ОБЩАЯ СХЕМА ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РАЗМОЛА ПОЛУФАБРИКАТОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ДВП
В Лесосибирском промышленном узле основным и пpaктически единственным крупным производством по переработке низкокачественной древесины и отходов лесопиления являются заводы по производству древесноволокнистых плит и, частности, перспективное деревообpaбатывающее предприятие ЗАО «Лесосибирский ЛДК-1».
Сырьем для завода ДВП являются отходы от основных производств: обрезки, торцы, горбыли, доски длиной менее 1,5 м, переpaбатываемые в технологическую щепу в лесоцехе, обрезки и стружка, получаемые при переработке черновых заготовок в мебельном цехе.
Разнообразие видов низкокачественного древесного сырья в производстве ДВП мокрым способом требует умелой и тщательной предварительной обработки полуфабриката на размольных установках первой и второй ступени размола.
Процесс размола полуфабрикатов в конечном счете определяет геометрические и прочностные показатели готовой плиты, производительность технологического потока и энергозатраты при производстве ДВП.
В отличие от общепринятого понятия измельчения различных материалов, процесс размола растительного сырья в виде древесного полуфабриката носит более сложный физико-химический хаpaктер.
Главной целью этого процесса является подготовка поверхности волокон к образованию межволоконных сил связи, приданию волокнам способности связываться между собой в полотно, обладающие необходимыми геометрическими и прочностными свойствами.
Учитывая важность процесса размола полуфабрикатов в общей технологической схеме производства ДВП и одновременно преимущественность энергозатрат на этот процесс (65-95 %), ставится задача найти оптимальные параметры процесса размола с целью получения древесноволокнистой плиты необходимого качества без снижения заданной производительности технологического потока с учетом значительного сокращения энергозатрат.
Для решения поставленной задачи необходимо было изучить влияние основных конструктивных, технологических и энергосиловых параметров действующих на производстве размалывающих машин на:
- качество помола древесной щепы и древесноволокнистой массы;
- физико-механические хаpaктеристики готовой плиты и ее геометрические параметры;
- удельный расход электроэнергии, затраченной на размол, как составную часть общих энергозатрат при производстве ДВП.
Все это позволит наряду с решением задач, поставленных ранее, осмысленно и целенаправленно регулировать процесс размола древесной массы при производстве ДВП, а также обеспечить прогнозирование основных показателей размольного оборудования с учетом заданных хаpaктеристик древесноволокнистой плиты.
Для решения поставленной задачи разработана общая схема оптимизации процесса размола полуфабрикатов при производстве ДВП. В соответствии с теорией математической статистики проведена статистическая обработка наблюдений - рассчитаны статистические показатели входных и выходных параметров, определены наиболее значимые параметры, влияющие на исследуемый процесс. В качестве основного метода получения математического описания процесса размола древесноволокнистой массы при производстве ДВП и решения задач оптимизации условий функционирования этого процесса был принят активный многофакторный эксперимент.
Программа экспериментальных исследований включала в себя нахождение функциональных зависимостей градуса помола (ДС) и энергозатрат (Е) от конструктивных параметров как дефибратора, так и рафинатора
ДС = f (L/h, σ, n, c), E = f (L/h, σ, n, c), а также прочностных хаpaктеристик готовой плиты от градуса помола (ДС) и конструктивных параметров размольных установок (дефибратора и рафинатора):
Pr, Pl, S, Tl = f (ДС), Pr, Pl, S, Tl = f (L/h, σ, n, c),
где Pr - прочность плиты, Н/м2;
Pl - плотность плиты, Н/м3;
S - водопоглощение плиты, %;
Tl - толщина плиты, м;
ДС - градус помола, (дефебратор-секунда);
Е - удельный расход электроэнергии, кВт*ч;
L/h - отношение высоты ячейки к толщине ножа, м/м;
σ - зазор между разламывающими поверхностями, м;
n - частота вращения нижнего шнека (разгрузочного), 1/сек;
с - концентрация размалываемой массы, %.
Математические модели для всех зависимостей однофакторых экспериментов представлены в виде:
,
где h - шаг варьирования фактора X;
В11, В1, В0 - коэффициенты.
Для эксперимента с тремя варьируемыми факторами, модель второго порядка примет вид
,
где Во - свободный члeн;
В1, В2, В3 - линейные коэффициенты;
В11, В22, В33 - квадратичные коэффициенты;
В12, В13, В23 - коэффициенты при парных взаимодействиях.
