Динамика контакта струи суспензии с преградой при размоле растительных полимеров

Известно, что процесс размола волокнистых полимеров из хвойной и лиственной древесины является очень важным в технологии получения бумаги и картона. Для этой цели используются ножевой и безножевой способы размола. Из практики осуществления этого процесса в технологии получения готового продукта в целлюлозно-бумажном производстве в подавляющем большинстве случаев используют ножевой размол.

При использовании ножевого размола основным воздействием на волокно считают механическое. Вместе с тем, с повышением скорости вращения ротора ножевых мельниц серьезную роль в процессе размола волокнистых полуфабрикатов начинают играть гидродинамические воздействия при течении волокнистых суспензий в рабочих зонах ножевых машин. До сих пор не ясно, при каких скоростях движения волокнистых суспензий необходимо учитывать воздействие гидродинамических сил на процесс размола.

Для решения поставленной задачи, в работе проведен анализ контакта струи суспензии с преградой при размоле растительных полимеров. Явление контакта суспензии при размоле наблюдается как в безножевых, так и в ножевых установках. В ножевых машинах потоки суспензии при течении контактируют с внутренними поверхностями ротора и статора, а особенно они ударяются о поверхности рабочих органов мельницы. В связи с этим, в работе проведен расчет мгновенного удара струи суспензии с преградой. 

1. Гегузин Я. Е. Капля. М. : Наука, 1977. С. 54–58.

2. А.с. 1694748 CCCР. Гидродинамический способ размола волокнистых материалов / Ю. Д. Алашкевич, Н. А. Войнов, А. Г. Лахно, Е. К. Тихонович. Бюл. 1992. № 44.

3. Корда И., Либнар З., Прокоп И. Аппараты, в которых гидродинамические пульсации давления создаются при помощи концентрических выступов (зубьев) // Размол бумажной массы. М. : Лесн. промсть, 1967. С. 256–260.

4. Iaymc G. Neue Beitrage zur Theorie der Entstehung der Blattgestigkeit // Das Papier. 1961. № 100. S. 581– 600.

5. Brecht W., Mikleu G. Eignungsuntersuchng eine Maschine zur Entstippung von Halbstoffen // Das Papier. 1960. № 2. S 52–57; № 3. S. 91–96.

6. Гончаров В. Н., Гаузе А. А., Аликин В. П. Машины для роспуска и бежножевого размола бумажной массы : учебное пособие. Л., 1979. 78 с.

7. Овсеенко Ю. Г. О движении вязкой жидкости между двумя вращающимися сферами // Журн. прикл. механики и техн. физики. 1974. № 3. С. 179–180.

8. Перник А. Д. Проблемы кавитации. Л. : Судостроение, 1966. 439 с.

9. Пашинский В. Ф. Машины для размола волокнистой массы. М., 1972. 160 с.

10. Метелкин А. Ф., Матюшин Л. Ю. Влияние температуры на интенсивность процесса ультразвуковой очистки в жидкой среде // Ультразвуковая техника. М. : НИИМаш, 1968. Вып. 3. С. 48–55.

11. Сиротюк М. Г. Ультразвуковая кавитация // Акустический журн. 1962. Вып. 3. С. 255–272.

12. Шемякин Э. В., Гончаров В. Н. Роль парогазовых пузырьков в размоле целлюлозных волокон // Тр. ЛТИ ЦБП. Л., 1970. Вып. 27. С. 138–141.

13. Добровольский Д. С. Акустический способ размола. Красноярск, 1961. 45 с.

14. А.с. 283823 СССР. Кавитационный аппарат для размола массы / Б. С. Петров, М. И. Леонидов. Бюл. 1970. № 31.

15. А.с. 421726 СССР. Устройство для размола волокнистой массы / Э. В. Шемякин. Бюл. 1974. № 12.

16. А.с. 268162 СССР. Способ размола волокнистых материалов / Р. А. Солоницын, Л. А. Горбачев. Бюл. 1970. № 13.

