1.1.2 Сортировка стружки

Сортирование стружки выполняется после стадии ее сушки с целью отделить от кондиционной стружечной массы излишние пыль и крупные куски [2, с. 108].

Для отделения крупных частиц, а также разделения кондиционной стружки по фракциям и при необходимости выделения пыли и мелких частиц применяют механические или пневматические сепараторы (сортировки). Выбор типа сортировки определяется тем параметром стружки, по которому требуется разделить смесь стружечного материала.

В механических сортировках стружки разделяется по длине и ширине частиц в соответствии с размерами ячеек. Разделения стружки по толщине практически не происходит. Поэтому на механических сортировках отделяют от кондиционной стружки только крупные частицы и пыль вместе с зернистыми частицами. Механическое сортирование отделяет от стружки крупные, мелкие зернистые частицы и пыль. Процесс разделения смеси стружечного материала воздушным потоком (пневматическое сортирование) основан на разности скорости витания различных древесных частиц, которая зависит от формы частиц и их массы.

С учетом достоинств и недостатков различных сортировок на большинстве современных предприятий по производству ДСтП проводят вначале разделение смеси стружечного материала на механических ситовых сортировках, затем разделение на пневматических сепараторах.

Виды механической сортировки стружек. Механические сортировки хотя и не отличаются высокой точностью, однако применяются довольно широко, особенно там, где при формировании ковра стружка для наружных слоев дополнительно фракционируется пневматическим способом. Конструктивно механический сепаратор представляет собой устройство с горизонтальными или наклонными колеблющимися (вибрационными или полувибрационными) ситами, которые обычно изготовляются из перфорированных стальных листов.

Сортирующие устройства, основанные на механическом способе разделения стружек, в зависимости от кинематики привода различают:

– вибрационные (виброгрохоты);

– качающиеся (гирационные);

– барабанные (вращающиеся);

– инерционные.

Принципиальные схемы механических сортирующих устройств приведены на рисунке 1.3 [4, с. 100].

а – вибрационный грохот с эксцентриковым приводом; б – то же с вибратором; в – качающийся грохот с двухмерным движением; г – барабанная сортировка д ­– инерционная сортировка с игольчатым валиком; е – то же с разбрасывающей или движущейся лентой

Рисунок 1.3 – Схема механических сортирующих устройств

Вибрационные сортировки (виброгрохоты) имеют наклонный ситовой короб, привод которого осуществляется при помощи эксцентрикового привода (рисунок 1.3, а) или вибратора (рисунок 1.3, б). Ситовой короб устанавливается на пружинные опоры (рессоры). В коробе натягивается один или два ряда плоских сит. Угол наклона сит рекомендуется в пределах 15—30°. Под действием вибратора корпус совершает колебательное движение, при этом просеиваемый материал подбрасывается вверх и перемещается вдоль по наклонной плоскости сита.

Качающиеся (гирационные) сортировки (рисунок 1.3, в) состоят из двух или трех рядов плоских сит, закрепленных в коробе и приводимых в колебательное движение в горизонтальной плоскости при помощи вертикального эксцентрикового вала или шатунно-кривошипного механизма. В качающихся сортировках с двухмерным движением (рисунок 1.3, в) плоский ситовой короб установлен наклонно на шарнирной опоре и приводится в продольное колебательное движение в горизонтальной плоскости при помощи шатунно-кривошипного механизма. Просеиваемый материал получает продольное перемещение на наклонных ситах, и при этом сито совершает двухмерное движение с переходом от горизонтального в вертикальное направление вследствие наклона сит.

Барабанные сортировки (рисунок 1.3, г) представляют сито цилиндрической формы, вращающееся на валу, установленном наклонно в сторону выхода просеиваемых стружек. Ситовой цилиндр (барабан) состоит из отдельных составных по длине секций сит с заданными размерами отверстий (ячеек). Ситовая секция барабана со стороны подачи стружек имеет размер отверстий, предназначенный для отделения мелкой фракции, а последующие секции сит — для получения более крупных фракций стружек. С последней секции барабана сходят крупные стружки, не прошедшие через отверстия ситовых секций. Сортировка стружек в ситовом барабане обеспечивается за счет пересыпания по внутренней поверхности барабана в процессе его вращения и перемещения по наклону в сторону выхода. Количество получаемых фракций стружек определяется количеством ситовых секций в барабане с заданными размерами отверстий (ячеек). Качество рассева стружек в барабанных сортировках и пропускная их способность зависят от размера (длины и диаметра) барабана, угла наклона к горизонту и скорости вращения барабана.

Инерционные механические сортировки работают на принципе бросания древесных частиц в горизонтальной плоскости при помощи вращающегося игольчатого валика (рисунок 1.3, д) или движущейся транспортерной ленты (рисунок 1.3, е). Стружки различной формы и размеров, вследствие неодинаковости их массы, после бросания и придания им определенной инерционной силы подвергаются различной силе торможения при полете в воздушной среде. Благодаря этому стружки с большей массой, получившие соответствующую инерционную силу, описывают траекторию большей длины, чем стружки с меньшей массой. В результате стружки, в зависимости от их размера (массы), разделяются на различные фракции. При фракционировании стружек с игольчатыми вальцами окружная скорость вальца должна быть 5–8 м/сек. и высота траектории падения стружек 0,8–1,2 м. При применении для бросания стружек ленточного транспортера скорость его движения должна быть не менее 7 м/сек, чтобы обеспечить качественное разделение стружек на фракции.

