Для отправки ваших публикаций, пожалуйста, зарегистрируйтесь.

Если Вы уже зарегистрированы, то авторизуйтесь на сайте.


  1. Вход или регистрация
  1. Подписка

Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
2 декабря 2016             

Авторы: Григорьев Игорь, Тихонов Иван
 
В настоящее время, ситуация складывается таким образом, что большая часть научно-технических и опытно-конструкторских разработок в области лесного машиностроения выполняется силами профессорско-преподавательского состава отраслевых вузов на личном энтузиазме.
 
К сожалению, из-за разрыва связей с большой частью отраслевых машиностроительных предприятий, случившегося в годы наибольшего экономического упадка в отрасли, научно-технические и опытно-конструкторские разработки, выполненные сотрудниками вузов, часто пишутся «на полку» и не находят своих потребителей в отрасли.
 
При такой ситуации становится маловероятной инновационная модель развития экономики, декларируемая на различных уровнях государственной власти. Поскольку инновация (англ. innovation) - это внедренное новшество, обеспечивающее качественный рост эффективности процессов или продукции, востребованное рынком.
 
Описанные в статье новые технические решения разработаны сотрудниками Лесоинженерного факультета СПбГЛТУ в рамках ведущей научно-педагогической школы Санкт-Петербурга «Инновационных разработок в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства».
 
Авторы надеются, что технические решения, представленные в статье, привлекут внимание представителей отрасли. Кроме того, авторы будут рады сотрудничеству с заинтересованными лицами для внедрения разработок в производство и использование в лесной отрасли.
 
За последние 70 лет в лесах Российской Федерации наблюдаются существенные изменения, связанные, прежде всего, с изменением средней формулы породного состава в пользу малоценных мягколиственных пород, которые приходят на смену хвойных лесов естественной генерации. Так, например, по данным Лесного плана Вологодской области (2007 г.), за период с 1961 г. по 2006 г. площадь насаждений с преобладанием хвойных пород в этом субъекте РФ уменьшилась на 9,3% за счет древостоев ели. Уменьшение площади еловых насаждений явилось результатом их интенсивной эксплуатации и последующего естественного облесения части вырубок березой и осиной.
 
Процессу смены пород в значительной степени способствовали несоблюдение лесозаготовителями лесоводственных требований при проведении заготовки древесины (не всегда сохранялся подрост, не оставлялись обсеменители и часто нарушались другие правила), а также лесные пожары.
 
Площадь мягколиственных насаждений увеличилась на 37,6%, за счет березы и осины, возникших на вырубках из-под ели.
 
В результате интенсивной лесоэксплуатации площадь спелых и перестойных хвойных насаждений уменьшились на 16,1%, а их запас – на 24,7%. В мягколиственных же хозсекциях площадь спелых и перестойных древостоев увеличилась на 208,1%, а их запас – на 297,6%, что является следствием слабой эксплуатации березовых и осиновых насаждений.
 
Анализ лесных планов других субъектов РФ позволяет утверждать, что эта тенденция свойственна для всех освоенных лесных массивов.
 
Вместе с тем, хвойные являются главными породами на большей части лесопокрытой территории России. Во всяком случае, в той ее части, которая относится к зоне хвойных бореальных лесов. В качестве исключения можно привести арендные базы фанерных комбинатов, основным сырьем для которых, обычно, является береза.
 
Проблема смены естественных хвойных насаждений мягколиственными последующих генераций связана как с естественными, так и с экономическими факторами.
 
К естественным факторам, относится, прежде всего, меньшая продолжительность класса возраста и, соответственно, большая скорость роста мягколиственных пород, по сравнению с хвойными.
 
В европейской части России продолжительность оборота рубки мягколиственных пород в два раза меньше, чем хвойных. А при порослевом происхождении последующей генерации мягколиственной породы, например, осины, продолжительность оборота рубки в четыре раза меньше, чем у хвойных.
 
