热磨机磨室组件与纤维形态对纤维制备质量能耗影响研究
发布时间：2021-03-08 17:22
纤维板是人造板中的主要板种之一,具有表面光滑平整、材质细密和力学性能良好等方面的优点,广泛应用于建筑、家具制造等行业。在纤维板的生产过程中,热磨机磨室组件及纤维形态均会对纤维板质量和生产过程中的能耗产生较大影响,因此通过改善热磨机磨室组件结构和纤维形态能提高纤维得率和利用率、节约原材料、降低能耗,为优化纤维制备工艺和设备提供理论依据;同时提高纤维板的生产效率及质量和经济社会生态效益符合人造板市场未来的发展趋势,对促进人造板行业蓬勃发展具有积极意义。本文以热磨机磨室组件（磨片及磨室体）结构和纤维形态为研究对象,分析了国内外纤维解离机理,磨片及磨室体、纤维制备及热磨过程能耗的研究现状,对磨片及磨室体、木片对纤维解离质量及能耗的影响进行了深入分析,为探究磨片及磨室体、纤维形态变化对纤维制备质量及能耗影响奠定基础。对热磨机磨片结构进行有限元分析,通过建立模型、网格划分和热分析,研究磨片结构改进设计前后磨片温度场、热通量、热应力及热稳定性,纤维解离质量、能耗的差异;结果表明,设计流线型磨齿,改变粗磨区和精磨区磨齿倾角后,磨片温度场及热通量分布更均匀,热膨胀不均匀及局部热应力集中的现象减少,动静磨...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１?－丨２０丨０＞２０丨８年我国纤维板的产量和增长率??在纤维板制备过程屮，热磨机磨室纟丨Ｉ件（濟八、濟屯休）及纤维形态均会对纤维板??，室态??
２．２．２磨室体结构对纤维解离质量能耗的影响分析??在高速旋转的动磨盘及磨片的带动下，原料木片逐渐被解离成纤维，受离心力作用??流出磨片间隙，在磨室体内做旋转运动形成环流，从排料口流出磨室体。磨室体的腔体??结构、阻挡区、排料口对纤维运动状态有直接影响，使纤维解离质量及能耗发生变化。??常见的热磨机磨室结构形式有侧开门和上开盖磨室两种，本节针对上开盖磨室为研??究对象进行分析，为后续研究提供技术基矗??上开盖磨室结构包括现有及新型上开盖磨室结构。现有上开盖热磨机及磨室体结构??如图２－２所示。??Ａ??Ｉ?厂．矣广暫?／??繼ＩＩＩ，?／?§?／?灰?｜??ｒｎ?Ｗ＂＂＂＂＂＂．?．．．??１．机座２．主轴３．下磨室体４．上磨室体５．动磨盘６．定磨盘７？蒸汽入口?８？排料口?９？阻挡区??图２－２现有上开盖热磨机及磨室体结构图??－１０－??
?东北林业大学硕士学位论文???要较大的热磨能耗才能使原料得到充分解离，增加生产成本；反之，所需热磨能耗变??小，生产成本降低，但细、短纤维比例会增加，纤维解离质量变差，影响纤维板制备质??量。尺寸适中的木片原料解离质量较佳、能耗较校国外的生产经验表明，最佳木片尺??寸为２５ｘ１２ｘ６ｍｍ?（长度ｘ宽度ｘ厚度），合格木片尺寸接近最佳尺寸，如图２－４所示。??＿‘：灣??图２－４合格木片??纤维原料主要为木片，种类包括杨木、柳木、松木、云杉、冷杉、桦木等，其中杨??木、柳木、松木在生产实践中应用最为广泛。木材可细分为针叶材和阔叶材，因此木片??可细分为针叶材木片和阔叶材木片。针叶材木片细胞壁较厚、管胞排列整齐且致密，纤??维解离质量较佳，但研磨时能耗通常较大，松木属于此类木材；阔叶材木片细胞壁相对??较雹管胞排列相对比较松散，容易被充分研磨，纤维解离质量相对较差，但研磨时能??耗通常较小，杨木、柳木属于此类木材。??不同的木片配比也会对纤维解离质量及能耗产生较大影响。针叶材木片比例较高??时，大长径比的纤维比例较高，纤维解离质量较好，有利于提高纤维板的质量，但热磨??过程中能耗较高；反之，细、短纤维比例増加，纤维解离质量降低，对纤维板质量产生??不良影响。在实际生产过程中需要根据木片成本、对制品质量要求的不同，合理选用合??适比例的木片。国外的生产经验表明，为保证板材质量，应尽量避免过多种类的树种原??料混合在一起，防止出现部分纤维原料被过度研磨或未被充分研磨的现象，造成能耗增??加、纤维解离质量下降。由国内的实际生产中，通常选用２种树种木片（如杨木、柳木??木片混合）作为纤维制备的原料。??以上分析了
