ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ОТХОДОВ ОКОРКИ УСТАНОВКОЙ С НОЖЕВЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

Д.В. Бастриков, Ю.Н. Власов, С.В. Кучер

Скачать

№ 1 (29)

Деревопереработка. Химические технологии

Сведения об авторах

Бастриков Дмитрий Владимирович – аспирант кафедры технологии лесозаготовительных производств

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

e-mail: bastrikov@gmail.com

Власов Юрий Николаевич – кандидат технических наук, соискатель кафедры технологии лесозаготовительных производств

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

e-mail: gn.vlasov07@yandex.ru

Кучер Сергей Валерьевич – аспирант кафедры математических методов в управлении

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

e-mail: suroga.kucher@gmail.com

 

Аннотация: 

Тематика предлагаемого исследования направлена изучение процесса измельчения отходов окорки. Основные задачи экспериментальных исследований - установить общие закономерности, связывающие энергоёмкость измельчения отходов окорки со степенью измельчения и оценить энергоемкость операции измельчения отходов окорки при подготовке к утилизации. В статье приводятся результаты экспериментов по дроблению отходов окорки ели и сосны, выполненного с использованием промышленного измельчителя Erdwich M600/1-400. Для каждой из двух пород исследовано по 9 групп экспериментального материала при различной влажности и степени измельчения. Показано, что удельная энергоемкость измельчения отходов окорки ели и сосны связана с относительной влажность отходов окорки и степенью их измельчения нелинейной зависимостью, повторяющей структуру закона измельчения Кирпичева-Кика, получены соответствующие математические модели. Установлено, что отношение теплоты сгорания сухого вещества, содержащегося в продукте измельчения коры («энергетическая стоимость»), и энергии, затраченной на ее измельчение («энергетическая себестоимость»), зависит от относительной влажности коры, причем у зависимости есть точка минимума. Оптимальная по этому соотношению влажность отходов окорки ели, подлежащих измельчению, составляет 25 %, сосны – 27 %. Установлено, что удельная энергоемкость измельчения отходов окорки ели и сосны при оптимальной влажности пропорциональна натуральному логарифму степени измельчения. При оптимальной влажности для измельчения отходов окорки ели в 5-15 раз потребуется затратить энергию, составляющую 5-10 % теплоты сгорания. При оптимальной влажности для измельчения отходов окорки сосны в 5-15 раз потребуется затратить энергию, составляющую 7-14 % теплоты сгорания.

 

Ключевые слова: 

измельчение, энергоемкость, отходы окорки, ножевой рабочий орган

 

Для цитирования: 

Бастриков, Д. В. Исследование энергоемкости измельчения отходов окорки установкой с ножевым рабочим органом / Д. В. Бастриков, Ю. Н. Власов, С. В. Кучер // Лесотехнический журнал. – 2018. – Т. 8. – № 1 (29). – С. 120–128. – Библиогр.: с. 126–127 (12 назв.). – DOI: 10.12737/article_5ab0dfc1384de4.17339793.

 

Литература: 
  1. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых // М.: Недра, 1980. 416 С.
  2. Бастриков Д.В., Власов Ю.Н., Кучер С.В., Куницкая Д.Е. Экспериментальные исследования энергоемкости дробления отходов окорки ели // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. № 217. С. 81-90.
  3. Бастриков Д.В., Власов Ю.Н., Чибирев О.В. Результаты предварительных экспериментов по дроблению коры сосны // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2016. Т. 4. № 1 (21). С. 63-66.
  4. Бастриков Д.В., Кацадзе В.А. Модель изменения фракционного состава коры в ходе измельчения // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 2-2 (13-2). С. 170-173.
  5. Григорьев И.В., Хитров Е.Г., Никифорова А.И., Григорьева О.И., Куницкая О.А. Определение энергоемкости продуктов лесопользования в рамках методики оценки экологической эффективности лесопользования // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2014. Т. 19. № 5. С. 1499-1502.
  6. Куницкая О.А., Хитров Е.Г., Ильюшенко Д.А. Уплотнение древесных материалов под действием ударной нагрузки // Научное обозрение. 2012. № 4. С. 121-127.
  7. Grigorev I., Khitrov E., Kalistratov A., Bozhbov V., Ivanov V. New approach for forest production stocktaking based on energy cost // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 14. 2014. 407-414 pp.
  8. Grigorev I., Nikiforova A., Khitrov E., Ivanov V., Gasparian G. Softwood harvesting and processing problem in Russian Federation // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 14. 2014. 443-446 pp.
  9. Jenkins, B., Baxter, L., Miles, T. & Miles, J. (1998). Combustion properties of biomass. Fuel Process Technol, 54, 17-46.
  10. Jenkins B.M., Properties of biomass, Biomass Energy Fundamentals, EPRI TR-102107, Electric Power Research Institute, Palo Alto, CA, 1993.
  11. Jenkins B.M., Physical properties of biomass, in: O. Kitani, C.W. Hall Eds. , Biomass Handbook, Chap. Ž . 5.2, Gordon & Breach, New York, NY, 1989.
  12. Sikkema, K., Steiner, M., Junginger, M., Hiegl, W., Hansen, M. & Faaij, A. (2013). The European wood pellet markets: current status and prospects for 2020. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 5, 250–278.