Одним из основных п роцессов при подготовке древесного сырья к дальнейшей переработке является окорка лесоматериалов. От органи­зации этого процесса зависят как качественные показатели технологи­ческой щепы, так и ее выходные показатели. В настоящее время существует большое разнообразие способов и оборудования для окорки древесины [2, 15, 18 и др. ]. Наибольшее распространение получил способ окорки в барабанах периодического (типа КБ-3) и непрерывно­го (КБ-6, КБ-12) действия. Основные технические характеристики барабанов представлены в табл.2.5.

Таблица 2.5

Характеристика окорочных барабанов

Показатели Т ип барабана | КБ-3 КБ-6 КБ-12 Производительность, м3/ч 3-4 5-8 10-12 Внутренний диаметр, мм 2850 3000 3000 Длина барабана, м 3,5 7,5 15 Число секций 1 I 2 Частота вращения, мин 1 10,5 10,1 10,1 Мощность, кВт 47,9 55 110 Масса, т 20,3 35^2 67,0 Диаметр Окариваемого сырья, см 3-12 3-20 3-20 Длина Окариваемого сырья, м 0,1-1,0 0,3-1,2 0,3-1,2

Несмотря на отдельные конструктивные отличия, для барабанов характерна общность самого технологического процесса окорки, кото­рый протекает следующим образом.

Во внутреннюю полость барабана с помощью какого-либо транс­портного средства загружаются подлежащие окорке лесоматериалы. Степень загрузки, соответствующая наилучшим условиям окорки сырья, обычно составляет 0,5-0,6. При вращении барабана вокруг своей продольной оси лесоматериалы совершают хаотическое враща­тельно-поступательное движение, подвергаются механическим воз­действиям со стороны соседних лесоматериалов и стенок барабана. При этом происходит отделение коры и частично, особенно на торцах, дре­весины. При достижении необходимой степени окорки лесоматериалы выходят из барабана со стороны, противоположной загрузке. Получа­ющиеся отходы окорки в виде кусков коры и отщепов древесины выво­дятся из полости барабана через расположенные на его боковой поверхности окна на специальное транспортное устройство. Неокорен­ные лесоматериалы направляются на доокорку.

Качество окорки древесины обычно оценивают показателем сте­пени окорки [7 |:

(2.1)

Где Ук — объем коры, удаленной в процессе окорки;

Уо — объем коры в исходном сырье.

Поскольку минимально допустимое содержание коры в щепе не должно преъышать 1 % [5 ], нет необходимости в 100-процентной окор­ке древесины. Поэтому рекомендуется [1 ] окаривать сырье до требуе­мой степени окорки:

(2.2)

Где Сн — нормативное содержание коры в щепе соответствующей марки, %;

Со — содержание коры в исходном сырье, зависящее от породы и диаметра лесоматериалов, %.

Данная формула удобна для предварительных расчетов процесса окорки и позволяет избежать неоправданных затрат на подготовку сырья. Так, например, при увеличении нормы засоренности щепы ко­рой с 1 до 2% требуемая степень окорки сосновых лесоматериалов снижается с 90 до 80%.

Следует отметить, что представленные выше формулы не учиты­вают реальных потерь древесины в процессе окорки. При длительном: нахождении лесоматериалов в барабане происходит размочаливание торцев и обламывание острых кромок поленьев, в результате чего часть древесины превращается в отходы и удаляется из барабана вместе с

Корой.

Процент отходов, Пд, возрастает пропорционально времени нахож­дения лесоматериалов в барабане и в зимнее время может достигать

20-25% [2 J. Эта формула, выведенная авторами настоящего пособия, позво­ляет более точно определять требуемую степень окорки в зависимости от параметров окариваемого сырья с учетом возможных потерь древе­сины.

В связи с относительным уменьшением объема собственно древеси­ны, требуется более высокая степень окорки, которая может быть оп­ределена из следующей зависимости:

Для обеспечения качественной и быстрой обработки древесного сырья в окорочном барабане следует учитывать температурно-влажно­стное состояние древесины. Ряд авторов [2, 9, 14, 181 указывают, что наиболее благоприятным для окорки является весенний период вегета­ции. Продолжительность окорки составляет в этот период 13-18 ми­нут, а потери древесины при чистоте окорки 90-95% не превышают

1,5-1,6%. В летне-осенний период для достижения заданной степе­ни окорки продолжительность обработки необходимо увеличить вдвое, до 27-35 минут. А в зимний период при температуре -20°С продолжительность окорки увеличивается до 1,5-2,0 ч (см. табл.2.6). С целью сокращения времени окорки рекомендуется проводить гид­ротермическую обработку сырья [2,9 ].