Решая математические модели первого и второго порядка с учетом набора фактических экспериментальных данных получены уравнения регрессии. Используя эти уравнения, получены необходимые графические зависимости, объясняющие влияние тех или иных физических зависимостей между собой.
Определено, что:
- Степень помола массы на дефибраторе зависит от величины износа рабочей поверхности гарнитуры (L/h) и частоты вращения нижнего шнека (n). С ростом величины износа рабочих поверхностей гарнитуры степень помола снижается по зависимости близкой к линейной. С увеличением частоты вращения нижнего шнека до n = 14,5 об/мин наблюдается прирост градуса помола, с дальнейшим увеличением частоты вращения шнека величина градуса помола начинает снижаться.
- С ростом величины градуса помола древесной массы на дефибраторе, показатели прочности готовой плиты возрастают. В то же время величина износа рабочих сегментов дефибратора (L/h) отрицательно сказывается на прочностных показателях плиты.
- Влияние величины износа рабочих поверхностей гарнитуры рафинатора на прирост степени помола имеет закономерность общую к дефибратору.
- С увеличением степени помола древесной массы после рафинатора величины прочности и плотности плиты возрастают, водопоглощение ее уменьшается, т.е. качественные показатели плиты в целом улучшаются.
- Увеличение значений концентрации массы перед рафинатором влечет за собой рост показателя прочности плиты до определенных значений, а затем наблюдается их снижение.
Использование полученных уравнений регрессии позволяет решать следующие задачи:
- Возможность прогнозирования физико-механических свойств древесноволокнистых плит по известным значениям степени помола волокнистой массы, а также с учетом основных величин конструктивных и технологических параметров размалывающих машин.
- При определенных значениях конструктивных, технологических и энергосиловых параметров размалывающих машин возможность обеспечить оптимальную степень помола массы и соответственно улучшить прочностные показатели плиты с одновременным снижением энергозатрат.
- В определенных технологических ситуациях осознано не повышать градус помола, получать определенные качественные показатели готовой плиты при сравнительно невысокой величине помола, варьируя при этом технологическими и конструктивными параметрами установок. В результате этого уменьшается износ гарнитуры размольного оборудования, снижается расход электроэнергии, и как следствие снижается себестоимость продукции.
Статья в формате PDF 250 KB...
27 03 2024 4:58:32
Статья в формате PDF 117 KB...
26 03 2024 16:34:25
Статья в формате PDF 252 KB...
25 03 2024 19:43:20
24 03 2024 5:24:22
Статья в формате PDF 261 KB...
23 03 2024 8:30:44
Статья в формате PDF 157 KB...
22 03 2024 20:27:52
Статья в формате PDF 110 KB...
21 03 2024 8:23:17
Статья в формате PDF 269 KB...
19 03 2024 2:40:42
Статья в формате PDF 137 KB...
17 03 2024 8:58:11
Статья в формате PDF 240 KB...
16 03 2024 16:18:28
Статья в формате PDF 129 KB...
14 03 2024 8:55:32
Статья в формате PDF 120 KB...
12 03 2024 18:55:20
Статья в формате PDF 321 KB...
10 03 2024 3:53:20
Статья в формате PDF 313 KB...
09 03 2024 5:52:32
08 03 2024 13:34:39
Статья в формате PDF 123 KB...
07 03 2024 22:37:33
Статья в формате PDF 360 KB...
06 03 2024 4:13:32
Статья в формате PDF 115 KB...
05 03 2024 5:31:44
Статья в формате PDF 112 KB...
04 03 2024 9:40:47
Статья в формате PDF 118 KB...
03 03 2024 21:51:21
Статья в формате PDF 137 KB...
02 03 2024 21:11:41
В статье на основании анализа серий срезов зародышей человека изучены особенности формирования артериального русла отделов головного мозга, определены возрастные критерии появления закладок как отделов головного мозга, так и основных сосудов и их ветвей в плане обоснования возможных вариантов строения артериальной сети головного мозга в онтогенезе. ...
01 03 2024 9:17:50
Статья в формате PDF 154 KB...
27 02 2024 18:30:46
Статья в формате PDF 299 KB...
26 02 2024 19:10:54
Статья в формате PDF 450 KB...
25 02 2024 11:14:23
Статья в формате PDF 124 KB...
23 02 2024 21:26:47
Статья в формате PDF 113 KB...
22 02 2024 23:40:55
Статья в формате PDF 119 KB...
21 02 2024 1:49:14
20 02 2024 15:21:24
19 02 2024 10:58:41
Статья в формате PDF 125 KB...
17 02 2024 18:34:13
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::