NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ NGHIỀN BỘT GIẤY KHI DÙNG MÁY NGHIỀN DẠNG ĐĨA TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY

Header Page of 148 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NguyÔn Qu©n nhu Ư TRƢƠNG THỊ THU HƢƠNG TTTRT TRƢƠNG TTTCUẤN ANH S NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ NGHIỀN BỘT GIẤY KHI DÙNG MÁY NGHIỀN DẠNG ĐĨA TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT THÁI NGUYÊN - 2014 Footer Page of 148 Header Page of 148 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NguyÔn Qu©n nhu Ư TRƢƠNG THỊ THU HƢƠNG NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ NGHIỀN BỘT GIẤY KHI DÙNG MÁY NGHIỀN DẠNG ĐĨA TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 62.52.01.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Đăng Hòe GS.TSKH Phạm Văn Lang THÁI NGUYÊN - 2014 Footer Page of 148 Header Page of 148 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng dựa hƣớng dẫn tập thể hƣớng dẫn khoa học tài liệu tham khảo trích dẫn Kết nghiên cứu trung thực chƣa công bố công trình khác Nghiên cứu sinh Trƣơng Thị Thu Hƣơng Footer Page of 148 Header Page of 148 ii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn hƣớng dẫn giúp đỡ tận tình tập thể hƣớng dẫn khoa học gồm GS.TSKH Phạm Văn Lang, PGS.TS Nguyễn Đăng Hòe tạo điều kiện từ nghiên cứu mô hình, tổ chức thực nghiệm hƣớng dẫn chi tiết trình hoàn thành luận án Đồng thời, tác giả bày tỏ lòng biết ơn nhà khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Dự, TS Vũ Quốc Bảo tận tình giúp đỡ, đặc biệt tình điều tra, khảo sát, tìm hiểu thực tế, thu thập xử lý số liệu thực nghiệm Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo Trƣờng ĐH Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Viện Cơ - Điện nông nghiệp công nghệ sau thu hoạch, Trƣờng Đại học Giao thông vận tải Hà Nội, Viện Công nghệ Giấy Xenlulô Hà Nội tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ trình thực luận án Tác giả gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, đồng nghiệp ngƣời thân tạo điều kiện tốt để tác giả hoàn thành đƣợc luận án Do lực thân nhiều hạn chế nên luận án không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đƣợc góp ý kiến thầy cô giáo, chuyên gia bạn đồng nghiệp để luận án đƣợc hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Nghiên cứu sinh Trƣơng Thị Thu Hƣơng Footer Page of 148 Header Page of 148 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ x MỞ ĐẦU .1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 5 Phƣơng pháp nghiên cứu .6 Cấu trúc luận án Chƣơng TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ NGHIỀN BỘT GIẤY 1.1 Giới thiệu 1.2 Các thông số đánh giá chất lƣợng bột giấy 1.2.1 Chiều dài sợi 10 1.2.2 Độ nghiền 10 1.2.3 Độ bền mẫu giấy thành phẩm 11 1.3 Khái quát trình nghiền bột giấy 13 1.3.1 Khái quát giai đoạn nghiền 13 1.3.2 Thiết bị nghiền bột giấy 16 1.3.2.1 Các loại thiết bị nghiền .16 1.3.2.2 Đánh giá thiết bị nghiền 19 1.4 Tƣơng tác học nghiền tinh đĩa nghiền .22 1.4.1 Nguyên lý nghiền tinh dùng đĩa nghiền 22 1.4.2 Chuyển động dung dịch bột – gỗ 23 Footer Page of 148 Header Page of 148 iv 1.4.3 Lực tác dụng đĩa nghiền 25 1.5 Cấu trúc xơ sợi chất