Основное оборудование для производства механических масс из щепы

Размалывающее оборудование. Основным типом размалывающего оборудования в настоящее время являются дисковые мельницы различных конструкций - рафинеры. Принцип действия всех мельниц одинаков. Щепа проходит в узком зазоре между поверхностями двух соосно расположенных дисков, один из которых вращается, а второй либо неподвижен, либо вращается в противоположном направлении. Поверхности обоих дисков, обращенные друг к другу, имеют сложный профиль, называемый гарнитурой. Рабочими элементами гарнитуры служат ножи – узкие длинные выступы, оказывающие разрушающее воздействие на щепу.

При создании дисковых мельниц большой мощности приходится решать ряд инженерных задач. Важнейшие из них: оптимизация площади рабочих поверхностей, удаление пара, параллельность дисков, устройство подшипников, уменьшение центробежных сил.

Площадь рабочих поверхностей определяет производительность и мощность мельницы. Увеличение поверхностей может быть достигнуто увеличением радиуса дисков, но при этом растет разница окружных скоростей центральных и периферических областей гарнитуры, что влияет на качество механической массы. При конструировании мельниц нужно находить оптимальные соотношения между площадью поверхности истирания, мощностью двигателя, производительностью мельницы и качеством механической массы.

Удаление пара. В зоне размола образующийся пар имеет наибольшее давление, причем он как стремится навстречу поступающей в мельницу щепе, так и двигается вместе с удаляемой массой. Конструкция рафинера должна обеспечить удаление образующегося пара таким образом, чтобы его поток не препятствовал подаче щепы на размол.

Параллельность дисков чрезвычайно важна для качества получаемого полуфабриката. Конструкция мельницы должна исключать изгиб дисков при любых возможных нагрузках.

Устройство подшипников. Для эффективного размола нужно создавать достаточно высокое давление на щепу со стороны дисков. Осевые усилия, возникающие в мельницах большой производительности, достигают 60 т, что требует использования сложных по конструкции и дорогостоящих упорных подшипников, оснащенных специальными масляными системами смазки и охлаждения.

Центробежная сила, действующая на вращающийся диск, пропорциональна радиусу диска и частоте вращения. Поскольку чрезмерная центробежная сила может приводить к разрушению диска, конструкция мельницы должна обеспечивать разумный компромисс между желанием увеличить производительность рафинера и требованием безопасности его эксплуатации.

По конструктивным признакам (в зависимости от числа вращающихся дисков) дисковые мельницы принято делить на три типа (рис. 8): однодисковые, сдвоенные, двухдисковые.

Рис. 8. Типы рафинеров:

а - однодисковый, б - конический однодисковый, в - двухдисковый, г - сдвоенный

Однодисковые рафинеры – это мельницы, один диск которых вращается от встроенного или присоединенного двигателя со скоростью 1500...1800 об/мин, второй – стационарный.

Сдвоенные мельницы имеют два неподвижных диска и один вращающийся, расположенный между ними. Гарнитура находится на обеих сторонах вращающегося диска. Такая конструкция как бы объединяет в себе две однодисковые мельницы, что обеспечивает большую рабочую площадь диска при приемлемом его диаметре. Регулирование расстояний между вращающимся и неподвижными дисками осуществляется под действием гидравлической системы и позволяет обходиться без опорных подшипников.

Двухдисковые мельницы имеют одну зону размола между двумя дисками, вращающимися в противоположные стороны. Каждый из дисков установлен на консольном валу и приводится во вращение от индивидуального электродвигателя. Диски имеют более высокую скорость вращения, порядка 2400...3000 об/мин. Принцип действия двухдисковых мельниц аналогичен однодисковым.