【参考文献】：
期刊论文
[1]2010—2018年我国人造板产业发展简况[J]. 张玉萍,吕斌. 中国人造板. 2019(07)
[2]新型渗透剂对杨木APMP磨浆能耗和纸浆纤维形态的影响[J]. 胡可信,胡建全,陈嘉义,陈启杰,张少华,张黛. 中国造纸学报. 2019(01)
[3]MDI低密度纤维板制备工艺和性能研究[J]. 娄衡,潘大卫,张扬,于志明. 北京林业大学学报. 2019(02)
[4]竹柳枝丫材与小径材中密度纤维板的研究[J]. 何爽爽,王新洲,邓玉和,衡利辰,张健. 林产工业. 2015(11)
[5]树皮含量对纤维热磨机能耗与纤维质量的影响[J]. 贾娜,刘冰,花军,林晓亮. 木材工业. 2015(03)
[6]自水解桉木片的纤维分离机理[J]. 陈劲柏. 国际造纸. 2014(06)
[7]盘磨机磨片安装和使用问题探讨[J]. 王佳辉. 中华纸业. 2014(20)
[8]热磨机磨片齿刃比负荷对木纤维形态的影响[J]. 刘龙,花军,张绍群,陈光伟. 木材工业. 2014(01)
[9]热磨机的研究现状与发展趋势[J]. 牛治军,王宝金,俞敏. 林业机械与木工设备. 2012(12)
[10]蒙特卡罗法在热磨机磨片优化设计中的应用[J]. 马洪斌,马岩,杨春梅. 森林工程. 2012(05)
博士论文
[1]APMP纤维中浓磨浆能量消耗节点研究[D]. 程凤珍.华南理工大学 2013
[2]酶预处理对马尾松TMP性能和磨浆能耗的影响及机理研究[D]. 罗清.陕西科技大学 2013
硕士论文
[1]热磨机作用下木片断裂力学模型及磨片的优化设计[D]. 颜家雄.东北林业大学 2017
[2]基于CFD磨齿参数对纤维分离流场特性的数值模拟研究[D]. 林晓亮.东北林业大学 2017
[3]磨片间隙和齿倾角对纤维形态影响的数值模拟研究[D]. 刘龙.东北林业大学 2014
本文编号：3071378
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１?－丨２０丨０＞２０丨８年我国纤维板的产量和增长率??在纤维板制备过程屮，热磨机磨室纟丨Ｉ件（濟八、濟屯休）及纤维形态均会对纤维板??，室态??
２．２．２磨室体结构对纤维解离质量能耗的影响分析??在高速旋转的动磨盘及磨片的带动下，原料木片逐渐被解离成纤维，受离心力作用??流出磨片间隙，在磨室体内做旋转运动形成环流，从排料口流出磨室体。磨室体的腔体??结构、阻挡区、排料口对纤维运动状态有直接影响，使纤维解离质量及能耗发生变化。??常见的热磨机磨室结构形式有侧开门和上开盖磨室两种，本节针对上开盖磨室为研??究对象进行分析，为后续研究提供技术基矗??上开盖磨室结构包括现有及新型上开盖磨室结构。现有上开盖热磨机及磨室体结构??如图２－２所示。??Ａ??Ｉ?厂．矣广暫?／??繼ＩＩＩ，?／?§?／?灰?｜??ｒｎ?Ｗ＂＂＂＂＂＂．?．．．??１．机座２．主轴３．下磨室体４．上磨室体５．动磨盘６．定磨盘７？蒸汽入口?８？排料口?９？阻挡区??图２－２现有上开盖热磨机及磨室体结构图??－１０－??
