Экспериментальная проверка методов классификации щепы по толщине на анализаторах Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

С. Б. Васильев. Экспериментальная проверка методов классификации щепы по толщине

15

Экспериментальная проверка методов классификации щепы по толщине на анализаторах

С. Б. Васильев1 И. В. Симонова Петрозаводский государственный университет

АННОТАЦИЯ

Приводится краткое описание методики и результатов исследования методов классификации щепы по толщине на существующих анализаторах.

Ключевые слова: щепа, анализатор ситовой механический, толщина древесной частицы.

SUMMARY

The apparatus and procedure for classification of wood chips by thickness investigation methods and results are under discussion.

Keywords: size distribution, classifier, overthick chips.

size classification, chip

ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ

Толщина частиц технологической щепы, получаемой при измельчении древесины в рубительных машинах, очень неоднородна и колеблется в пределах от 1 до 10 мм. В то же время установлено, что большое, а при получении растворимых целлюлоз наиболее значимое влияние на процесс варки и качество вырабатываемой целлюлозы оказывает именно этот параметр технологической щепы. Таким образом, возникла настоятельная необходимость создания оборудования и методики для оценки щепы по толщине.

В результате исследований установлено, что для большинства технологических процессов переработки щепы в ЦБП максимально допустимая толщина древесной частицы не должна превышать 7 мм. Количество щепы, толщина которой превышает допустимые значения, при переработке древесины дисковыми рубительными машинами, по зарубежным данным [1], колеблется от 5 до 15%.

В соответствии с результатами исследований [2-4] отечественных рубительных машин установлено, что доля «толстой» щепы в кондиционной фракции может колебаться от 1,5 до 7,2% в зависимости от типоразмера оборудования. Следует отметить, что эти данные получены при рубке контрольных образцов древесины. При рубке древесины в технологическом потоке количество толстой щепы в нормальных

Авторы - соответственно профессор кафедры технологии и оборудования лесного комплекса и ст. преп. кафедры начертательной геометрии и инженерной графики

© Васильев С. Б., Симонова И. В., 2005

фракциях может значительно увеличиться, особенно при переработке низкокачественного сырья.

На основании изложенного целью исследования была проверка принципиальной возможности использования для классификации щепы по толщине существующих анализаторов.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились на ситовых лабораторных анализаторах щепы СЛ1А и АЛГ-М. Технические характеристики анализаторов приведены в таблице 1.

В ходе исследования на анализаторы устанавливались дополнительные щелевые сита. Для анализатора СЛ1А в рамках исследования были изготовлены два вида сит (рис. 1): а) из круглых профилей диаметром 3 мм, образующих щели шириной 10 ± 0,5 мм и расположенных поперек движения щепы; б) из круглых профилей диаметром 3 мм, образующих щели шириной 10 ± 0,5 мм (8 ± 0,5 мм) и расположенных по направлению движения щепы. Сита устанавливались под углом наклона 2° по ходу движения щепы и горизонтально. Для анализатора АЛГ-М было изготовлено плоское сито с выфрезерованными щелями шириной 7 мм (рис. 2), которое устанавливалось только горизонтально.

Рис. 1. Сита для анализатора СЛ1А

Рис. 2. Сита для анализатора АЛГ-М

Время классификации для анализатора СЛ1А составляло 2 мин., для анализатора АЛГ-М - 3 и 5 мин.

Щепа для экспериментов отбиралась после рубитель-ной машины с массовой долей частиц толщиной более 7 мм, близкой к 15%. Масса навески щепы составляла 2-2,5 кг. Анализ продуктов классификации производился методом ручной разборки с использованием специального калибра. По результатам анализов рассчитывалась эффективность классификации щепы по толщине в анализаторах с применением щелевых сит по формуле:

16

Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ

т

Е =—100%,

где К - эффективность отсева частиц толщиной более 7 мм или точность отсева частиц толщиной менее 7 мм; т1 - масса контролируемого класса в надрешетном продукте, г; Ы1 - масса контролируемого класса в навеске до сортирования, г.

Точность отсева щепы толщиной менее 7 мм определялась для частиц длиной менее 30 мм, то есть для фракций (-30 +20) и (-20+10).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Результаты экспериментальной проверки классификации щепы на анализаторах сведены в таблицу 2. Результаты выполненной проверки позволяют сделать следующие выводы:

1. Анализатор марки АЛГ-М, укомплектованный щелевым ситом, позволяет с большей точностью разделить щепу по толщине, чем анализатор СЛ1А.

2. Наибольшая точность разделения щепы по тол-

Таблица 1 . Технические

щине на анализаторе АЛГ-М получена в результате фракционирования навески в течение 3 мин. при ворошении щепы на щелевом сите.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Hatton J. V. Quantitative evaluation of pulpwood chip quality / J. V. Hatton // Tappi. 1977. № 60, Vol. 4. Р. 97-100.

2. Васильев С. Б. Комплексные исследования процесса производства щепы // Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. 2003. Т. 4. С. 13.

3. Васильев С. Б. Исследование технических и технологических параметров устройств для сортирования щепы по толщине / С. Б. Васильев. Петрозаводск, 2001. 57 с. Деп. в ВИНИТИ 24.08.2001, № 1900-B2001.

4. Васильев С. Б. Изучение возможности сортирования щепы по толщине на плоских гирацион-ных сортировках // Изв. Санкт-петербургской лесотехнической академии. СПб ГЛТА, 2005. Вып. 172. С. 105-110

анализаторов

Параметр Марка анализатора

СЛ1А АЛГ-М

Метод классификации от крупного к мелкому с движением по наклонным ситам от крупного к мелкому на горизонтальных ситах

Вид колебаний возвратно-поступательные круговые в горизонтальной плоскости

Частота колебаний, мин.-1 60 120

Количество сит, шт. 5 4

Диаметр отверстий сит, мм 50, 30, 20, 10, 5 30, 20, 10, 5

Размер сит, мм: длина ширина диаметр от 700 и менее 300 400

Таблица 2. Результаты экспериментальной проверки методов классификации щепы

Марка анализатора Исполнение сита Угол наклона сит, градусы Время классификации, мин. Показатели классификации

эффективность отсева частиц толщиной более 7 мм, % точность отсева частиц толщиной менее 7 мм, %

СЛ1А с поперечными щелями шириной 10 мм 3 2 79,94 1,84

с продольными щелями шириной 10 мм 0 2 64,0 0,34

то же 3 2 69,0 0,87

с продольными щелями шириной 8 мм 0 2 85,2 10,10

АЛГ-М щелевое с ворошением щепы 0 3 99,25 0,95

щелевое без ворошения щепы 0 3 92,4 6,4

щелевое без ворошения щепы 0 5 84,4 0,39