Рубка древесины на щепу, сортирование и дезинтегрирование щепы

Категория:
Производство древесноволокнистых плит


Рубка древесины на щепу, сортирование и дезинтегрирование щепы

Измельчение древесины

Для получения древесной массы в производстве древесно-волокнистых плит пользуются щепой, имеющей следующие размеры: 20—25 мм в направлении длины волокон, 10—30 мм в ширину и 2—3 мм (до 5) в толщину. Применение более грубой щепы понижает степень помола древесной массы, получаемую при первичном размоле щепы, а применение более короткой щепы снижает механическую прочность плит и затрудняет образование прочной пробки в питателе дефибратора. На единицу длины нормальной щепы из хвойной древесины, имеющей длину элементарного волокна 3—3,5 мм, приходится шесть-семь целых волокон и два (крайних) поврежденных при распиловке или рубке. Естественно, что с уменьшением размеров щепы в длину относительный процент укороченных волокон будет возрастать, степень их переплетенности в готовых плитах уменьшаться, а прочность последних падать. Измельчение древесины в настоящее время производится на рубильных машинах.

Для измельчения древесины в щепу применяются машины дискового типа двух видов: для круглых бревен и для отходов. Различие их состоит в устройстве патрона, по которому древесина подается к рубильному диску, и в способе подачи: для отходов берется широкий патрон и устраивается принудительная подача. Рубильная машина для круглых бревен, схематически изображенная на рис. 21, обычно состоит из стального диска диаметром 2— 3 м. Диск имеет от 3—4 до 10 радиально расположенных сквозных прорезей, в которые вставлены и закреплены плоские ножи (700X200X25 мм), выступающие над плоскостью диска на 12—13 мм. Выпуск ножа регулируется прокладкой и определяет толщину отрубаемой от бревен шайбы. Диск закреплен на стальном валу, лежащем в двух или трех подшипниках. Бревна подаются к вращающемуся диску по чугунному патрону — питательной трубе четырехугольного сечения, ось которой расположена под углом 45—55° к фундаментной плите, лежащей горизонтально^; к плите прикрепляется болтами рубильный патрон. Последний иногда устанавливается таким образом, что горизонтальная секция его составляет угол 20—45° к оси вала; это снижает схоД энергии на рубку щепы. Между основанием лотка и фунда-РантНой плитой помещается неподвижный контрнож, который от-меоИТ ох режущей кромки ножей диска на 0,3—0,5 мм. Вращающийся диск с ножами прикрыт снаружи железным кожухом дверцами для осмотра и смены ножей. Отрубаемая ножом шайба древесины проходит через отверстие диска, образуемое кромкой выступающего ножа и краем радиальной прорези в диске, и падает вниз. Лопатки, прикрепленные к ободу диска, дробят ее в щепу, подхватывают и выбрасывают в железный рукав, прикрепленный к отверстию в верхней части кожуха; из рукава Щепа ссыпается в циклон (допускается высота подъема щепы 3.5—5 м).

Рис. 1. Схема рубильной машины: 1 — диск; 2 — подшипники; 3 — нож диска; 4 — лопатки для выброса щепы; 5 — кожух; 6 — фундаментная плита; 7 — патрон; 8 •— ножи патрона; 9 — броневые плиты патрона; 10 — клиновые ремни; И — электродвигатель; 12 — щепопровод; 13 — циклон

Вал с диском приводится в движение от электродвигателя через Шкив с ременной или тексропной передачей.

