Комплексный анализ операций переработки круглых лесоматериалов в технологическую щепу на целлюлозно-бумажном комбинате

Автор: Девятникова Людмила А., Доспехова Наталья А., Раковская Марина И.

Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu

Статья в выпуске: 14 (1), 2017 года.

Бесплатный доступ

На основании анализа путей эффективного использования ресурсов при подготовке круглых лесоматериалов к переработке на щепу сделан вывод о необходимости проведения комплексного исследования причины образования некондиционной щепы. Качество древесного сырья, технология его сортирования и раскроя перед подачей на окорку оказывают влияние на объем потерь и качество щепы. В этой связи рациональной будет сортировка лесоматериалов по диаметру, длине, степени механических и биологических повреждений, а также предварительная сортировка бревен с учетом расстояния между пилами слешера, позволяющая получать балансы стандартной длины. Использование слешера для распиловки лесоматериалов на балансы неизбежно приводит к образованию коротких отрезков бревен. Эти отрезки при существующих технологиях не могут быть эффективно переработаны в технологическую щепу. Необходимо либо устанавливать специальные линии для переработки коротких отрезков бревен, либо на стадии распиловки длинных бревен исключать их образование. Конструкции транспортного оборудования и корообдирочного барабана требуют доработки с учетом больших различий размерных характеристик балансов. Процессы измельчения балансов и последующей сортировки полученной щепы должны иметь возможность регулировки с учетом параметров перерабатываемого сырья. Рубительные машины и сортировки щепы древесно-подготовительного производства требуют конструктивной доработки. Комплексное решение этих задач позволит сократить количество древесных отходов, уменьшить затраты энергоресурсов, повысит уровень ресурсосбережения на всех стадиях производства.

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/147112342

IDR: 147112342   |   УДК: 674.81   |   DOI: 10.15393/j2.art.2017.3781

Complex analysis of operations of roundwood processing into technological chips at the pulp and paper mill

Based on the analysis of ways of efficient use of resources in the preparation of round timber for processing on chips, a conclusion is drawn on the need for a comprehensive study of the cause of the formation of substandard chips. The quality of wood raw materials, the technology of its sorting and cross-cutting before feeding to debarking affect the volume of losses and the quality of wood chips. In this regard, it will be rational to sort timber according to its diameter, length, degree of mechanical and biological damage, and also preliminary sorting of logs, taking into account the distance between saws of the slasher, allowing to obtain balances of standard length. The use of a slasher to cut timber into balances inevitably leads to the formation of short pieces of logs. These segments with existing technologies can not be efficiently processed into technological chips. It is necessary either to install special lines for the processing of short pieces of logs, or at the stage of sawing long logs to exclude their formation. The structures of the transport equipment and the scoop drum need to be modified taking into account the large differences in the dimensional characteristics of the balances. The processes of grinding the balances and subsequent sorting of the obtained chips must be able to be adjusted taking into account the parameters of the processed raw materials. Chippers and chip screens of wood-preparation process require a structural refinement. The complex solution of these tasks will reduce the amount of wood waste, reduce energy costs, increase the level of resource saving at all stages of production.

Еще

Список литературы Комплексный анализ операций переработки круглых лесоматериалов в технологическую щепу на целлюлозно-бумажном комбинате

