Обоснование процесса заготовки и переработки биомассы дерева на технологическую щепу с целью ресурсосбережения

• Автор: Булатов, Александр Феликсович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 183 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Сгр.
Введение

1. Анализ состояния научных исследований в области заготовки

Биомассы дерева и се переработки на технологическую щепу.

1.1. Исследование процессов заготовки древесины на рубках главного и промежуточного пользования.

1.2. Исследование процессов подготовки биомассы дерева и ее переработки на щепу

1.3. Системный подход при обоснования процессов заготовки и

переработки биомассы дерева

1.4. Задачи исследования

2. Оптимизация процессов заготовки, транспортировки и пере

работки биомассы дерева на щепу
2.1. Обоснование математических методов оптимизации процессов
заготовки, транспортировки и переработки биомассы дерева.
2.2. Оптимизация транспортного процесса.
2.3. Обоснование математической модели оптимизации выбора
процессов заготовки и переработки биомассы дерева на щепу
2.4. Экспериментальное исследование математической модели
Выводы.
3. Математические модели образования тонкомерной древесины
для производства технологической щепы
3.1. Методика исследования
3.2. Исследование нормативов для тонкомерных деревьев.
3.3. Исследование нормативов для вершинной части деревьев
3.4. Исследование нормативов древесного сырья.
Выводы.
4. Исследование сквозных технологических процессов заготовки биомассы дерева и ее переработки на щепу.
4.1. Исследование лесосырьевых потоков регионального ЛИК
4.2. Морфологическая матрица области формирования сквозных технологических процессов
4.3. Формирование функциональнотехнологических схем
Выводы
5. Исследование технологических процессов заготовки биомассы дерева и ее переработки на щепу
5.1. Анализ сквозных процессов заготовки биомассы дерева
и ее переработки на щепу
5.2. Экспериментальные исследование ресурсосбережения при производстве щепы.
5.3. Энергетический потенциал вторичных ресурсов заготовки и
переработки биомассы дерева на щепу.
Выводы.
6. Техникоэкономические исследования и внедрение результатов работы
6.1. Техникоэкономические исследования
6.2. Внедрение результатов исследований.
Выводы и рекомендации.
Список литературы


Фирма Peterson Pasific Carporation выпускает передвижную машину для окорки тонкомерных деревьев от рубок ухода в комплекте с рубильной машиной Morbark 0. Производительность комплекта машин - т/ч. Анализ показал отставание научных разработок в нашей стране в создании бункерных установок и необходимость ускоренного проведения НИОКР в этом направлении. Анализ показал, что зарубежные фирмы усилили внимание к созданию техники для очистки тонкомерных деревьев (их отрезков от сучьев и коры). Шведская фирма Инвест Продакт запатентовала (патенты США № 7 и СССР № 2) устройство бункерного типа для удаления сучьев и окорки деревьев. При испытаниях агрегата Invest Bunch-Limber, включающего смонтированный на прицепе бункер с тремя подающими и одним ножевым валом, вращающимися со скоростью 0 с~1, производительность составила м'/ч. Агрегат обеспечивает и грубую окорку, но его производительность снижается на %, а потери древесины возрастают. На заготовке древесного сырья в России преобладают технологические процессы, основанные на заготовке хлыстов, при которых деревья валят бензиномоторными пилами, обрубают с деревьев сучья (вручную или с помощью сучкорезных машин) на лесосеке или на верхнем лесоскладе. Хлысты вывозят на нижние лесопромышленные склады, где из них вырабатывают балансы и др. С нижних лесоскладов балансы отгружают целлюлозно-бумажным предприятиям, где балансы перерабатывают на щепу. В последние годы в стране и за рубежом расширяется использование сортиментных технологий, при которых валка, обрезка сучьев с деревьев и раскряжевка стволов на сортименты осуществляются рабочим с применением бензиномоторной пилы или с применением валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин (харвестеров). Переход на сортиментную заготовку древесины на лесосеке, в первую очередь на рубках ухода, перспективен и решает ряд проблем экологического, технологического и экономического плана. Однако при хлыстовой и сортиментной заготовке леса не решаются вопросы полного освоения значительных ресурсов тонкомерной древесины [-]. В то же время эти виды древесного сырья являются наиболее реальным резервом для целлюлозно-бумажных, плитных и лесохимических производств России. Производство на лесосеке технологической щепы различного назначения из тонкомерного древесного сырья будет способствовать улучшению использования лесосечного фонда и ускорению доведения объемов заготовки леса до расчетной лесосеки [-]. Не отвечает современным требованиям и технический уровень и древесно-подготовительных цехов ЦБК, показатель физического и морального износа оборудования доходит до % [-]. Разработка прогрессивных комплексных ресурсосберегающих технологий заготовки биомассы дерева выполнялась КарНИИЛПом [-]. Результаты исследований свидетельствуют о целесообразности освоения технологии, основанной на одновременной групповой очистке от сучьев и коры на ЦБК из поставляемых отрезков деревьев с сучьями. Эта технология с точки зрения ресурсосбережения представляет значительный интерес, так как полный цикл работ на лесосеке осуществляется вальщиком и форвардером, оснащенным захватно-режущим устройством, а традиционно трудоёмкая операция - поштучная обрезка сучьев на лесосеке -переносится на биржу ЦБК и осуществляется высокопроизводительным окорочным оборудованием. При такой технологии улучшается и использование лесосырьевых ресурсов. Совершенствованием процессов переработки древесного сырья на щепу занимались Н. М. Вальщиков [], С. В. Васильев [,]. В. В. Э. М. Лаутнер [], Э. П. Лицман [], В. Д. Никишов [], Н. П. Рушнов [] и др. Однако, технологические процессы заготовки и переработки биомассы дерева на щепу не эффективны, осуществляются, как правило, с использованием устаревшего оборудования и малопроизводительны [, , -]. Таким образом, уровень техники и технологии, используемой для основных операций процесса (заготовительных, переместительных, подготовительных, производства щепы) предприятиями отрасли, не соответствует современным требованиям, отсутствует база данных для выбора технологических процессов и систем машин.