(73) Патентовласник (і):
Товариство з обмеженою відповідальністю "Іркутський науково-дослідний інститут лісової промисловості" (RU)
(54) СПОСІБ ВІДДІЛЕННЯ кори ВІД тріски І ЇХ СУШІННЯ
Винахід відноситься до деревообробної промисловості і може бути використано при виробництві композиційних матеріалів, деревної муки, біопалива як в розсипному, так і гранульованому вигляді (пелети, гранули, брикети деревини або кори). Спосіб відділення кори від тріски і їх сушки, що включає склад тріски, маніпулятори з грейферами, ємності для петролатуму і води, сепаратор, насоси, вентилятори, трубопроводи, електродвигуни, поворотні кола, циліндри, гідромотори, що відрізняється тим, що завантажувальний маніпулятор з сітчастим грейфером набирає з купи порцію неочищеної від кори тріски і, не розкриваючи щелеп сітчастого грейфера, опускає тріску з корою в киплячий вазелін, де утримує порцію тріски в сітчастому грейфері не більше 2-х хвилин, а потім витягує сітчастий грейфер з тріскою на Повітря і утримує його над ємністю з вазеліном, відбувається сушка кори та трісок, при цьому усушка кори більше, ніж деревини, відбувається відділення її від тріски, а тріска і кора, з яких випаровується вазелін, стають сухими, а завантажувальний маніпулятор з сітчастим грейфером зупиняють над ємністю з обертової водою, і грейфер розкриває щелепи, тріска з корою висипаються в ємність з водою, при цьому кора, як найбільш легка, збирається вгорі ємності, а тріска виявляється в нижньому шарі, потім перевантажувальний маніпулятор сітчастим грейфером з е ємкістю з водою забирає верхню кору і перевантажує її в сепаратор, де вона остаточно звільняється від домішки тріски і з крутного кола сепаратора насосом забирається в трубопровід кори, а потім цей же перевантажувальний маніпулятор сітчастим грейфером збирає нижній шар у водяній ємності і тріску вже без кори перевантажує в сепаратор, де тріска насосом забирається в свій трубопровід, в процесі відділення кори від тріски і їх сушки забезпечується витримка тріски з корою в киплячому петролатум не більше 2-х хвилин і витримка над ємністю з вазеліном НЕ більше 5 хвилин, при цьому температура петролатуму 125-140 ° С, швидкість обертання води не менше 3 м / с, кінцева вологість тріски 8-12%, кори 4-6%. Реалізація запропонованого способу відділення кори від тріски дозволить переробляти неокоренной деревину, баланси, дрова, сучки, рейки, горбиль, обапол на щепу, а потім відокремити кору від деревини і висушити їх, а з сухою тріски і кори виробляють продукцію. 1 табл. 1 мул.
Область техніки, до якої належить винахід
Пропонований винахід відноситься до деревообробної промисловості і може бути використано при виробництві композиційних матеріалів, деревної муки, біопалива як в розсипному, так і гранульованому вигляді (пелети, гранули, брикети деревини або кори).
Фрикційний спосіб окорки заснований на відмінності механічної міцності кори і деревини. Видалення кори відбувається по найбільш слабкою зв'язку - камбіальних шару за рахунок сил тертя сировини одна об одну і про елементи барабана. Ці сили виникають при русі безладно або паралельно покладеної маси сировини (групова обкорування). При індивідуальній окорке видалення кори відбувається за рахунок тертя ріжучого інструменту по лісоматеріали. Для окорки фрикційним способом необхідна сировина з вологістю кори не менше 43%. Найкраще окаріваніе забезпечується при вологості 50% і вище.
Ріжучий спосіб окорки заснований на різанні кори будь-якого фізичного стану гострим ріжучим інструментом. При цьому неминучі втрати заболонної деревини, які досягають 5-18%. Вартість цього способу окорки висока, що обмежує його застосування.
Гідравлічна обкорування заснована на енергетичні властивості струменя води, яка при впливі на кору руйнує її і частково відокремлює від деревини. Потім вода, прямуючи в щілину, виробляє подальший відрив кори і змиває її з поверхні сировини. На практиці застосовують велике число струменево-гідравлічних установок.
