ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЩЕПЫ

Полезная модель относится к лесоперерабатывающей промышленности и может быть использована в линиях производства технологической щепы.
Известна линия изготовления технологической щепы, включающая последовательно установленные и технологически связанные узел подачи окоренных лесоматериалов, рубительную машину, сортировочную установку и систему транспортеров. (Ф.Д.Вараксин, Г.К.Ступнев, Основные направления технического прогресса лесной и деревообрабатывающей промышленности, М. Лесная промышленность, 1974, с.276).
Известна также линия производства технологической щепы, включающая последовательно установленные и технологически связанные узел подачи лесоматериалов, рубительную машину, сортировочную установку для щепы и систему транспортеров (RU 108001 U1, опуб. 10.09.2011 - прототип).
Недостатками известных линий является низкое качество получаемой кондиционной щепы из-за отсутствия оперативного контроля ее качества следствием чего имеет место нарушение требуемого по ГОСТУ 15815-83 соотношения количества различных фракций щепы для различных ее марок.
Определение качественных показателей щепы после сортировки выполняют по методике, описанной в ГОСТ 15815-83. Метод заключается в том, что через равные промежутки времени отбирают пробы щепы после сортирования (кондиционную фракцию). Пробу щепы методом квартования доводят до навески, примерно 2,5 кг. Навеску сортируют на лабораторном анализаторе щепы (АЛГ-1М), имеющем сита с размерами круглых отверстий диаметром 30, 20, 10, 5 мм и поддон.
Щепу на ситах после сортирования в течении 1 минуты взвешивают по фракциям и определяют процентное соотношение каждой фракции в навеске. Для объективной оценки качества щепы, таких определений (проб) должно быть не менее шести в течение смены.
В ГОСТ 15815-83 приведена таблица качественных показателей технологической щепы для различных марок - Ц-1, Ц-2, Ц-3, фрагмент которой представлен в табл.1.
Таблица 1
Показатели качества технологической щепы по ГОСТ 15815-83 (фракционный состав щепы)
Наименование показателей
Норма для марок щепы, %
Ц-1
Ц-2
Ц-3
Массовая доля остатков на ситах с отверстиями диаметром 30 мм, не более
3,0
5,0
6,0
20 и 10 мм, не менее
86,0
84,0
81,0
5 мм, не более
10,0
10,0
10,0
Поддон, не более
1,0
1,0
1,0
Более сложная задача связана с определением количества отходов древесины при рубке, дезинтегрировании и сортировании щепы, методика которой описана в Инструкции по нормированию расходов древесины в производстве целлюлозы и древесной массы. По этой методике пробы щепы должны быть взяты как до сортирования, так и после сортирования. Количество проб должно быть не менее 120 на каждой стадии. Путем сравнения фракционного состава щепы до и после сортирования определяют количество отходов древесины (отсева) при сортировании. Такая работа может быть проведена в течении нескольких смен (суток), т.к. по опыту известно, что в течение одной смены одному лаборанту возможно отобрать и проанализировать не более 30 навесок щепы.
Далее по полученным результатам анализа щепы до и после сортирования определяется количество отходов по содержанию мелкой фракции щепы (отсева) по формуле:
А=Е-Е'
где: А - количество отходов сортирования щепы, %;
Е - количество мелкой фракции в щепе до сортирования, %;
Е' - количество мелкой фракции в кондиционной щепе после сортирования, %.
Техническая задача полезной модели состоит в повышении эффективности линии за счет обеспечения непрерывной оперативной оценки качества изготавливаемой кондиционной щепы и учета количества различных фракций получаемой щепы и отходов, а также - возможности регулирования процесса изготовления щепы за счет оперативной настройки оборудования линии, а именно, узла загрузки древесного сырья в рубительную машину, рубительной машины и сортировочного устройства.