Для получения нормальной щепы ножи должны быть хорошо отточены; замена их должна производиться не реже одного раза в смену (то же относится и к контрножу, который служит максимум 10 дней). Тупые ножи повышают расход энергии на рубку, мнут и крошат щепу. Неблагоприятно также действует увеличение расстояния режущей кромки ножей от контрножа сверх указанной выше величины 0,3—0,5 мм. Количество получаемой мелочи зависит также и от рода баланса: сухой, гнилой, трухлявый баланс дает больше мелочи, чем влажный и здоровый. На количество мелкой щепы влияет также «подскакивание» поленьев в патроне к концу их рубки, когда они становятся легкими и неспособными прижиматься к диску под влиянием собственного веса. Во избежание этого в патроне должны находиться одновременно, впритык, два бревна, в связи с чем к патрону присоединяют длинный желоб. При этом сокращается также холостой ход машины и уменьшается расход энергии на рубку.

Из рубильных машин опишем машину типа РВ-1 конструкции НИИБуммаша производительностью 120—150 скл. м3/час. Она предназначена для измельчения в щепу круглой древесины диаметром 120—300 мм и длиной до 6000 мм. Машина состоит из массивного стального диска (рис. 2) 1 с укрепленными на нем 10 ножами. Диск насажен на стальной вал, вращающийся в роликовых подшипниках. Вращение диска осуществляется от электродвигателя, непосредственно соединенного с валом рубильной машины при помощи эластичной муфты. Диск помещен в устойчивом оградительном кожухе из листовой стали, имеющем окна для снятия и установки ножей. К фундаментной плите крепится загрузочный желоб-патрон. Он устанавливается под углом в 45° по отношению к горизонтальной плоскости, а проекция его оси на ту же плоскость образует с осью вала угол 0°. На конце желоба-патрона имеется стальная накладка, служащая в качестве контрножа. Для сокращения времени остановки рубильной машины на ободе эластичной муфты имеется ленточный тормоз. Поворот диска при смене ножей осуществляется специальным механизмом. Рубильная машина типа РВ-1 спроектирована в двух вариантах. Первый предусматривает выброс щепы вверх, в циклон. Во втором варианте предусмотрена возможность изменения угла наклона патрона в вертикальной плоскости от 40 до 60°, а в горизонтальной плоскости от 0 до 20°.

Многоножевая рубильная машина типа РВ-1 отличается от обычных трех- и четырех ножевых рубильных машин тем, что она обеспечивает непрерывный процесс резания баланса диаметром более 220 мм. Непрерывность резания заключается в том, что последующий нож начинает резать баланс раньше, чем оканчивает резание предыдущий. В этом- случае усилие резания на ножах затягивает баланс из патрона и поэтому не требуется принудительной подачи его на диск.

Рис. 2. Машина типа РВ-1: 1 — диск; 2 — вал; 3 — роликовые подшипники; 4 — электродвигатель; 5 — кожух; 6 — желоб-патрон

Для рубки древесины в щепу при производстве древесно-волокнистых плит применяются также специальные рубильные машины для отходов, например машина МРБ-1 отечественной конструкции, разработанная НИИБуммашем. Эта машина, изображенная на рис. 3, предназначена для переработки отходов лесопиления и деревообрабатывающей промышленности (горбылей, реек и др.) в щепу, пригодную для производства древесно-волокнистых плит. Рубильная машина МРБ-1 состоит из литого стального барабана с укрепленными на нем пятью ножами. Барабан насажен на стальной вал, вращающийся в подшипниках. Вращение барабана осуществляется от электродвигателя переменного тока, соединенного с барабаном при помощи эластичной муфты. Барабан заключен в оградительный кожух, имеющий наклонный лоток для подачи древесины. Кожух барабана и подшипники вала укреплены на фундаментной плите, к которой, кроме того, крепится и подушка контрножа. Рубленая щепа вращением барабана выбрасывается в канал, сделанный в фундаменте, и из него попадает в металлическую трубу. Труба заканчивается воронкой, через которую щепа высыпается на транспортер.