Пневматична обкорування заснована на відділенні кори від лісоматеріалу за рахунок кінетичної енергії струменя стиснутого повітря, спрямованої на поверхню сировини. Стисле повітря подається з ресивера в дозатор-змішувач, де в повітряний струмінь з бункера додають тирсу і направляють через сопло до поверхні колоди під кутом 0,35-0,78 радий.
Термокомпрессіонной метод окорки заснований на різкому зниженні тиску пара з 0,6-0,7 МПа до атмосферного в спеціальній камері з сировиною. При цьому створюється різкий перепад між тиском усередині лісоматеріалу і в камері, в результаті чого відбувається відрив кірки і лубу від камбіального шару деревини.
СВЧ-метод заснований на руйнуванні клітин камбіального шару створенням всередині них надлишкового тиску. Камбіальний шар має високу абсолютноювологістю (до 600-700%) у порівнянні з прилеглими шарами лубу і деревини.
Електричний спосіб окорки заснований на тому, що при проходженні електричного струму через деревину камбіальний шар нагрівається і під дією швидко утворюється пара порушується зв'язок між лубом і деревиною.
Електрогідравлічний метод окорки заснований на використанні впливу ударної хвилі потоку рідини та інших факторів, що виникають при високовольтному імпульсному розряді у воді, на яке обробляється сировину. Установка являє собою ванну, заповнену водою, в яку занурюються окаріваемие лісоматеріали.
Спосіб обтиску заснований на механічному руйнуванні зв'язків кори з деревиною по камбіального шару обтиском мерзлого лісоматеріалу перед окорке. Створювана при обтиску навантаження викликає виникнення дотичних і нормальних напружень в корі і в деревині. Оскільки межа міцності кори при зсуві по камбіального шару менше межі міцності деревини, під дією виникаючої напруги кристали льоду камбіального шару руйнуються і послаблюється зв'язок кори з деревиною. Часткове руйнування цих зв'язків відбувається також в результаті взаємодії вальців верстата з поверхнею сировини.
Хімічний спосіб окорки дерев на корені полягає в наступному. У вегетаційний період у предкорневой частини стовбура дерева, що росте знімають кільце кори шириною 15-20 см, а на оголену поверхню деревини наносять розчин отрутохімікату. При цьому клітини камбію відмирають і розкладаються, порушується зв'язок кори зі стовбуром. Дерево висихає, а кора під дією вітру і комах відпадає.
Всі перераховані вище способи окорки дозволяють обробити сортименти або дерева, але не придатні для окорки дрібної деревної фракції, наприклад тріски, виробленої з неокоренной деревини. Крім того, кора для подальшої її переробки вимагає спеціальної сушки.
Петролатум являє собою суміш парафінів і церезинів з високов'язкої очищеним маслом, одержуваних при переробці нафти. Колір його світло-коричневий, температура плавлення 55 ° С, температура спалаху 250-275 ° С.
Спосіб сушіння деревини в Петролатум полягає в тому, що пиломатеріали укладаються в кліть, а потім кліть з допомогою вантажопідйомного механізму занурюють у ванну з вазеліном, нагрітим до температури 120-140 ° С, і витримують в ньому в залежності від крупномерного деревини 1,5 6:00. Сушка вважається закінченою, як тільки припиняється виділення піни. У процесі сушіння вазелін з деревини витісняє воду, а потім, коли пиломатеріали разом з кліттю виймають на повітря, протягом 5 хвилин тримають кліть над ванною, і вазелін стікає з пиломатеріалів, а при подальшому охолодженні пиломатеріалів він випаровується з деревини, і деревина стає сухою , при цьому якість деревини не погіршується, вона набуває злегка жовтуватий відтінок. Сушіння деревини в Петролатум із застосуванням ванн - вельми ефективний спосіб, але висушити швидко таким способом дрібні фракції деревини (тирса, стружки, тріски) неможливо, їх просто потім не зібрати в ванні, навіть якщо застосувати спосіб фільтрації.
Таким чином, існуючий спосіб сушіння дрібної фракції деревини в барабанній сушарці не забезпечує необхідну якість сушіння фракції і енергоємний.