Поставленная задача достигается тем, что линия производства технологической щепы, включающая последовательно установленные и технологически связанные узел подачи древесного сырья, рубительную машину с приводом, транспортер приема нарубленной щепы, узел сортирования щепы с имеющим привод сортировочным устройством, транспортерами подачи щепы на сортировку, отвода крупной щепы на доизмельчение, кондиционной щепы от сортировки, а также отвода отходов из линии и транспортер вывода кондиционной щепы из линии, - линия снабжена системой непрерывного учета качества щепы и ее количества, выполненной в виде смонтированных над транспортерами подачи щепы на сортировку и отвода кондиционной щепы из линии - сканерных устройств, содержащих блоки обработки информации и программного управления, при этом последний связан с приводом рубительной машины, с узлом подачи древесного сырья и приводом сортировочного устройства, а блок обработки информации связан с каждым из сканерных устройств, при этом транспортеры приема нарубленной щепы и отвода кондиционной щепы от сортировки снабжены механизмами равномерного распределения щепы в одну щеть. Каждый из механизмов равномерного распределения щепы в одну щеть может быть выполнен, например, в виде шнека и заслонки. Транспортеры подачи щепы на сортировку и отвода кондиционной щепы из линии выполнены из материала, имеющего ровную и предпочтительно темную поверхность, например, из прорезиненной транспортерной ленты.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- линия снабжена системой непрерывного учета качества щепы и ее количества, выполненной в виде смонтированных над транспортерами подачи щепы на сортировку и отвода кондиционной щепы из линии - сканерных устройств, содержащих блоки обработки информации и программного управления;
- блок программного управления связан с приводом рубительной машины, с узлом подачи древесного сырья и приводом сортировочного устройства;
- блок обработки информации связан с каждым из скайнерных устройств;
- транспортеры приема нарубленной щепы и отвода кондиционной щепы от сортировки снабжены механизмами равномерного распределения щепы в одну щеть;
- каждый из механизмов равномерного распределения щепы в одну щеть может быть выполнен, например, в виде шнека и заслонки;
- транспортеры подачи щепы на сортировку и отвода кондиционной щепы из линии выполнены из материала, имеющего ровную и предпочтительно темную поверхность, например, из прорезиненной транспортерной ленты.
Это позволит повысить эффективность линии за счет обеспечения непрерывной оперативной оценки качества изготавливаемой кондиционной щепы и учета количества различных фракций получаемой щепы и отходов, а также - возможности регулирования процесса производства щепы за счет оперативной настройки оборудования линии, а именно, узла загрузки древесного сырья в рубительную машину, рубительной машины и сортировочного устройства.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений и решений с заявленной совокупностью признаков.
Полезная модель применима и будет использоваться в отрасли в 2012 г.
На фиг.1 изображена схема линии производства технологической щепы;
На фиг.2 изображен вид однорядной щети щепы на сканере.
Линия производства технологической щепы включает последовательно установленные и технологически связанные узел 1 подачи древесного сырья, содержащий транспортер 2 подачи древесного сырья, рубительную машину 3 с приводом 4, транспортер 5 приема нарубленной щепы, узел сортирования 6 щепы с имеющим привод 7 сортировочным устройством 8 с транспортерами 9, 10, 11 и 12 соответственно подачи щепы на сортировку, отвода крупной щепы на доизмельчение, кондиционной щепы от сортировки, а также отвода отходов из линии и транспортер 13 вывода кондиционной щепы из линии.
Линия снабжена системой непрерывного учета 14 качества щепы и ее количества, выполненной в виде смонтированных над транспортерами 9 и 12 соответственно подачи щепы на сортировку и отвода кондиционной щепы из линии - сканерных устройств 15 и 16, содержащих блоки 17 и 18 соответственно обработки информации и программного управления, при этом последний 18 связан с приводом 4 рубительной машины 3, с узлом 1 подачи древесного сырья и приводом 7 сортировочного устройства 8, а блок 17 обработки информации связан с каждым из скайнерных устройств 15 и 16, при этом транспортеры 5 и 11 соответственно приема нарубленной щепы и отвода кондиционной щепы от сортировки снабжены механизмами 19 равномерного распределения щепы в одну щеть.
Каждый из механизмов 19 равномерного распределения щепы в одну щеть может быть выполнен, например, в виде шнека 20 и заслонки 21.
Транспортеры 9 и 13 соответственно подачи щепы на сортировку и отвода кондиционной щепы из линии выполнены из материала, имеющего ровную и предпочтительно темную поверхность, например, из прорезиненной транспортерной ленты.
Линия производства технологической щепы работает следующим образом.
