11. Оборудование для сортирования щепы

Для получения целлюлозы однородного качества необходимо иметь щепу приблизительно одинакового размера. Для этого щепу сортируют.

Наибольшее распространение получил способ разделения частиц, различающихся длиной и шириной.

Методы сортирования:

 пневматический (по плотности древесины);

 гидровакуумный (по плотности древесины);

 механический (по геометрическим размерам).

Наибольшее распространение получил механический способ сортирования щепы на плоских ситах с разными характеристиками сортирующих поверхностей (размер отверстий и их геометрия). При механическом способе сортирования разделение щепы на фракции идет по двум геометрическим размерам. Принцип сортирования заключается в последовательном распределении щепы по поверхности сита. Процесс сортирования многоступенчатый, с последовательным выделением отдельных фракций.

Механические сортировки подразделяются на барабанные и плоские.

Барабанные сортировки имеют низкую производительность на единицу сортирующей поверхности, плохое качество разделения мате­риала.

Плоские сортировки бывают вибрационные и гирационные.

У вибрационных сортировок сита совершают возвратно-поступательное движе­ние в верти­кальной плоскости. Такие сортировки опираются на пружины или подвешиваются на тросах, которые гасят вибрацию. Продвижение щепы по ситам обеспе­чивается благодаря большому углу наклона сит (до 20⁰). К вибрационным сортировкам относятся установки СЩ-01 и СЩ-2.

У гирационных сортировок сита совершают круговые движения в горизонтальной плоскости. При таком характере движения сит возни­кают центробежные силы, обеспечивающие более равномерное распре­деление щепы по поверхности сита, что значительно повышает эффек­тивность сортирования щепы и производительность.

Для лучшего распределения щепы по поверхности просева и обеспечения ее движения сита устанавливают с наклоном 2  10⁰.

Гирационные сортировки бывают напольные и подвесные.

Напольные сортировки монтируются на массивном фундаменте и нуждаются в очень точной установке опор в горизонтальной плоскос­ти. Сита размещаются в коробе, который устанавливается сверху ра­мы на 3  4 шариковых подшипниках. Привод сортировки размещается внутри неподвижного основания. К ним относятся СЩМ-60, СЩ-120.

Подвесные сортировки марки СЩ-500 и СЩ-800 подвешивают на тросах к раме, на которой монтируют и циклон для щепы. Эти сортировки совершают колебатель­ное круговое движение благодаря эксцентриковому валу, смонтиро­ванному в центре сортировки.

Применяемые в промышленности сортировки имеют плоские сита с круглыми или квадратными отверстиями различного размера. Опилки и мелкую щепу отделяют на ситах с круглыми отверстиями диаметром 5 или 6 мм, крупную щепу  на ситах с квадратными отверстиями 50х50 мм.

Для более четкого разделения фракций используют промежуточ­ные сита с квадратными отверстиями размерами 39х39 (1-й сорт) и 14х14 или 10х10 мм (2-й сорт). Сита устанавливают в несколько рядов одно над другим. Под последним ситом располагается поддон для сбора опилок.

На процесс сортирования оказывает влияние состав и состояние щепы, нагрузка на сито, соотношение размеров отверстия и щепы и другие факторы.

Большое влияние на качество разделения и производительность процесса сортирования оказывает расположение отверстий в сите. Круглые отверстия пробивают в шахматном порядке. При таком расположении отверстий наиболее полно используется поверхность сита.

Эффективность сортирования характеризуется коэффициентом разделения: при коэффициенте 0,90  0,98  высокое качество, 0,85  среднее, менее 0,8  низкое качество.

Н апольная гирационная сортировка (рис. 31). состоит из металлического короба, внутри которого укреплены три сита. Короб опирается на четыре сдвоенных шарикоподшипника, установленные на железобетонном фундаменте. Такая схема установки обеспечивает определенные амплитуды вращения в горизонтальной плоскости в процессе сортирования.