Таким способом можна висушити дрібну фракцію деревини, але спосіб не передбачає відділення кори від деревини з подальшою її транспортуванням вже сухий на переробку.
У пропонованому способі відділення кори від тріски і їх сушки, що включає склад тріски, маніпулятори з грейферами, ємності для петролатуму і води, сепаратор, насоси, вентилятори, трубопроводи, електродвигуни, поворотні кола, циліндри, гідромотори, який може бути використаний при виробництві композиційних матеріалів , деревної муки, біопалива як в розсипному, так і гранульованому вигляді, пропонується, що завантажувальний маніпулятор з сітчастим грейфером набирає з купи порцію неочищеної від кори тріски і, не розкриваючи щелеп сітчастого Грейф єра, опускає тріску з корою в киплячий вазелін, де утримує порцію тріски в сітчастому грейфері не більше 2-х хвилин, а потім витягує сітчастий грейфер з тріскою на повітря і утримує його над ємністю з вазеліном, відбувається сушка кори та трісок, при цьому усушка кори більше, ніж деревини, відбувається відділення її від тріски; а тріска і кора, з яких випаровується вазелін, стають сухими, а завантажувальний маніпулятор з сітчастим грейфером зупиняють над ємністю з обертової водою, і грейфер розкриває щелепи, тріска з корою висипаються в ємність з водою, при цьому кора, як найбільш легка, збирається вгорі ємності, а тріска виявляється в нижньому шарі, потім перевантажувальний маніпулятор сітчастим грейфером з ємності з водою забирає верхню кору і перевантажує її в сепаратор, де вона остаточно звільняється від домішки тріски і з крутного кола сепаратора насос м забирається в трубопровід кори, а потім цей же перевантажувальний маніпулятор сітчастим грейфером збирає нижній шар у водяній ємності і тріску вже без кори перевантажує в сепаратор, де тріска насосом забирається в свій трубопровід, в процесі відділення кори від тріски і їх сушки забезпечується витримка тріски з корою в киплячому петролатум не більше 2-х хвилин і витримка над ємністю з вазеліном не більше 5 хвилин, при цьому температура петролатуму 125-140 ° с, швидкість обертання води не менше 3 м / с, кінцева вологість тріски 8-12%, кори 4-6%.
Наявність таких характерних ознак від прототипу дозволяє зробити висновок, що пропоноване технічне рішення задачі має істотною новизною.
Технічний результат, що дає позитивний ефект у порівнянні з прототипом, визначається властивостями і показниками, наведеними в таблиці.
Таблиця
Порівняння основних показників заявляється способу з прототипом
В результаті було встановлено, що при новому способі виникає можливість за рахунок різниці усушки тріски і кори відокремити останню від деревини, а потім механічним способом розділити кору і тріску, при цьому і та і інша виявляються висушеними до робочої вологості.
Наявність характерних ознак пропонованого способу від найближчого прототипу дозволяє зробити висновок, що він відповідає критерію «суттєві відмінності».
Аналіз даних таблиці показує, що заявляється спосіб може бути технічно реалізований, тому що має всі вихідні параметри.
На фіг.1 зображена схема способу відділення кори від тріски і їх сушіння.
На фіг.2 зображено сітчастий грейфер в розкритому положенні.
На Фіг.3 зображено сітчастий грейфер в закритому положенні.
