ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ КУСКОВЫХ ОТХОДОВ ДЕРЕВООБРАБОТКИ НА ЩЕПУ

 

Рубцов Ю.В. (ФГОУ ВПО «КнАГТУ» г. Комсомольск-на-Амуре, РФ)

 

Technology of recycling of lump waste into wood chips.

 

Участок по производству технологической щепы, как правило, является частью деревообрабатывающих предприятий, так как в процессе переработки древесины образуется большое количество кусковых отходов, которые являются сырьем для выработки технологической щепы. Нами были отработаны методы и средства безотходного производственного процесса щепы для целлюлозно-бумажного производства с усовершенствованием резания отходов деревообработка в дисковых рубительных машинах со значительным эффектом.

Рисунок 1 - Технология деревообработки включает производственный процесс переработки отходов

 

Наибольшие запасы леса находятся в Восточной Сибири и северной части Забайкалья. Общий прирост леса составляет около одного миллиарда кубометров, а производство лесной продукции – в десять раз меньше, чем в европейских странах  экономического сообщества. В России переработка отходов деревообработки на щепу проводились на целлюлозно-бумажном комбинате г. Красноярска Сибирского Федерального округа, по технологии, показанной на рисунке 1.

Технологический процесс по потокам осуществляется следующим образом. Кусковые отходы от переработки поступают в бункерный накопитель древесного сырья 1, далее на подающий транспортер 2, дисковую рубительную машину 3, дезинтегратор 4, уравнительный бункер 5, сортировки 6,7 щепы, крупная фракция ссыпается на ленточный конвейер 8, , щепа, соответствующая стандарту, поступает  по лотку 9, шлюзовый барабанный питатель  10, воздуходувную машину 11, в трубопровод нагнетательной пневмотранспортной установки 12, в циклон-отделитель щепы от воздушного потока 13; осыпается в металлический бункер 14, далее  в разгрузочные питатели 15, 16; 17, 18 – рыхлители щепы в случае ее зависания в бункере; 19 – транспортный поток мелких отходов; 20 – датчик давления транспортной пневмосистемы; 21 – датчик давления в системе дезинтегратора; 22 – датчик наличия древесного сырья в накопителе.

Сырье в виде обрезков горбыля и некондиционных пиломатериалов и шпальной вырезки перемещаются из шпалоцеха и лесоцеха в накопители сырья 1,  из них на подающий транспортер 2, который движется со скоростью 2,4 м/с в загрузочный патрон рубительной машины 3. Машина установлена на опорной фундаментной площадке в виде монолитной железобетонной плиты весом 3, 2 тонны, с высотой 3,0 м. На высоте 6,3 м находится уравнительный бункер 5, воспринимающий воздушно-древесную смесь от дезинтегратора 4.

На отметке 1,2 м установлены две сортировки 6,7, бункер 14 для технологической щепы с двумя питателями и рыхлителями вибрационного типа.

Производство работ организуется следующим образом. Пилопродукция при выработке щепы пакетируется и сортируется у цехов лесопиления и увязывается в пакеты в транспортировочной, в накопителе сырья 1, а затем поступает  в конвейер 2.

Опилки от производства шпал и пиломатериалов скребковым траспортером 19 подаются в смежный элеватор. Сырье поступает в рубительную машину 3 с перемещениями по подающему транспортеру 2. Щепа из кожуха рубительной машины ссыпается на сортировки 6, 7. Кондиционная щепа по лотку 9 подается в шлюзовый питатель 10 пневмотранспортной установки. Кондиционная щепа из шлюзового питателя 10 по трубопроводу пневмотранспортной установки через циклон 13 подается в бункер-накопитель готовой продукции 14.

Щепа крупной фракции стекает с верхних сит сортировок 6, 7 на ленточный транспортер 8, который перемещает ее в дезинтегратор 4. Повторно измельченная крупная фракция щепы через уравнительный бункер-циклон 5 возвращается на сортировку 6.

