LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Наукові основи технологічних процесів одержання модифікованого лляного волокна

трясіння відходів тіпання з метою очищення їх від костриці проводять на трясильних машинах. Завдяки багаторазовим коливанням відходи тіпання звільняються від насипної костриці та інших неволокнистих домішок. В трясильних машинах видаляється близько 60% від загальної кількості костриці, що міститься у відходах тіпання.

Всі сучасні трясильні машині можна об'єднати у дві групи:

  • машини з нижнім гребеневим полем;

  • машини з верхнім гребеневим полем.

Основними робочими органами трясильних машин є гребеневі валики, що виконують коливальні рухи. Взаємодіючи з матеріалом, голки розпушують його, і в утворені порожнини костриця випадає під ґратки. Голки гребінчастого поля забезпечують часткове відокремлення костриці, зв'язаної з волокном, а також кращу паралелізацію та розпушування волокна.

Ефективність очищення відходів тіпання в трясильних машинах залежить від тривалості їх обробки та інтенсивності дії робочих органів. Останні в свою чергу знаходяться в прямій залежності від технологічних та кінематичних параметрів трясильних машин. Призначенням куделеприготування є максимальне видалення деревних і мінеральних домішок з відходів тіпання, щоб суттєво знизити енергетичні витрати на сушіння та механічну обробку. З цією метою до складу технологічної лінії КПА необхідно включати трясильні машини з нижнім гребеневим полем, як найбільш ефективні.

Трясильні машини відіграють важливу роль у знекостриченні відходів тіпання. Вплив кількості гребеневих валків на вміст костриці, що залишається у відходах тіпання після процесу трясіння матеріалу з різною щільністю, показано на рис.12. Встановлено, що закостриченість відходів тіпання постійно знижується за гіперболічним законом незалежно від щільності шару волокон на ґратках. При цьому костриця легше видаляється з тонких шарів волокна. Для досягнення однакового показника закостриченості вихідного продукту при збільшенні щільності відходів тіпання від 0,4 до 0,8 кг/м2 необхідно збільшити кількість гребеневих валків вдвічі з 14 до 28 або майже вдвічі збільшити тривалість обробки відходів. Тому доцільніше при постійній продуктивності технологічної лінії обробляти шар відходів з меншою щільністю при більшій швидкості його проходження через гребінчасте поле. Для досягнення мінімальної закостриченості потрібно збільшити кількість гребеневих валків, замість однієї встановити 2 трясильні машини підряд, або першу – перед сушильною машиною, другу – після сушильної машини перед куделеприготувальним агрегатом.


Рис.12. Залежність закостриченості матеріалу від кількості гребеневих валків при щільності шару, кг/м2:

1)0,4; 2)0,6; 3)0,8

Використання трясильних машин в процесі збагачення відходів тіпання має ще один позитивний чинник. В процесі трясіння відбувається також вирівнювання волокнистого шару в поздовжньому та поперечному напрямках. Характер таких змін нерівності шару відходів тіпання для різної кількості гребеневих валків зображено на рис.13.

Збільшення кількості гребеневих валків з 14 до 28 дозволяє зменшити показник коефіцієнта варіації до 1-2% порівняно з нормативним 8-10% та вихідним показником нерівності шару 20-25% при вимірюванні товщини шару на відрізках довжиною 10 см. Встановлення двох трясильних машин замість однієї перед КПА додає ще одну перевагу – поліпшує рівність волокнистого шару. Враховуючи, що нерівність шару за масою призводить в процесі сушіння до нерівності за вологістю, найдоцільніше встановити обидві трясильні машини перед сушаркою. Сушіння рівномірного та меншого за масою волокнистого шару дозволяє знизити витрати тепла і отримати збагачені відходи тіпання з рівномірною вологістю.

Аналіз зміни закостриченості відходів тіпання в процесі трясіння свідчить, що збільшення кількості коливань голок сприяє зменшенню вмісту костриці. Проте, для трясильних машин з нижнім гребеневим полем недоцільно застосовувати частоту коливань більше 240 хв-1, бо за таких умов структура волокнистого шару порушується, утворюється велика кількість розривів та відбувається скручування відходів у жмути. З цієї ж причини розмах голок більше 54 вживати також недоцільно.

Швидкість руху відходів тіпання під час трясіння помітно впливає на якість очищення волокна від костриці. Для отримання задовільних результатів очищення відходів швидкість руху матеріалу в трясильній машині повинна підтримуватись в межах від 0,6 до 0,8 м/c.

Інтенсивність обробки відходів тіпання у КПА залежить від головних чинників процесу: частоти обертання тіпальних барабанів, швидкості руху волокнистої сировини, а також конструктивних особливостей устаткування.


Рис. 13. Зміни нерівноти шару відходів тіпання

при зміні кількості гребінчастих валків:

1 – в подовжньому напрямку; 2 – в поперечному напрямку


Кількість ударних дій (Д), що може отримати волокнистий шар за час проходження його через кожну секцію тіпальної машини, залежить від частоти обертання тіпальних барабанів, швидкості живлення машини сировиною та конструктивних параметрів вузла тіпання:

Д1

де n – частота обертання тіпальних барабанів, хв-1;

К1 – кількість пружків на кожному з барабанів (К1=16);

К2 – кількість барабанів в кожній тіпальній секції (К2=2);

L – довжина дільниці шару волокон, що знаходиться в зоні тіпання,

для барабанів діаметром 230 мм довжина L=0,1 м;

V – швидкість живлення, регулюється в межах 30-43 м/хв.


Частота обертання тіпальних барабанів в кожній секції сучасних КПА типу КПМЛ або КПАЛ регулюється окремо від інших, тому загальну кількість ударних дій на волокнистий шар у цих агрегатах визначають як суму дій у кожній з трьох окремих секцій за формулою:

Дзаг = ДI + ДII + ДIII

Розміри поля тіпання, де відбувається процес очищення, подрібнення і розщеплення технічних волокон на елементарні, залежать від конструктивних розмірів вузла тіпання і характеризуються кутом тіпання (рис.14). В свою чергу процес очищення шару відходів тіпання відбувається тим інтенсивніше, чим більші довжина поля тіпання і кількість робочих пружків, що одночасно знаходяться в полі тіпання. Головними недоліками вузлів тіпання сучасних КПА є мала довжина поля тіпання, складна система регулювання кількості ударних дій з боку тіпальних пружків на шар волокнистої сировини та недостатня кількість робочих пружків в зоні тіпання, тому умови регулювання інтенсивності обробки відходів тіпання надто обмежені. З метою спрощення системи регулювання технологічних параметрів та поліпшення очищувальної здатності устаткування у ХДТУ розроблено конструкцію тіпального вузла КПА нового типу. Конструкція такого вузла суттєво відрізняється від традиційних аналогів, бо має лише один тіпальний барабан, діаметр якого збільшено до 1 м. При цьому довжина дільниці шару волокон, що знаходиться в зоні тіпання збільшена до 0,5 м та спрощено умови регулювання частоти обертання барабана. Кількість робочих пружків, що знаходяться одночасно в полі тіпання, може регулюватися від 15 до 45 залежно від якості вихідної трести і бажаного ступеня очищення. Застосовувати менше 15 робочих пружків в зоні тіпання недоцільно.

На діючих льонозаводах роботу тіпальної машини