Этим обстоятельством активно пользуются за рубежом при создании так называемых энергетических насаждений (или энергетических лесов), которые представляют собой плантации высаженных плотнее, чем обычно, быстрорастущих деревьев и кустарников (ивы корзиночной и козьей, тополя осинообразного, волосистоплодного и канадского, ясеня, ольхи, акации и др.) специально выращиваемых в энергетических целях для последующего производства биотоплива. Оборот рубки энергетических лесов составляет обычно от 4-х до 7-ми лет (как правило, с применением полива и внесением удобрений). При этом прирост фитомассы в 4-6 раз превышает обычное значение для естественно растущих лесов. Встречаются утверждения, что с такого энергетического леса можно собирать до 7 тонн/гектар древесной фитомассы в год.
 
Экономические факторы связаны с тем, что из-за невысоких физико-механических свойств и нестойкости к гниению мягколиственные породы не пользуются спросом на деревообрабатывающих предприятиях и практически не используются для изготовления конструкционных лесоматериалов.
 
Древесина мягколиственных пород обычно бывает низкого качества из-за кривизны ствола, внутренней гнили, дупла, ложного ядра. В связи с этим обработка ее более трудоемка, а выход и сортность лесоматериалов ниже, чем у хвойных пород.
 
Заготовка лиственной древесины сопряжена и с большими затратами труда, возникающими вследствие ее природных свойств. Например, при машинной заготовке древесины в смешанных одновозрастных древостоях валку мягколиственных деревьев часто приходится производить вручную, при помощи бензиномоторных пил, поскольку к возрасту спелости хвойных они часто достигают диаметров недоступных для валки машинами.
 
Помимо смены хвойных насаждений мягколиственными, в центральной и южной частях России также существует проблема смены хозяйственно-ценных твердолиственных пород мягколиственными. Так, существует повсеместная проблема деградации дубрав. Например, в Брянской области, издавна славящейся своими хвойно-широколиственными лесами, состоящими из дуба, ясеня, сосны, ели, в результате приисковых и подневольно-выборочных рубок в прошлые века, а также сплошных рубок в ХХ веке значительно сократились площади дубовых насаждений.
 
Кроме этого, из-за трудностей реализации мягколиственной древесины потенциал промежуточного пользования лесом используется недостаточно, а лесозаготовительные предприятия, на которые по действующему законодательству возложена обязанность охраны и защиты арендованных лесных массивов, а также проведения лесохозяйственных мероприятий, включая рубки ухода за лесом, несут существенные материальные потери в виде недополучения прибыли от реализации такой древесины. Это же можно сказать и про тонкомерные лесоматериалы хвойных пород, получаемые при проведении рубок ухода за составом.
 
Отдельную проблему создают леса, выросшие на заброшенных в постперестроечные годы землях сельскохозяйственного назначения (непродукционных землях). Они представляют собой молодняки хвойных древесных пород и пород - пионеров, т.е. низкотоварной древесины (тонкомерной хвойной и мягколиственной), занимающие около 50 миллионов гектар.
 
С каждым годом все острее становится проблема утилизации низкотоварной древесины, в первую очередь лиственных пород - осины и берёзы. В прежние годы во многих областях на эту древесину был относительно высок спрос со стороны сельского населения, которое использовало ее в качестве печного топлива. Сегодня эта ситуация кардинальным образом меняется в связи с реализацией последовательной политики по газификации села. Например, в Пензенской области уровень газификации жилищного фонда области в целом природным газом в настоящее время составляет более 80%, в том числе в сельской местности более 51%. В период с 1991 г. по настоящее время длина распределительных газовых сетей возросла более чем в 2 раза. И эта тенденция будет продолжаться. Эта тенденция характерна для многих субъектов России.
 
Но, если древесина в виде дров с каждым годом теряет свою актуальность как топливо, то ее принципиальное значение в качестве не только источника конструкционных материалов и сырья для механо-химической переработки, но и в качестве «Зеленого топлива» перспективно, поскольку этот ценный возобновляемый источник энергии будет становиться все более важным в будущем. Уже сейчас, например, крупнейшая в Европе электростанция, использующая древесную биомассу, находится в Зиммеринге (Австрия). Ее мощность 66 МВт, потребляет она ежегодно 190 тысяч тонн биомассы, собираемой в радиусе 100 км. А в Германии производительность энергетических лесов достигает 20 миллионов кубометров древесины в год.
 
С учетом практически неограниченных запасов низкотоварной древесины на землях лесного фонда и не только, создание специальных энергетических лесных насаждений в России, во всяком случае, в ближайшие годы, видится неперспективным. Основная задача на сегодняшний день – создание систем машин для эффективного освоения имеющихся запасов древесины.
 
Эксплуатируемые леса, хотя и в значительно меньшей степени, чем сельскохозяйственные угодья, относятся к экосистемам движимым Солнцем с естественными и искусственными энергетическими субсидиями. Как и в сельском хозяйстве, дополнительные энергетические субсидии тратятся на выращивание и сбор урожая - различные виды уходов за лесом, проведение лесопользований и доставку продукции до потребителей. Сюда же следует включить затраты энергии на проведение всех видов подготовки, особенно строительство транспортных путей.
 
Исходя из концепции экологической эффективности лесопользования, разработанной на Лесоинженерном факультете СПбГЛТУ, задача систем машин для заготовки древесины, особенно топливной – затрачивать меньше энергии на заготовку и транспортировку, чем в дальнейшем будет получено из заготовленной древесины. Следовательно, система машин должна включать в себя возможно меньшее число машин.
 
Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
Рис. 1. Виды топлива, получаемые из древесины
Как известно, из древесины можно получать различные виды топлива, кроме непосредственно дров, твердые, газообразные и жидкие (рис. 1).
 
Однако, все дальнейшие переделы дровяной древесины на другие виды топлива требует больших или меньших затрат энергии, что снижает энергетическую эффективность. Например, для производства сильно рекламируемых топливных брикетов и пеллет необходимо измельчить, высушить и спрессовать древесину, что требует значительных энергетических затрат.
 
Поскольку дрова в круглом и колотом виде все больше теряют свою актуальность, на первое место начинает выходить топливная щепа, которая может успешно использоваться в современных автоматизированных котельных.
 
В последние года все больше отраслевых специалистов высказывают мнение, что наилучшим способом получения энергии из дровяной древесины и отходов деревообработки является их сжигание в местах получения (или как можно ближе к ним) с преобразованием и передачей полученной энергии на дальние расстояния по трубам или проводам.
 
Рассмотрим варианты систем машин для заготовки и переработки низкотоварной древесины на топливную щепу в различных природно-производственных условиях.
 
В качестве первого варианта рассмотрим заросшую молодняком хвойных и лиственных пород вырубку или заброшенное поле, относящееся к землям сельскохозяйственного назначения. Такой древостой характеризуется большой густотой при небольших диаметрах и незначительном объеме каждого стволика, хотя общий запас древесины может достигать и 100 м3 на гектаре.
 
В этом случае наиболее целесообразной будет следующая система машин: кусторез, например, с пассивным ножевым рабочим органом (рис. 2) и подборщик, совмещенный с рубительной машиной (рис. 3).
 
Кусторез ДП-24 (рис. 2) предназначен для расчистки площадей, заросших кустарниками и мелколесьем, при реконструкции малоценных насаждений, подготовки площадей под питомники и т.д. Он представляет собой съемно-навесное оборудование к трактору.
 
Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
Рис. 2. Кусторез ДП-24:
1 - ограждение; 2 - гидроцилиндр; 3 - каркас;
4 - отвал; 5 - носовой клин;
6 - нож; 7 - шаровая головка;
8 - толкающая рама; 9 - привод шлифовального диска;
10 - шаровые втулки
Основными частями кустореза являются: толкающая рама 8 и рабочий орган в виде двустороннего клинообразного отвала 4, вдоль нижних кромок которого установлены горизонтальные взаимозаменяемые режущие ножи 6. В передней части отвала размещен носовой клин 5, раскалывающий пни и раздвигающий срезанные деревья.
 
При движении агрегата гидроцилиндры 2 находятся в «плавающем» положении, ножи 6 срезают деревья диаметром до 10 см, а отвал сдвигает их в стороны.
 
