РАЗМАЛЫВАЮЩАЯ ГАРНИТУРА СТАТОРА

Полезная модель относится к размольному оборудованию или размольным приспособлениям для измельчения растительных материалов и может быть использована для получения полуфабрикатов растительного происхождения при измельчении растительных материалов, коры, древесноволокнистых материалов в производстве древесноволокнистых плит (ДВП) мокрым и сухим способом, и т.п.
На современных заводах производства ДВП мокрым способом широкое применение нашла выработка древесной массы из термически обработанной щепы по методу Апслунда. При этом размол технологической щепы осуществляется в две ступени, последовательно на дисковых размалывающих машинах с предварительным пропариванием увлажненной щепы.
Получение древесноволокнистого полуфабриката в две ступени составляет большую проблему производства ДВП мокрым способом на современном этапе, так как двухступенчатый размол предполагает значительные производственные площади, трудозатраты и повышенный расход электроэнергии, следовательно, решение задачи получения древесной массы в одну ступень размола или нетрадиционным способом пригодной для производства ДВП является актуальной на сегодняшний день.
Применяемое в настоящее время оборудование для получения древесноволокнистых полуфабрикатов из технологической щепы не способно обеспечить в одну ступень размола требуемые качественные характеристики древесной массы.
Известна размалывающая гарнитура дисковой мельницы, содержащая систему ножей, рабочие поверхности которых выполнены волнообразными, между ножами выполнены канавки с волнообразными рабочими поверхностями, при этом, высота волны обоих рабочих поверхностей h равна = 2/3 от высоты ножа H, а длина волны равна l=1/3 от длины ножа L (RU 2173367, МПК D21D 1/30, B02C 7/00, опуб. 10.09.2001).
Недостатком известной гарнитуры является трудоемкость и высокая себестоимость изготовления, сложность прицековки ввиду неравномерного износа рабочих поверхностей в процессе эксплуатации.
Наиболее близкой к заявляемому решению является размалывающая гарнитура в устройстве для измельчения древесноволокнистых материалов, включающем установленные в размольной камере статор и ротор, при этом размалывающая гарнитура статора выполнена в виде гребенчатых планок, выполняющих роль ножей, установленных по окружности полого цилиндра, а на роторе закреплена крестовина с ножами (RU 2483150, МПК D21D 1/00, опуб. 27.05.2013, бюл. №15).
Недостатком известного устройства является то, что конструктивные параметры размалывающей гарнитуры не позволяют получать древесноволокнистые полуфабрикаты в одну ступень размола соответствующей (необходимой) степени помола (ДС) и морфологических характеристик волокна и позволяет перерабатывать лишь древесное сырье.
Полезная модель решает задачу измельчения растительных материалов, таких как, кора, древесные и древесноволокнистые материалы, используемые в производстве древесноволокнистых плит (ДВП) мокрым и сухим способом в одну ступень размола, для получения полуфабрикатов растительного происхождения.
Технический результат заключается в улучшении (увеличении) степени помола, улучшении фракционного показателя качества волокна.
Указанный технический результат достигается тем, что размалывающая гарнитура статора выполнена в виде набора гребенчатых планок в форме «ласточкиного хвоста» с отношением ширины ячейки к высоте ножа каждой планки равным 0,86-0,81 и циклической элементарной длиной размола равной 28-32 м.
Если данное соотношение размеров ширины ячейки и длины ножа больше 0,86 то циркуляция волокнистой суспензии в ячейке практически будет отсутствовать, канавки просто забьются массой, снижая ударную нагрузку на кромки ножа, образуя ровную поверхность. Соотношение размеров с геометрией меньше 0,81 будет способствовать снижению прочности гребенчатой планки 1 и повышенному износу рабочей поверхности ножей.
На фиг. 1 - показана гребенчатая планка, вид спереди; фиг. 2 - гребенчатая планка, вид сбоку, где L ширина ячейки, h - высота ножа.
Соотношение ширины ячейки L к высоте ножа h гребенчатой планки определено опытным путем. При таком соотношении количество движущихся точек пересечения ножей планок статора с ножами крестовины ротора остается постоянным и равно единице, что способствует повышению эффективности размола технологической щепы улучшению качества полуфабриката. Происходит увеличение содержания в общей массе фибриллплазмы группы А и мельштоффа группы Б, с одновременным уменьшением содержания фибриллплазмы Б и мельштоффа А, то есть фракционный показатель качества волокна и его степень помола улучшаются, удельная поверхность волокна увеличивается, что, способствует повышению плитообразующих свойств древесной массы, а также несколько уменьшается процент содержания в общей массе крупного волокна с одновременным увеличением количества средней и мелкой фракции.
Размалывающая гарнитура статора для получения полуфабрикатов растительного происхождения состоит из набора гребенчатых планок 1, выполненных в форме «ласточкиного хвоста». На рабочей поверхности 2 гребенчатой планки 1 выполнены ячейки 3 шириной L и высотой ножа h, при этом отношение ширины ячейки L к высоте ножа L/h равно 0,86-0,81 и циклическая элементарная длина размола равна 28-32 м.
При размоле волокна собираются слоями на передней кромке ножа гребенчатой планки 2, образуя нависающий слой, где они подвергаются действию сил резанья, трения и сжатия. В результате происходит их сплющивание и закручивание, а на поверхности волокна образуется тонкая, способная к связеобразованию волокнистая структура (фибриллирование). Пучок волокна появляется на кромке статора и практически не подвергается воздействию центробежной силы. Этот пучок выступает в качестве смазки между двумя трущимися поверхностями.
Улучшение качественных показателей древесноволокнистой массы и физико-механических свойств готовой плиты при такой конструкции размалывающей гарнитуры можно объяснить тем, что количество движущихся точек пересечения ножей ротора с ножами статора остается постоянным и равным единице, но увеличивается удельная рабочая поверхность размола, что приводит к увеличению значения не только показателя секундной режущей, но и элементарной циклической длины - основных показателей, характеризующих качество помола.
Использование размалывающей гарнитуры позволяет увеличить эффективность процесса размола, улучшить качественные и связеобразующие показатели древесноволокнистого полуфабриката, производительность размалывающего оборудования, увеличить срок службы гарнитуры, сократить энергозатраты на размол.
В качестве примера в таблице приведены показатели качества размола, характеристики получаемой массы и готовой древесноволокнистой плиты выполненной из этой массы.
Таблица 1
Количество ножей на пяти планках статора, шт.
Секундная режущая длина, м/с
Циклическая элементарная длина, м
Степень помола массы, ДС
Фракционный показатель качества, г
Прочность плиты, МПа
Плотность плиты, кг/м<sup>3</sup>
Водопоглощение плиты за 24 ч, %
Набухание плиты за 24 ч, %
25
408,3
25
18,8-19,1
33,9-34,2
37,6-39,3
854-872
27,6-29,2
19,2-21,0
30
490,0
30
19,4-20,7
35,8-36,0
41,2-42,0
868-880
28,0-28,9
18,9-20,7
35
571,7
17,5
21,9-22,5
30,2-31,3
37,3-38,4
887-894
29,7-31,1
22,4-23,9