СПОСОБ СУШКИ ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ
METHOD FOR DRYING FLAX STALKS

Изобретение относится к области сушки, а именно к способам сушки стеблевых лубоволокнистых материалов, например льняной стланцевой тресты.
В настоящее время технология производства льняного волокна, используемая на отечественных льнозаводах, требует сушки стеблей льняной стланцевой тресты перед механической обработкой. Применяемые способы сушки и техника для их осуществления были созданы в условиях низкой стоимости энергоресурсов и достаточной финансовой поддержки государства в части покрытия амортизационных отчислений на оборудования. В рыночных условиях хозяйствования использование существующей техники стало экономически не выгодным, что привело к отказу на ряде предприятий от сушки тресты. Следствием этого оказалось снижение выхода длинного волокна и ухудшение его качества. Поэтому в настоящее время требуется использование более экономичных способов сушки.
Известен способ сушки лубоволокнистых материалов, который предусматривает сушку тресты в потоке [1]. Однако использование этого способа не обеспечивает рационального использования теплоносителя. Этот способ также требует использования крупногабаритных и энергоемких сушильных машин.
Известен также способ сушки льнотресты с использованием специального устройства [2]. Этот способ включает подготовку слоя стеблей льнотресты, его транспортировку с одновременным обдувом нагретым воздухом в виде потока, ограниченного по ширине.
Недостатком данного способа является нерациональное использование теплоносителя из-за неудовлетворительного распределения его потоков при сушке стеблей. Дело в том, что наибольшей степени подсушки требуют срединные участки, так как при последующем трепании именно они в наихудшей степени обескостриваются. Концевые участки стеблей при трепании подвергаются наибольшим растягивающим воздействиям и поэтому должны подсушиваться меньше. Это объясняется снижением разрывного усилия волокна при снижении его влажности. Таким образом, требуется дифференциация по степени подсушки разных зон стеблей по их длине.
Кроме этого недостатком известного способа является также нерациональные условия подачи теплоносителя в условиях изменяющейся ширины слоя (из-за варьирования длины стеблей по длине ленты) и растянутости стеблей, приводящей к неравномерности их распределения на поверхности сетчатого транспортера.
Из-за варьирования ширины слоя стеблей по краям или по одному из краев на транспортере будут иметься свободные от слоя пространства. Это приведет к тому, что направление теплоносителя при его перемещении будет смещаться от центра слоя. Вследствие этого эффективность сушки срединных участков стеблей, которые по технологии механической переработки требуют повышенной интенсивности воздействий со стороны рабочих органов машин, будет снижаться.
В результате этих недостатков при реализации известного способа сушки льняной тресты требуются повышенные энергозатраты, следствием чего являются увеличенные габариты сушильного устройства, обеспечивающие сушку срединных участков стеблей до требуемой технологической влажности.
Упомянутый способ сушки льняной тресты по своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близок к заявляемому и поэтому его можно выбрать в качестве прототипа.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности сушки и снижение энергозатрат на ее осуществление за счет более рационального использования теплоносителя на основе учета свойств обрабатываемой льняной тресты.
Решение указанной технической задачи достигается тем, что в способе сушки льняной тресты, включающем подготовку слоя стеблей льнотресты, его транспортировку с одновременным обдувом нагретым воздухом в виде потока, ограниченного по ширине, согласно изобретению поток нагретого воздуха направляют в срединную зону по ширине движущегося слоя стеблей, величина которой может меняться и зависит от средней длины стеблей и средних квадратических отклонений их концов в комлевой и вершиночной частях слоя.
Направление потока нагретого воздуха в срединную зону по ширине движущегося слоя стеблей, величина которой регулируется и зависит от средней длины стеблей и средних квадратических отклонений их концов в комлевой и вершиночной частях слоя, будет обеспечивать следующие технологические эффекты.
Во-первых, направление потока нагретого воздуха в срединную зону по ширине слоя, размер которой зависит от средней длины стеблей и средних квадратических отклонений их концов в комлевой и вершиночной частях слоя, будет обеспечивать условия, когда в этой зоне не будет свободных от стеблей участков транспортера. Это объясняется тем, что распределение комлевых и вершиночных участков стеблей подчиняется нормальному закону, согласно которому в слое будет иметься зона, полностью заполненная стеблями, то есть на транспортере не будет иметься свободных от стеблей участков.