Для сбора срезанной древесной поросли и одновременной ее переработки на топливную щепу наиболее рациональным представляется использовать конструкцию устройства для очистки лесосек от порубочных остатков, разработанную на кафедре Технологии лесозаготовительных производств СПбГЛТУ и защищенную патентом на полезную модель № 142493, от 25.03.2014 г. Это устройство является модификацией разработанной тем же авторским коллективом конструкции, защищенной патентом на полезную модель № 127578, от 10.05.2013 г.
 
При разработке устройства авторы исходили из того, что оно должно быть простым, высокопроизводительным, экономичным в его использовании за счет низкой стоимости и малой энергоемкости, невысоких трудозатрат при использовании одного рабочего для обслуживания устройства.
 
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для очистки лесосеки от порубочных остатков, включающем гусеничный трактор с катком-подборщиком порубочных остатков, поверхность которого оснащена острыми шипами, и кузов, задняя стенка которого выполнена наклонной и имеет пазы для прохождения через них шипов катка, - в нижней части кузова смонтированы узел измельчения порубочных остатков, выполненный в виде барабанной рубительной машины с нижним патрубком отвода щепы, наклонный и имеющий боковые скошенные стенки направляющий лоток для порубочных остатков, соединенный с загрузочным патроном рубительной машины, и соединенный с нижним патрубком отвода щепы - щепоотвод для нижнего выброса щепы сбоку по ходу трактора, при этом устройство снабжено съемным боковым прицепом с возможностью сбора выброшенной из щепоотвода щепы для дальнейшей ее вывозки с территории лесосеки без остановки работы основного устройства, причем для выбрасывания щепы в съемный боковой прицеп использован щепоотвод с возможностью верхнего выброса.
 
Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
Рис. 3. Устройство для очистки лесосеки от порубочных остатков (патент на полезную модель № 142493, от 25.03.2014 г.)
Устройство для очистки лесосеки от порубочных остатков включает гусеничный трактор 1 с катком-подборщиком 2, при этом рабочая поверхность 3 катка 2 оснащена острыми шипами 4 (высотой примерно 10 см), а трактор 1 снабжен кузовом 5 с наклонной задней стенкой 6, на верхней кромке 7 которой выполнены фигурные прорези 8 для прохождения через них шипов 4 катка 2. Каток 2 крепится к трактору 1 кронштейнами 9.
 
В нижней части кузова 5 смонтированы узел измельчения порубочных остатков, выполненный в виде барабанной рубительной машины 10 с нижним патрубком 11 отвода щепы 12, наклонный и имеющий боковые скошенные стенки 13 направляющий лоток 14 для порубочных остатков, соединенный с загрузочным патроном 15 рубительной машины 10, и соединенный с нижним патрубком 11 для отвода щепы 12 - щепоотвод 16 для нижнего выброса щепы 12 сбоку по ходу трактора 1.
 
Устройство снабжено съемным боковым прицепом 17 с возможностью сбора выброшенной из щепоотвода щепы 12 для дальнейшей ее вывозки с территории лесосеки без остановки работы основного устройства, причем для выбрасывания щепы 12 в съемный боковой прицеп 17 использован щепоотвод 18 с возможностью верхнего выброса.
 
Шкив 19 рубительной машины 10 приводится во вращение через редуктор 20 и передаточный вал 21 от вала отбора мощности трактора. Рубительная машина 10 содержит барабан 22, ножи 23, загрузочный патрон 15, контрнож 24, подножевые впадины 25 и нижний патрубок 11 отвода щепы 12.
 
Устройство для очистки лесосеки от порубочных остатков работает следующим образом.
 
При движении гусеничного трактора 1 осуществляется вращение катка 2, при этом порубочные остатки из-за легкой массы катка 2 не вдавливаются в почву, а несколько раздавливаются и поэтому достаточно легко накалываются на шипы 4 и при прохождении шипов 4 катка 2 через прорези 8 будут сниматься с шипов 4 и скатываться за счет гравитационных сил по наклонному направляющему лотку 14 и при этом ориентируясь благодаря его скошенным боковым стенкам 13 попадать через загрузочный патрон 15 в барабан 22 рубительной машины 10, где попадая в подножевые впадины 24 перерубаются с помощью ножей 22 и 23.
 