Мелкая фракция щепы после сепарации через боковое отверстие и рукав сортировки осыпается по наклонному желобу в скребковый транспортер 19. Опилки и мелкая фракция щепы отводятся транспортером 19. Технологическая щепа из бункера 14, через питатели 15 и 16 с использование вибрационных рыхлителей 17 и 18 отгружаются на транспорт. При отправке каждого щеповоза производится оперативный контроль качества вырабатываемой щепы.

Особенностью пневмотранспортной установки является то, что щепа перемещается воздушным потоком в герметическом трубопроводе 12, воздух в трубопровод подается нагнетательной системой воздухонадувной машиной 11, а измельченная древесина поступает через всасывающий приемники и загрузочные устройства (питатели). Отделение щепы от воздуха в конце трубопровода производится в циклонных накопителях.

Древесина, предназначенная для выработки технологической щепы и образцов для исследования процесса резания в дисковой рубительной машине, должна соответствовать стандартам.

 

 Таблица 1

№	Породы древесины	Вальщикова Н.М.			Рубцова Ю.В.
		удельное усиление резонанса кг/мм3	коэффициент усиления резания	удельный расход энергии кВтч/ м3	удельное усиление резонанса кг/мм3	коэффициент усиления резания	удельный расход энергии кВтч/ м3
1	Лиственница	8,5-10,5	1,0	2,1…2,4	10,1-15,2	1,3	2,4
2	Береза	11,0-14,0	1,32	2,6-3,3	8,6-13,4	1,1	3,0
3	Пихта	6,0-2,5	0,76	1,5-2,1	8,2-12,8	1,1	1,5
4	Сосна	8,5-10,5	1,0	2,1-2,4	7,6-11,7	1,0	2,0
5	Ель	7,0-9,0	0,84	1,5-2,1	7,2-11,1	0,9	1,5
6	Осина	7,0-9,0	0,84	1,4-2,1	6,8-10,3	0,9	1,7
7	Кедр				6,4-9,7	0,8	1,6

 

Порода древесины и ее физико-механические свойства оказывают влияние на процесс стружкообразования, усилие резания и расход энергии. В таблице 1 приведены средние данные усилия резания к расходу энергии на рубку древесины различных пород при длине щепы от 15-35 мм. На основании экспериментальных данных Вальщиковым Н.М. допущена погрешность в занижении фиизко-механических свойств древесины лиственницы в сравнении с сосной, что привело к искажению силы резания расхода электроэнергии.

Выводы:

Преимуществами нашего участка по производству технологической щепы явялетсмя поточность и точность перемещения щепы без перегрузок и пересыпок, высокая производительность, совмещение процессов резания, сортирования, автоматизации управления безотходным производственным процессом щепы, как крупной, так и мелкой щепы. В связи с увеличением влажности древесины, выгружаемой непосредственно из воды, уменьшается расход энергии и мощности резания (4).

 

Литература

1. Рубцов Ю.В. Технологическая щепа из отходов шпалопиления/ Рубцов Ю.В., Гомонов А.И., Левин Л.М.// Лесная промышленность.-1971.- № 7. -5 с.

2. Рубцов Ю.В.  Линия по выработке технологической щепы / Рубцов Ю.В., Гомонов А.И.  -М.: Реферативный журнал «Механическая обработка древесины».-№ 16. -1970. – 5с.

3. Вальщиков Н.М. Рубительные машины. - Л. Машиностроение, - 1970 – 16 с.

4. Рубцов Ю.В. М:  О награждении участников ВДНХ СССР по павильону «Лесное хозяйство и лесная промышленность» пунктом 25 Красноярскому ЛПК объединения «Красноярсклеспром» Минлеспрома СССР награжден бронзовой медалью и денежной премией в размере 50 руб.; постановлением № 809-Н, акт от 09.11.77 г. – за разработку технического и экономического решения по освоениию производства технологической щепы из кусковых отходов лесопиления, шпалопиления; разработку рабочих чертежей, авторский надзор за ходом строительства; сдачу объекта в промышленную эксплуатацию с годовым объемом 51 тыс.м³ и экономическим эффектом 136,0 тыс. руб. или в современном исчислении 4,0 млн. руб.