  • Аликин Г. П. Формирование качества щепы в процессе ее эвакуации из рубительной машины//Комплексная переработка и использование древесины. Сб. науч. трудов. -Химки: ЦНИИМЭ, 1983. С. 39 -45.
  • Бойков С. П. Теория процессов очистки древесины от коры. -Л.: ЛГУ, 1980. -152 с.
  • Булатов А. Ф. Обоснование процесса заготовки и переработки биомассы дерева на технологическую щепу с целью ресурсосбережения: Автореф. дис. … канд. тех. наук. Петрозаводск, 2001. -20 с.
  • Булатов А. Ф., Пладов А. В., Шегельман И. Р. Региональные лесопромышленные комплексы: состояние, проблемы, перспективы/Под ред. докт. техн. наук И. Р. Шегельмана. -М.: ИПиИ, 2000. -64 с.
  • Вальщиков Н. М. Рубительные машины. -Л.: Машиностроение, 1970. -328 с.
  • Вальщиков Н. М., Добровольский П. П. Анализ конструкций и работы рубительных машин разных типов. -М.: 1963. -69 с.
  • Вальщиков Н. М., Лицман Э. П. Рубительные машины: монография. -М.: Лесная промышленность, 1980. -96 с.
  • Васильев А. С., Никонова Ю. В., Раковская М. И. Математическое моделирование технологического процесса очистки древесины в корообдирочном барабане//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия «Естественные и технические науки». -2008. № 1. -С. 117 -119.
  • Васильев С. Б. Измельчение биомассы дерева на щепу: Монография/Петрозаводский гос. ун-т. -Петрозаводск, 2002. -218 с. Деп. в ВИНИТИ 24.04.02, № 754-В2002.
  • Васильев С. Б. Теоретическое и экспериментальное обоснование параметров рабочего органа рубильной машины большого типоразмера. Повышение эффективности процессов производства технологической щепы: Сб. науч. трудов. -Петрозаводск: РИСО КарНИИЛП, 1999. -С. 26-31.
  • Васильев С. Б., Жуков М. В. Ресурсосбережение при производстве древесной щепы/Рациональное природопользование: ресурсо-и энергосберегающие технологии и их метрологическое обеспечение: Материалы международной научно-практической конференции 22-24 июня 2004 г. Петрозаводск. -М.: ФГУП «ВИМИ», 2004. -С. 316 -322.
  • Васильев С. Б., Кульбицкий А. В. Исследование работы плоских гирационных сортировок щепы//Известия СПбГЛТА. -Вып. 189. -СПб.: СПбГЛТА, 2009. -С. 132-140. . Режим доступа: www.ftacademy.ru/UserFiles/izv189.pdf.
  • Васильев С. Б., Шегельман И. Р., Булатов А. Ф. Структурно-технологический анализ технологических схем производства щепы различного назначения/ПетрГУ: Петрозаводск, 1999. -9 с. Деп. в ВИНИТИ 12.11.1999. № 3335-В99.
  • Васильев С. Б. Исследования конструктивных и технологических параметров оборудования для переработки крупной фракции щепы и кусковых отходов предприятий лесного комплекса на технологическую щепу/Петрозаводск, Петрозаводский гос. ун-т. 2001. -42 с. Деп. в ВИНИТИ 14.12.01, № 2588-B2001.
  • Васильев С. Б. Комплексные исследования процесса производства щепы//Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2003. -С. 13 -15.
  • Васильев С. Б. Обоснование технологии и оборудования производства щепы при неистощительном лесопользовании: Дисс. … доктора техн. наук: 05.21.05, 05.21.01/Петрозаводск. 2002. -342 с.
  • Васильев С. Б., Девятникова Л. А., Колесников Г. Н. Влияние технологии раскроя балансовой древесины на фракционный состав щепы//Известия СПбГЛТА. -Вып. 195. -СПб. СПбГЛТА, 2011. -С. 125-133.
  • Васильев С. Б., Колесников Г. Н., Никонова Ю. В., Раковская М. И. Влияние локальной жесткости корпуса корообдирочного барабана на изменение силы соударений и величину потерь древесины//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия «Естественные и технические науки». -2008. № 4. -С. 84 -91.
  • Васильев С. Б., Колесников Г. Н., Никонова Ю. В., Раковская М. И. Исследование закономерностей изменения силы соударений с целью снижения потерь при окорке древесины в барабане//Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. -2008. № 185. -С. 195 -202.
  • Васильев С. Б., Колесников Г. Н., Шегельман И. Р., Андреев А. А., Кульбицкий А. В. Установка для сортировки древесной щепы. Патент РФ на полезную модель № 109025. Опубликовано: 10.10.2011.
  • Васильев С. Б., Симонова И. В. Влияние параметров дисковой рубительной машины на качество щепы//Известия высших учебных заведений. -Лесной журнал. -2007. № 6. -С. 78 -82.
