RU2771548C1 - Grinding assembly for disk mill - Google Patents
Grinding assembly for disk mill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771548C1 RU2771548C1 RU2021130226A RU2021130226A RU2771548C1 RU 2771548 C1 RU2771548 C1 RU 2771548C1 RU 2021130226 A RU2021130226 A RU 2021130226A RU 2021130226 A RU2021130226 A RU 2021130226A RU 2771548 C1 RU2771548 C1 RU 2771548C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- knives
- grinding
- knife
- angle
- equal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
- B02C7/11—Details
- B02C7/12—Shape or construction of discs
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D1/00—Methods of beating or refining; Beaters of the Hollander type
- D21D1/20—Methods of refining
- D21D1/30—Disc mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к размольным гарнитурам быстроходных ножевых дисковых мельниц для подготовки волокнистых полуфабрикатов растительного происхождения при измельчении растительных материалов, древесноволокнистых полуфабрикатов в производстве древесноволокнистых плит (ДВП), различных строительных и отделочных материалов.The invention relates to grinding sets for high-speed knife disc mills for the preparation of fibrous semi-finished products of plant origin when grinding plant materials, wood-fiber semi-finished products in the production of fibreboard, various building and finishing materials.
Известна размалывающая гарнитура дисковой мельницы, включающая роторные и статорные диски, разделенные на секторы, рабочая поверхность которых имеет периферийную фронтальную кольцевую зону, ножи, равномерно нанесенные от входной до выходной окружных кромок секторов, и межножевые канавки, закрытые поочередно со стороны окружной кромки входа в зону и выхода из нее перемычками, расположенными на вписывающихся в кольцевую площадь зоны дугах с радиусами соответственно входной и выходной окружных кромок зоны, отличающаяся тем, что каждая межножевая канавка имеет по две дополнительные перемычки, дуги которых расположены эксцентрично относительно центра дисков, со стороны входной окружной кромки секторов открытые межножевые канавки чередуются с межножевыми канавками, закрытыми дополнительными перемычками, образующими сдвоенные ножи, которые образуют две дополнительные конические кольцевые зоны, сопряженные с входной окружной кромкой периферийной фронтальной кольцевой зоны, с наклоном образующей относительно опорной плоскости секторов под углами 22-26° и 5-9° соответственно(RU, №2288313, МПК D21D 1/30, В02С 7/12, заявлено 29.12.2004 г., опубликовано 27.11.2006 г.).Known grinding headset disk mill, including rotor and stator disks, divided into sectors, the working surface of which has a peripheral frontal annular zone, knives, evenly deposited from the input to the output circumferential edges of the sectors, and interknife grooves, closed alternately from the side of the circumferential edge of the entrance to the zone and exit from it by jumpers located on arcs that fit into the annular area of the zone with radii, respectively, of the input and output circumferential edges of the zone, characterized in that each inter-knife groove has two additional jumpers, the arcs of which are located eccentrically relative to the center of the disks, from the side of the input circumferential edge sectors, open inter-knife grooves alternate with inter-knife grooves closed by additional webs forming double knives, which form two additional conical annular zones associated with the input circumferential edge of the peripheral frontal annular zone, with a generatrix slope th relative to the reference plane of the sectors at angles of 22-26° and 5-9°, respectively (RU, No. 2288313, IPC D21D 1/30, VS 7/12, declared 12/29/2004, published 11/27/2006).
Недостатком данной гарнитуры является то, что за счет идентичного исполнения рисунков рабочих поверхностей роторного и статорного дисков при сопряжении углы наклона режущих кромок ножей к радиусам, проведенным из центра дисков в точки скрещивания, противоположны по направлению, а сумма их равна углу скрещивания. Поэтому углы скрещивания режущих кромок ножей всегда существенно превышают двойной угол трения о них волокнистого материала, образуя большое количество одновременных контактов пересечения. В результате этого силы трения волокнистого материала о режущие кромки, как правило, имеют меньшие значения по сравнению с касательными составляющими окружных сил в точках скрещивания, что определяет преобладание рубящего характера силового воздействия на него со стороны контактирующих режущих кромок. Это приводит к укорочению природной длины волокна, к снижению качества его обработки, а также к более интенсивному износу размалывающих поверхностей.The disadvantage of this headset is that due to the identical execution of the patterns of the working surfaces of the rotor and stator disks, when paired, the angles of inclination of the cutting edges of the knives to the radii drawn from the center of the disks to the crossing points are opposite in direction, and their sum is equal to the crossing angle. Therefore, the angles of crossing of the cutting edges of the knives always significantly exceed the double angle of friction of the fibrous material about them, forming a large number of simultaneous intersection contacts. As a result, the friction forces of the fibrous material on the cutting edges, as a rule, have lower values compared to the tangential components of the circumferential forces at the crossing points, which determines the predominance of the chopping nature of the force effect on it from the contacting cutting edges. This leads to a shortening of the natural length of the fiber, to a decrease in the quality of its processing, as well as to more intensive wear of the grinding surfaces.