?东北林业大学硕士学位论文???要较大的热磨能耗才能使原料得到充分解离，增加生产成本；反之，所需热磨能耗变??小，生产成本降低，但细、短纤维比例会增加，纤维解离质量变差，影响纤维板制备质??量。尺寸适中的木片原料解离质量较佳、能耗较校国外的生产经验表明，最佳木片尺??寸为２５ｘ１２ｘ６ｍｍ?（长度ｘ宽度ｘ厚度），合格木片尺寸接近最佳尺寸，如图２－４所示。??＿‘：灣??图２－４合格木片??纤维原料主要为木片，种类包括杨木、柳木、松木、云杉、冷杉、桦木等，其中杨??木、柳木、松木在生产实践中应用最为广泛。木材可细分为针叶材和阔叶材，因此木片??可细分为针叶材木片和阔叶材木片。针叶材木片细胞壁较厚、管胞排列整齐且致密，纤??维解离质量较佳，但研磨时能耗通常较大，松木属于此类木材；阔叶材木片细胞壁相对??较雹管胞排列相对比较松散，容易被充分研磨，纤维解离质量相对较差，但研磨时能??耗通常较小，杨木、柳木属于此类木材。??不同的木片配比也会对纤维解离质量及能耗产生较大影响。针叶材木片比例较高??时，大长径比的纤维比例较高，纤维解离质量较好，有利于提高纤维板的质量，但热磨??过程中能耗较高；反之，细、短纤维比例増加，纤维解离质量降低，对纤维板质量产生??不良影响。在实际生产过程中需要根据木片成本、对制品质量要求的不同，合理选用合??适比例的木片。国外的生产经验表明，为保证板材质量，应尽量避免过多种类的树种原??料混合在一起，防止出现部分纤维原料被过度研磨或未被充分研磨的现象，造成能耗增??加、纤维解离质量下降。由国内的实际生产中，通常选用２种树种木片（如杨木、柳木??木片混合）作为纤维制备的原料。??以上分析了
【参考文献】：
期刊论文
[1]2010—2018年我国人造板产业发展简况[J]. 张玉萍,吕斌. 中国人造板. 2019(07)
[2]新型渗透剂对杨木APMP磨浆能耗和纸浆纤维形态的影响[J]. 胡可信,胡建全,陈嘉义,陈启杰,张少华,张黛. 中国造纸学报. 2019(01)
[3]MDI低密度纤维板制备工艺和性能研究[J]. 娄衡,潘大卫,张扬,于志明. 北京林业大学学报. 2019(02)
[4]竹柳枝丫材与小径材中密度纤维板的研究[J]. 何爽爽,王新洲,邓玉和,衡利辰,张健. 林产工业. 2015(11)
[5]树皮含量对纤维热磨机能耗与纤维质量的影响[J]. 贾娜,刘冰,花军,林晓亮. 木材工业. 2015(03)
[6]自水解桉木片的纤维分离机理[J]. 陈劲柏. 国际造纸. 2014(06)
[7]盘磨机磨片安装和使用问题探讨[J]. 王佳辉. 中华纸业. 2014(20)
[8]热磨机磨片齿刃比负荷对木纤维形态的影响[J]. 刘龙,花军,张绍群,陈光伟. 木材工业. 2014(01)
[9]热磨机的研究现状与发展趋势[J]. 牛治军,王宝金,俞敏. 林业机械与木工设备. 2012(12)
[10]蒙特卡罗法在热磨机磨片优化设计中的应用[J]. 马洪斌,马岩,杨春梅. 森林工程. 2012(05)
博士论文
[1]APMP纤维中浓磨浆能量消耗节点研究[D]. 程凤珍.华南理工大学 2013
[2]酶预处理对马尾松TMP性能和磨浆能耗的影响及机理研究[D]. 罗清.陕西科技大学 2013
硕士论文
[1]热磨机作用下木片断裂力学模型及磨片的优化设计[D]. 颜家雄.东北林业大学 2017
[2]基于CFD磨齿参数对纤维分离流场特性的数值模拟研究[D]. 林晓亮.东北林业大学 2017
[3]磨片间隙和齿倾角对纤维形态影响的数值模拟研究[D]. 刘龙.东北林业大学 2014
本文编号：3071378
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