Таблица 2.6

Режимы обработки древесины в окорочном барабане

1 Вид сырья Порода Время обработки, мин Древе­ Летом Осенью Зимой при температуре/С Сины -5 -15 -25 Круглые Сосна 10-15 20-25 40-50 55-65 50-60 Поленья Ель 12-17 25-30 55-65 90-105 115-130 (1=3...18 см Береза 15-20 30-35 45-55 65-80 60-70 Длиной 0,3 ..1,5 м Осина 10-15 25-30 35-45 50-60 45-55 Колотые Сосна 20-25 40-45 85-95 100-110 95-105 Поленья с ли­ Ель 25-30 45-50 120-130 140-155 155-170 Нией раската Береза 30-35 55-60 115-125 135-145 130-140 До 20 см длиной 0,8...1,0 м Осина 20-25 45-50 95-105 115 125 110-120

Производительность (кбм/ч) окорочных барабанов периодиче­ского действия определяется по формуле:

„ 60 жВ21^<ркпкр ^

Пч= А (и* го* и) ' (2Л)

Где ОиЬ — соответственно диаметр и длина барабана, м;

— степень загрузки, <р = 0,5-0,6; к« — коэффициент полнодревесности лесоматериалов в сегмент. е заполнения, к = 0,35-0,5; кр — коэффициент использования рабочего времени, кр = 0,8-0,85;

1з,1в — соответственно время загрузки и выгрузки сырья,

13 =116-47 мин; ^ = 21 -30 мин;

^— время окорки, мин, определяемое в зависимости от требуемой степени окорки, параметров сырья, барабана, времени года, либо по табл.2.6.

Средняя продолжительность окорки поленьев в барабане непре­рывного действия определяется по формуле:

I = —, (2.5)

П

Где п и Л1 — соответственно количество поленьев, одновременно находящихся в барабане и подаваемых в него в течение 1 мин

П = , (2.6)

Пх = 60ТРХ)'

Где О — объем одного среднего полена, м3;

З

Пч — часовая производительность, м.

Тогда

60 л И2 Ь<р кркп

4 Пч ’ ' ^

Наряду с барабанами групповой окорки древесины могут приме­няться окорочные станки [18, 21 ], позволяющие полностью удалять кору с лесоматериалов, подлежащих последующему измельчению. Особенностью применения для этой цели окорочных станков является то, ч го древесина должна поступать к ним в виде долготья. При выборе типоразмера окорочного станка следует учитывать форму и размеры обрабатываемых лесоматериалов. В основном для производства щепы используются низкокачественная древесина и тонкомерное технож >ги - ческое сырье, отличающиеся кривизной, неправильной формой повер­хности лесоматериалов и большим диапазоном диаметров.

В том случае, если окорке подлежат лесоматериалы, имеющие в основном диаметр от 6 до 24 см, то рекомендуется использовать око­рочные станки типа 2 ОК-40-1. Если же для производства щепы ис­пользуется крупномерная древесина с диаметром более 26 см, то следует применять для окорки станки 2 ОК-63-1, 2 СЖ-80-1, или О К - 100-2. Техническая характеристика этих окорочных станков представ­лена в табл.2.7.

Таблица 2.7

Характеристика окорочных станков

Параметры Модели станков 2 ОК-40-1 2 ОК-63-1 2 ОК-80-1 ОК-ЮО-2 Диаметр окариваемых лесоматериалов, см: наименьший максимальный 6 35 10 55 12 70 15 90 Наименьшая д. шна лесоматериалов, м 2,5 . 2,7 2,7 2,7 Наибольшая кривизна лесоматериалов, % 3 3 3 3 Скорость подачи, м/с 0,2-1,2 0,2-1,0 0,2-1,17 0,2-1,0 Производительность, М3/ч 12-30 14-35 30-60 — Мощность, кВт 55 65 115 84 Масса станка, кг 8500 9400 12500 19300

В реальных условиях для производства щепы могут быть отобраны лесоматериалы диаметром от 6 до 60 см. Как следует из графика рас­пределения низкокачественного сырья по диаметрам [23] (рис.2.1), при среднем объеме хл ыста ц = 0,4 м около 20% лесоматериалов будут иметь диаметр менее 10 см и не смогут быть окорены на станках с просоетом ротора более 63 см. Поэтому при 100-процентной окорке сырья с диаметром от 10 до 50 см общее содержание коры в древесине после окорки в зависимости от породы составит 3%, что позволяем получить щепу марки Ц-3.

Рис 2.1. Распределение низкокачественного древесного сырья по диаметрам в заьисимости от среднего объема хлыста