Наиболее близким по технической сущности изобретением к предлагаемому, является размольная гарнитура для дисковой мельницы, включающая роторный и статорный диски, рабочие поверхности которых разделены на секторы, снабженные параллельными прямолинейными ножами, чередующиеся с межножевыми канавками, режущая кромка параллельных ножей выполнена под углом относительно образующей единичного сектора, на ножах выполнены две прорези под углом относительно режущей кромки ножа, образуя между собой угол относительно центральной межножевой канавки (RU, №2652177, СПК В02С 7/12, D21D 1/30, заявл. 17.05.2016 г., Бюл. №12, опубл. 25.04.2018 г.).The invention closest in technical essence to the proposed one is a grinding set for a disk mill, including rotor and stator disks, the working surfaces of which are divided into sectors, equipped with parallel straight knives, alternating with inter-knife grooves, the cutting edge of the parallel knives is made at an angle relative to the generatrix of a single sector , two slots are made on the knives at an angle relative to the cutting edge of the knife, forming an angle with each other relative to the central inter-knife groove (RU, No. , published on April 25, 2018).
Недостатком известной гарнитуры является то, что:The disadvantage of the known headset is that:
- наличие единичного ножа в пределах сектора в центральной зоне выполняет в основном функцию распределения массы, но не обеспечивает равномерную предварительную обработку грубых фракций и пучков волокон, что не позволяет в полной мере интенсифицировать процесс размола, ограничивая качественные показатели волокнистого полуфабриката.- the presence of a single knife within the sector in the central zone performs mainly the function of distributing the mass, but does not provide uniform pre-treatment of coarse fractions and fiber bundles, which does not allow to fully intensify the grinding process, limiting the quality indicators of the fibrous semi-finished product.
- торцевые поверхности ножей со стороны входной окружной кромки выполнены под прямым углом к рабочей поверхности сектора. За счет этого происходит нависание и скопление волокон на входе в размалывающую полость гарнитуры, способствуя развитию гидравлических сопротивлений и затормаживанию движения потока волокнистой суспензии, что снижает интенсивность гидродинамических воздействий на волокнистый полуфабрикат, пропускную способность мельницы и энергоэффективность процесса размола в целом.- the end surfaces of the knives on the side of the input circumferential edge are made at right angles to the working surface of the sector. Due to this, overhanging and accumulation of fibers at the entrance to the grinding cavity of the headset occurs, contributing to the development of hydraulic resistance and inhibition of the movement of the fibrous suspension flow, which reduces the intensity of hydrodynamic effects on the fibrous semi-finished product, the throughput of the mill and the energy efficiency of the grinding process as a whole.
Изобретение решает задачу повышения эффективности процесса размола при измельчении растительных материалов, для получения волокнистых полуфабрикатов используемых в производстве древесноволокнистых плит (ДВП), различных строительных и отделочных материалов.The invention solves the problem of increasing the efficiency of the grinding process when grinding plant materials, to obtain fibrous semi-finished products used in the production of fiberboards (MDF), various building and finishing materials.
Технический результат заключается в повышении эффективности процесса размола и улучшении размерно-качественных характеристик древесноволокнистого полуфабриката при всех прочих равных условиях производства за счет постепенной предварительной обработки волокнистой массы, обеспечения цикличного равномерного воздействия ножей ротора и статора на волокнистую массу и ее циркуляции при прохождении через основную зону размола, а также наличия удерживающих прорезей на ножах.The technical result consists in increasing the efficiency of the grinding process and improving the dimensional and qualitative characteristics of the wood fiber semi-finished product, all other things being equal production conditions due to the gradual pre-treatment of the fibrous mass, ensuring cyclic uniform action of the rotor and stator knives on the fibrous mass and its circulation when passing through the main grinding zone , as well as the presence of retaining slots on the knives.
Указанный технический результат достигается тем, что в размольной гарнитуре для дисковой мельницы, включающей роторный и статорный диски, рабочие поверхности которых разделены на секторы, снабженные параллельными прямолинейными ножами, чередующимися с межножевыми канавками, согласно изобретению, параллельные ножи с входной окружной кромкой в форме фаски равной 30°-48°, режущая кромка которых выполнена под углом равным 13°-17° относительно образующей единичного сектора чередуются от центра к периферии с разным отношением ширины межножевой канавки к высоте ножа равным 0,75-2,7, образуют предварительную и основную зоны размола с соотношением входного и выходного радиусов равным 0,5-0,9, поверхности ножей и донные поверхности межножевых канавок предварительной зоны размола выполнены под углом равным 0°-10° относительно опорной плоскости сектора, на ножах основной зоны размола выполнены три прорези под углом равным 50°-70° относительно режущей кромки ножа, образуя между собой угол 100°-140° относительно центральной межножевой канавки.The specified technical result is achieved by the fact that in the grinding set for a disk mill, including rotor and stator disks, the working surfaces of which are divided into sectors, equipped with parallel straight knives alternating with inter-knife grooves, according to the invention, parallel knives with an input circumferential edge in the form of a chamfer equal to 30°-48°, the cutting edge of which is made at an angle equal to 13°-17° relative to the generatrix of a single sector, alternate from the center to the periphery with a different ratio of the width of the inter-knife groove to the height of the knife equal to 0.75-2.7, form the preliminary and main zones grinding with the ratio of the inlet and outlet radii equal to 0.5-0.9, the surfaces of the knives and the bottom surfaces of the inter-knife grooves of the preliminary grinding zone are made at an angle equal to 0°-10° relative to the reference plane of the sector, three cuts are made on the knives of the main grinding zone at an angle equal to 50°-70° relative to the cutting edge of the knife, forming an angle of 100°-140° between them relative to the central interknife groove.