17. А.с. 393382 СССР. Устройство для обработки волокнистой массы / Р. А. Солоницын, Л. А. Горбачев, Ю. В. Козулин, Н. П. Зотин, Г. А. Воробьев и А. В. Ефимов. Бюл. 1973. № 33.

18. А.с. 572545 СССР. Установка для размола волокнистых материалов / Р. А. Солоницын, Л. А. Горбачев, Ю. В. Козулин, Н. П. Зотин. Бюл. 1977. № 34.

19. Janowski W. Pahlman R. Schall-und Ultraschallerzeugung in Flussigkeiten fur industrielle Zwecke // Zeitschrift an der Physik. 1948. Heft 1. S. 222–228.

20. Hartmann J. Construction Performance and Design of the Acoustic Air-jet Generator // Journal Sci Instr,- 1933.-Vol. 16. – P. 116–121.

21. Hagedorn H. Hydroulisches Beschallungsgerat fur Schall-Ultraschallwindung Filgew Maschinenbau // Veb. verlag Technik. 1954. Haft 4. S 122–128.

22. Jagoda M. a Slavik J. Modifikace Hartmanove zwukoveho generatoru Mat-fis // Casopic. 1957. Rocnik 7. № 1. S. 63–66.

23. Серова Л. А. Влияние ультразвука на процесс размола волокнистых материалов // Оборудование для размола. М. : ЦНИИТЭИлеспром, 1965. С. 21–30.

24. Долгин Г. Л., Аким Л. Е. К вопросу о размоле сульфитной вискозной целлюлозы ультразвуком // Тр. ЛТИ ЦБП. 1965. Вып. 17. С. 59–61.

25. Лосева Ю. П. Использование электрогидравлического эффекта в бумажной промышленности // Бум. пром-сть. 1957. № 9. С. 8–9.

26. Швальбе Х. Приготовление бумажной массы. М. : Гослесбумиздат, 1935. С. 76–77.

27. Марков В. Г. Исследование гидравлического размола массы : дис. ...канд. техн. наук. Л. : ЛТА, 1949. 213 с.

28. Верещагин А. Ф., Семерчан А. А., Филлер Ф. М. Некоторые исследования струи воды, вытекающей из сопла под давлением до 2000 атм // Изв. АН СССР. ОТТИ. 1957. № 1. С. 57–61.

29. Лышевский А. С. Определение силы удара гидромониторной струи о препятствия // Изв. вузов. Горн. журн. 1963. № 7. С. 29–37.

30. Нурок Г. А. Гидромеханизация открытых горных разработок. М. : Недра, 1970. 584 с.

31. Гавырин Г. П. Исследование гидромониторных струй // Изв. АН СССР. ОТН. 1939. № 7. С. 25– 44.

32. Чугуев Р. Р. Гидравлика. Л. : Энергия, 1982. 672 с.

33. Штукатуров К. М., Куилин И. С. Влияние начального диаметра и напора струи на ее качество // Тр. ин-та горного дела АН СССР. Уральский фил. 1963. Вып. 3. С. 83–86.

34. Асатур К. Г. Гидравлический расчет гидроотбойки горных пород // Изв. вузов. Горн. журн. 1963. № 7. С. 23–28.

35. Никонов Г. П., Шавловский С. С., Хныкин В. Ф. Исследование динамики и структуры тонких струй воды давлением до 500 атм / ИГД им. Скочинского. М., 1969. 38 с.

36. Прандтль Л. Гидромеханика. М. : Иностр. лит., 1951. 575 с.

37. Лойцанский Л. Г. Механика жидкости и газа. М. : Наука, 1970. 898 с.

38. Falkner V.M. The resistance of a smouth flate with turbulent boundary layer // Aireraft Engineering. 1943. № 15. P. 65–72.

39. Терентьев О. А. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве. М. : Лесн. пром-сть, 1980. 248 с.

40. Хилькевич С. С. Физика вокруг нас. М. : Наука, 1985. С. 83–87.