Получаемая щепа 12 выбрасывается через нижний патрубок 11 отвода щепы и далее через щепоотвод 16 нижнего выброса щепы сбоку по ходу трактора 1, при этом за счет движения трактора 1 щепа 12 равномерно разбрасывается по лесосеке сбоку по ходу трактора 1.
 
Щепа 12 может при необходимости поступать через щепоотвод 18 с возможностью верхнего выброса в съемный боковой прицеп 17 после наполнения которого будет вывозиться с лесосеки на верхний склад без остановки основного устройства очистки лесосеки от порубочных остатков.
 
Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения одним устройством непрерывного технологического процесса подборки порубочных остатков, их полной переработки путем измельчения и полного использования в условиях лесосеки полученной щепы путем сбора щепы в съемный боковой прицеп и вывозки щепы на верхний склад без остановки работы основного устройства.
 
Кроме того, устройство имеет простую, надежную конструкцию, высокопроизводительно, экономично в его использовании за счет низкой стоимости и малой энергоемкости, невысоких трудозатрат при использовании одного рабочего для обслуживания устройства.
 
Другим вариантом природно-производственных условий заготовки переработки низкотоварной древесины на топливную щепу являются смешанные древостои, образованные древесными породами, имеющими разный возраст спелости (хвойно-лиственных, осиново-березовых и т.п.), в которых обычно назначаются равномерно-постепенные рубки. Этот вид рубок относится к выборочным. Правила заготовки древесины очень существенно лимитируют повреждения оставляемых на корню деревьев и подроста при выборочных рубок, поэтому, помимо требования по минимизации количества машин в системе здесь требуются машины, способные проводить выборочную рубку с минимальным повреждением всех ярусов оставляемого на дорощивание древостоя.
 
Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
Рис. 4. Чиппер Grane 8325 CH
Датская фирма Сильватек, занимающаяся разработкой, производством харвестеров, форвардеров, харвестерных головок и самоходных рубильных машин (чипперов), презентовала чиппер Grane 8325 CH (рис. 4), заявляемый как уникальный концепт производства топливной щепы в больших объемах. Чиппер включает самоходную машину, манипулятор, на рукоятке которого закреплена захватно-срезающая головка, рубительный узел, размещенный на шасси машины, щепоотвод и бункер для щепы. Изначально он был разработан в сотрудничестве с крупнейшим поставщиком топливной щепы в Дании - компанией, управляющей лесным хозяйством Дании, Hededanmark - и в настоящее время является наиболее эффективным и экономичным из существующих на рынке с точки зрения логистики: производство топливной щепы непосредственно на месте рубки.
 
Производитель утверждает, что уникальным преимуществом концепта является дробление непосредственно в лесу на месте рубки (без обрезки сучьев), что позволяет избежать излишней транспортировки и потерь потенциально прибыльной фитомассы, которые возникают при обрезке сучьев и вывозе древесины на окраины леса для дробления. Около 25% топливной щепы дополнительно можно получить за счет дробления крон и ветвей деревьев на месте рубки, при этом хвоя и листва остается в лесу, обогащая почвенный покров.
 
Известна также валочно-рубительная машина фирмы Комацу-Валмет, которая также включает самоходную машину, манипулятор, срезающее-валочную головку, рубительную машину, которая размещается на шасси самоходной машины, щепоотвод и бункер для щепы.
 
Наличие рубительной машины или рубительного узла, размещенного на шасси машины требует повала дерева после его срезания и подачи измельчаемых деревьев в рубительную машину или рубительный узел. Это, в свою очередь, существенно повышает вероятность оставляемых на корню деревьев и подроста при проведении выборочной рубки.
 
Для исключения этого недостатка коллективом сотрудников Лесоинженерного факультета СПбГЛТУ разработана конструкция срезающе-рубительно-трелевочной машины (СРТМ), защищенная патентом на полезную модель № 142763 от 02.06.2014 г. (рис. 5).
 
Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
Рис. 5. Срезающе-рубительно-трелевочная машина (СРТМ) (патент на полезную модель № 142763 от 02.06.2014 г.)
Базовая машина 1 может иметь гусеничный или колесный движитель, манипулятор 2, имеющий возможность поворота в горизонтальной плоскости и возможность изменять свой вылет для обработки нескольких деревьев с одной стоянки машины, по типу известных валочно-пакетирующих машин. На рукоятке машины устанавливается захватно-срезающе-рубительная головка (ЗСРГ) 3, которую оператор, управляющий машиной, наводит на дерево 8. Дерево срезается надвигающимся дисковым срезающее-рубительным устройством 5, устойчивость дерева в вертикальном положении обеспечивается зажимами-вальцами 4; приводные вальцы размещенные на зажимах, а также на стойке ЗСРГ, обеспечивают принудительную, при необходимости, вертикальную подачу к срезающе-рубительному устройству. Щепа за счет центробежной скорости, создаваемой вращающимся срезающее-рубительным диском, и воздушного потока, получающегося в процессе вращения, подается по щепоотводу 6 в бункер 7. После заполнения щепой прицепного бункера он доставляется до лесовозной дороги, по которой транспортный тягач доставит бункер к месту использования щепы. В случае наличия бункера на СРТМ, после заполнения бункера щепой она должна перегружаться в транспортную машину у лесовозной дороги.
 
В предлагаемой конструкции предполагается установить плоскость рубительного диска горизонтально и прикрепить к его боковой поверхности сменные резцы для перерезания стволов деревьев. В результате процесс перерезания ствола дерева и измельчения в щепу будет происходить раздельно-последовательно. Это, в свою очередь, позволит исключить операцию повала дерево после его срезания и проводить измельчение в вертикальном положении. Благодаря этому появляется возможность существенно уменьшить повреждения оставляемых на корню деревьев и подроста при проведении выборочной рубки для удаления низкотоварной древесины. Кроме этого, при проведении рубки в теплый период года предлагаемая конструкция позволит уменьшить загрязнение получаемой щепы минеральными примесями за счет отсутствия контакта дерева с почвогрунтом лесосеки.
 
Для уменьшения массы СРТМ возможно использовать принцип снижения массы полноповоротных машин, описанный в патенте на полезную модель № 116013 от 20.05.2012 г. на примере валочно-пакетирующей машины (ВПМ). В нем предлагается: разместить противовес 12, включающий узлы и детали машины, а именно двигатель, гидронасосы, топливный бак и бак для гидромасла, гидрораспределители, комплекты ЗИП и ключей и т.д. на основании 10, которое может смещаться относительно оси поворота платформы 9 с помощью гидроцилиндра 11, штоковая часть которого крепится к поворотной платформе 9, а поршневая часть крепится к основанию 10 (рис. 6 и 7).
 
Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
Рис. 6. ВПМ при минимальном вылете гидроманипулятора:
1 - движитель, 2 - ЗСУ,
3 - кабина оператора,
4 - поворотное устройство;
5 - ось поворота;
6 - гидроцилиндры манипулятора; 7 - стрела; 8 - рукоять;
9 - платформа; 10 - основание;
11 - гидроцилиндр; 12 противовес
При использовании гидроцилиндра 10 для автоматизированной регулировки устойчивости машины, необходима система управления гидрораспределителями гидроцилиндра, включающая тензодатчики, воспринимающие нагрузки от изменения опрокидывающего момента и соответственно управляющие перемещением противовеса или датчики изменения давления в гидросистеме подъема стрелы и соответственно управляющие перемещением штока гидроцилиндра 10, также воспринимающим нагрузки как от действия массы стрелы с захватно-срезающим устройством и массы перемещаемого дерева, что позволяет уравновешивать опрокидывающий и удерживающий моменты (рис. 6 и 7).
 
Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
Рис. 7. ВПМ при максимальном вылете гидроманипулятора
Предлагаемое устройство автоматизированной регулировки устойчивости ВПМ требует разработки системы управления работой гидроцилиндра 11, смещающего противовес, расчетов масс противовеса с одной стороны, ЗСУ, стрелы и деревьев с другой стороны для различных типов ВПМ, расчет конструктивных элементов ВПМ – поворотной платформы, гидроцилиндра перемещения, основания, узлов крепления. Предварительные расчеты показывают, что при массе противовеса в 3 тонны его смещение на 1 метр от оси поворота, создает удерживающий момент 3 т•м, на 2 метра – 6 т•м, что позволяет снизить массу машины не менее чем на 30%.
 