lƣợng bột giấy 27 1.5.1 Cấu trúc ngang sợi gỗ 27 1.5.2 Cấu trúc dọc sợi gỗ 29 1.6 Mức độ tiêu thụ lƣợng trình nghiền 30 1.7 Ảnh hƣởng thông số kết cấu công nghệ đến chất lƣợng lƣợng nghiền 31 1.7.1 Tốc độ nghiền 31 1.7.2 Khe hở đĩa nghiền 31 1.7.3 Lƣu lƣợng bột 31 1.7.4 Nồng độ bột giấy .31 1.7.5 Ảnh hƣởng thông số kết cấu đĩa 32 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH NGHIỀN .36 2.1 Giới thiệu 36 2.2 Chuyển động sợi gỗ dung dịch nghiền .36 2.2.1 Đặc tính dòng chảy hỗn hợp bột gỗ 37 2.2.2 Tính đồng dòng dung dịch 37 2.3 Đặc tính học trình nghiền .40 2.3.1 Tƣơng tác lực trình nghiền 40 2.3.2 Tải trọng riêng cạnh nghiền 42 2.3.3 Tải trọng riêng bề mặt nghiền 43 2.4 Các ảnh hƣởng kết cấu vận hành 45 2.5 Cơ sở xây dựng mô hình thực nghiệm 55 2.5.1 Lý thuyết mô hình, đồng dạng phép phân tích thứ nguyên 55 2.5.1.1 Lý thuyết mô hình .55 2.5.1.2 Lý thuyết đồng dạng 56 2.5.1.3 Lý thuyết thứ nguyên 59 2.5.2 Ứng dụng lý thuyết mô hình – đồng dạng – thứ nguyên 61 Chƣơng MÔ HÌNH VÀ KẾ HOẠCH THỰC NGHIỆM .65 Footer Page of 148 Header Page of 148 v 3.1 Giới thiệu 65 3.2 Các thông số mô hình thực nghiệm 65 3.2.1 Các thông số ảnh hƣởng đến trình nghiền 65 3.2.2 Chọn lọc thông số thí nghiệm 66 3.3 Thiết lập mô hình thực nghiệm 69 3.3.1 Thiết bị nghiền 69 3.3.1.1 Đĩa nghiền 69 3.3.1.2 Máy nghiền thực nghiệm 75 3.3.2 Bột nguyên liệu thí nghiệm 78 3.3.3 Cách thu thập liệu đầu 79 3.3.3.1 Đo công suất tiêu thụ N 79 3.3.3.2 Cách đánh giá chất lƣợng nghiền 81 3.4 Cách vận hành hệ thống 85 3.5 Xây dựng kế hoạch thực nghiệm 86 3.5.1 Bộ thông số thí nghiệm 86 3.5.2 Lập ma trận thí nghiệm, chọn phƣơng án quy hoạch thực nghiệm 88 3.6 Nguyên tắc xử lý số liệu 90 3.6.1 Xác định dạng mô hình hồi quy .90 3.6.2 Kiểm nghiệm mức độ phù hợp mô hình 91 3.6.3 Giải toán tối ƣu đa mục tiêu .94 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .97 4.1 Kết thực nghiệm 97 4.2 Xây dựng mô hình hồi quy hàm mục tiêu .100 4.3 Tối ƣu hoá đa mục tiêu 103 4.3.1 Tối ƣu hóa mục tiêu hàm YN: 103 4.3.2 Tối ƣu hóa mục tiêu hàm YK 104 4.3.3 Giải toán thƣơng lƣợng hàm chi phí lƣợng riêng YN hàm độ nghiền YK 105 4.4 Triển khai kết cho dãy máy thực 111 Footer Page of 148 Header Page of 148 vi 4.4.1 Xác định số đồng dạng theo công suất nghiền 111 4.4.2 Xác định số đồng dạng theo suất nghiền 114 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .121 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO .123 Footer Page of 148 Header Page of 148 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý nghĩa Đơn vị as Chiều rộng đĩa cố định mm ar Chiều rộng đĩa quay mm bs Chiều rộng rãnh đĩa cố định mm br Chiều rộng rãnh đĩa quay mm cs Chiều cao đĩa cố định mm cr Chiều cao đĩa quay mm C Nồng độ bột giấy IN Số lƣợng tác động nghiền Ls Tốc độ nghiền km/s L Chiều dài nghiền km/v IL Chiều dài tiếp xúc hai nghiền đối diện km M Khối lƣợng dòng sợi kg/s N Công suất nghiền kWh Nd Số nghiền giao - n(r) Số lƣợng dao đĩa nghiền - r1 (D) Bán kính đĩa nghiền mm r2 (d) Bán kính đĩa nghiền mm SEL Tải trọng riêng lƣỡi cắt J/m SSL Tải trọng riêng bề mặt dao J/m2 Năng suất máy nghiền kg/h Q Footer Page of 148 % km/kg Header Page 10 of 148 viii m3/s q Lƣu lƣợng huyền phù ω Vận tốc góc s-1 n Tốc độ quay v/ph θ Góc quạt [0 ] α Góc nghiêng nghiền [0 ] h Khe hở đĩa nghiền mm φ Hệ số điền đầy K Độ nghiền ∆ Định thức đặc trƣng phƣơng trình thứ nguyên - Gi Ký hiệu thay cho đại lƣợng a,b,c - BKHP Bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ cứng - BKSP Bột giấy hóa học tẩy trắng từ gỗ mềm - YN Hàm biểu diễn lƣợng nghiền - YK Hàm biểu diễn độ nghiền - Footer Page 10 of 148 SR Header Page 131 of 148 118 Vậy ta có: N c n0    2 Qc nM (4.22) Mối quan hệ đƣợc viết lại là: N0 Q   2   N M QM (4.23) Từ kết thực nghiệm tối ƣu đƣợc phần 4.3.3, áp dụng lý thuyết mô hình, đồng dạng phép phân tích thứ nguyên, dãy máy nghiền đƣợc xác định nhƣ bảng 4.8 Bảng 4.8 Dãy máy nghiền Các tiêu TT MN - MN-2 MN-3 Công suất cần thiết, kW 8.86 15 45 Năng suất nghiền Q (t/d) 30 Năng suất nghiền Q, t/h) 0.209 0.37 1.24 Chi phí lƣợng riêng, kWh/tsp 42.4 39.6 36.2 Tốc độ quay n, v/ph 950 800 650 Góc nghiêng răng, 16.27 16.27 16.27 Đƣờng kính đĩa nghiền, mm 240 260 480 Khe hở đĩa nghiền, mm 0.25 0.29 0.35 Chiều rộng nghiền, mm 3.3 2.8 Nhận xét: Công suất nghiền phụ thuộc bậc ba tốc độ quay đĩa n bậc năm đƣờng kính đĩa nghiền hai thông số quan trọng cần phải xác định lắp đặt hệ thống máy nghiền Footer Page 131 of 148 Header Page 132 of 148 119 Trên sở thông số tối ƣu máy nghiền bột giấy đƣợc xác định thông qua thực nghiệm, áp dụng lý thuyết mô hình, đồng dạng cho phép xác định đƣợc dãy máy nghiền có quy mô từ 6-8 t/d với công suất nghiền cần thiết từ 9-45kW Trong đó, tỷ lệ đƣờng kính, chiều rộng đĩa máy thực đĩa mô hình phụ thuộc bậc với λ, tỷ lệ công suất máy thực máy mô hình phụ thuộc bậc ba với λ tỷ lệ suất máy nghiền thực máy mô hình phụ thuộc   bậc năm với λ   nM n0 , nM tốc độ quay máy mô hình n0 tốc độ qua máy thực) Với góc nghiền nghiền, việc tăng đƣờng kính đĩa nghiền, khe hở hai đĩa nghiền theo tỷ lệ cho phép tăng suất nghiền giảm lƣợng tiêu hao Những tính toán xác định dãy máy nghiền đƣợc phân tích cụ thể thông tin quan trọng giúp cho sở sản xuất giấy nhỏ vừa tham khảo, lựa chọn lắp đặt máy nghiền phù hợp với quy mô sản xuất, đảm bảo chất lƣợng nghiền hạn chế lƣợng tiêu hao cho trình nghiền Kết luận chƣơng Chƣơng trình bày kết thu đƣợc từ nghiên cứu thực nghiệm, tiến hành mô hình máy nghiền bột giấy dạng đĩa Các kết đƣợc phân tích, xử lý phần mềm chuyên dụng uy tín Bài toán tối ƣu đa mục tiêu đƣợc giải trọn vẹn, mức độ tối ƣu đạt đƣợc so với kỳ vọng lớn Kết tối ƣu đƣợc sử dụng để xác định thông số kết cấu, công nghệ cho dãy máy thực, cách sử dụng lý thuyết mô hình, đồng dạng phân tích thứ nguyên Kết 27 thí nghiệm, đƣợc tiến hành theo kế hoạch Box - Benkn, đƣợc xử lý phần mềm Minitab Các mô hình hồi quy thu đựơc có tính phù hợp với liệu tốt (phƣơng trình 4.1 4.2) Mô hình hồi quy thu đƣợc đƣợc sử dụng cho vệc tìm lời giải cho toán tối ƣu đa mục tiêu (hình 4.3) Bài toán tối ƣu giải hài hoà lợi ích cho hai mục tiêu có xung đột là: lƣợng tiêu thụ chất lƣợng bột nghiền đƣợc giải trọn vẹn Giá trị Footer Page 132 of 148 Header Page 133 of 148 120 hàm kỳ vọng đạt đƣợc hàm mục tiêu chung đạt tới 0.977, xấp xỉ 1, cho thấy lợi ích xung đột hàm mục tiêu thành phần đƣợc cân cách hợp lý (hình 4.3) Từ kết nghiên cứu thu đƣợc, tính toán xác định đƣợc thông số cần thiết (bảng 4.5) để chế tạo, vận hành máy nghiền thực (bảng 4.8), cách sử dụng mô hình, đồng dạng phân tích thứ nguyên Điều khẳng định khả ứng dụng, triển khai kết nghiên cứu thực tiễn đề tài hứa hẹn thuận tiện Footer Page 133 of 148 Header Page 134 of 148 121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nghiên cứu giải đƣợc vấn đề đặt công nghiệp sản xuất giấy lựa chọn thông số phù hợp nhằm nâng cao đƣợc chất lƣơng nghiền, đồng thời giảm đƣợc lƣợng tiêu thụ Các kết cụ thể bao gồm: - Góp phần giải tồn ngành công nghiệp giấy Việt Nam Ngành có đóng góp to lớn vào giá trị GDP nhiên gặp nhiều khó khăn, đặc biệt vấn đề nghiên cứu gia công chế tạo máy móc, thiết bị - Trên sở phân tích yếu tố ảnh hƣởng đến trình nghiền bột giấy máy nghiền dạng đĩa, xác định đƣợc chuẩn số đồng dạng phƣơng trình chuẩn số mô tả đầy đủ trình vật lý xảy nghiền (hệ phƣơng trình 3.2), đồng thời lựa chọn đƣợc bốn chuẩn số số 14 thông số ban đầu, dùng làm thông số “vào” thực nghiệm (n,h,α,q) - Bài toá tối ƣu đa mục tiêu cho trình nghiền bột giấy dùng đĩa nghiền đƣợc giải trọn vẹn nhờ phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm Các số liệu đƣợc xử lý công cụ đại, có uy tín, cho độ tin cậy cao Kết toán tối ƣu đƣợc sử dụng để tiếp tục tính toán xác định dãy máy nghiền bột giấy nhờ phƣơng pháp mô hình, đồng dạng (bảng 4.8) Kiến nghị - Tiếp tục nghiên cứu ảnh hƣởng góc quạt răng, góc giao nhằm đảm bảo phản ảnh đầy đủ thông số kỹ thuật ảnh hƣởng đến trình nghiền bột giấy - Tiếp tục nghiên cứu trình nghiền số loại nguyên liệu khác nhƣ nguyên liệu bột giấy từ gỗ bạch đàn, tre nứa - loại nguyên liệu phổ biến Việt Nam Footer Page 134 of 148 Header Page 135 of 148 122 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN Trƣơng Thị Thu Hƣơng, Nguyễn Đăng Hòe (2012), "Nghiên cứu ảnh hƣởng góc nghiêng đĩa nghiền tới tải trọng riêng máy nghiền bột giấy dạng đĩa”, Tạp chí Công nghiệp nông thôn - ISSN 1859 - 4026, số 5/2012 Trƣơng Thị Thu Hƣơng, Đỗ Thị Tám (2013), “Ứng dụng phƣơng pháp mô hình đồng dạng phép phân tích thứ nguyên nghiên cứu nghiền bột giấy máy nghiền bột giấy dạng đĩa”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số Đặc biệt 1/2013 Trƣơng Thị Thu Hƣơng (2013), “Nghiên cứu ảnh hƣởng cấu tạo đĩa nghiền đến chất lƣợng nghiền bột giấy”, Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Thái Nguyên, số 12 (tập 112), năm 2013 Trƣơng Thị Thu Hƣơng, Đỗ Thị Tám (2013), “Application of the modeling, similitude and dimensional analysis to study paper refiner models”, International Workshop on Agricultural Engineering and Post Harvest Technology for Asia Sustainabitlity - AEPAS Footer Page 135 of 148 Header Page 136 of 148 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ công thƣơng (2012), Quy hoạch phát triển ngành công nghiệp giấy Việt Nam đến năm 2020, có xét đến năm 2025, Hà Nội Bộ Công nghiệp (2010), Đánh giá trình độ công nghệ ngành giấy Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Thị Ngọc Bích (2003), Kỹ thuật Xenlulô giấy, NXB ĐH Quốc gia, Thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Dự, Nguyễn Đăng Bình (2001), Quy hoạch thực nghiệm kỹ thuật, NXB Khoa học Kỹ thuật Phạm Hồng Hà (2005), Thiết kế chế tạo máy nghiền bột giấy