Современные устройства для механического сортирования стружки. Гирационная установка EVOscreen [3] разработана специально для производства продукции высокой производительности и представлена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 – EVOscreen

Это сортировка выполнена с подвесными тросами. Данное оборудование доступно в трех размерах и настроено на получение четырех или пяти фракций.

Функции:

• горизонтальное колебательное движение под углом 8°;

• доступна опция механического изменения наклона (MIC);

• интегрированная система беспламенной защиты от взрыва (IFER);

– сита оснащены разрывными дисками для прямого сброса давления, установленными на каждом сите;

• возможность использования сит с очищающими резиновыми шариками;

• разгрузочные лотки;

– установлены дождевые покрытия для выдержки любых погодных условий.

На рисунке 1.5 наглядно продемонстрирована сортировка стружки на четыре фракции.

Рисунок 1.5 – Наглядная сортировка стружки

Вибрационная сортировка ClassiScreen сортирует материал по толщине с помощью зазоров между сортировочными роликами. Материал просеивается на заданные фракции, включая мелкую фракцию, кондиционную фракцию, пылевидную и крупную фракции. Определение фракций осуществляется с помощью регулируемых зазоров, глубины рисунка валков и скорости вращения валков. Грохот настраивается в соответствии с потребностями процесса. Данная сортировка приведена на рисунке 1.6 [3].

Рисунок 1.6 – Сортировка ClassiScreen

Основные преимущества:

– высокая точность просеивания благодаря высокоточным сортировочным роликам;

– надежная система двойного привода без засорения;

– эффективное просеивание по толщине;

– высокая производительность на одну зону просеивания;

– низкое энергопотребление, затраты на техническое обслуживание, выбросы пыли и уровень шума.

Технические возможности

– для различных применений доступны различные выставки глубины расположения валков;

– доступна установка дисковых валков для разделения более крупных фракций;

– зазоры между валками можно регулировать индивидуально в соответствии с требованиями применения;

– скорость вращения валков регулируется с помощью системы привода с частотным преобразователем.

Компания PAL наряду с Dieffenbcaher предложила свою ситовую сортировку – Hydrostatic Screens, которая обладает следующими характеристиками:

– полностью инновационная, легкая и модульная конструкция;

– гидравлическая система подвески и низкий коэффициент трения для опоры ситовой коробки;

– верхний и нижний балансиры с вращающимся противовесом, которые обеспечивают конструкции только вращательное движение и устраняют любые проблемы с «качкой»;

– контролируемое и регулируемое вращательное движение ситовой коробки;

– машина может иметь одну или две ступени просеивания, каждая из которых содержит до 4 просеивающих линий;

– можно получить от 2 до 5 фракций просеянного материала;

– сита изготовлены из нержавеющей стали.

Гидростатический грохот представлен на рисунке 1.7[5].

0 – подача; 1, 2, 3, 4 – фракции; М1 – электрический двигатель грохота; М2 – привод гидростатической подвески

Рисунок 1.7 – Гидростатический грохот фирмы PAL

На рисунке 1.8 показано исполнение устройства, его количество сит и фракций в зависимости от модели грохота.

Рисунок 1.8 – Исполнение выходных отверстий в зависимости от модели грохота

Основные достоинства:

– нет необходимости в необычных или специальных конвейерах;

– гидростатические подвески более долговечны, эффективны и экономичны, чем традиционные системы с упругими деталями;

– низкие затраты на техническое обслуживание;

– минимальная установленная нагрузка;

– нужны легкие фундаменты;

– очень высокая производительность просеивания благодаря высокой скорости вращения;

– быстрая и простая замена сит.

Другой принцип отделения мелкой фракции из стружки использован в барабанной сортировке (рисунок 1.9), из которой мелочь при вращении барабана просеивается через натянутое на него сито [6].

Рисунок 1.9 – Схема барабанной сортировки

Имеется прочная конструкция барабана для тяжелых условий эксплуатации. Впускное и выпускное кольца из усиленной стальной пластины. Возможна установка вращающихся щеток для самоочистки. Возможна гидравлическая система подъема барабана. Также возможна установка встроенных разгрузочных лент для мелких и крупных частиц для экономии места. Регулировка скорости вращения барабана 5–15 об/мин.

Барабанная сортировка имеет следующие преимущества:

− сменные просеивающие пластины для универсальных решений просеивания с минимальным временем настройки;

− свободный доступ к барабану при открытии больших боковых дверей;

− беспроблемное обслуживание, легкий доступ ко всем силовым агрегатам и простая система замены барабана;

− высокая эффективность.

Барабанная сортировка типа HST компании HOMBAK представлен на рисунке 1.10 [7].

Рисунок 1.10 – Барабанная сортировка типа HST

Исходными материалами являются стружка, опилки, щепа, негабаритная стружка (OSB и пластины). Вращающийся барабан с ситом со специальной крышкой сита обеспечивает высокую степень разделения и бережное рассевание благодаря большой поверхности сита. Отсев можно проводить отдельно на мелкий материал и полезный материал.

Все сита регулируется. Покрытие сит помещено в легко заменяемые рамки. Это гарантирует, что время простоя значительно сокращается. Просеивание проводится до трех фракций.

Анализ литературных источников показывает, что имеется достаточно широкий спектр способов механического сортирования.