  • Волынский В. Средства измерения параметров лесо-и пиломатериалов.//«Леспроминформ». -2010. №7 (73). -С. 70 -76.
  • Газизов А. М., Григорьев И. В., Кацадзе В. А., Шапиро В.Я., Мурашкин Н.В. Повышение эффективности механической окорки лесоматериалов. Монография. -СПб.: ЛТА, 2009. -240 с.
  • Газизов А. М., Шапиро В. Я., Григорьев И. В. Влияние влажности на развитие процесса разрушения коры при роторной окорке//Вестник Московского государственного университета леса -Лесной вестник. -2008. № 6. -С. 129 -133.
  • Герасимов Ю. Ю. Основные факторы планирования производства древесного топлива из древесной биомассы/Ю. Ю. Герасимов, А. А. Селиверстов, Ю. В. Суханов, В. С. Сюнёв//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. -2011. № 8. -С. 77-80.
  • Глебов И. Т. Резание древесины: Учебное пособие. -СПб.: Издательство Лань, 2010. -256 с.
  • Гнатовская И. В. Обоснование создания технологического процесса производства пилопродукции и технологической щепы из низкокачественной древесины в общих технологических потоках//Вестник Московского государственного университета леса -Лесной вестник. -2002. № 5. -С. 168 -170.
  • Гомонай М. В. Ресурсосберегающие технологии измельчения древесины на щепу в рубильных машинах с многорезцовыми и ножевыми рабочими органами: Автореф. дис. … канд. техн. наук. 05.21.01/Воронежская государственная лесотехническая академия. Воронеж, 2003.
  • ГОСТ 15815-83. Щепа технологическая. Технические условия. Введ. 24.08.83. -М.: Изд-во стандартов, 1984. 11 с.
  • ГОСТ 2140-81. Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения. -Взамен ГОСТ 1240-71; Введ. 01.01.82. -М.: Изд-во стандартов, 1997. -121 с.
  • ГОСТ 21524-76 Лесоматериалы круглые. Средства для линейных и объемных измерений. Типы, основные параметры. Технические требования. Введ. 01.09.77. -М.: Изд-во стандартов, 1978. 6 с.
  • ГОСТ 23246-78. Древесина измельченная. Термины и определения. Введ. 11.08.78. -М.: Изд-во стандартов, 1979. 4 с.
  • Девятникова Л. А., Васильев С. Б., Колесников Г. Н. Влияние технологии раскроя балансов на фракционный состав щепы//Вестник МГУЛ -Лесной вестник. М.: Изд-во МГУЛ. -2012. № 3. -С.120 -124.
  • Девятникова Л. А. Комплекс задач по совершенствованию технологии и оборудования древесно-подготовительного цикла для производства целлюлозы//Материалы пятой международной научно-практической Интернет-конференции «Леса России в XXI веке». -СПб.: ЛТА, 2010. -С. 151-158.
  • Девятникова Л. А., Никонова Ю. В. О совершенствовании технологии очистки круглых лесоматериалов от коры и их переработки на щепу//Материалы четвертой международной научно-практической Интернет-конференции «Леса России в XXI веке». -СПб.: ЛТА, 2010. -С. 111-114. . Режим доступа: http://ftacademy.ru/
  • Девятникова Л. А., Никонова Ю. В., Васильев С. Б. Технико-экономические аспекты очистки круглых лесоматериалов от коры в установках барабанного типа//Материалы третьей международной научно-практической Интернет-конференции «Леса России в XXI веке». -СПб.: ЛТА, 2010. -С. 8 -11. . Режим доступа: http://ftacademy.ru/
  • Девятникова Л. А., Никонова Ю. В., Городничина М. Ю. Влияние раскроя балансовой древесины на качество щепы//Материалы шестой международной научно-практической Интернет-конференции «Леса России в XXI веке». -СПб.: ЛТА, 2011. -С. 213-217.
  • Житков А. В., Мазарский С. М. Хранение и подготовка древесного сырья в целлюлозно-бумажной промышленности. -М.: Лесная промышленность, 1980. -224 с.
  • ЗАО «ЭКСПО-Трейд» Технологическая щепа высокого качества с минимальными затратами? Гарантируем!//«ЛесПромИнформ». -2009. № 4 (62). -С. 74-76. . Режим доступа: http://lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/694
  • Иванов К. А. Влияние качества щепы на величину и вариацию характеристик сульфатной целлюлозы: Дис. … канд. техн. наук: 05.21.03/Архангельск, 2009. -141с.
  • Иванов К. А., Севастьянова Ю. В., Миловидова Л. А., Карманова Т. Е. Сравнительный анализ качества образцов производственной щепы//Целлюлоза. Бумага. Картон. -2007. № 12. -С. 5 -9.