dạng đĩa có đường kính đĩa nghiền ф500 đến ф650, Báo cáo tổng kết đề tài KH-CN, Mã số 04 34/R-D Phạm Văn Lang (1996), Đồng dạng, mô hình, phép phân tích thứ nguyên ứng kỹ thuật nông nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Đào Sỹ Sành (2006), Nghiên cứu sử dụng hợp lý hiệu nguồn nguyên liệu xơ sợi thực vật Việt Nam dùng cho sản xuất bột giấy, Viện Công nghệ giấy xenlulo, Đề tài Khoa học - Công nghệ cấp Bộ, MS 158RD-06 Nguyễn Xuân Trƣờng, Doãn Thái Hòa (2010), Thiết bị sản xuất giấy - Tập 1, 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh 10 Adam M (2009), Modelling of waste paper stock treatment process in disc refiners, Journal of Polish CIMAC, pp 7-11 11 Antti L (2007), Development of a methodology to optimize low consistency refining of mechanical pulp, Doctor thesis of Mechnical Engineering, The University of Bristish Columbia Footer Page 136 of 148 Header Page 137 of 148 124 12 Batchelor W J., Martinez D M., Kerekes R J and Ouellet D (1997), “Force on fibres in low consistency refining: Shear force”, Journal of Pulp and Paper Science, Vol 23 No 1, pp 40 - 45 13 Batchelor W J (2001), “Effects of Flocculation and Floc Trapping on Fibre Treatment in Low-Consistency Refining”, Journal of Pulp and Paper Science, Vol 27 No 14 Batchelor W J., Lundin T and Fardim P (2006), “A method to estimate fiber trapping in low consistency refining”, TAPPI Journal, Vol No 8, pp 31-36 15 Bird R B, Stewart W E, Lightfoot E N (1960), Transport Phenomena, John Wiley & Son Inc, NewYork 16 Christopher J B (1996), Handbook of pulping and papermaking, Elsevier Science & Technology Books 17 Clark J D (1969), Fibrillation, free water and fiber bonding, TAPPI Journal, vol 52(2), pp 335 - 340 18 Danforth D W (1986), The effect of refining parameter on paper properties, Advances in refining technology, PIRA, England 19 Dinwoodie J M (1999), The relationship between fibre morphology and paper properties, Review of literature, TAPPI Journal pp 440 - 447 20 Fahey M D (1970), Mechanical treatment of chemical pulps, TAPPI Journal, 53(11), pp 2050 - 2064 21 Finlay John (2011), Efficiently Refining the resource, IPPTA J.Vol 23, No1, Jan-March, pp 105 - 107 22 FineBar (2013), Introduction to Stock Preparation Refining, Training Manual (http://www.aikawagroup.com, 10/01/2013) 23 Fox T S (1980), Inside in disc refiner, International Sympoium on the Fundamentals Concepts of Refining, Institute of Paper Chemistry, Appelton, Wisconsin, USA, pp 281 - 313 24 Fox T S., Brodkey R S, Nissan A H (1982), Inside a disc refiner, TAPPI Journal, 65(7), pp 80 - 83 Footer Page 137 of 148 Header Page 138 of 148 125 25 Jens Olaf Heymer (2009), Measurement of heterogeneity in low consistency pulp refining by comminution modeling, Doctor of Chemical and Biological Engineering, The University of Bristish Columbia 26 Juha P H (2005), Numerical study on refiner flows: Determination of refining efficiency pulp quality by mixing analogy, Tampere University of Technology, Finland 27 J.P (2004), Modeling of Fiber Suspension Flow in Refiner and other Papermaking Process by combining Non-Newtonia Fluid Dynamis and Turbulence”, Doctor Thesis, Tanpere University of Technology, Energy