Во-вторых, из теории механической обработки стеблей льна следует [3], что при выделении трепанием из стеблей тресты волокна наиболее интенсивная механическая обработка происходит применительно к концевым участкам стеблей. Средняя же часть обрабатывается хуже. Поэтому на практике для лучшей проработки срединных участков стеблей всегда требуется увеличение интенсивности процесса трепания. Однако это приводит к обсечке концевых участков стеблей и волокна, то есть к неоправданным волокнистым потерям.
Наряду с этим известна зависимость отделяемости волокна от костры, а также разрывного усилия волокна от влажности исходных стеблей. Чем суше стебли, тем лучше в них от волокна отделяется костра, но при этом наблюдается снижение прочности волокна на разрыв. Поэтому из данных закономерностей вытекает целесообразность лучшей подсушки срединных участков стеблей. Для концевых же участков такой подсушки производить нет необходимости, исходя из условия сохранения (не снижения) разрывного усилия волокна. Таким образом, подсушивая среднюю часть стеблей, будет улучшаться декортикационная способность их срединных участков, и сохраняться (не уменьшаться) разрывное усилие волокна в концевых участках без улучшения их способности к обескостриванию (так как проблем с обескостриванием концевых участков стеблей нет). Это, в конечном итоге, будет приводить при трепании к лучшему обескостриванию срединных участков стеблей и сохранению волокнистых комплексов в их концевых участках.
В-третьих, регулирование размером зоны по ее ширине в зависимости от средней длины стеблей и средних квадратических отклонений их концов в комлевой и вершиночной частях слоя позволит обеспечить эффективность сушки разного по свойствам и структуре слоя стеблей. Например, при сушке короткостебельного сырья размер зоны следует уменьшить. Уменьшение зоны также требуется при сушке слоя стеблей с повышенной растянутостью стеблей или повышенной неровнотой по их длине.
Из представленных пояснений следует, что направление потока нагретого воздуха в срединную зону движущегося слоя стеблей по ширине позволит повысить эффективность сушки за счет более рационального использования теплоносителя (теплого воздуха) на основе учета свойств обрабатываемой льняной тресты.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На чертеже изображена технологическая схема предлагаемого способа сушки. Слой стеблей тресты 1, сформированный в результате размотки рулона, перемещается вдоль раздаточного воздуховода 2 посредством колкового транспортера 3. Горячий воздух (теплоноситель) подается к слою стеблей и поступает в срединную зону ширины слоя A, величина которой примерно можно определить по формуле
cp
к
в
L-3(σ-σ),
cp
к
в
где L - средняя длина стеблей в слое; σ, σ соответственно средние квадратические отклонения комлевых и вершиночных концов стеблей льняной тресты. Далее теплоноситель, пройдя сквозь слой стеблей, выходит из зоны сушки. При необходимости он может быть обогащен воздухом из вне зоны сушки и вновь использован для повторного подсушивания тресты.
cp
к
в
При поступлении на обработку следующего рулона из него формируют слой стеблей. В этом слое оценивают параметры: L - среднюю длину стеблей в слое; σ, σ соответственно средние квадратические отклонения комлевых и вершиночных концов стеблей. После этого определяют ширину зоны A, в которую будет подаваться теплоноситель, используя формулу
cp
к
в
L-3(σ-σ).
Далее, изменяя ширину воздуховода, устанавливают это значение A и производят сушку стеблей льняной тресты.
Использование предлагаемого способа потребует меньших затрат на его реализацию в сравнении с существующими в настоящее время на практике способами и устройствами для сушки льняной тресты.
Источники информации
1. Сушка и увлажнение лубоволокнистых материалов: учебник для вузов. - М.: Легкая индустрия, 1980.
2. Авторское свидетельство СССР №1523866, авторы: Е.Н.Токмаков, А.А.Потарин, А.Н.Пигалов. Опубл. 23.11.89, бюл. №43.
3. A.M.Ипатов. Теоретические основы механической обработки стеблей лубяных культур: учебное пособие для вузов. - М.: Легпромбытиздат, 1989.