Поскольку весьма важной характеристикой топливной щепы является ее влажность, напрямую влияющая на энергетическую эффективность ее сжигания, представляется целесообразным использование в качестве дополнения к любой из рассматриваемых выше систем машин устройства, описанного в патенте на полезную модель № 128959, от 18.01.2013 г., также разработанного в СПбГЛТУ.
 
Предлагаемая конструкция снабжена узлом последовательного размораживания и обезвоживания нарубленной щепы, выполненным в виде обогреваемого приемного бункера для нарубленной щепы, а также центрифуги, при этом приемный бункер с одной стороны соединен с двигателем внутреннего сгорания и через циклон - с рубительной машиной, а с другой стороны - с центрифугой.
 
Нарубленная щепа по щепопроводу перемещается из рубительной машины в циклон и далее попадает в обогреваемый приемный бункер, где размораживается (в зимний период времени) после чего направляется другим щепопроводом для обезвоживания, примерно до 30%-ной влажности, в центрифугу. Приемный бункер обогревается выхлопными газами соединенного с ним двигателя внутреннего сгорания.
 
Машины для заготовки и переработки древесины на топливную щепу в условиях лесосеки
Рис. 8. Мульчеры
компании
FAE Group S.p.A.
Это позволяет повысить эффективность устройства для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов за счет повышение теплотворности изготовленной топливной щепы путем снижения ее влажности в условиях лесосеки до отгрузки потребителю, а также за счет увеличения объема вывозки используемой единицей транспортного средства из-за уменьшения плотности обезвоженной щепы и снижения расходов на топливо для транспортных машин из-за сокращения количества рейсов.
 
Другой вариант аналогичного устройства описан в патенте на полезную модель № 129354 от 18.01.2013 г., согласно которого узел последовательного размораживания и обезвоживания нарубленной щепы, выполнен в виде оснащенного ворошителем обогреваемого приемного бункера для нарубленной щепы, теплогенератора, а также - центрифуги, при этом теплогенератор соединен трубопроводом подачи теплоносителя с приемным бункером, который в свою очередь соединен с одной стороны с центрифугой, а с другой - через циклон с рубительной машиной.
 
В заключении хочется отметить, что известные в лесопромышленном комплексе мульчеры, производимые, например, итальянской компанией FAE Group S.p.A. (рис. 8) не подходят для решения описанной в статье задачи - заготовки и переработки низкотоварной древесины на топливную щепу, поскольку не имеют конструктивной возможности сбора измельченной древесины.

Обсудить статью на Форуме Машиностроителей






Комментариев пока нет
{c_navigation}

Написать комментарий

Другие публикации по теме





Автоматизация промышленных предприятий Автоматизация промышленных предприятий
Диспетчеризация производства, идентификация и прослеживаемость, управление КПЭ (KPI)...
(495) 662-43-70
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси). Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Промышленное оборудование и инструмент
Rodcraft (Родкрафт), Deprag, Stahlwille (Штальвиль), инструмент Atlas Copco (Атлас Копко), Chicago Pneumatic (Чикаго Пневматик), Fuji (Фуджи), Desoutter, Iscar (Искар), Sandvik Coromant (Сандвик Коромант), Mitsubishi (Митсубиси), Korloy (Корлой), Seco tools, SGS tools, Onsrud, Fette, Guhring и пр. Оборудование для маркировки. Маркировка труб, горячего металла в металлургии. Фаскосниматели (фаскорезы, кромкорезы), ручные фрезеры по металлу. Пневмодвигатели (пневматические двигатели, пневмомоторы).
(495) 668-13-58
ИРОК-2М. Купить. Инструкция.
Инструмент ИРОК-2М от производителя. Купить. Скачать инструкцию и другие документы. Прочий электромонтажный инструмент и электрокомпоненты.
(495) 668-13-58 доб. 4
Реклама на сайте и-Маш Реклама на сайте и-Маш      
pr()i-mash.ru