and Process Engineer, Tamper 28 Gohar M K (2011), Numerical simulation of the flow in a disc refiner, Thesis Engineering Mechanics Stockholm, Sweden 29 Gullichsen, Johan (1999), Chemical pulping pulp and paper making technology, Finish Paper Engineering’s Asociation and TAPPI, Book6A, Mc Graw Hill Book Company 30 Harkonen E (1995), The influence of production rate on refining in a specific refiner, International Mechanical Pulping Conference, pp 177 - 182 31 Helle T (1998), The fundamental Aspects of Refining of Chemical Pulps, The Norwegian University of science of technology, Trondheim, Norway 32 Herbert W and Marsh P.G (1968), Mechanics and fluid dynamics of a disc refiner, TAPPI Journal, vol 51(5), pp 235 - 239 33 Hietanen, S (1991), The role of fiber flocculation in chemical pulp refining, Paperi Puu, 73(3), pp 249 - 259 34 Karnis M (1983), The refining of characteristics of chemi-mechanical pulps, TAPPI Journal, 76(9), pp 181 - 188 35 Kerekes R J (1990), “Characterization of pulp refiners by a C-factor”, Nordic Pulp and Paper Research Journal (1) pp 3-8 36 Kerekes R J and Senger J J (2006), “Characterizing refining action in lowconsistency refining by forces on fibres”, Journal of Pulp and Paper Science, 32(1), pp 1-8 Footer Page 138 of 148 Header Page 139 of 148 126 37 Kerekes R J (2010), Energy and Forces in Refining, Journal of Pulp and Paper Science, 36(1-2), pp 10-15 38 Khokhar M (2011), Numerical simulation of the flow in a disc refiner, Master of Science - Thesis Engineering Mechanics Stockholm, Sweden 39 Koskenhely K., Nieminen K., Hiltunen E and Paulapuro H (2005), “Comparison of plate and Conical filling in refining of bleached softwood and hardwood pulps”, Paper and Timber, Vol 87 No 40 Kure K A., Sabourin M J., Helle T (2002), Ajusting refining intensity by changing r efiner plate design and rotational speed - effects on structural fibre properties, Journal of Pulp and Paper science, 26(10), pp 346 - 351 41 Lars Ake Hammar (2005), Literature survey Measurement techniques suitable for the refining zone of disc and conical LC refiners, According to Innventia Confidentiality Policy, STFI - Packforsk 42 Lee P F., Duffy G C (1976), Velocity profiles in the drag reducing regime of pulp suspension flows, Appita, Vol 30 (3) 43 Leider P J., Nissan A H., Understanding the disc refiner - the mechanical treatment of fibres, TAPPI Journal, Vol 60(10), pp 85 - 89 44 Lewis J., Danforth D W (1962), Stock preparation analysis, TAPPI Journal 45(3), pp 185 - 188 45 Lisa P W., Magnus B., Gohar K (2012), Flow condition in grooves of a low consistency refiner, Nordic Pulp and Paper Research Journal, Vol 27 no 46 Lumiainen J (2000), Refining of chemical pulp, Papermaking Science and Technology, Papermaking Part 1, Stock Preparation and Wet End, Book 8, Fapet Oy, H Paulapuro, Gummerus Printing, Finland 47 Lumiainen J (1990), “A New Approach to the Critical Factors Effecting Refining Intensity and Refining Result in Low-Consistency refining”, TAPPI papermaking Conference Proceedings, TAPPI Press, Atlanta 48 Luukkonen A (2011), “Development of A Methodology to Optimize low consistency refining of mechanical pulp”, Doctor Thesis University of