Wpływ prędkości obrotowej wirnika młyna na przebieg procesu mielenia masy włóknistej

• Autorzy: Olejnik Konrad

Identyfikatory

DOI

10.15199/54.2024.9.1

Warianty tytułu

EN

The influence of the rotational speed of the refiner’s rotor on the pulp refining operation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nowe systemy mielenia mas włóknistych coraz częściej umożliwiają zmianę prędkości wirnika, co zgodnie z teorią SEL (ang. Specific Edge Load) wpływa na intensywność procesu, a zatem umożliwia sterowanie nim. Celem niniejszej pracy było sprawdzenie wpływu zróżnicowanej prędkości obrotowej wirnika młyna na przebieg mielenia masy pierwotnej z drewna iglastego, charakteryzującej się długimi włóknami. Badania te miały na celu także uzyskanie informacji o zasadności używania tego parametru do sterowania procesem mielenia. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że zmienna prędkość obrotowa wirnika pozwala rozszerzyć możliwości sterowania procesem mielenia. Wykazano, że stosowanie dużych prędkości obrotowych wirnika młyna nie było korzystne zarówno z energetycznego, jak i technologicznego punktu widzenia. Przy zachowaniu stałego obciążenia młyna mocą efektywną (netto), wraz ze wzrostem prędkości obrotowej wirnika obniżała się intensywność mielenia, co powodowało wolniejszą obróbkę mielonej masy celulozowej. Wyniki badań sugerują, że w większości przypadków mielenie powinno być prowadzone z możliwie najniższą prędkością obrotową wirnika, która zapewnia bezproblemowy przebieg procesu.

EN

New pulp refining systems enable possibility to change the rotor speed, which, according to the SEL (Specific Edge Load) theory, affects the intensity of the process therefore it may be used to control the process. The aim of this study was to evaluate the influence of different rotational speeds of the refiner’s rotor on the refining process of the primary long fibre pulp. These studies were also aimed at obtaining information about the validity of using this parameter to control the refining process. Based on the results obtained, it was found that variable rotor speed allows to expand the possibilities of controlling the refining process. It was shown that the use of high rotational speeds of the refiner’s rotor was not beneficial from both the energy and technological point of view. While maintaining a constant effective (net) power load of the refiner, the refining intensity decreased as the rotor speed increased, which resulted in slower development of the papermaking potential of the pulp. The results suggest that in most cases, refining should be carried out at the lowest possible rotor speed, which ensures a trouble-free process.

Słowa kluczowe

PL

masa włóknista; mielenie; SEL; CEL; WRV; długość włókien; temperatura mielonej masy; właściwości wytrzymałościowe

EN

fibrous pulp; pulp refining; SEL; CEL; WRV; fiber length; refined pulp temperature; strength properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 9
• Strony: 493--499
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Olejnik Konrad

• Centrum Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej, ul. Wólczańska 221, 93-005 Łódź

• https://orcid.org/0000-0003-4848-4617

Bibliografia

• [1] Almonti Daniele, Gabriele Baiocco, Vincenzo Tagliaferri, and Nadia Ucciardello. 2019. Artificial Neural Network in Fibres Length Prediction for High Precision Control of Cellulose Refining. Materials 12 (22) : 3730. https://doi.org/10.3390/ma12223730
• [2] Baker C. (ed.) 2000. “Refining Technology”. Pira International Ltd, Leatherhead, Surrey, UK, ISBN 1-85802-182-0.
• [3] Bordin R., Roux J.C., Bloch J.F. 2008. “No-load power evolution during low consistency pulp beating”. Nordic Pulp and Paper Research Journal 23 (1) : 34-38.
• [4] Ciesielski K., Olejnik K. 2014. “Application of Neural Networks for Estimation of Paper Properties Based on Refined Pulp Properties”. Fibres & Textiles in Eastern Europe 22 (5) : 107, 126-132.
• [5] Ebeling K., Hietanen S. 1990. “Fundamental aspects of the refining process”. Paperi Ja Puu – Paper and Timber 72 (2) : 14.
• [6] Karlström A., Hill J., and Johansson L. 2024. “Data-driven soft sensors in pulp refining processes using artificial neural networks”. BioResources 19 (1) : 1030-1057.
• [7] Liu H., Dong J., Qi K., Guo X., Yan Y., Qiao L., Duan C., Zhao Z. 2020. “Effect of Pulp Properties on the Power Consumption in Low Consistency Refining”. J. Korean Wood Sci. Technol. 48 (6) : 869-877. https://doi.org/10.5658/WOOD.2020.48.6.869.
• [8] Passialis C., Kiriazakos A. 2004. “Juvenile and mature wood pro perties of naturally-grown fir trees”. Holz als Roh- und Werkstoff 62 (6): 476-478. http://dx.doi.org/10.1007/s00107-004-0525-7.
• [9] Talebjedi B., Laukkanen T., Holmberg H., Vakkilainen E., Syri S. 2021. “Energy Efficiency Analysis of the Refining Unit in Thermo--Mechanical Pulp Mill”. Energies 14, 1664. https://doi.org/10.3390/en14061664.
• [10] Talebjedi B., Laukkanen T., Holmberg H., Vakkilainen E., Syri S. 2021. “Energy simulation and variable analysis of refining process in thermo-mechanical pulp mill using machine learning approach”. Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems 27 (1) : 562-585. https://doi.org/10.1080/13873954.2021.1990967.
• [11] Watson P., Garner C., Robertson R., Reath S., Gee W., Hunt K. 2003. “The effects of initial tree spacing on the fiber properties of plantation-grown coastal western hemlock”. Canadian Journal of Forest Research 33 (12) : 2460-2468. http://dx.doi.org/10.1139/x03-171.
• [12] Wieruszewski M., Mydlarz K. 2021. “The Influence of Habitat Con ditions on the Properties of Pinewood”. Forests 12 (10) : 1311. https://doi.org/10.3390/f12101311.
• [13] Witkowska J., Lachowicz H. 2012. „Analiza zmiennosci gęstości umownej drewna sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) wzdłuż wysokosci pnia w zależności od wybranych czynników”. Przegląd Papierniczy 68 (9) : 573-578.
• [14] Zobel B., Van Buijtenen B. 1989. “Wood variation: its causes and control”. New York, Springer. http://dx.doi.org/10.1007/978-3 642-74069-5.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).