Достигаемый технический результат обуславливается конструктивными особенностями предлагаемого рисунка рабочей поверхности гарнитуры на основании экспериментальных исследований.The achieved technical result is determined by the design features of the proposed pattern of the working surface of the headset on the basis of experimental studies.
Форма входной окружной кромки ножей, угол установки ножей ротора и статора, ширина ножа и отношение ширины межножевой канавки к высоте ножа, наличие выполненных прорезей на ножах, угол наклона поверхностей ножей и донных поверхностей межножевых канавок относительно опорной плоскости сектора в предварительной зоне, а также соотношение входного и выходного радиусов основной и предварительной зоны размола, позволяет предварительно обрабатывать грубые фракции и пучки волокон полуфабриката, равномерно транспортировать, распределять и удерживать массу в зоне основного размола, тем самым улучшить размерно-качественные показатели волокон полуфабриката за счет увеличения внутреннего и наружного фибриллирования волокна, увеличения гибкости и удельной поверхности отдельных волокон и прессмассы в целом, соответственно увеличить степень помола и содержание средней фракции волокон полуфабриката, позволяя тем самым улучшить физико-механические свойства готовой древесноволокнистой плиты.The shape of the inlet circumferential edge of the knives, the angle of installation of the rotor and stator knives, the width of the knife and the ratio of the width of the interknife groove to the height of the knife, the presence of cuts on the knives, the angle of inclination of the surfaces of the knives and the bottom surfaces of the interknife grooves relative to the reference plane of the sector in the preliminary zone, as well as the ratio the inlet and outlet radii of the main and preliminary grinding zones, allows you to pre-process coarse fractions and bundles of fibers of the semi-finished product, evenly transport, distribute and hold the mass in the main grinding zone, thereby improving the dimensional and qualitative characteristics of the fibers of the semi-finished product by increasing the internal and external fibrillation of the fiber, increase the flexibility and specific surface area of individual fibers and the press mass as a whole, respectively, increase the degree of grinding and the content of the average fiber fraction of the semi-finished product, thereby improving the physical and mechanical properties of the finished fiberboard.
При значениях угла фаски входной окружной кромки параллельных ножей со меньше 30° происходит значительное уменьшение их размалывающей поверхности, что влечет снижение разработки волокон и ухудшение их качества, при угле больше 48° происходит нависание и скопление волокон на входе в размалывающую полость гарнитуры, затормаживание движения потока волокнистой суспензии и снижение гидродинамических воздействий, что будет негативно сказываться на качестве волокна и работе гарнитуры в целом.When the chamfer angle of the inlet circumferential edge of the parallel knives is less than 30°, there is a significant decrease in their grinding surface, which leads to a decrease in the development of fibers and a deterioration in their quality, at an angle of more than 48°, overhanging and accumulation of fibers occurs at the entrance to the grinding cavity of the headset, slowing down the flow fibrous suspension and reduced hydrodynamic effects, which will adversely affect the quality of the fiber and the operation of the headset as a whole.
При значениях угла установки режущей кромки параллельных ножей относительно образующей единичного сектора а меньше 13° происходит укорочение волокна, при угле больше 17° снижается отношение длины к диаметру волокон, соответственно их удельная поверхность.When the installation angle of the cutting edge of parallel knives relative to the generatrix of a single sector a is less than 13°, the fiber is shortened, at an angle of more than 17°, the ratio of the length to the diameter of the fibers decreases, respectively, their specific surface area.
Отношение ширины межножевой канавки к высоте ножа меньше значения 0,75 способствует к забиванию канавок волокнистой массой, а при значениях больше 2,7 к ухудшению гидродинамики процесса, что будет негативно сказываться на размерно-качественных характеристиках волокна и работе гарнитуры в целом.The ratio of the width of the interknife groove to the height of the knife less than 0.75 contributes to the clogging of the grooves with fibrous mass, and at values greater than 2.7 to the deterioration of the hydrodynamics of the process, which will adversely affect the dimensional and qualitative characteristics of the fiber and the operation of the headset as a whole.
Соотношения входного и выходного радиусов меньше значения 0,5 влечет повышение удельного расхода энергии, при соотношении больше 0,9 происходит значительное уменьшение размалывающей поверхности дисков гарнитуры, что не обеспечит необходимую разработку волокна и его качество.The ratio of the input and output radii less than 0.5 leads to an increase in the specific energy consumption, with a ratio greater than 0.9 there is a significant reduction in the grinding surface of the disks of the headset, which will not provide the necessary development of the fiber and its quality.
Выполнение поверхностей ножей и донных поверхностей межножевых канавок предварительной зоны размола относительно опорной плоскости сектора под углом больше 10° нецелесообразно, так как при увеличении данного угла происходит забивание межножевого пространства волокнистым полуфабрикатом, что приводит к невозможности продвижения массы через рабочую зону гарнитуры.The execution of the surfaces of the knives and the bottom surfaces of the inter-knife grooves of the preliminary grinding zone relative to the reference plane of the sector at an angle of more than 10° is impractical, since with an increase in this angle, the inter-knife space is clogged with a fibrous semi-finished product, which leads to the impossibility of moving the mass through the working area of the headset.