  • Иванов К. А. Пути повышения качества крафт-целлюлозы/К. А. Иванов, Ю. В. Севастьянова, Л. А. Миловидова, В. И. Комаров//Целлюлоза. Бумага. Картон. -2008. № 10. -С. 50-53.
  • Ильенко Б. К. Обоснование конструктивных параметров, обеспечивающих снижение потерь древесины при ударе щепы о неподвижные поверхности: Автореф. дис. … канд. техн. наук 05.21.01/Санкт-Петербург, 1992. -16 с.
  • Каменев Б. Б., Лаутнер Э. М. Способы образования элементов в дисковой рубительной машине при осуществлении сложных видов резания древесины//Деревообрабатывающие машины, инструменты и вопросы резания: Межвуз. сб. научн. тр./Л.: ЛТА, -1984. -С. 19-23.
  • Качественные аспекты при заготовке и последующей переработке круглых лесоматериалов//Стёд Р., Барбашин А. В., Мелетеев П. М., Вяльккю Э., Селиверстов А. А., Карвинен С. -Йоэнсуу: НИИ леса Финляндии, 2010.-32с.
  • Козин Л. Ф. Оборудование для производства технологической щепы//Целлюлоза, бумага, картон. -2005. № 1. -С. 68 -69.
  • Комаров В. И. Деформация и разрушение целлюлозно-бумажных материалов (монография)//Киров: Издательство «Вятка». 2003. -440 с.
  • Комплексная химическая переработка древесины: Учебник для вузов/И. Н. Ковернинский, В. И. Комаров, С. И. Третьяков, Н. И. Богданович, О. М. Соколов, Н. А. Кутакова, Л. И. Селянина; Под ред. проф. И. Н. Ковернинского. -Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. -347 с.
  • Кузнецов В. А. Задачи раскроя в целлюлозно-бумажной промышленности//СПб.: Изд-во СПбЛТА, -2000. -132 с.
  • Лаптев В. Н. Производство древесной массы: учебное пособие/ГОУВПО СПбГТУРП. -СПб., 2009. -48 с.
  • Лаутнер Э. М. Основы теории получения технологической щепы и разработка нового поколения дисковых рубительных машин. Науч. доклад на соискание уч. степени докт. техн. наук. СПб: СПбЛТА, 1996. -52 с.
  • Левин В. Л. Снижение отходов древесины при производстве технологической щепы за счет совмещения операций окорки и рубки: Автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.06.03/Ленинград, 1984. -133 с.
  • Локштанов Б. М. Выход щепы при подготовке древесного сырья для производства целлюлозы.//Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. -2010. № 190. -С. 171-179.
  • Локштанов Б. М., Житков А. В., Трефилова Т. Ф. Сухая окорка древесины в барабанах на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. (Обзор). -М.: ВНИПИЭИлеспром, 1976. -53 с.
  • Непенин Н. Н. Технология целлюлозы. Том 1. Производство сульфитной целлюлозы. -Изд. 2-е, перераб. М., «Лесная промышленность», -1976.
  • Никонова Ю. В. Обоснование конструктивно-технологических параметров корообдирочных барабанов с применением численного моделирования динамического взаимодействия балансов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. 05.21.01, 05.13.18/Петрозаводск, 2009. -20 с.
  • ООО «ЛЕСЭКСПЕРТ». Пособие по учёту круглых лесоматериалов, 2012. . Режим доступа: http://lesexpert.info/2012-07-15-roundwood_handbook-33.pdf
  • Патент на полезную модель 117411 РФ, МПК B65G 13/11. Секция рольганга для сортировки транспортируемых лесоматериалов по длине. Колесников Г. Н., Васильев С. Б., Девятникова Л. А., Доспехова Н. А.
  • Раковская М. И., Никонова Ю. В. Численное моделирование и определение сил контактного взаимодействия длинномерных сортиментов в корообдирочном барабане//Системы управления и информационные технологии. № 1.3 (31). -Воронеж: Научная книга, 2008. -С. 397-401.
  • Рубцов Ю. В., Коннова Г. В., Рудько С. В. Технология переработки низкокачественной древесины на щепу рубительными машинами в США и России//Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Т. 1. -2011. № 8. -С. 108 -114.
  • Савостина Т. И. Обоснование технологии и системы машин для выработки щепы на лесосеке: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.21.01./Химки: ЦНИИМЭ, 1993. -22 с.
  • Симонова И. В. Обоснование геометрических параметров формы рабочей поверхности диска и ножей рубительной машины: Дисс.. канд. техн. наук: 05.21.01/ПетрГУ, Петрозаводск, 2007. -117 c.: 61 07-5/5276
