Принцип «воздушных жерновов», реализуемый в автоматизированной компакт-линии сушки-измельчения растительного сырья «МИКРОКСИЛЕМА - ДМ», имеет ряд преимуществ особенно ценных в производстве древесной муки. Как я уже говорил, это, прежде всего компактность, пожарная безопасность и универсальность оборудования. Линия занимает всего 15 м2, а для работы низкотемпературной, кинетической сушки не требуется ни дизельное топливо ни газ, только подключение к воде и электрическая мощность- 39 кВт. Переработке поддаются самые разные биоматериалы, включая костру льна, солому, древесные опилки и щепу (Слайд 2).
Перспективным направлением в получении тонко и ультра дисперсных наполнителей из растительного сырья естественной влажности является принцип динамического самоизмельчения частиц в плотных потоках или техника - «воздушных жерновов». Ярким представителем данного класса оборудования является автоматизированная компакт-линия сушки-измельчения растительного сырья «МИКРОКСИЛЕМА - ДМ». От своих функциональных аналогов она отличается меньшей металлоемкостью, большой размольной мощностью, компактными размерами и, главное, отсутствием отдельного сушильного агрегата. Процессы тонкого помола и кинетического высушивания древесины протекают в объеме камеры помола. За один «проход» влажность биоматериала уменьшается на 10-30%, что позволяет получать дисперсные порошки влажностью менее 1% с расходом энергии порядка 300 киловатт на тонну сухого порошка. (Слайд 1)
Совершенно очевидно, что низкая эффективность используемых в производстве древесной муки мельниц ударного и ударно-истирающего действия связана с реализацией неподходящей модели измельчения. Шарнирно установленные молотки сами по себе не способны разрушить упругие частицы древесины, они лишь сообщают им вихревой характер движения. Таким образом, более чем скромные результаты измельчения получены не за счет «основного», а за счет «побочного продукта» перемещения помольных органов - турбулизации потока и самоистирания частиц в этом потоке.
Эксперименты с воздухоструйными мельницами также не увенчались успехом. Из-за плохой, по сравнению с минеральными веществами (кварц, известняк), измельчаемости древесины, эти агрегаты оказались не приспособлены для производства тонких марок 120 и меньше (3).
Попытки использования для помола древесных отходов вибрационных мельниц, хотя и позволили получить порошки, соответствующие марке 100, однако расход энергии оказался очень велик: порядка 1000-1200 кВт*ч на тонну продукта. Одним из обязательных условий применения вибромельниц является предварительное тонкое дробление сырья, а также его сушка до влажности 4%, что еще больше увеличивает энергозатраты на получение древесного порошка. Шаровая загрузка используемой в ходе промышленных испытаний вибрационной мельницы М-600 составляла 1380 кг, при максимальной потребляемой мощности 135 кВт*ч.
Обратимся к результатам испытаний приведенных в монографии «Тонкое измельчение строительных материалов» одного из наиболее авторитетных специалистов в данной области д.ф.м.н. профессора Генриха Соломоновича Ходокова:
Неоднократно предпринимаемые попытки заменить молотковые дробилки в производстве древесных наполнителей другими типами измельчительного оборудования в частности вибрационными и воздухоструйными мельницами не увенчались успехом.
Общепринятые проектные показатели производства древесной муки, с использованием молотковых дробилок следующие: на получение одной тонны древесной муки расходуется, более 380 кг технологического пара и 550-690 кВт*ч электроэнергии (лучший показатель 320-380 кВт*ч).
Низкая эффективность молотковых дробилок при измельчении влажных, малоплотных материалов отчасти компенсируется их большой пропускной способностью, что позволяет создавать замкнутые схемы помола, в которых объем циркулирующей «крупки» в десятки и даже сотни, раз превышают выход муки. Расплачиваться за это приходиться, прежде всего, большими энергозатратами. P
Признанные лидеры, своего рода «классика» производства древесной муки - молотковые дробилки. В нашей стране это в основном модели В77-2М, ДДЗ, ММ-70. Молотковые дробилки относятся к измельчительным машинам ударного действия (1). Разрушение частиц материала происходит в пространстве между калибрующим решетом и ротором в результате ударов молотков. Подобная модель измельчения хорошо подходит для грубого помола хрупких материалов поликристаллического строения (например: минерального сырья), но не для получения дисперсных порошков из волокнистых и упругих частиц древесины. Это особенно заметно при помоле растительного сырья естественной влажности, когда повышение влажности всего на 6.2% (с 13.8 до 20%) снижает производительность дробилки ДДЗ на 30 %, и увеличивает ее энергорасход на 30-32 % (2)!
Сегодня промышленность выпускает большую номенклатуру оборудования, способного высушивать и измельчать растительное сырье, в том числе и древесину, однако, это только кажущееся изобилие! Мельницы основных типов технически и морально устарели, а из-за высокого расхода энергии их эксплуатация при нынешних ценах на энергоносители стала попросту невыгодна. К тому же в основной массе это оборудование, адресовано крупнотоннажному производству, в то время как для ДПК требуются относительно небольшие объемы качественного продукта.
Не претендуя на истину в конечной инстанции, я познакомлю Вас с нашим видением путей совершенствования техники измельчения влажного растительного сырья.
В своем докладе я не стану останавливаться на роли дисперсных наполнителей и их влиянии на свойства ДПК они и без того хорошо всем известны. Очевидно, многим знакомы и проблемы, связанные с нестабильными характеристиками древесной муки, прежде всего в части ее гранулометрии и влажности. Производители ДПК по-разному решают данную проблему, пытаясь улучшить качество покупного наполнителя с целью привести его в соответствие со своими требованиями. Это сложная и по большому счету непрофильная для них задача, решение которой отнимает много сил, времени и средств.
Уважаемые участники конференции, приятно видеть такое количество профессионалов отрасли, собравшихся в этом зале! Хотелось бы высказать слова благодарности организаторам конференции за их работу!
Доклад, подготовлен к международной конференции «Древесно-Полимерные Композиты 2011».
Машины и аппараты производства древесной муки: особенности, экономика, пути совершенствования
классификации, транспортирования различных материалов.
Производство и продажа оборудования для дробления, тонкого помола,
Машины и аппараты производства древесной муки: особенности, экономика, пути совершенствования
Комментариев нет:
Отправить комментарий