Рис. 3. Машины типа МРБ-1: 1 — барабан; 2 — вал; 3 — оградительный кожух; 4 — лоток; 5 — фундаментная плита; 6 — котрнож; 7 — канал

Сортирование щепы

При измельчении древесины на дисковых рубильных машинах <с тремя-четырьмя ножами получается около 85% мерной щепы, примерно 10% крупной щепы, которая должна подвергаться дополнительному измельчению, 1% сучков и 2—3% опилок. Последние часто используются как топливо, вследствие чего необходимо .их, как и крупную щепу, отделить от щепы нормальных размеров.

Рис. 4. Сортирующее сито типа СЩП-1: 1 — лента транспортера; 2 и 3 — барабаны; 4 — воронка; 5 — коробчатый корпус сортировки; 6 и 7 — сортирующие проволочные сита; 8 — вал

После многоножевых машин получается 1% крупной щепы, поэтому надобность в дезинтеграторах отпадает; количество мелочи на этих машинах также составляет 1%.

Сортирование щепы производится на сортирующих ситах двух типов: плоских и цилиндрических.

Для щепы, применяемой в производстве древесно-волокнистых плит, разработана отечественная конструкция плоского сортирующего сита типа СЩП-1 (рис. 4). На нем отделяются опилки, крупная щепа и металлические частицы.

Сортировочное устройство состоит из магнитного сепаратора и вибрационной установки с плоскими ситами, смонтированных на общей раме. Магнитный сепаратор представляет собой короткий ленточный транспортер. Лента транспортера натянута на двух барабанах, причем во внутреннюю плоскость приводного барабана вставлен электромагнит, питаемый постоянным током. Привод транспортера магнитного сепаратора осуществлен от электродвигателя переменного тока через редуктор и цепную передачу. Щепа от рубильной машины подается в воронку над магнитным сепаратором и через нее рассыпается тонким слоем на ленте транспортера. При движении транспортера щепа попадает в электромагнитное поле над приводным барабаном магнитного сепаратора, и в результате воздействия поля все металлические частицы прилипают к ленте, а щепа ссыпается на сортирующее сито. В тот момент, когда лента транспортера сходит с магнитного барабана (нисходящая ветвь), металлические частицы отстают от ленты и падают вниз, в специальный сборник.

Плоское сортирующее сито состоит из прямоугольного коробчатого корпуса 5, наклонно подвешенного на четырех пружинах. В корпусе укреплены два проволочных сита: верхнее сито с отверстиями ячеек 39X39 мм и нижнее 8X8 мм. Вибрация сита, способствующая просеиванию щепы, осуществляется при вращёнии вала с укрепленными на нем двумя парами неуравновешенных дисков. В каждой паре один диск может быть смещен по отношению к другому в вертикальной плоскости, что вызывает изменение инерционной массы, а следовательно, и амплитуды колебаний сортирующего сита. Вращение вала с дисками осуществляется от электродвигателя. Щепа, ссыпаясь с ленты магнитного сепаратора через течку, попадает на верхнее сито сортировочного устройства. В результате колебаний сита годная щепа и мелочь просеиваются на нижнее сито, а крупная щепа, продвигаясь вдоль плоскости верхнего сита, попадает в загрузочную воронку дезинтегратора. Мелочь, попавшая вместе с годной щепой на нижнее сито, просеивается через него и попадает в бункер под сортировочным устройством, откуда эксгаустером отсасывается по мере накопления. Годная щепа, продвигаясь вдоль плоскости нижнего сита, ссыпается на транспортер и подается им в бункер.

Барабанная сортировка (рис. 5) состоит из двух сетчатых конических барабанов, концентрически вставленных один в другой. Внутренний сетчатый барабан, обтянутый сеткой с ячейками 30X60 мм или 30X40 мм, предназначен для отделения крупной щепы от всей остальной; внешний барабан, обтянутый сеткой с ячейками 5 мм, предназначен для отделения опилок и мелочи от мерной щепы. Оба барабана покрыты железным колпаком с отверстием посередине для удаления мелочи. Щепа поступает с ленточного транспортера внутрь барабана меньшего диаметра (1,5 м). Вследствие вращения и конической формы барабанов щепа перемещается по направлению к открытому торцу внутреннего барабана. При этом мерная щепа и мелочь проходят через отверстия на сетку наружного барабана, а крупная щепа удаляется через открытый торец на транспортер для крупной щепы. Мерная щепа отделяется от мелочи на сите внешнего барабана и также выходит через открытый торец более короткого внешнего барабана на отдельный транспортер для мерной щепы. Мелочь, прошедшая через обе сетки сортирующего сита, удаляется через отверстие в наружном кэжухе.

