Устройство для отделения коры от дробленой древесной массы

 

Изобретение относится к обработке древесины и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при подготовке щепы из дробленой древесины, особенно некондиционной, например, из лесосечных отходов, тонкомера. Техническим результатом является повышение качества получаемого технологического сырья. В качестве устройства для отделения коры от дробленой древесной массы, состоящей из щепы без коры, неокоренной щепы и/или коры, предложено применение известной конусной инерционной дробилки. Результат заключается в одновременной окорке неокоренной части щепы и измельчении фракции коры, как содержащейся в исходной древесной массе, так и отделенной от щепы уже в процессе обработки, при этом древесина щепы остается неповрежденной. 1 ил.

Изобретение относится к обработке древесины и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при подготовке к дальнейшей переработке щепы из дробленой древесины, особенно некондиционной, например, из лесосечных отходов, тонкомера.

Одной из основных задач при производстве бумаги, особенно высококачественной, является подготовка технологической щепы с низким содержанием фракции коры, так как последняя снижает механическую прочность бумаги и увеличивает ее сортность. Идеальным является приготовление щепы из окоренной деловой древесины. Однако использование деловой древесины приводит к существенному удорожанию бумаги, поэтому особый интерес представляет использование в качестве сырья технологических дров, лесосечных отходов, тонкомера, что имеется в достаточном количестве. В этом случае необходимо решать задачу разделения коры и древесной фракции исходного сырья, а случае использования тонкомера еще и задачу предварительного отделения коры от веток.

Исходным сырьем, требующим такой обработки, является дробленая древесная масса, состоящая из фракций чистой (без коры) щепы, коры и неокоренной щепы. Зачастую такая древесная масса содержит еще и опилки, хвою.

В основе известных устройств, предназначенных для отделения коры и получения чистой щепы из такого сырья, как правило, лежит принцип механического измельчения фракции коры с последующей сепарациейдревесной массы на основе разницы либо в размерах, либо в весе фракции коры и неизмельченной щепы.

Так, например, в известном устройстве [1] дробленую древесную массу загружают во вращающийся барабан, в который также подают большое количество металлических шариков. При вращении барабана происходит дробление коры ударяющими по ней шариками. На выходе осуществляется разделение по размерам: наиболее крупные дробильные шарики направляются снова на загрузку в барабан, неизмельченная щепа проходит в специальный бункер, а измельченная кора, опилки, содержащиеся в исходной массе, и часть измельченной древесины, просеявшись через сито, транспортером уносятся в отходы.

Данное устройство характеризуется невысокой производительностью и практически не решает задачу отделения коры от тонкомера. Увеличение нагрузок на обрабатываемую массу приводит к измельчению древесины и как следствие, к ее потере, а также к сильным механическим повреждениям неизмельченной древесины, что приводит к снижению качества технологического сырья.

Наиболее близким к изобретению является дисковая мельница [2] в виде двух вращающихся относительно друг друга дисков, между которыми образована полость для загрузки обрабатываемой древесной массы. Диски имеют зубчатую внутреннюю поверхность, на которой происходит перетирание древесной массы. За счет того, что кора имеет меньшую механическую прочность, чем древесное волокно, она измельчается до меньшего размера, чем древесная щепа. Далее фракции коры и древесины разделяются по размеру с помощью грохота.

Для данного устройства характерны те же недостатки, что и для других известных устройств [1] потеря древесины на крупном сите при недостаточном измельчении коры или ее порча при высокихнагрузках в попытках достичь большую степень измельчения коры.

Отметим, что при применении известных устройств значительное количество щепы остается неокоренной, поэтому для обработки тонкомера такие устройства малоэффективны.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание устройства, осуществляющего одновременному окорку неокоренной части щепы и измельчение фракции коры, как содержащейся в исходной древесной массы, так и отделенной от щепы уже в процессе обработки, при этом не должна быть повреждена древесина щепы.

