с семидесятых годов прошлого века. 

                                        1.1. Чаны и баркасы

Чаны представляют собой заглублённые в грунт резервуары прямо
угольного сечения. У производственных моделей – их размер в плане от 

1600×2000 до 2800×5000, глубина 2200-2800 мм. Стенки чанов, как прави
ло, выполнены из бетона и облицованы керамической плиткой, а их верх
ние края выступают на 200-380 мм над уровнем пола. Они обычно разме
щены секциями по 4-10 шт. в несколько рядов. 

Основное достоинство чанов – простота конструкции. Их недостатки – 

большая занимаемая площадь, возможность использования только для 

операций с высоким ЖК, связанный с отсутствием механического воздей
ствия на объекты обработки низкий уровень интенсивности процесса. Для 

повышения качества обработки и её интенсификации чаны, объединённые 

в современные технологические комплексы жидкостной обработки, осна
щены системой насосов для циркуляции жидкости в полости аппаратов, 

поддержания её температуры и заданного химического состава. Состав та
ких систем является вариантом структуры систем аналогичного назначе
ния, используемых в секционных аппаратах и аппаратах с подвижным 

корпусом. 

К наиболее современным модификациям рассматриваемого оборудова
ния относится комплекс чанов, поставляемых фирмой «Italprogetti» (Ита
лия) в составе комплекса технологического оборудования жидкостной об
работки, в который наряду с чанами входят подвесные барабаны. В каж
дом из чанов объекты обработки размещают подвешенными картой на ме
таллической раме, которая перекрывает верхнюю поверхность ванны опи- 

раясь краями на её стенки. Загрузку завешенного на рамы материала в ван
ны  чанов и его выгрузку выполняют с помощью кран-балки. 

У баркасов циркуляция рабочей жидкости в ванне аппаратов обеспечи
вается отдельным подвижным элементом – крыльчаткой, а ванна состоит 

из нижней и верхней частей, выполненных в форме полуцилиндра  и пря
мого параллелепипеда. В промышленности используют баркасы, изготов
ленные из дерева, металла, или пластмассы. 

Торцевые стенки 5 деревянного баркаса (рис. 1) изготовлены из досок 

толщиной 75-80 мм, а боковая поверхность 7 из досок толщиной 50-60 мм. 

Эти доски стянуты металлическими обручами 4. Крайние обручи находят
ся в плоскости врезки торцевых стенок, они представляют собой замкну
тый контур с соединёнными между собой верхними горизонтальными уча
стками. Промежуточные обручи охватывают только боковую поверхность 

корпуса. 

         Уторы, т.е. места соединения досок торцевых и боковых стенок могут 

быть с односторонним, или двухсторонним скосом. В первом случае кром
ки досок днища срезаны под углом 30-45

 , во втором – 10-20

 . Крыльчатка 

6 имеет шесть лопастей (реже четыре), концы которых соединены с закре
плёнными на валу 13 дисками. Концы вала находятся в подшипниках, ус
тановленных над торцевыми стенками ванны. Длина крыльчатки примерно 

в три раза больше её диаметра. Она погружена в жидкость примерно на 

четверть диаметра. Окружная скорость лопастей крыльчатки 0,75-1,4 м/с, а 

направление
вращения – сверху вниз к задней стенке баркаса. Система 

привода крыльчатки обычно состоит из электродвигателя, червячного ре
дуктора и клиноремённой или зубчатой передачи. 

      При работе аппарата верхняя часть ванны закрыта крышкой 12 полу
круглого или трапецеидального контура. Загрузка материала и заливка ра
бочей жидкости выполняется при открытой крышке. Для слива жидкости 

5

7

5

7

14

15

12

13

7

9

8

10

11

1

2

3

4

5

6

7

à

á

â

ã

Рис. 1. Деревянный баркас (а), его поперечный разрез (б) и уторы с односторонним (в) и двухсторонним (г)  

скосом  

открывают клапан патрубка 15 в днище ванны. Патрубок расположен под 

перфорированным ложным днищем 14, на поверхности которого остаётся 

обработанный материал после удаления рабочей жидкости. Днище 14 на
клонено в сторону к разгрузочному люку в торцевой стене корпуса, что 

обеспечивает соскальзывание материала по наклонной поверхности и 

дальнейшую его выгрузку через горловину 8 разгрузочного отверстия в 

кассету 10. Крышка 9 разгрузочного люка открывается вручную при вра
щении штурвала 3, вал которого соединён перекрёстной плоскоремённой 

передачей 2 с  горизонтально расположенным валом крышки. Для сбора и 

удаления жидкости, стекающей с выгруженного материала, участок пола 

производственного помещения, где находится кассета 10, имеет приямок 1, 

перекрытый сверху решёткой 11. По углам верхней части кассеты преду
смотрены проушины для крюков транспортирующего устройства, выпол
няющего перемещение материала к оборудованию для последующей обра
ботки и возврат кассеты к баркасу. 

Аппараты подобной конструкции выпускают итальянские фирмы 

«Billeri Riccardo» и  «Vallero», а также чешское объединение «Strojosvit».    