2
Окоренное древесное сырье (балансы, кусковые древесные отходы) транспортером 2 узла подачи 1 древесного сырья направляют в рубительную машину 3, откуда нарубленная щепа попадает на транспортер 5 приема нарубленной щепы и далее на транспортер 9 для подачи щепы на сортировку в сортировочное устройство 8, при этом с помощью механизма 19, содержащего шнек 20 и заслонку 21, щепа равномерно распределяется на транспортере 9 в одну щеть. Перемещаемая транспортером 9 однорядная щеть технологической щепы проходит под сканером 15 и информация о несортированной щепе непрерывно попадает в блок обработки информации 17 и представляет собой сведения о суммарной площади (м) крупной, кондиционной и мелкой фракций щепы, проходящей через сканер 15 в единицу времени.
Логический блок схем разделения в блоке обработки информации 17 может выглядеть следующим образом:
2
Если площадь светлого пятна щепки = 300-600 мм - кондиционная фракция;
2
Если площадь светлого пятна щепки < 300 мм - мелкая фракция;
2
Если площадь светлого пятна щепки > 600 мм - крупная фракция.
Площадь определяется как произведение длины и ширины светлого пятна щепки на темном транспортере.
Таким образом, можно получать информацию о количестве и качестве (по фракционному составу) несортированной щепы. Проведенными заявителями исследованиями процесса производства технологической щепы установлено, что показатели качества щепы, взятой до ее сортирования, дают объективную информацию о работе рубительной машины. Это связано с тем, что по мере затупления ножей рубительной машины в процессе ее работы, увеличивается количество мелкой фракции (отсева) и, соответственно, увеличиваются отходы на стадии сортирования щепы.
Получая информацию о качестве несортированной щепы можно влиять на процесс рубки древесины путем регулирования периода работы рубительной машины до появления щепы с количеством мелкой фракции превышающем установленную величину. Основываясь на этом можно производить своевременную остановку рубительной машины для замены (заточки) ножей.
Кроме этого, значительное увеличение количества мелкой фракции щепы может нарушить и процесс ее сортирования, т.к., не успев отсортироваться, в кондиционную щепу будет попадать повышенное количество мелкой фракции, что превратит ее в бракованную.
Таким образом, установив допускаемые показатели качества несортированной щепы, с учетом породы древесины, ее качественных показателей, времени года, и т.д. появляется возможность регулировки процесса производства щепы, т.к. при неблагоприятной информации о несортированной щепе из блока обработки информации 17 блок 18 программного управления подает соответствующие сигналы на привод транспортера 2 подачи древесного сырья и привод 4 рубительной машины 3 на их остановку для смены затупленных ножей.
Рассортированная технологическая щепа перемещается далее по трем транспортерам, а именно, крупная фракция щепы направляется транспортером 10 в узел подачи древесного сырья 1 для доизмельчения, мелкая (отходы) щепа выводится из линии транспортером 12, а кондиционная щепа отводится от сортировочного устройства 6 транспортером 11 и далее транспортером 13 выносится из линии, при этом с помощью механизма 19, содержащего шнек 20 и заслонку 21, щепа равномерно распределяется на транспортере 13 в одну щеть. Перемещаемая транспортером 13 однорядная щеть технологической щепы проходит под сканером 16 и информация о кондиционной щепе непрерывно попадает в блок обработки информации 17. Поученная информация о качестве кондиционной щепы подается блок программного управления 18, из которого при наличии в кондиционной щепе количества мелкой фракции больше допустимого подается сигнал на остановку привода 7 сортировочного устройства 8 для замены сит.
Таким образом, система непрерывного учета 14 качества щепы и ее количества позволяет непрерывно получать информацию о количестве и качестве (по фракционному составу) щепы и количестве отходов, а также информацию о состоянии ножей рубительной машины и состояния сит сортировочного устройства, на основании которой оперативно управлять процессом производства технологической щепы.
Таким образом, полезная модель позволяет повысить эффективность линии за счет обеспечения непрерывной оперативной оценки качества изготавливаемой кондиционной щепы и учета количества различных фракций получаемой щепы и отходов, а также - возможности регулирования процесса изготовления щепы за счет оперативной настройки оборудования линии, а именно, узла загрузки древесного сырья в рубительную машину, рубительной машины и сортировочного устройства.
1. Ф.Д.Вараксин, Г.К.Ступнев, Основные направления технического прогресса лесной и деревообрабатывающей промышленности, М. Лесная промышленность, 1974, с.276;
2. RU 108001 U1, опуб. 10.09.2011 - прототип.