Відомості, що підтверджують можливість здійснення запропонованого винаходу
Відділення кори від тріски починається з набору з купи 1 порції тріски з корою за допомогою завантажувального маніпулятора 2, що має сітчастий грейфер 3 з гидромотором 4 і циліндром 5, а підстава 6 маніпулятора встановлено на поворотному колі 7. При цьому завантажувальний маніпулятор, повертаючись на поворотному колі , переносить сітчастий грейфер до ємності 8, в яку за допомогою насоса 9 з вихідного бака 10 перекачується вазелін 11 по трубопроводу 12 і доводиться до кипіння 125-140 ° с нагрівальним електричним приладом 13, потім завантажувальний маніпулятор опускає з етчатий грейфер з тріскою і корою в киплячий вазелін, де утримує порцію тріски з корою в сітчастому грейфері не більше 2-х хвилин, а потім витягує сітчастий грейфер з тріскою і корою на повітря і утримує його над ємністю з вазеліном, при цьому вазелін випаровується з тріски та кори, і за рахунок різниці усушки кори та трісок кора відділяється від деревини, після цього завантажувальний маніпулятор на поворотному колі переміщається до ємності 14 з водою 15, яка за допомогою лопатей 16 наводиться в обертання за допомогою вала 17 і електродвигуна 18, а первоначаль але вода в ємність закачується насосом 19 через трубопровід 20 з бака 21, сітчастий маніпулятор розкриває щелепи 22, а тріска з корою висипаються в ємність з водою, причому кора, як легша, виявляється в верхньому шарі обертається води, а тріска, як більш важка , - в нижньому шарі води, потім перевантажувальний маніпулятор 23 сітчастим грейфером 24 з ємності з водою забирає верхній шар кори і перевантажує її в сепаратор 25 з обертовим кругом за допомогою вала 27 і електродвигуна 28, де вона остаточно звільняється від домішки тріски, а з обертального до уга тріска за допомогою насоса 29 прибирається в трубопровід 30 для подальшої її переробки, потім перевантажувальний маніпулятор сітчастим грейфером збирає нижній шар тріски і вже без кори передає її в сепаратор, де тріска насосом 31 прибирається в трубопровід 32 і вже суха передається для подальшої переробки.
Для очищення ємності від петролатуму встановлений відкачує насос 33 з трубопроводом 34, спрямованим в вихідний бак з вазеліном, а для очищення ємності з водою встановлений насос 35 з трубопроводом 36, спрямованим на слив.
Реалізація запропонованого способу відділення кори від тріски дозволить переробляти неокоренной деревину, баланси, дрова, сучки, рейки, горбиль, обапол на щепу, а потім відокремити кору від деревини і висушити їх, а з сухою тріски можна виробляти композиційні матеріали, деревне борошно, пелети, гранули, брикети, а суху кору можна використовувати на біопаливо у вигляді брикетів і для приготування сільськогосподарських компостів.
Спосіб відділення кори від тріски і їх сушки, що включає склад тріски, маніпулятори з грейферами, ємності для петролатуму і води, сепаратор, насоси, вентилятори, трубопроводи, електродвигуни, поворотні кола, циліндри, гідромотори, що відрізняється тим, що завантажувальний маніпулятор з сітчастим грейфером набирає з купи порцію неочищеної від кори тріски і, не розкриваючи щелеп сітчастого грейфера, опускає тріску з корою в киплячий вазелін, де утримує порцію тріски в сітчастому грейфері не більше 2-х хв, а потім витягує сітчастий грейфер з тріскою на під дух і утримує його над ємністю з вазеліном, відбувається сушка кори та трісок, при цьому усушка кори більше, ніж деревини, відбувається відділення її від тріски, а тріска і кора, з яких випаровується вазелін, стають сухими, а завантажувальний маніпулятор з сітчастим грейфером зупиняють над ємністю з обертової водою, і грейфер розкриває щелепи, тріска з корою висипаються в ємність з водою, при цьому кора, як найбільш легка, збирається вгорі ємності, а тріска виявляється в нижньому шарі, потім перевантажувальний маніпулятор сітчастим грейфером з ємк ості з водою забирає верхню кору і перевантажує її в сепаратор, де вона остаточно звільняється від домішки тріски і з крутного кола сепаратора насосом забирається в трубопровід кори, а потім цей же перевантажувальний маніпулятор сітчастим грейфером збирає нижній шар в ємності з водою і тріску вже без кори перевантажує в сепаратор, де тріска насосом забирається в свій трубопровід, в процесі відділення кори від тріски і їх сушки забезпечується витримка тріски з корою в киплячому петролатум не більше 2-х хв і витримка над ємністю з вазеліном не більш е 5 хв, при цьому температура петролатуму 125-140 ° С, швидкість обертання води не менше 3 м / с, кінцева вологість тріски 8-12%, кори 4-6%.