Рис. 5. Барабанное сортирующее сито для щепы

Сортирующие сита плоского типа более компактны, обладают более высокой производительностью на единицу занимаемой площади по сравнению с барабанными сортирующими ситами. Однако последние чище сортируют вследствие постоянного «самоочищения» поверхности их сортирования от приставших опилок и смолистых частиц. Плоские сортирующие сита требуют более частого ремонта и более тщательного ухода, чем барабанные.

Дезинтегрирование крупной щепы

Для дополнительного измельчения крупной щепы, не прошедшей через сортирующие сита, может быть применен дезинтегратор типа ДЗН-1 конструкции НИИБуммаша, изображенный на рис. 6. Он состоит из чугунного разъемного кожуха, на внутренней поверхности которого укреплены два ряда регулируемых неподвижных стальных бил. Внутри кожуха помещен вал с насаженными на него дисками. На окружности дисков укреплены свободно качающиеся стальные била. Дезинтегратор приводится в’ движение от электродвигателя. Щепа, поступающая в дезинтегратор через загрузочную воронку, попадает между билами дисков и кожуха и измельчается, а затем выбрасывается через разгрузочную воронку.

Рис. 6. Дезинтегратор типа ДЗН-1: 3 — вал; 4 — диски; 5 — качающиеся стальные била

Имеются дезинтеграторы и большей производительности: 24—30; 36—42; 48—54; 60—66 пл. м3 в час при расходе мощности 20—25; 40—45; 45—50 и 50—60 л. с. в час.

Хранение щепы

Отсортированная от мелочи и крупных щепок щепа подается ленточными транспортерами в бункера для хранения. Емкость бункеров обычно принимается из расчета 24-часового запаса щепы. Для регулирования подачи щепы из бункеров на распределительный транспортер (к дефибраторам или рафинерам) применяются вибрационные или дисковые питатели. Излишек щепы, подаваемой распределительным (скребковым) транспортером, обратной его ветвью возвращается в бункер.

Для хранения сортированной щепы и регулируемой подачи ее на транспортеры к размалывающей аппаратуре может быть использован бункер типа БДЩ-25 конструкции НИИБуммаша, снабженный дисковым питателем (рис. 7). Этот бункер представляет собой цельнометаллический резервуар большой емкости, изготовленный в виде сварной стальной конструкции. Верхняя часть бункера цилиндрическая, нижняя усечена на конус под углом 60°. Бункер устанавливается на четырех опорах над бетонной ямой. Нижняя его часть, переходящая в горловину, закрыта дисковым питателем. Питатель состоит из горизонтального чугунного диска, укрепленного на вертикальном валу. Привод диска питателя осуществляется от электродвигателя. Щепа, высыпаясь из бункера через зазор между диском и передвижной манжетой, образует слой на вращающемся диске питателя и с последнего скребком сгребается на транспортер. Количество щепы, подаваемой на транспортер, регулируется изменением положения скребка при помощи маховичка и винтовой тяги. В верхней части бункера имеется площадка для обслуживания транспортеров, подающих щепу в бункер.

Рис. 7. Бункер типа БДЩ-25: 1 — резервуар сварной конструкции; 2 — чугунный диск; 3 — вертикальный вал; 4 — скребок; 5 — маховичок; 6 — винтовая тяга; 7 — площадка для обслуживания транспортеров

Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум