способ двухступенчатой сортировки древесной щепы и устройство для его осуществления

Формула изобретения

СПОСОБ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ СОРТИРОВКИ ДРЕВЕСНОЙ ЩЕПЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

1. Способ двухступенчатой сортировки древесной щепы, при котором на первой ступени щепу направляют во вращающуюся сортировку, а на второй ступени - в дисковую сортировку, разделяют щепу на первой ступени на первую фракцию, содержащую в основном нестандартную крупную щепу, которую направляют в устройство для уменьшения ее размеров, затем возвращают во вращающуюся сортировку первой ступени, вторую фракцию, содержащую кондиционную щепу и нестандартную толстую щепу, и третью фракцию, содержащую мелкие частицы для стадии сжигания, отличающийся тем, что вторую фракцию щепы разделяют на первой ступени на две фракции, первую фракцию, содержащую кондиционную щепу непосредственно для стадии варки, и вторую фракцию, содержащую нестандартную толстую щепу с частью кондиционной щепы, при этом вторую фракцию разделяют на нестандартную толстую щепу, которую после отделения камней и металла направляют в устройство для уменьшения размера щепы и возвращают во вращающуюся сортировку, и часть кондиционной щепы, которую соединяют с кондиционной щепой непосредственно для стадии варки.

2. Устройство для двухступенчатой сортировки древесной щепы, содержащее механизм подачи щепы, вращающуюся сортировку, расположенную непосредственно после механизма подачи щепы и содержащую по меньшей мере два просеивающих сита, расположенных одно над другим, верхнее из которых служит для отделения нестандартной крупной щепы, средства транспортировки фракций щепы разного размера, полученных от вращающейся сортировки, дисковую сортировку для просеивания по толщине, средства отделения от щепы камней и металла, пальцевую древорубку, лущильную машину и средства транспортировки приемлемой щепы для процесса варки и щепы от пальцевой древорубки к вращающейся сортировке, отличающееся тем, что вращающаяся сортировка содержит дополнительное просеивающее сито для второй фракции щепы, установленное вместе с другими двумя просеивающими ситами так, что обеспечивает транспортировку фракции, содержащей нестандартную толстую щепу с частью кондиционной щепы, к дисковой сортировке для просеивания по толщине.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что дисковая сортировка расположена ниже выходного конца вращающейся сортировки для подачи потока щепы второй фракции с вращающейся сортировки непосредственно на дисковую сортировку, причем дисковая сортировка установлена с возможностью перемещения к и с пути потока щепы второй фракции.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дисковая сортировка снабжена колесами, установленными на нижней ее части с возможностью их вращательного перемещения по паре по существу горизонтальных рельсов, установленных снизу от дисковой сортировки, причем имеется силовое средство для притягивания и отталкивания дисковой сортировки, выполненное в виде гидравлического цилиндра, один конец которого прикреплен к дисковой сортировке, а другой - к неподвижной части устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двухступенчатому способу сортировки древесной щепы, при этом щепа направляется к вращающейся сортировке на первой стадии и к дисковой сортировке на второй стадии.

Ранее известные способы сортировки щепы обычно состоят из одной стадии с использованием вращающейся конической или дисковой сортировки. В этих способах для создания достаточной производительности при умеренных затратах даже щепа большой толщины должна быть допущена в процессе превращения в волокнистую массу, поскольку она не может быть отделена от остальной части щепы. Так как скорость поглощения химических веществ зависит от толщины щепы, волокнистая масса, содержащая щепу большой толщины, должна приготавливаться за более продолжительное время, чем волокнистая масса, содержащая только щепу приемлемой толщины. Это влечет за собой опасность избыточной варки приемлемой щепы небольшого размера и наличие среди нее небольшого количества мелких частиц, что приводит к ослаблению волокон волокнистой массы и, следовательно, к ухудшению ее качества. С другой стороны, если процесс варки волокнистой массы регулируется таким образом, что приемлемая щепа варится надлежащим образом, то время варки является недостаточным для щепы большего размера, следовательно, она должна быть извлечена из волокнистой массы и повторно подана в процесс варки. Такая схема также обладает недостатком, поскольку требует сложного и дорогостоящего дополнительного оборудования для транспортирования щепы и для управления и регулирования процессом.

Примеры состояния уровня техники даны в патенте США 4376042 и в авт. св. N 1252414. В патенте США используется вращающаяся сортировка для разделения щепы на три фракции в соответствии с ее размерами. Первая фракция содержит щепу такого размера, который приемлем для варки волокнистой массы. Вторая фракция содержит щепу с большими и приемлемыми размерами. Третья фракция содержит частицы меньше заданного размера и направляется на станцию сжигания. Вторая фракция далее проходит к второй стадии сортировки, где она сортируется дисковой сортировкой, которая создает четвертую фракцию, содержащую приемлемую щепу, и пятую фракцию, содержащую щепу большой толщины. Эта пятая фракция, состоящая из щепы большой толщины, направляется к лущильной машине, оттуда она выходит в виде щепы приемлемого размера. Упомянутый патент США также предлагает схему, при которой фракция, подаваемая от лущильной машины, вновь направляется к вращающейся конической сортировке первой стадии и, следовательно, обратно к процессу сортировки. Щепа приемлемого размера собирается и направляется к процессу варки волокнистой массы.

Недостаток способа, который предлагается в вышеупомянутом патенте США, заключается в том, что создается возможность прохождения фракции большого размера почти по всему процессу, а это означает, что дисковая сортировка, используемая для просеивания по толщине, а также лущильная машина, должны получать избыточное количество щепы. Это снижает производительность при сортировке и, кроме того, узкий проход лущильной машины часто блокируется подаваемой щепой большого размера, а в этом случае весь процесс останавливается. При таком решении дисковая сортировка должна быть относительно большой вследствие большого количества подаваемой к ней щепы. Другой недостаток решения, предложенного в этом патенте США, заключается в транспортирующем устройстве, используемом для транспортирования щепы к дисковой сортировке, предназначенной для просеивания по толщине. Щепа накапливается на транспортере и вновь должна распределяться разделительным шнеком распределительного устройства перед ее входом на дисковую сортировку. Все эти обстоятельства повышают сложность устройства, делая его более дорогостоящим и более уязвимым. Если один недостаток упомянутого патента США заключается в том, что он не приспособлен для гибкой ременной работы устройства в случае неисправности или обслуживания отдельных его компонентов, то, когда возникает неисправность, например, лущильной машины или дисковой сортировки, должно быть остановлено все устройство. Лущильная машина является весьма ответственной частью оборудования, которая требует проведения частого обслуживания, например, вследствие замены ножей. Если из-за таких операций должно быть остановлено все устройство, то это приводит к снижению общей производительности сортирующей установки.

Ближайшим аналогом предложенного изобретения является способ двухступенчатой сортировкой древесной щепы (1), при котором на первой ступени щепу направляют во вращающуюся сортировку, а на второй ступени - в дисковую сортировку, разделяют щепу на первой ступени на первую фракцию, содержащую в основном нестандартную крупную щепу, которую направляют в устройство для уменьшения ее размеров, затем возвращают во вращающуюся сортировку первой ступени, вторую фракцию, содержащую кондиционную щепу и нестандартную толстую щепу, и третью фракцию, содержащую мелкие частицы для стадии сжигания. Известный способ реализует устройство для его осуществления.

Изобретение направлено на повышение производительности при упрощении процесса сортировки за счет того, что вторую фракцию щепы разделяют на первой ступени на две фракции - первую фракцию, содержащую кондиционную щепу непосредственно для стадии варки, и вторую фракцию, содержащую нестандартную толстую щепу с частью кондиционной щепы. При этом вторую фракцию разделяют на нестандартную толстую щепу, которую после отделения камней и металла направляют в устройство для уменьшения размера щепы и возвращают во вращающуюся сортировку, и часть кондиционной щепы, которую соединяют с кондиционной щепой непосредственно для стадии варки.

При этом в известном устройстве вращающаяся сортировка содержит дополнительное просеивающее сито для второй фракции щепы, установленное вместе с другими двумя просеивающими ситами таким образом, что обеспечивается транспортировка фракции, содержащей нестандартную толстую щепу с частью кондиционной щепы к дисковой сортировке для просеивания по толщине.

На фиг. 1 представлена упрощенная схема устройства, вид сбоку; на фиг. 2 - увеличенная схема вращающейся конической и дисковой сортировки устройства.

Устройство содержит транспортер 1 и вращающуюся сортировку 2, имеющую воронкообразный входной конец 3 и три параллельных сита 4-6, наклоненных вниз в направлении потока щепы, при этом каждое сито имеет разный размер просеивания. Размер просеивания самого верхнего сита 4 выбирается таким образом, чтобы большая часть фракции большого размера оставалась на верхней части сита. Размер просеивания предпочтительно находится в диапазоне 45-55 мм. Размер просеивания у промежуточного сита 5 находится в диапазоне 20-45 мм. Например, если выбран размер порядка 24 мм, то с точки зрения классификации нормальных размеров щепы около 90% фракции большой толщины может быть просеяно для поступления на стадию просеивания по толщине. Это примерно равно 32% общего количества щепы. Самое нижнее сито 6 имеет размер просеивания порядка 5-8 мм. Самое верхнее сито 4 длиннее других сит и имеет форму, которая обеспечивает возможность сохранения фракции щепы большого размера на ее верхней части для прохождения в пальцевую древорубку 7, которая располагается непосредственно после вращающейся сортировки или рядом с ней. Поскольку устройство показано на чертежах в схематическом виде, контуры различных компонентов, не обязательно представлены такими, каковы они в реальных устройствах. Трубчатый транспортер 8 перемещает щепу малого размера из пальцевой древорубки 7 назад к вращающейся сортировке 2 для повторного просеивания, при этом выходной конец трубчатого транспортера 8 расположен над питающим концом 3 вращающейся конической сортировки. Сразу же после и ниже вращающейся конической сортировки находится дисковая сортировка 9, используемая для просеивания по толщине. Последняя сортировка имеет такую же ширину, что и вращающаяся коническая сортировка и относительно короткая в продольном направлении. Устройство содержит приспособление, посредством которого дисковая сортировка 9 может перемещаться в горизонтальном направлении таким образом, что в течение обычного просеивания вторая фракция 10 щепы, которая содержит часть приемлемой фракции и большую часть фракции большой толщины, падает в виде ровного ковра щепы на просеивающие элементы дисковой сортировки. Когда устройство работает с дисковой сортировкой, находящейся в положении 11, поток 10 щепы, состоящий из второй фракции, падает за дисковую сортировку и непосредственно соединяется с потоком 12 приемлемой щепы. Дисковая сортировка 9 перемещается силовыми средствами, например, гидравлическим цилиндром, способным отталкиватель и притягивать сортировку, при этом поршень подсоединен к дисковой сортировке, а цилиндр - к неподвижной части устройства. Дисковая сортировка движется на колесах 13 по колее 14. Промежуточное сито 5 вращающейся сортировки короче самого верхнего сита 4, но длиннее самого нижнего сита 6, так что поток щепы, идущий от промежуточного сита 5, не будет перемешиваться со щепой, идущей от других сит. Третья фракция 12 щепы, получаемая в верхней части самого нижнего просеивающего сита 6 состоит в основном из приемлемой щепы и падает непосредственно на транспортер 15 и подается в котел. Нижняя часть вращающейся конической сортировки снабжена отверстием для удаления четвертой фракции 16, которая состоит из материала (в основном из мелких частиц), который проходит через самок нижнее просеивающее сито. Эта фракция с самым малым размером падает на транспортер 17, который направляет ее к сжигающей станции. Фракция 18 щепы большой толщины, следующая с верхней части дисковой сортировки, падает в питающую воронку 19 всасывающего отделительного оборудования 20, при этом воронка расположена под дисковой сортировкой. Кроме питающей воронки 19, всасывающее отделительное оборудование 20 также содержит выходное отверстие 21 для потока 22 материала, состоящего из камней, металлических предметов, кусков древесных сучков и других тяжелых предметов. Ниже выходного отверстия 21 находится контейнер для отходов, предназначенный для указанных тяжелых материалов. Питающая воронка 19 также сообщается с всасывающей трубой 23, которая идет вверх и вбок, ведя у своего верхнего конца к циклону 24. В верхней части циклона 24 находится насос 25, который создает отрицательное давление во всасывающей системе. В донной части циклона находится выходное отверстие, через которое очищенная фракция 18 щепы, подаваемая всасывающим отделителем 20 падает вниз в машину 26 для лущения щепы, расположенную ниже выходного отверстия циклона. Машина для лущения расположена над питающим концом 3 вращающейся сортировки 2 таким образом, что поток 27 щепы, состоящий из фракции, содержащей разрезанную щепу, поданную из выпускного отверстия лущильной машины 26, падает непосредственно в питающее отверстие 2 вращающейся конической сортировки.

Ниже приведено краткое описание осуществления процесса сортировки древесной щепы.

Щепа 28, поступающая для сортировки, подается к питающему концу вращающейся конической сортировки 2 известным способом, например, используя питающий транспортер 1. На первой стадии процесса сортировки щепа сортируется вращающейся сортировкой 2, самое верхнее просеивающее сито 4 которой выдает первую фракцию 29 щепы, содержащую крупную щепу, в основном имеющую большой размер. Эта фракция 29 со щепой большого размера подается в пальцевую древорубку 7 для уменьшения ее размера, откуда трубчатый транспортер 8 переносит щепу назад к питающему концу 3 вращающейся сортировки. Промежуточное сито вращающейся сортировки выдает вторую фракцию 10, содержащую приемлемую щепу и большую часть щепы большой толщины. Эта щепа течет непосредственно к дисковой сортировке для просеивания по толщине, откуда фракция с большой толщиной падает в питающую воронку 19 всасывающего отделителя 20. Поскольку во всасывающем отделителе 20 преобладает отрицательное давление, легкая щепа втягивается во всасывающую трубу 23, при этом более тяжелые материалы 22, такие как камни, металлические предметы и куски древесных сучков, падают вниз через выходное отверстие 21 всасывающего отделителя. По всасывающей трубе 23 щепа переносится в циклон 24, где всасываемый воздух отделяется от щепы. Всасываемый воздух 30 выпускается через выпускное отверстие насоса 25. Щепа 18, освобожденная от нежелательных материалов, пропускается из циклона к лущильной машине 26, которая уменьшает ее размер. Получаемая таким образом фракция 27 из щепы уменьшенного размера подается назад в приемное отверстие вращающейся конической сортировки для повторного просеивания. Подача этой фракции 27 щепы, полученной из лущильной машины, назад к первой стадии просеивания обеспечивает преимущество, поскольку лущильная машина всегда создает мелкие частицы, которые, если допустить их поступление в котел, приведет к ухудшению качества волокнистой массы. По предложенной схеме созданные таким образом мелкие частицы могут быть удалены совместно с остальной частью мелкого материала 6 из донной части вращающейся сортировки. Фракция 31, которая пропускается через дисковую сортировку, состоит из щепы приемлемого размера и допускается к процессу варки волокнистой массы. Третья фракция, полученная из самого нижнего просеивающего сита 6, содержит в основном приемлемую щепу и падает непосредственно на транспортер 15, который забирает ее либо к котлу, либо к накопителю для ожидаемой варки волокнистой массы. Четвертая фракция 16 состоит из материала, в основном из опилок, которые пропускаются через все три просеивающих сита и подаются транспортером 17 к сжигающей станции.

Лущильная машина представляет собой наиболее чувствительное устройство и требует проведения частого обслуживания, например, когда возникает необходимость в замене ножей. В этой ситуации необходимо остановить все сортировочное устройство, поскольку в течение остановки лущильной машины отсутствует место для передачи щепы большой толщины. Настоящее изобретение решает эту проблему тем, что дисковая сортировка удаляется из ее обычного положения на время, которое требуется для проведения обслуживания лущильной машины. В течение этого времени вторая фракция 10 щепы вместо направления к дисковой сортировке имеет возможность соединения непосредственно с приемлемой фракцией 12 и транспортируется к котлу. Это влечет за собой наибольшее временное ухудшение качества волокнистой массы, но установлено, что по сравнению с известными технологиями, в которых вообще нет устройства для просеивания по толщине, качество волокнистой массы никогда не становится хуже того, которое получается существующими способами. Тот же самый процесс применяется и тогда, когда требуется обслуживание дисковой сортировки.