  • Смехов С. Н., Бажанов Д. Н. Основные факторы, оказывающие влияние на кондиционный выход технологической щепы в холодное время года (на примере Братского ЛПК)//Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки -развитию регионов Сибири. -2005. № 2. С. 98 -101.
  • Суровцева Л. С., Иванов Д. В., Царева М. М. Анализ параметров технологической щепы, используемой в целлюлозно-бумажной промышленности//Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. -2004. № 6. -С. 48 -52.
  • Суханов В. С. О повышении эффективности работы ЦБК за счет снижения затрат на производство сырья/Журнал «ЛесПромИнформ». -2005. -№3 (25). -С. 60-64.
  • Суханов Ю. В., Герасимов Ю. Ю., Селиверстов А. А., Соколов А. П. Технологические цепочки и системы машин для сбора и переработки древесной биомассы в топливную щепу при сплошнолесосечной заготовке в сортиментах//Системы. Методы. Технологии. -2011. № 12. -С. 101 -107.
  • Суханов Ю. В., Селиверстов А. А., Сюнёв В. С., Герасимов Ю. Ю. Системы машин для производства топливной щепы из древесной биомассы по технологии заготовки деревьями//Тракторы и сельхозмашины. -2012. № 1. -С. 7-13.
  • Тикачев В. Машины для измельчения древесины//ЛесПромИнформ. -2010. №2(68). -С. 92 -102. . Режим доступа: http://www.lesprominform.ru/jarchive/articles/itemprint/1176
  • Торопов А. С. Интенсификация производственных процессов поперечной распиловки пиломатериалов: Автореф. дис.. докт. техн. наук. Л.: ЛТА, 1993. -31 с.
  • Чубинский А., Тамби А., Федяев А. А. она его пилит и пилит..//Журнал «ЛесПромИнформ». -2008. №9 (58). -С. 76-78.
  • Шапиро В. Я., Григорьев И. В., Гулько А. Е. Анализ методов расчета параметров и обоснование математической модели разрушения коры при групповой окорке древесины//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. -2011. № 8. -С. 92 -96.
  • Шегельман И. Р., Васильев С. Б. Технологическая щепа: классификация, приемка и испытания. Петрозаводск: ПетрГУ, 1999. -31 с.
  • Шегельман И. Р., Баклагин В. Н. Обоснование сквозных технологий заготовки и производства щепы из биомассы энергетической древесины//Глобальный научный потенциал. 2012, № 2. -С. 82 -84.
  • Bjurulf A. Chip Geometry. Methods to impact the geometry of market chips//Doctoral thesis. Swedish University of Agricultural Sciences. Uppsala. 2006. 43 p. . Режим доступа: http://diss-epsilon.slu.se/archive/00001251/01/Chip_geometry.pdf
  • Chip Quality Monograph/Ed. By J.V. Hatton. Montreal: TAPPI, 1979. 323 p.
  • Hartmann H., Böhm T., Jensen P. D., Temmerman M., Rabier F., Golser M. Methods for size classification of wood chips//Biomass and Bioenergy. Vol. 30, Issue 11, November 2006, Pages 944-953. . Режим доступа: http://www.sciencedirect.com
  • Hellström L. M., Gradin P. A., Carlberg T. A method for Experimental Investigation of Wood Chipping Process//Nordic Pulp & Paper Nordic Pulp and Paper Research Journal. Vol. 23, 2008. Issue No. 3. P. 339-342. . Режим доступа: http://www.npprj.se/
  • Hellström L. M., Isaksson P., Gradin P. A., Eriksson K. An Analytical and Numerical Study of some Aspects of the Wood Chipping Process//Nordic Pulp and Paper Research Journal. Vol. 24, 2009. Issue No. 2. P. 225-230. . Режим доступа: http://www.npprj.se/
  • Hunter Harrill, Han-Sup Han. Productivity and Cost of Integrated Harvesting of Wood Chips and Sawlogs in Stand Conversion Operations//International Journal of Forestry Research. Vol. 2012, 2012, 10 pages. . Режим доступа: http://www.hindawi.com/journals/ijfr/2012/893079/
  • Lisbeth M. Hellström, Per A. Gradin, Torbjörn Carlberg. A method for experimental investigation of the wood chipping process//Nordic Pulp and Paper Research Journal. Vol. 23, 3/2008. Pages 339-342.
  • Nati C., Spinelli R., Fabbri P. Wood chips size distribution in relation to blade wear and screen use//Biomass and Bioenergy. Vol. 34, Issue 5, May 2010. Pages 583-587 http://www.sciencedirect.com
  • Timber Bulletin. Forest Products Statistics//. Режим доступа: http://timber.unece.org
  • Twaddle A. A., Watson W. F. Shortwood vs. longwood chipping what impact on chip distribution//Tappi Journal. June, 1992. Pages 107-111.
  • Uhmeier А. Some fundamental aspects of wood chipping//Tappi Journal. № 10, 1995, Vol. 78. Pages 79-86.
Еще