При значениях угла β наклона прорезей на ножах меньше 50° появляется дополнительная режущая кромка, что приводит к укорочению (рубке) волокна, а при значениях больше 70° снижается эффект удержания массы и ее циркуляция, что будет негативно сказываться на качестве волокна и работе гарнитуры в целом.When the angle β of the inclination of the slots on the knives is less than 50°, an additional cutting edge appears, which leads to shortening (cutting) of the fiber, and at values greater than 70°, the mass retention effect and its circulation are reduced, which will adversely affect the quality of the fiber and the operation of the headset in in general.
Образование угла 100°-140° прорезями на ножах относительно центральной межножевой канавки обеспечивает удержание массы в зоне размола и ее циркуляцию, что способствует лучшей разработки поверхности волокна.The formation of an angle of 100°-140° by slots on the knives relative to the central inter-knife groove ensures the retention of the mass in the grinding zone and its circulation, which contributes to a better development of the fiber surface.
При таких значениях количество одновременных движущихся точек пересечения (контактов) ножей статора гарнитуры с ножами ротора единичного сектора равно 28-50, что способствует повышению эффективности размола, улучшению размерно-качественных характеристик полуфабриката.With such values, the number of simultaneous moving points of intersection (contacts) of the stator knives of the set with the rotor knives of a single sector is 28-50, which helps to increase the grinding efficiency, improve the dimensional and qualitative characteristics of the semi-finished product.
На фиг.1 показан сектор размольной гарнитуры, вид спереди, где α угол установки ножей, β угол установки прорезей, γ - угол, образованный прорезями относительно центральной межножевой канавки, R1 и R2 -входной и выходной радиусы предварительной зоны размола, R2 и R3 -входной и выходной радиусы основной зоны размола; на фиг.2 показано сечение А-А, где L - ширина канавки, δ - ширина ножа, h - высота ножа; на фиг.3 показано сечение Б-Б, где ω - угол фаски входной окружной кромки ножей, ψн и ψд - углы поверхностей ножей и донных поверхностей межножевых канавок предварительной зоны размола относительно опорной плоскости сектора.Figure 1 shows the grinding set sector, front view, where α is the angle of the knives, β is the angle of the slots, γ is the angle formed by the slots relative to the central inter-knife groove, R1 and R2 are the inlet and outlet radii of the preliminary grinding zone, R2 and R3 - inlet and outlet radii of the main grinding zone; figure 2 shows the section A-A, where L is the width of the groove, δ is the width of the knife, h is the height of the knife; figure 3 shows the section B-B, where ω is the angle of the chamfer of the input circumferential edge of the knives, ψ n and ψ d - the angles of the surfaces of the knives and the bottom surfaces of the inter-knife grooves of the preliminary grinding zone relative to the reference plane of the sector.
Размольная гарнитура дисковой мельницы включает, разделенные на сектора, роторный и статорный диски. Размольная гарнитура имеет две размольные зоны: центральную предварительного размола и распределения массы (I), и периферийную - основного размола (II).The grinding set of the disc mill includes, divided into sectors, rotor and stator discs. The grinding set has two grinding zones: the central one for preliminary grinding and mass distribution (I), and the peripheral one for the main grinding (II).
Рабочие поверхности секторов статора и ротора имеют одинаковый геометрический рисунок относительно друг друга. Сектор 1 состоит из параллельных прямолинейных ножей 2 с входной окружной кромкой 6 в форме фаски ω равной 30°-48°, режущая кромка которых выполнена под углом а равным 13°-17° относительно образующей единичного сектора 1.The working surfaces of the stator and rotor sectors have the same geometric pattern relative to each other. Sector 1 consists of parallel
Входная окружная кромка в форме фаски 6 ножей 2 выполнена с целью равномерного и беспрепятственного транспортирования полуфабриката в зону размола, повышения гидродинамики процесса и эффективности работы гарнитуры в целом.The input circumferential edge in the form of a
На рабочей поверхности сектора размольной гарнитуры 1 между ножами 2 шириной δ и высотой h выполнены межножевые канавки 4 шириной L с различным отношением L/h от центра к периферии, образуя предварительную I и периферийную II зоны размола с входными R1, R2 и выходными радиусами R2 и R3, соответственно.On the working surface of the grinding set sector 1 between the
В предварительной зоне I поверхности ножей 2 и донные поверхности межножевых канавок 4 выполнены под углом, соответственно ψн и ψд равным 0-10° относительно опорной плоскости 5 сектора размольной гарнитуры 1.In the preliminary zone I, the surfaces of the
Ножи 2 в предварительной зоне I выполнены с целью постепенной предобработки грубых фракций и пучков волокон полуфабриката, равномерной их подачи и распределения в основную зону размола, увеличения отношения длины к диаметру волокон, соответственно улучшения размерно-качественных характеристик волокон и фракционного состава полуфабриката.
