Экспериментальное исследование энергоёмкости процесса производства технологической щепы на дисковых рубительных машинах
Автор: Петруша С.В., Тихонов Е.А.
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Рубрика: Полная статья
Статья в выпуске: 2 т.22, 2025 года.
Бесплатный доступ
В работе выполнено исследование энергоёмкости процесса производства древесной технологической щепы в древесно-подготовительном цехе АО «Кондопожский целлюлозно-бумажный комбинат». В статье представлен анализ актуальной для лесопромышленного комплекса проблемы энерго-эффективности и целесообразности использования рубительных машин для производства щепы, используемой в качестве топлива для автономных энергоустановок. Актуальность этой проблемы обусловлена всё большим удалением мест лесозаготовки от территорий с развитой инфраструктурой и централизованных сетей энергоснабжения, что требует значительного снижения затрат на генерацию электроэнергии, например, таких как затраты топлива для дизельных генераторов, а также расходы на доставку этого топлива до мест заготовки леса. Основной целью этого исследования является экспериментальное определение удельного расхода электроэнергии дисковой рубительной машиной МР5-150 на производство 1 м3 древесной щепы. В ходе работы на рубительные машины древесно-подготовительного цеха АО «Кондопожский ЦБК» были установлены счётчики электроэнергии, показания которых регулярно фиксировались персоналом предприятия. Кроме этого, персонал фиксировал данные об общем потреблении древесной щепы предприятием и данные о количестве используемой привозной щепы, исходя из которых получилось определить объёмы щепы, производимой древесно-подготовительным цехом. В ходе работы также определено, что среднегодовой удельный расход электроэнергии на производство 1 м3 щепы, согласно проведённому исследованию, составляет 3,97 кВт⋅ч/м3. При этом электро-двигатели рубительных машин на предприятии работают при нагружении 20-25 % от номинальной мощности. Помимо этого, выявлено, что удельный расход электроэнергии на производство 1 м3 щепы значительно зависит от влажности древесины. Так, например, в январе удельный расход составлял 2,90 кВт•ч/м³ при влажности сырья более 40 %, а в июле - 5,35 кВт•ч/м³ при влажности сырья 26-40 %. Такие показатели получены при условии, что за сутки рубительные машины в древесно-подготовительном цехе АО «Кондопожский ЦБК» простаивают около 6 ч.
Лесозаготовки, рубительные машины, технологическая щепа, энергоэффективность
Короткий адрес: https://sciup.org/147251544
IDR: 147251544 | УДК: 630.37 | DOI: 10.15393/j2.art.2025.8403
An experimental study of the energy intensity of the technological chip production process on disk chopping machines
The research was performed in the Institute of Forestry, Mining and Construction Sciences, Petrozavodsk State University. The object of the study was the production process of wood chips in the wood preparation workshop of JSC Kondopoga Pulp and Paper Mill. The article presents an analysis of the energy efficiency problem relevant to the timber industry and the feasibility of using chopping machines for the production of wood chips used as fuel for autonomous power plants. The increasing distance of logging sites from areas with developed infrastructure and centralized energy supply networks requires significant reduction in electricity generation costs, such as fuel costs for diesel generators, as well as the cost of delivering this fuel to logging sites. The purpose of this study was to experimentally determine the specific energy consumption of the MP5-150 disc chopping machine for the production of one cubic meter of wood chips. As part of the work, electricity meters were installed on the chopping machines of the Kondopoga Pulp and Paper Mill JSC, the readings of which were regularly recorded by the company's personnel. In addition, the staff recorded data on the consumption of wood chips by the enterprise and data on the amount of imported wood chips used. The average annual specific consumption for the production of one cubic meter of wood chips, according to the study, was 3.97 kWh/m3. At the same time, the electric motors of the chopping machines at the enterprise operated at a load of 20-25 % of the nominal. In addition, it was found that the specific energy consumption for the production of cubic meters of wood chips significantly depended on the moisture content of the wood. For example, in January, the specific consumption was 2.90 kWh/m3 with a moisture content of more than 40 %, and in July it was 5.35 kWh/m3 with a moisture content of 26-40 %. At the same time, it is very important to take into account that such indicators were obtained when the chopping machines in the wood preparation shop of JSC Kondopoga Pulp and Paper Mill were idle for about 6 hours per day.
