CC BY
11Комплексная переработка возобновляемого сырья
УДК 676.024.6
ОСОБЕННОСТИ БЕЗНОЖЕВОЙ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОДВИЖНОЙ ПРЕГРАДЫ
Р. А. Марченко*, В. И. Шуркина, Р. А. Садыков, Ю. А. Иванова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: [email protected]
В результате проведенных исследований процесса размола волокнистого материала безножевым способом был теоретически обоснован механизм процесса размола, основанный на комплексном параметре эффективности процесса размола.
Ключевые слова: безножевой размол, волокнистые материалы, комплексный параметр эффективности процесса размола.
FEATURES OF CUTTER-FREE PROCESSING OF FIBROUS MATERIALS USING
THE MOBILE BARRIER
R. A. Marchenko*, V. I. Shurkina, R. A. Sadykov, Yu. A. Ivanova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The article contains results of the conducted research of fibrous material grind process in the cutter-free methodology; the grind process is a mechanism based on the complex parameter of efficiency of grind process that is theoretically reasonable.
Keywords: cutter-free grind, fibrous materials, complex parameter of efficiency of grind process.
Безножевая обработка волокнистых растительных полуфабрикатов, в отличие от ножевого размола, имеет серьезные значительные отличия, как по способу воздействия на волокно, так и по ряду технологических и экономических показателей [1].
Основными положительными особенностями безножевого размола являются высокие качественные показатели обработанной волокнистой массы, что существенно при получении высококачественных готовых изделий в бумажном производстве.
Вместе с тем, безножевой размол, по сравнению с традиционным широко распространенным ножевым размолом, имеет определенные недостатки, наиболее существенными из которых можно отметить низкую производительность оборудования, причиной чего отмечаются более высокие показатели по удельному расходу энергии на привод оборудования. Следовательно, задачей исследования безножевого размола явилось, при сохранении его положительных особенностей (качество помола), добиться значительного снижения энергозатрат, до показателей, сравнимых с ножевым размолом [2].
Исходя из теоретических исследований и анализа силовых воздействий на волокно, выяснилось, что при наличии преграды основными силовыми факторами процесса размола являются: удар струи волокнистой суспензии о неподвижную преграду и механизм разрушения волокна, связанный с кавитацион-ным эффектом при контакте струи суспензии с пре-
градой. С использованием подвижной преграды появляется ряд факторов, влияющих на интенсивность размола, в частности геометрические параметры подвижной преграды, определяющие частоту контакта струи суспензии с ее элементами, скорость истечения струи, окружная скорость вращения подвижной преграды.
В целом, влияние вышеуказанных параметров можно объединить в так называемый комплексный параметр работы безножевой установки, который, на наш взгляд, и должен объяснять механизм процесса размола при этом способе обработки волокна.
Комплексный параметр эффективности процесса размола зависит от скорости истечения струи суспензии, геометрических параметров приемного устройства и скорости его вращения [3-5].
Повышение скорости струи волокнистой суспензии обычными способами связано со значительными энергозатратами и конструктивными усложнениями. К тому же, исходя из теоретических расчетов, видно, что изменение скорости истечения струи волокнистой суспензии оказывает менее значительное влияние на комплексный параметр, чем изменение геометрических параметров приемного устройства, в частности изменение количества лопастей. Поэтому более предпочтительным представляется возможность регулировать значение комплексного параметра эффективности размола волокнистых полуфабрикатов в безножевой размольной установке с учетом конструктив-
Решетневские чтения. 2017
ных особенностей приемного устройства (диаметр турбины, количество лопастей на турбине) и скорости вращения подвижной преграды.
Комплексный параметр эффективности процесса размола влияет на величину импульса струи волокнистой суспензии при ее контакте с элементами подвижной преграды, а также на количество этих контактов.
При ударе струи суспензии о преграду воздействие на волокно может превышать предел его прочности, что приведет к локальным нарушениям его структуры.
Библиографические ссылки
1. Марченко Р. А., Шуркина В. И., Алашкевич Ю. Д. Сравнительный анализ качественных показателей вторичного волокнистого материала от способа размола // Новейшие достижения в области инновационного развития в химической промышленности и производстве строительных материалов : материалы ме-ждунар. науч.-техн. конф. Минск : БГТУ, 2015. С. 424-428.
2. Марченко Р. А., Решетова Н. С., Алашкевич Ю. Д. Размол волокнистых растительных полуфабрикатов безножевым способом // Энергосберегающие процессы и аппараты в пищевых и химических производствах : материалы Междунар. науч.-техн. интернет-конф. Воронеж : ВГТА, 2011. С. 89-93.
3. Гидродинамические явления при безножевой обработке волокнистых материалов : монография / Ю. Д. Алашкевич, Н. С. Решетова, А. И. Невзоров и др. Красноярск, 2004. 80 с.
4. Марченко Р. А., Шуркина В. И., Алашкевич Ю. Д. Интенсификация безножевого размола волокнистых полуфабрикатов / // Хвойные бореальной зоны. 2014. Т. 32, № 1-2. С. 74-77.
5. Алашкевич Ю. Д., Марченко Р. А., Решетова Н. С. Влияние конструкции приёмного устройства безножевой размалывающей установки на процесс размола // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья : материалы IV Всерос. конф. Барнаул : АГУ, 2009. № 1. С. 225-227.
References
1. Marchenko R. A., Shurkina V. I., Alashkevich Yu. D. Sravnitel'nyy analiz kachestvennykh pokazateley vtorichnogo voloknistogo materiala ot sposoba razmola [The comparative analysis of quality indicators of secondary fibrous material from a way of grind] // Noveyshie dostizheniya v oblasti innovatsionnogo razvitiya v khimicheskoy promyshlennosti i proizvodstve stroitel'nykh materialov: materialy mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. Minsk : BGTU, 2015. Р. 424-428.
2. Marchenko R. A., Reshetova N. S., Alashkevich Yu. D. Razmol voloknistykh rastitel'nykh polufabrikatov beznozhevym sposobom [Grind of fibrous vegetable semi-finished products in the beznozhevy way] // Energosberegayushchie protsessy i apparaty v pishchevykh i khimicheskikh proizvodstvakh : materialy mezhdunar. nauch.-tekhn. internet-konf. Voronezh : VGTA, 2011. Р. 89-93.
3. Gidrodinamicheskie yavleniya pri beznozhevoy obrabotke voloknistykh materialov: monografiya [The hydrodynamic phenomena at beznozhevy processing of fibrous materials: monograph] / Yu. D. Alashkevich, N. S. Reshetova, A. I. Nevzorov, A. P. Baranovskiy. Krasnoyarsk, 2004. 80 р.
4. Marchenko R. A., Shurkina V. I., Alashkevich Yu. D. Intensifikatsiya beznozhevogo razmola voloknistykh polufabrikatov [Intensification of beznozhevy grind of fibrous semi-finished products] // Khvoynye boreal'noy zony. 2014. T. 32, № 1-2. Р. 74-77.
5. Alashkevich Yu. D., Marchenko R. A., Reshetova N. S. Vliyanie konstruktsii priemnogo ustroystva beznozhevoy razmalyvayushchey ustanovki na protsess razmola [Influence of a design of the intake of the beznozhevy grinding installation on grind process] // Novye dostizheniya v khimii i khimicheskoy tekhnologii rastitel'nogo syr'ya: materialy IV Vseros. konf. Barnaul: AGU, 2009. № 1. Р. 225-227.
© Марченко Р. А., Шуркина В. И., Садыков Р. А.,
Иванова Ю. А., 2017