На ножах 2 основной зоны II выполнены три прорези 3 шириной ι под углом β равным 50°-70° относительно режущей кромки ножа, образуя между собой угол 100°-140° относительно центральной межножевой канавки.On the
Прорези 3 выполнены с целью циркуляции и удержания массы в зоне размола, увеличения степени помола и отношения длины волокон к их диаметру, улучшения размерно-качественных характеристик и фракционного состава полуфабриката.
При этом количество движущихся точек пересечения (контактов) ножей ротора с ножами статора равно 28-50 шт. в пределах единичного сектора, поверхность размола равна 0,1-0,16 м2, секундная режущая длина и циклическая элементарная длина размольной гарнитуры равны 93646-145256 м/с и 13,57-16,35 м, соответственно, улучшается фракционный состав полуфабриката увеличивается отношение длины к диаметру волокон, доля средней фракции волокон в общей массе.In this case, the number of moving points of intersection (contacts) of the rotor knives with the stator knives is 28-50 pcs. within a single sector, the grinding surface is 0.1-0.16 m 2 , the second cutting length and the cyclic elementary length of the grinding set are 93646-145256 m/s and 13.57-16.35 m, respectively, the fractional composition of the semi-finished product is improved the ratio of the length to the diameter of the fibers increases, the proportion of the average fraction of fibers in the total mass.
Размольная гарнитура работает следующим образом:The grinding set works as follows:
При размоле волокна собираются слоями на передней кромке ножа 2 предварительной зоны I, где они подвергаются действию сил резанья, трения и сжатия, где, равномерно распределяются и транспортируются в основную зону II размола.During grinding, the fibers are collected in layers on the leading edge of the
При размоле волокна собираются слоями на передней кромке ножа 2 размольной гарнитуры, образуя нависающий слой, где они подвергаются действию сил резанья, трения и сжатия. В результате происходит их сплющивание и закручивание, а на поверхности волокна образуется тонкая, способная к связеобразованию волокнистая структура (фибриллирование). Постепенная обработка грубых фракций и пучков волокон, равномерное их распределение и транспортировка в основную зону размола обеспечивается за счет наличия предварительной зоны размола, образуемой ножами 2 с входной окружной кромкой в форме фаски 6. Интенсивная циркуляция и удержание массы в зоне размола осуществляется за счет выполненных прорезей 3 на ножах.During grinding, the fibers are collected in layers on the leading edge of the
Были проведены экспериментальные исследования с использованием гарнитуры с различной геометрией размольных ножей.Experimental studies were carried out using a set with different geometry of grinding knives.
Количество одновременно движущихся точек пересечения (контактов) ножей ротора с ножами статора в примерах равно 28-50 шт. в пределах единичного сектора, поверхность размола равна 0,1-0,16 м2, секундная режущая длина равна 93646-145256 м/с, циклическая элементарная длина размольной гарнитуры равна 13,57-16,35 м. Исследования проводились при всех прочих равных условиях.The number of simultaneously moving intersection points (contacts) of the rotor knives with the stator knives in the examples is 28-50 pcs. within a single sector, the grinding surface is 0.1-0.16 m 2 , the second cutting length is 93646-145256 m/s, the cyclic elementary length of the grinding set is 13.57-16.35 m. The studies were carried out with all other things being equal conditions.
1. Пример 1. Рисунок размольной гарнитуры имеет следующие параметры: угол фаски входной окружной кромки ножей ω=48°, угол установки режущей кромки параллельных ножей относительно образующей единичного сектора α=13°, угол прорезей относительно режущих кромок ножей β=55°, образующих между собой угол 110° относительно центральной межножевой канавки, отношение ширины межножевой канавки к высоте ножа в I и II зонах размола L/hI=2 и L/hII=2, угол поверхностей ножей и донных поверхностей межножевых канавок относительно опорной плоскости сектора в зоне I ψн=2° и ψд=2°, соотношение входных и выходных радиус I и II зон размола R1/R2=0,80 и R2/R3=0,80. Древесноволокнистая масса степенью помола=10 ДС, отношением длины к диаметру волокон La/da=26,6, содержание в общей массе волокон крупной фракции Вк=48%, средней фракции ВC=32%, мелкой ВM=20%, концентрацией массы 3%, объемом древесноволокнистой массы 40 литров (1200 гр. а.с.в. + 38,8 литров воды), при температуре 70°С подается в размольную камеру дисковой мельницы. В размольной камере происходит процесс размола, при котором древесные волокна подвергаются действию сил трения, сжатия, происходит частичное укорачивание волокна и его фибриллирование, изменяется фракционный состав получаемой массы. После размола визуально производят оценку качества помола древесноволокнистой массы, а также с помощью специальных приборов (дефибратор-секунда, ситовый фракционатор, цифровой микроскоп) определяют: степень помола (ДС), фракционный состав (Вк, Вс, Вм), отношение длины к диаметру волокон (La/da), характеризующие качество готового полуфабриката и эффективность процесса размола.1. Example 1. The drawing of the grinding set has the following parameters: the chamfer angle of the input circumferential edge of the knives ω=48°, the angle of installation of the cutting edge of the parallel knives relative to the generatrix of the single sector α=13°, the angle of the slots relative to the cutting edges of the knives β=55°, forming between themselves an angle of 110° relative to the central interknife groove, the ratio of the width of the interknife groove to the height of the knife in grinding zones I and II L/h I =2 and L/h II =2, the angle of the surfaces of the knives and the bottom surfaces of the interknife grooves relative to the reference plane of the sector in zone I ψ n =2° and ψ d =2°, the ratio of inlet and outlet radius I and II grinding zones R1/R2=0.80 and R2/R3=0.80. Wood-fiber mass, degree of grinding=10 DS, ratio of length to fiber diameter L a /d a = 26.6, content in the total mass of fibers of coarse fraction Vk = 48%, medium fraction B C = 32%, fine B M = 20%, with a mass concentration of 3%, a volume of wood fiber mass of 40 liters (1200 gr. a.d.m. + 38.8 liters of water), at a temperature of 70 ° C is fed into the grinding chamber of a disk mill. In the grinding chamber, the grinding process takes place, during which the wood fibers are subjected to the action of friction forces, compression, the fiber is partially shortened and fibrillated, and the fractional composition of the resulting mass changes. After grinding, the quality of pulp grinding is visually assessed, and also with the help of special instruments (defibrator-second, sieve fractionator, digital microscope) the following is determined: the degree of grinding (DS), fractional composition (Vk, Vs, Vm), the ratio of the length to the diameter of the fibers (L a /d a ), characterizing the quality of the finished semi-finished product and the efficiency of the grinding process.