Рис. 31. Напольная гирационная сортировка СЩ-120:

1  приемный карман; 2  короб сортировки; 3  верхнее сито; 4  среднее сито; 5  нижнее сито; 6  выход щепы; 7  электродвигатель; 8  клиноременная передача; 9  эксцентриковый вал; 10  фундамент сортировки

Колебательное движе­ние сортировка получает от коленчатого вала, расположенного под днищем короба. Для выхода отдельных фракций щепы имеются индивидуальные лотки, под каждым лотком расположен свой ленточный транспортер.

Несортированная щепа подается в приемный карман сортировки и равномерно распределяется по поверхности верхнего сита, на котором задержи­вается крупная щепа. Нормальная щепа проходит через верхнее сито, задерживается средним, отсеивается на нем от мелочи и тонких лу­чин и подается в производство или хранение. На нижнем сите задер­живается некондиционная щепа, также используемая в производстве. Мелочь ссыпается в поддон.

В процессе работы возникают значительные вибрации, которые могут передаваться через фундамент на большие расстояния. Во избежание этого, необходимо устанавливать отдельные фундаменты, что затрудняет строительство и монтаж оборудования. Этого недостатка лишены сортировки подвесного типа.

Рис. 32. Сортировка щепы СЩ-800:

1  привод винтового конвейера;

2  циклон; 3  опора; 4  трос;

5  конус; 6  настил; 7  ситовой

короб; 8  привод ситового короба;

9  сита; 10  выпускные желоба

Подвесная гирационная сортировка (рис. 32). состоит из ситового короба в форме правильного восьмиу­гольника, распределенного на восемь секторов несущими вертикаль­ными ребрами. В каждом секторе размещены направляющая пластина для подачи щепы к основанию сегментов и три яруса сит трапецеи­дальной формы. В центре сортировки расположен инерционный привод с противовесом, обеспечивающим амплитуду колебания сортировки в горизонтальной плоскости 40  50 мм и частоту 180 кол/мин. Сорти­ровка подвешена на стальных тросах к раме, на которой смонтирован дозирующий бункер-циклон со шнековым питателем. В нижней части сортировки имеется три выпускных отверстия: для нормальной щепы (в центре), для крупной и мелкой щепы (по разным сторонам).

Щепа равномерно подается на конус в центре сортировки, расп­ределяется по направляющим плас-тинам, перемещается по ним к пери­ферии и равномерно загружает верхнее сито сортировки.

Преимущества: высокая произ-водительность и эффективность сорти-рования, небольшая установочная площадь, простота конструк­ции, низкий расход энергии.

В вышеописанных схемах сортирование щепы происходит по длине и ширине, а довольно часто наиболее важным размером является толщина, так как именно в этом направлении наблюдается самая медленная пропитка щепы в варочных котлах.

Сортировка Spi Roll (фирма Sunds Defibrator AB). предназначена для сортирования щепы по толщине и удаления из щепы сверхтолстой фракции.

Сортировка состоит (рис. 33) из ряда параллельных, вращающихся в одном направлении валов, установленных в наклонной раме. На поверхности стальных валов проточены спиральные канавки. Поверхность валов обработана с высокой точностью. Валы с различным направлением нарезки (левым-правым) устанавливаются поочередно один за другим. Между валами устанавливается определенный зазор, величина которого остается постоянной в течение всего срока службы сортировки.

К онструкция рамы сортировки обеспечивает легкую замену валов в случае необходимости.

Н

Рис. 33. Принцип работы сортировки Spi Roll

есортированная щепа подается с загрузочного торца сортировки. При перемещении щепы по поверхности валов годная щепа (стандартная фракция), «спички» и мелочь (опилки) проваливаются через зазоры, а сверхтолстая щепа транспортируется к разгрузочному торцу и при этом частично измельчается.

Эффективность удаления сверхтолстой щепы составляет 90  96% в зависимости от нагрузки и частоты вращения валов. Унос годной фракции вместе со сверхтолстой щепой достигает 4  14%. С увеличением частоты вращения валов эффективность сортирования повышается. Сортировка снабжена регулятором, позволяющим изменять частоту вращения валов, не останавливая работу сортировки.