British Columbia Footer Page 139 of 148 Header Page 140 of 148 127 49 Luukkonen A., Olson J A and Martinez D M (2010), “Low consistency refining of mechanical pulp: A methodology to relate operating conditions to paper properties”, Journal of Pulp and Paper Science, pp 1-2 50 Martinez D M and Kerekes R J (1994), “Forces on fibres in low consistency refining”, TAPPI., 77(12), pp 119-125 51 Martinez D M., Batchelor W J., Kerekes R J and Ouellet D (1997), “Force on fibres in low consistency refining: Normal force”, Journal of Pulp and Paper Science, 23(1), pp 11-18 52 Mohlin U B (2007), “Refiner response gap clearance: power relationship and effect of fibre properties”, Refining and Mechanical Pulping, Pira Int., Leatherhead, UK 53 Page D H., Grace J H (1967), Delamination of fibre walls by beating and refining, TAPPI Journal, 50(10), pp 489 - 495 54 Sharpe E P., Rodarmel J L (1988), “Low consistency refiner plate design and selection”, Pulp and Paper Canada, 89(2), pp 51 - 57 55 Song Won Park (2012), “Review of physical principles in low consistency refining”, Technical Artide/ Peer-reviewed Article, pp 65 - 72 56 Stein B R (1981), The optinum stock preparation system, TAPPI Journal, 64(7), pp 71 - 75 57 Stephen J N (2001), Preparation and treatment of wood pulp and paper manufacture, Volume 1, Mc Graw Hill Book Company 58 Stevens W (1992), Pulp and Paper Manufacture Stock preparation, Refining, TAPPI/CPPA, 6, pp 187 - 219 59 Stationwala, M I., Miles, K B., Karnis, A (1994), “Effect of feed rate on refining”, Journal of Pulp and Paper Science, 20(8), pp 236 - 240 60 Stationwala, M I., Attack, D., Karnis, A (1992), “Distribution and motion of pulp fibre on refiner bar surface”, Journal of Pulp and Paper Science, 18(4), pp 131 - 137 Footer Page 140 of 148 Header Page 141 of 148 128 PHỤ LỤC Footer Page 141 of 148 Header Page 142 of 148 129 Phụ lục Bảng kết thí nghiệm Mã hóa TN Số thực x1() x2(h) x3(n) x4(q) x1 (0) x2 (mm) x3 (v/ph) x4 (l/ph) YN YK TN1-1 -1 -1 0 12 0.1 1200 12 15413.2 34.7 TN2-1 +1 -1 0 24 0.1 1200 12 15106.4 36.2 TN3-1 -1 +1 0 12 0.1 1200 12 15574.2 27.5 TN4-1 +1 +1 0 24 0.5 1200 12 15094.4 30.2 TN5-1 -1 -1 12 0.3 800 12 14679.4 30.7 TN6-1 +1 -1 24 0.3 800 12 15155.2 31.2 TN7-1 -1 +1 12 0.3 1600 12 14796.8 32.5 TN8-1 +1 +1 24 0.3 1600 12 15821.4 30.6 TN9-1 -1 -1 18 0.1 800 12 15042 37.3 TN10-1 +1 -1 18 0.5 800 12 14673.2 29.8 TN11-1 -1 +1 18 0.1 1600 12 15522.2 38.2 TN12-1 +1 +1 18 0.5 1600 12 15082.2 31.5 TN13-1 -1 0 -1 12 0.3 1200 15083.8 33.1 TN14-1 +1 0 -1 24 0.3 1200 15139.4 31.8 TN15-1 -1 0 +1 12 0.3 1200 20 15865.8 30.8 TN16-1 +1 0 +1 24 0.3 1200 20 15965.6 33.6 TN17-1 -1 -1 18 0.1 1200 15340.8 36.6 TN18-1 +1 -1 18 0.5 1200 14890.6 31.5 TN19-1 -1 +1 18 0.1 1200 20 15942.4 37.1 TN20-1 +1 +1 18 0.5 1200 20 15661.8 32.5 TN21-1 0 -1 -1 18 0.3 800 15049.2 29.3 TN22-1 0 +1 -1 18 0.3 1600 15207 31.8 TN23-1 0 -1 +1 18 0.2 800 20 15455.2 35.4 TN24-1 0 +1 +1 18 0.3 1600 20 15604.8 38.3 TN25-1 0 0 18 0.3 1200 12 15088.2 36.1 TN26-1 0 0 18 0.3 1200 12 15090 35.4 Footer Page 142 of 148 Header Page 143 of 148 130 TN27-1 0 0 18 0.3 1200 12 15086.4 36.3 TN1-2 -1 -1 0 12 0.1 1200 12 15393.8 34.5 TN2-2 +1 -1 0 24 0.1 1200 12 15066.2 36.3 