2. Пример 2. Рисунок размольной гарнитуры имеет следующие параметры: угол фаски входной окружной кромки ножей ω=35°, угол установки режущей кромки параллельных ножей относительно образующей единичного сектора α=15°, угол прорезей относительно режущих кромок ножей β=60°, образующих между собой угол 120° относительно центральной межножевой канавки, отношение ширины межножевой канавки к высоте ножа в I и II зонах размола L/hI=2,7 и L/hII=0,75, угол поверхностей ножей и донных поверхностей межножевых канавок относительно опорной плоскости сектора в зоне I ψн=8° и ψд=8°, соотношение входных и выходных радиусов I и II зон размола R1/R2=0,87 и R2/R3=0,75. Ход эксперимента и процесс размола в данном примере происходят идентично, как в примере 1. В результате размола наблюдается внешнее и внутреннее фибриллирование волокна, при измельчении крупной фракции до 15%, увеличивается доля средней фракции до 53% и мелкой фракции волокна до 31%, что свидетельствует о преобладании в общей массе длинных и гибких волокон с высоким отношением длины к их диаметру до 100, в соответствии чего, улучшается степень помола и фракционный состав полуфабриката.2. Example 2. The drawing of the grinding set has the following parameters: the chamfer angle of the input circumferential edge of the knives ω=35°, the angle of installation of the cutting edge of the parallel knives relative to the generatrix of the single sector α=15°, the angle of the slots relative to the cutting edges of the knives β=60°, forming between themselves an angle of 120 ° relative to the central interknife groove, the ratio of the width of the interknife groove to the height of the knife in grinding zones I and II L / h I = 2.7 and L / h II = 0.75, the angle of the surfaces of the knives and the bottom surfaces of the interknife grooves relative to the reference plane of the sector in zone I ψ n =8° and ψ d =8°, the ratio of the input and output radii of I and II grinding zones R1/R2=0.87 and R2/R3=0.75. The course of the experiment and the grinding process in this example are identical, as in example 1. As a result of grinding, external and internal fibrillation of the fiber is observed, when grinding the coarse fraction to 15%, the proportion of the medium fraction increases to 53% and the fine fraction of the fiber to 31%, which indicates the predominance in the total mass of long and flexible fibers with a high ratio of length to their diameter up to 100, in accordance with which, the degree of grinding and the fractional composition of the semi-finished product are improved.
Примеры 3-5 аналогичны примерам 1 и 2. Результаты исследований, полученные в ходе экспериментов при изменении геометрических параметров гарнитур, изменение угла фаски входной окружной кромки ножей, угла установки режущей кромки параллельных ножей относительно образующей единичного сектора, угла прорезей относительно режущих кромок ножей, образующих между собой угол относительно центральной межножевой канавки, отношения ширины межножевой канавки к высоте ножа в I и II зонах размола, угла поверхностей ножей и донных поверхностей межножевых канавок относительно опорной плоскости сектора в зоне I, соотношения входных и выходных радиусов зон размола представлены в таблице 1.Examples 3-5 are similar to examples 1 and 2. The results of the studies obtained in the course of experiments when changing the geometric parameters of the sets, changing the chamfer angle of the input circumferential edge of the knives, the angle of the cutting edge of the parallel knives relative to the generatrix of a single sector, the angle of the slots relative to the cutting edges of the knives forming between themselves the angle relative to the central interknife groove, the ratio of the width of the interknife groove to the height of the knife in grinding zones I and II, the angle of the surfaces of the knives and the bottom surfaces of the interknife grooves relative to the reference plane of the sector in zone I, the ratio of the inlet and outlet radii of the grinding zones are presented in Table 1.
