Одним из основных процессов 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

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 враща — тельно-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 ):

С. О. = —’100%,

Где Ук — объем коры, удаленной в процессе окорки;

Vo — объем коры в исходном сырье.

Поскольку минимально допустимое содержание коры в щепе не должно превышать 1 % [5 ], нет необходимости в 100-процентной окор­ке древесины. Поэтому рекомендуется [1J 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 ].

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

Сн (ЮО — Ср — Пд) S~[{— bo( 100-С^Н00/о-

Эта формула, выведенная авторами настоящего пособия, позво­ляет более точно определять требуемую степень окорки в зависимости от параметров окариваемого сырья с учетом возможных потерь древе­сины.

Для обеспечения качественной и быстрой обработки древесного сырья в окорочном барабане следует учитывать температурно-влажно- стное состояние древесины. Ряд авторов [2, 9, 14, 18 J 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

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

60 KD2L’pknkp

П‘= — Т^уГГо Тц-‘ <2-4>

Где D и L — соответстненно диаметр и длина барабана, м; <р— степень загрузки, <р = 0.5-0,6;

K»j — коэффициент полнодревесиости лесоматериалов в сегменте

Заполнения, к = 0,35-0,5; кр — коэффициент использования рабочего времени,

Кр = 0,8 0-85;

U, tB — соответственно время загрузки и выгрузки сырья,

T3 = 16- 47 мин; tu = 21 -30 мин, t0 — время окорки, мин, определяемое в зависимости от требуемой степени окорки, параметров сырья, барабана, времени года, либо по табл.2.6. Средняя продолжительность окорки поленпев в барабане непре­рывного действия определяется по формуле:

/ = —, (2.5)

П 4 J

Где п и Л1 — соответственно количество поленьев, одновременно

Находящихся в барабане и подаваемых в нею в течение

1 мин

Л D2 L<p кп йЛ п = 5q ‘———— (2-6>

Ч^йЬ* (2-7)

где О — объем одного среднего полена м 3;

З

Пч — часовая производительность, м’. Тогда

Ь0л D2 L<p Кркп

1 =———— 477ч——— ‘ (2’8)

Наряду с барабанами групповой окорки древесины могут приме­няться окорочные станки 118, 21 ], позволяющие полностью удалять кору с лесоматериалов, подлежащих последующему измельчению Особенностью применения для этой цели окорочных станков является то, что 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 дрсвссина и тонкомерное технологи­ческое сырье, отличающиеся кривизнои, 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 ОК-80-1, или ОК — 100-2. Техническая характеристика этих окорочных станков представ­лена в табл.2.7.

Таблица 2.7

Характеристика окорочных станков

В реальных условиях для производства щепы могут быть отобраны лесоматериалы диаметром от 6 до 60 см. Как следует из графика рас­пределения низкокачественного оярья по диаметрам [23] (рис.2.1), при среднем объеме хлыста q = 0,4 м около 20% лесоматериалов будут иметь диаметр менее 10 см и не смогут быть окорены на станках с просветом 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 зависимости от среднего объема хлыста