Сущность изобретения заключается в том, что для отделения корпы от дробленой древесной массы, состоящей из щепы без коры, неокоренной щепы и/или коры, предлагается использовать известную конусную инерционную дробилку, например [3] Конусная инерционная дробилка (КИД) является достаточно распространенным техническим средством, используемым для измельчения материалов повышенной твердости. Эффект, который проявляется при дроблении этих материалов, заключается в ударном его разрушении, происходящем по ослабленным межкристаллическим поверхностям, дефектам структуры. Основными конструктивными элементами КИД являются: корпус, внутри которого на сферической опоре установлено вращающееся рабочее тело в форме конуса, снабженное дебалансным вибратором. Пространство, образованное внутренней поверхностью корпуса и вращающимся конусным телом, является рабочим, в котором происходит измельчение загружаемого материала. Эффект ударного разрушения материала происходит за счет того, что рабочее тело, помимо вращения вокруг своей оси, совершает благодаря дебалансу вращательное движение вокруг этой оси. При большой частоте вращения возникают большие центростремительные силы,действующие на рабочее тело, которое и дробит загруженный материал о внутреннюю поверхность корпуса.

В изобретении КИД применена по иному назначению. На таком мягком материале, каким является дробленая древесном масса, проявляется иной результат. Благодаря гладким обрабатывающим поверхностям не разрушается древесина соприкасающегося с ними слоя и обеспечивается равномерная нагрузка по всей толщине обрабатываемого слоя. Вибрационная обкатка рабочим телом древесной массы обеспечивает, во-первых, равномерное и постепенное разрушение фракции коры, и во-вторых, за счет одновременного приложения к щепе усилий сжатия и сдвига, возникающих при указанном характере воздействия, происходит оттирка коры от древесины по лубяному слою. В результате происходит отделение коры от неокоренной части щепы и избирательное разрушение всей массы коры, при этом древесина щепы остается неповрежденной (нераздробленной). Измельченная кора после выгрузки из КИД легко отделяется от всей массы с помощью просеивания.

Техническим результатом, который достигается при осуществлении изобретения, является повышение выхода древесной фракции щепы, снижение энергопотребления, эффективная обработка тонкомера.

Изобретение было реализовано с помощью КИД [3] конструктивная схема которой дана на чертеже.

Это устройство содержит корпус 1, имеющий загрузочное и выходное отверстия. В рабочей части корпус 1 внутренняя поверхность 2 выполнена в виде конусной поверхности, расширяющейся в нижней части. Внутри корпуса 1 расположено рабочее тело 3, установленное на сферической опоре 4 и снабженное дебалансным вибратором 5, выполненным со смещенным центром тяжести и смонтированным с помощью подшипников 6 на валу 7. Вибратор 5 соединен посредством карданного вала 8 и клиноременной передачи 9 с двигателем 10.

КИД работает следующим образом.

При вращении двигателя 10 крутящий момент передается через клиноременную передачу 9 и карданный вал на вибратор 5. При этом возникает центробежная сила, заставляющая рабочее тело 3 совершать на сферической опоре 4 гирационное движение кругового маятника относительно центра сферы "0". Подлежащую обработке древесную массу под навалом подают сверху в загрузочное отверстие корпуса 1, откуда под собственным весом и напором последующих порций она попадает в зазор между рабочими поверхностями 2 корпуса 1 и рабочего тела 3. По мере продвижения через этот зазор из древесной массы формируется слой, который подвергается воздействию импульсных усилий сжатия и сдвига за счет круговой обкатки этого слоя рабочим телом 3. Причем возникающее усилие сдвига направлено перпендикулярно усилия сжатия. При вибровоздействиях элементы щепы, из которых состоит сформировавший слой, ориентируются плоскостями друг к другу, что способствует эффективной оттирке коры от древесины. Благодаря коническому сечению рабочей камере обрабатываемая древесная масса равномерно проходит через рабочую зону. Нижняя часть камеры является зоной окончательной оттирки коры от древесины и разрушения коры, так как здесь возникают повышенные удельные давления.

После прохождения рабочей камеры древесная масса выгружается и сортируется обычным методом, например, с помощью гирационных сортировок типа СЩ-120 или сортировок подвешенного типа [4] Благодаря тому, что в режиме многократного воздействия можно существенно снизить удельное давление на щепу, предотвращается разрушение ее древесной части.

Формула изобретения

Применение конусной инерционной дробилки в качестве устройства для отделения коры от дробленой древесной массы, состоящей из щепы без коры и неокоренной щепы и/или коры.

РИСУНКИ

Рисунок 1