Как видно из данных таблицы входе эксперимента, в результате размола древесноволокнистой массы при всех прочих равных условиях фиксировались: время размола (tразм.), степень помола (ДС), фракционный состав волокон (Вк, Вс, Вм), отношение длины к диаметру волокон (La/da). На основании выбранных геометрических параметров рисунка размольных гарнитур и размерно-качественных показателей готовых полуфабрикатов, полученных на них, представлены в выше указанных примерах, согласно известным методикам были рассчитаны такие параметры, как количество точек пересечения (контактов) ножей статора гарнитуры с ножами ротора, поверхность размола, секундная режущая длина и циклическая элементарная длина, подтверждающие эффективность заявленной гарнитуры.As can be seen from the data in the table at the entrance of the experiment, as a result of grinding the wood fiber mass, all other things being equal, the following were recorded: grinding time (tsize), grinding degree (DS), fractional composition of the fibers (Vk, Vs, Vm), the ratio of the length to the diameter of the fibers ( L a /d a ). Based on the selected geometrical parameters of the pattern of the grinding sets and the dimensional and qualitative indicators of the finished semi-finished products obtained on them, are presented in the above examples, according to known methods, parameters such as the number of intersection points (contacts) of the stator knives of the set with the rotor knives, the grinding surface , second cutting length and cyclic elementary length, confirming the effectiveness of the claimed headset.
Результаты исследований, подтверждающие эффективность процесса размола показаны выше в примерах. Экспериментальные данные показывают, что в процессе размола волокна собираются слоями на передней кромке ножа, где они подвергаются действию сил трения и сжатия. В результате происходит их сплющивание и закручивание, а на поверхности волокна образуется тонкая, способная к связеобразованию волокнистая структура, что подтверждают высокие показатели качества готового полуфабриката.The results of studies confirming the effectiveness of the grinding process are shown in the examples above. Experimental data show that during the refining process, the fibers are collected in layers at the leading edge of the knife, where they are subjected to frictional and compressive forces. As a result, they are flattened and twisted, and a thin fibrous structure capable of bonding is formed on the surface of the fiber, which is confirmed by the high quality indicators of the finished semi-finished product.
За счет уменьшения количества одновременно движущихся точек режущих кромок статора и ротора, увеличения поверхности размола, секундной режущей длины и циклической элементарной длины размольной гарнитуры улучшается фракционный состав волокон, увеличивается степень помола и отношение их длины к диаметру. Фракционный состав волокон улучшается, при снижении крупной фракции (Вк) до 15-20% и некоторым образованием мелкой фракции (Вм) до 31-34% преимущественное содержание доли средней фракции (Вс) в общей массе достигает 46-53%, показатель отношения длины к диаметру волокон (La/da) достигает 80-100. Прирост степени помола (ДС) древесноволокнистого полуфабриката достигает 22-27 ДС, предел прочности при статическом изгибе (Рr) ДВП, изготовленной из такого древесноволокнистого полуфабриката, составляет 38-48 МПа.By reducing the number of simultaneously moving points of the cutting edges of the stator and rotor, increasing the grinding surface, the second cutting length and the cyclic elementary length of the grinding set, the fractional composition of the fibers improves, the degree of grinding and the ratio of their length to diameter increase. The fractional composition of the fibers improves, with a decrease in the coarse fraction (Vc) to 15-20% and some formation of a fine fraction (Vm) up to 31-34%, the predominant content of the medium fraction (Vs) in the total mass reaches 46-53%, the length ratio to the diameter of the fibers (L a /d a ) reaches 80-100. The increase in the degree of grinding (DS) of the wood fiber semi-finished product reaches 22-27 DS, the static bending strength (Pr) of fiberboard made from such a wood fiber semi-finished product is 38-48 MPa.
В таблице 2 приведены основные расчетные параметры аналога, прототипа и предлагаемой размольных гарнитур, характеризующие их эффективность, показатели качества помола и прочности ДВП.Table 2 shows the main design parameters of the analogue, prototype and proposed grinding sets, characterizing their efficiency, grinding quality and fiberboard strength.
Как видно из данных таблицы предлагаемый рисунок размольной гарнитуры в сравнении с аналогом и прототипом, характеризуется меньшим количеством точек пересечения режущих кромок ножей статора с ножами ротора, высокими значениями величины секундной режущей длины и более высокими значениями циклической элементарной длины ножевой гарнитуры, чем прототип и аналог размольной гарнитуры, используемый в производстве ДВП.As can be seen from the data in the table, the proposed drawing of the grinding set, in comparison with the analogue and the prototype, is characterized by a smaller number of points of intersection of the cutting edges of the stator knives with the rotor knives, high values of the second cutting length and higher values of the cyclic elementary length of the knife set than the prototype and analogue of the grinding headset used in the production of fiberboard.