Первая из указанных фирм предлагает широкую гамму модификаций 

(табл. 1) баркасов модели DCB. В конструктивных модификациях барка
сов, имеющих полезный объём ванны менее 3м

3, отсутствует разгрузочное 

отверстие в торцевой стенке, а ложное днище установлено горизонтально. 

       Баркасы с корпусом из армированной пластмассы выпускает ту
рецкая фирма “Hisar”. Предлагаются модификации МК-8, ТК-10 и АК-15 

аппарата с полезным объёмом ванны 8, 10 и 15 м

3 соответственно. Уста
новки отличаются габаритами по ширине (4140, 4790 и 5190 мм), длине 

(2490, 2490 и 2820 мм), высоте (3420, 3420 и 3860 мм) и их массой (4900, 

5350 и 6650 кг).  

Таблица 1. Техническая характеристика деревянных баркасов 

Марка 

установки

Полезный 

объём 
ванны, 

м

3

Диаметр 
цилиндрической части ванны, м

Длина 
ванны, 
м

Размеры разгрузочного 

люка, м 

Установленная 

мощность 
привода, 

кВт 

Масса 
установки, 

кг 

DCB/10 

DCB/15 

DCB/20 

DCB/30 

DCB/40 

DCB/45 

DCB/50 

DCB/60 

DCB/70 

DCB/85 

DCB/100 

DCB/120 

DCB/140 

DCB/150 

DCB/160 

DCB/180 

DCB/200 

1,0 

1,5 

2,0 

3,0 

4,0 

4,5 

5,0 

6,0 

7,0 

8,5 

10,0 

12,0 

14,0 

15,0 

16,0 

18,0 

20,0 

1,5 

1,6 

1,8 

2,2 

2,3 

2,3 

2,4 

2,65 

2,8 

2,8 

3,0 

3,1 

3,3 

3,5 

3,6 

3,5 

3,8 

1,7 

1,9 

2,0 

2,0 

2,3 

2,4 

2,5 

2,5 

2,8 

3,0 

3,0 

3,5 

3,5 

3,5 

3,5 

4,0 

4,0 

– 

– 

– 

0,6×0,7 

0,6×0,7 

0,6×0,7 

0,6×0,7 

0,6×0,7 

0,6×0,7 

0,6×0,7 

0,7×0,8 

0,7×0,8 

0,7×0,8 

0,7×0,8 

0,7×0,8 

0,7×0,8 

0,7×0,8 

3,0 

4,0 

4,0 

5,5 

5,5 

5,5 

7,5 

7,5 

7,5 

7,5 

11,0 

11,0 

11,0 

11,0 

11,0 

15,0 

15,0 

1020 

1130 

1220 

1490 

1620 

1710 

1950 

2280 

2420 

2830 

3400 

4400 

4950 

5390 

5710 

8120 

8990 

      Выгрузку обработанного материала из ванны аппарата производят её 

поворотом на угол 90

   относительно оси, совпадающей с геометрической 

осью цилиндрической части корпуса. Поворот выполняется гидроцилин
дром с зубчато-реечной передачей. Мощность привода крыльчатки аппа
ратов – 4; 5,5 и 7,5 кВт. Мощность насосной станции системы гидроприво
да у всех моделей – 1,5 кВт. 

Турецкая фирма «Yildirim» выпускает 4  модели металлических барка
сов аналогичной конструкции с объёмом ванны 5, 8, 10 и 15 м

3. Корпус и 

крыльчатка аппаратов выполнены из нержавеющей стали, а предлагаемые 

их модификации предназначены для обработки мехового и мелкого коже
венного сырья и полуфабриката. 

     Металлические баркасы с поворачивающимся для выгрузки материала 

корпусом  выпускает и испанская фирма «Capdevila». 

                              1.2.Секционные аппараты 

      В отличие от рассмотренных ранее технических средств, ванна секци
онных аппаратов должна быть геометрически закрыта в течение всего 

цикла обработки материала, а сами установки позволяют выполнить опе
рации с относительно низким ЖК. Последняя особенность стала реализуе
мой благодаря разделению вращающейся в корпусе установки цилиндри
ческой ёмкости на отдельные камеры – секции. К наиболее современным 

модификациям секционных аппаратов относятся установки марок «Unic
pel» и «Coretan», предлагаемых соответственно фирмами «Unimatik» и 

«Poletto» (Италия). Все контактирующие с рабочей жидкостью конструк
тивные элементы аппаратов изготовлены из нержавеющей стали. Установ
ки близки по конструктивному выполнению и организации их обслужива
ния. Основание установки  «Unic-pel» (рис. 2) образовано двумя плоскими 

металлическими стенками, которые связаны между собой сваренными из 

стального проката рамами. Верхняя и боковые промежуточные зоны меж
ду стенками, за исключением мест расположения люков 8, 10 перекрыты 

ограждением из листовой стали. К стенкам крепятся торцы цилиндриче
ской ванны 11. Люки 8, 10 ванны служат для загрузки и выгрузки материа
ла  в полость цилиндрического секционного барабана 12. Барабан разделён 

тремя продольными перфорированными перегородками 7, 9, 13 на секции 

одинакового объёма. Цилиндрическая поверхность барабана 12 также  

Рис. 2. Секционный аппарат «Unic-pel»  (а), его поперечный разрез (б) и схемы выполнения загрузки (в, г) и выгрузки 

(д) материала