TN3-2 -1 +1 0 12 0.1 1200 12 15501.4 27.8 TN4-2 +1 +1 0 24 0.5 1200 12 15093.2 30.5 TN5-2 -1 -1 12 0.3 800 12 14658.4 31.1 TN6-2 +1 -1 24 0.3 800 12 15148.4 31.3 TN7-2 -1 +1 12 0.3 1600 12 14764.2 32.7 TN8-2 +1 +1 24 0.3 1600 12 15805.4 31.2 TN9-2 -1 -1 18 0.1 800 12 15041.4 37.6 TN10-2 +1 -1 18 0.5 800 12 14728.6 30.2 TN11-2 -1 +1 18 0.1 1600 12 15533.4 38.5 TN12-2 +1 +1 18 0.5 1600 12 15282.2 31.8 TN13-2 -1 0 -1 12 0.3 1200 15084.8 33.4 TN14-2 +1 0 -1 24 0.3 1200 15221.8 32.1 TN15-2 -1 0 +1 12 0.3 1200 20 15850.4 30.7 TN16-2 +1 0 +1 24 0.3 1200 20 15918.2 33.5 TN17-2 -1 -1 18 0.1 1200 15280.8 36.8 TN18-2 +1 -1 18 0.5 1200 14877.6 31.4 TN19-2 -1 +1 18 0.1 1200 20 15943 37.3 TN20-2 +1 +1 18 0.5 1200 20 15660.2 32.6 TN21-2 0 -1 -1 18 0.3 800 15070.2 29.7 TN22-2 0 +1 -1 18 0.3 1600 15188.6 31.6 TN23-2 0 -1 +1 18 0.2 800 20 15436.4 35.8 TN24-2 0 +1 +1 18 0.3 1600 20 15517.8 38.7 TN25-2 0 0 18 0.3 1200 12 15112.8 36.5 TN26-2 0 0 18 0.3 1200 12 15093.4 35.5 TN27-2 0 0 18 0.3 1200 12 15135.8 36.6 TN1-3 -1 -1 0 12 0.6 800 12 15347.4 34.6 TN2-3 +1 -1 0 24 0.6 800 12 15094.6 36.5 Footer Page 143 of 148 Header Page 144 of 148 131 TN3-3 -1 +1 0 12 0.6 1600 12 15543 27.8 TN4-3 +1 +1 0 24 0.6 1600 12 15104.4 30.4 TN5-3 -1 -1 12 0.2 1200 12 14702.4 30.6 TN6-3 +1 -1 24 0.2 1200 12 15119.4 31.4 TN7-3 -1 +1 12 1.0 1200 12 14758.8 32.4 TN8-3 +1 +1 24 1.0 1200 12 15797.2 30.7 TN9-3 -1 -1 18 0.2 800 12 15054.8 37.4 TN10-3 +1 -1 18 0.2 1600 12 14663 29.3 TN11-3 -1 +1 18 1.0 800 12 15480.4 38.3 TN12-3 +1 +1 18 1.0 1600 12 15016.4 31.6 TN13-3 -1 0 -1 12 0.6 1200 15142.4 33.5 TN14-3 +1 0 -1 24 0.6 1200 15152.2 31.5 TN15-3 -1 0 +1 12 0.6 1200 20 15798.2 30.6 TN16-3 +1 0 +1 24 0.6 1200 20 15913.4 33.9 TN17-3 -1 -1 18 0.6 800 15372.8 36.5 TN18-3 +1 -1 18 0.6 1600 14823 31.7 TN19-3 -1 +1 18 0.6 800 20 15976.4 37.3 TN20-3 +1 +1 18 0.6 1600 20 15664.8 32.6 TN21-3 0 -1 -1 18 0.2 1200 15111.8 29.7 TN22-3 0 +1 -1 18 1.0 1200 15135.8 31.6 TN23-3 0 -1 +1 18 0.2 1200 20 15453.6 35.6 TN24-3 0 +1 +1 18 1.0 1200 20 15523.2 38.5 TN25-3 0 0 18 0.6 1200 12 15147.8 36.4 TN26-3 0 0 18 0.6 1200 12 15170 35.5 TN27-3 0 0 18 0.6 1200 12 15143 36.6 Ghi ký hiệu: - TN1-1 thí nghiệm số lần thứ nhất; - x1: Góc nghiêng đĩa nghiền, độ; - x2: Khe hở đĩa nghiền, mm; Footer Page 144 of 148 Header Page 145 of 148 132 - x3: Tốc độ quay đĩa nghiền, v/ph; - x4: Lƣu lƣợng bột giấy, l/ph; - YK: Hàm chất lƣợng bột nghiền; - YN: Hàm lƣợng tiêu thụ nghiền Phụ lục 2: Bản vẽ đĩa nghiền thí nghiệm thiết bị thí nghiệm Footer Page 145 of 148 ... NGUYÊN NguyÔn Qu©n nhu Ư TRƢƠNG THỊ THU HƢƠNG NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ NGHIỀN BỘT GIẤY KHI DÙNG MÁY NGHIỀN DẠNG ĐĨA TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP GIẤY Chuyên ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 62.52.01.03 LUẬN... Hình 3.6 Đĩa nghiền bột giấy dùng thực nghiệm .75 Hình 3.7 Bản vẽ tổng thể máy nghiền bột giấy thực nghiệm 77 Hình 3.8 Máy nghiền bột giấy dạng đĩa dùng thực nghiệm .77 Hình 3.9 Máy đánh... xuất giấy, có hai loại bột nguyên liệu: bột thô bột giấy Bột thô dạng bột đƣợc tạo thành giai đoạn nghiền sơ bộ, thuật ngữ ngành giấy gọi nghiền nồng độ cao, có nhiệm vụ nghiền phôi gỗ dạng dăm,