Использование предлагаемого рисунка размольной гарнитуры позволяет улучшить размерно-качественные показателиThe use of the proposed drawing of the grinding set allows you to improve the dimensional and quality indicators
древесноволокнистой массы и физико-механические свойства готовой плиты. При такой конструкции размалывающей гарнитуры, среднее количество одновременно движущихся точек пересечения (контактов) ножей ротора с ножами статора равно 28-50, что способствует повышению эффективности размола, увеличивается удельная рабочая поверхность размола, что приводит к увеличению значения не только параметра секундной режущей, но и элементарной циклической длины - основных параметров, характеризующих качество помола. Это способствует получению древесноволокнистого полуфабриката высокого качества с преобладанием длинноволокнистой фракции с наличием внутреннего и наружного фибриллирования, увеличению отношения длины к диаметру волокон, соответственно их гибкости и удельной поверхности, как отдельных волокон, так и прессмассы в целом при всех прочих равных условиях производства ДВП.wood fiber mass and physical and mechanical properties of the finished board. With this design of the grinding set, the average number of simultaneously moving points of intersection (contacts) of the rotor knives with the stator knives is 28-50, which helps to increase the grinding efficiency, the specific working surface of the grinding increases, which leads to an increase in the value of not only the second cutting parameter, but also elementary cyclic length - the main parameters characterizing the quality of grinding. This contributes to the production of a high-quality wood-fiber semi-finished product with a predominance of a long-fiber fraction with the presence of internal and external fibrillation, an increase in the length-to-diameter ratio of the fibers, respectively, their flexibility and specific surface, both of individual fibers and of the press mass as a whole, with all other equal conditions for the production of fiberboard.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021130226A RU2771548C1 (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Grinding assembly for disk mill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021130226A RU2771548C1 (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Grinding assembly for disk mill |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2771548C1 true RU2771548C1 (en) | 2022-05-05 |
Family
ID=81458881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021130226A RU2771548C1 (en) | 2021-10-15 | 2021-10-15 | Grinding assembly for disk mill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2771548C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2819370C1 (en) * | 2023-08-12 | 2024-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СИБИРСКИЙ РАЗМОЛ" | Disc mill grinding set |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5863000A (en) * | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Durametal Corporation | Refiner plate with steam relief pockets |
| RU2288038C1 (en) * | 2005-08-25 | 2006-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Канский Машиностроительный завод "Сегмент" | Milling set for disk mill |
| US8573521B2 (en) * | 2007-05-31 | 2013-11-05 | Andritz Inc. | Refiner plates having steam channels and method for extracting backflow steam from a disk refiner |
| RU160973U1 (en) * | 2015-05-14 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) | MILLING DISC MILL HEADSET |
| RU2652177C2 (en) * | 2016-05-17 | 2018-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Disc mill grinding headset |
-
2021
- 2021-10-15 RU RU2021130226A patent/RU2771548C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5863000A (en) * | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Durametal Corporation | Refiner plate with steam relief pockets |
| RU2288038C1 (en) * | 2005-08-25 | 2006-11-27 | Открытое Акционерное Общество "Канский Машиностроительный завод "Сегмент" | Milling set for disk mill |
| US8573521B2 (en) * | 2007-05-31 | 2013-11-05 | Andritz Inc. | Refiner plates having steam channels and method for extracting backflow steam from a disk refiner |
| RU160973U1 (en) * | 2015-05-14 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) | MILLING DISC MILL HEADSET |
| RU2652177C2 (en) * | 2016-05-17 | 2018-04-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Disc mill grinding headset |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2819370C1 (en) * | 2023-08-12 | 2024-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СИБИРСКИЙ РАЗМОЛ" | Disc mill grinding set |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103806322B (en) | Stator refiner plate element with bending abrasive stick and zigzag leading edge | |
| RU2452805C2 (en) | Plate of refiner for production of mechanical wood pulp having curved grinding knives having front side walls with jags, and method for production of plates | |
| US10487450B2 (en) | Rotor refiner plate element for counter-rotating refiner having curved bars and serrated leading edges | |
| KR101046462B1 (en) | Refiner plate with high strength, high performance bars | |
| RU2594521C2 (en) | Plate element of conical rotor refiner with curved bars and serrated leading sidewalls | |
| US5362003A (en) | Refining segment | |
| US7419112B2 (en) | Refining surface and a blade segment for a refiner | |
| US5683048A (en) | Refining elements | |
| DE69501554T2 (en) | REFINER DISC WITH ALTERNATING DEPTH GROOVES | |
| EP2723940B1 (en) | Method and apparatus for fibrillation of cellulose containing materials | |
| RU160973U1 (en) | MILLING DISC MILL HEADSET | |
| RU2771548C1 (en) | Grinding assembly for disk mill | |
| RU2652177C2 (en) | Disc mill grinding headset | |
| RU2819370C1 (en) | Disc mill grinding set | |
| RU138257U1 (en) | MILLING DISC MILL HEADSET | |
| RU2262384C1 (en) | Crushing tackle of the disk mill | |
| FI121887B (en) | Mechanical pulp as well as system and method for manufacturing the mechanical pulp | |
| Mankinen | Impacts of reject lines integration on pressure groundwood pulp quality | |
| RU2173367C2 (en) | Milling outfit of disk mill | |
| RU2288313C2 (en) | Milling set for disk mill | |
| RU2292239C1 (en) | Milling fittings for disk-type mill | |
| Fernando et al. | Exploring mechanisms of fibre development during HC-and LC refining of mechanical pulps that govern pulp and paper properties | |
| NZ617265B (en) | Stator Refiner Plate Element Having Curved Bars and Serrated Leading Edges |