Nghiên cứu nâng cao hiệu quả nghiền bột giấy khi dùng máy nghiền dạng đĩa trong ngành công nghiệp giấy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUN Ngun 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUN Ngun 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi dựa hƣớng dẫn tập thể hƣớng dẫn khoa học tài liệu tham khảo trích dẫn Kết nghiên cứu trung thực chƣa công bố cơng trình khác Nghiên cứu sinh Trƣơng Thị Thu Hƣơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 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 mơ hình, tổ chức thực nghiệm hƣớng dẫn chi tiết q trình hồn thành luận án Đồng thời, tác giả bày tỏ lòng biết ơn nhà khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Dự 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 Xenlulơ 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 khơng 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 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 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 10 1.2.1 Chiều dài sợi 10 1.2.2 Độ nghiền 10 1.2.3 Độ bền mẫu giấy thành phẩm 12 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 17 1.3.2.1 Các loại thiết bị nghiền .17 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- iv 1.3.2.2 Đánh giá thiết bị nghiền 20 1.4 Tƣơng tác học nghiền tinh đĩa nghiền .23 1.4.1 Nguyên lý nghiền tinh dùng đĩa nghiền 23 1.4.2 Chuyển động dung dịch bột – gỗ 25 1.4.3 Lực tác dụng đĩa nghiền 27 1.5 Cấu trúc xơ sợi chất lƣợng bột giấy 28 1.5.1 Cấu trúc ngang sợi gỗ 29 1.5.2 Cấu trúc dọc sợi gỗ 31 1.6 Mức độ tiêu thụ lƣợng trình nghiền 32 1.7 Ảnh hƣởng thông số kết cấu công nghệ đến chất lƣợng lƣợng nghiền 33 1.7.1 Tốc độ nghiền 33 1.7.2 Khe hở đĩa nghiền 33 1.7.3 Lƣu lƣợng bột 33 1.7.4 Nồng độ bột giấy .33 1.7.5 Ảnh hƣởng thông số kết cấu đĩa 34 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH NGHIỀN .38 2.1 Giới thiệu 38 2.2 Chuyển động sợi gỗ dung dịch nghiền .38 2.2.1 Đặc tính dịng chảy hỗn hợp bột gỗ 38 2.2.2 Tính đồng dòng dung dịch 39 2.3 Đặc tính học q trình nghiền .42 2.3.1 Tƣơng tác lực trình nghiền 42 2.3.2 Tải trọng riêng cạnh nghiền 44 2.3.3 Tải trọng riêng bề mặt nghiền 46 2.4 Các ảnh hƣởng kết cấu vận hành 47 2.5 Cơ sở xây dựng mơ hình thực nghiệm 58 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun tnu.edu.vn/ http://www.lrc- v 2.5.1 Lý thuyết mơ hình, đồng dạng phép phân tích thứ nguyên 58 2.5.1.1 Lý thuyết mơ hình .58 2.5.1.2 Lý thuyết đồng dạng 59 2.5.1.3 Lý thuyết thứ nguyên 63 2.5.2 Ứng dụng lý thuyết mơ hình – đồng dạng – thứ ngun 64 Chƣơng MƠ HÌNH VÀ KẾ HOẠCH THỰC NGHIỆM .68 3.1 Giới thiệu 69 3.2 Các thông số mơ hình thực nghiệm 69 3.2.1 Các thơng số ảnh hƣởng đến q trình nghiền 69 3.2.2 Chọn lọc thơng số thí nghiệm 70 3.3 Thiết lập mơ hình thực nghiệm 73 3.3.1 Thiết bị nghiền 73 3.3.1.1 Đĩa nghiền 73 3.3.1.2 Máy nghiền thực nghiệm 79 3.3.2 Bột nguyên liệu thí nghiệm 82 3.3.3 Cách thu thập liệu đầu 84 3.3.3.1 Đo công suất tiêu thụ N 84 3.3.3.2 Cách đánh giá chất lƣợng nghiền 86 3.4 Cách vận hành hệ thống 90 3.5 Xây dựng kế hoạch thực nghiệm 91 3.5.1 Bộ thơng số thí nghiệm 91 3.5.2 Lập ma trận thí nghiệm, chọn phƣơng án quy hoạch thực nghiệm 93 3.6 Nguyên tắc xử lý số liệu 96 3.6.1 Xác định dạng mơ hình hồi quy .96 3.6.2 Kiểm nghiệm mức độ phù hợp mơ hình 97 3.6.3 Giải toán tối ƣu đa mục tiêu .100 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .103 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- vi 4.1 Kết thực nghiệm 103 4.2 Xây dựng mơ hình hồi quy hàm mục tiêu .107 4.3 Tối ƣu hoá đa mục tiêu 110 4.3.1 Tối ƣu hóa mục tiêu hàm YN: 110 4.3.2 Tối ƣu hóa mục tiêu hàm YK 111 4.3.3 Giải toán thƣơng lƣợng hàm chi phí lƣợng riêng YN hàm độ nghiền YK 112 4.4 Triển khai kết cho dãy máy thực 118 4.4.1 Xác định số đồng dạng theo công suất nghiền 119 4.4.2 Xác định số đồng dạng theo suất nghiền 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .129 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO .132 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý nghĩa Đơn vị as Chiều rộng đĩa cố định m ar Chiều rộng đĩa quay m bs Chiều rộng rãnh đĩa cố định m br Chiều rộng rãnh đĩa quay m cs Chiều cao đĩa cố định m cr Chiều cao đĩa quay m C Nồng độ bột giấy % IN Số lƣợng tác động nghiền Ls Tốc độ nghiền m/s L Chiều dài nghiền m/v Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ m/kg http://www.lrc- viii IL Chiều dài tiếp xúc hai nghiền đối diện M Khối lƣợng sợi bột giấy qua máy nghiền giây kg/s N Công suất nghiền kWh Nd Số nghiền giao - n(r) Số lƣợng dao đĩa nghiền - r1 (D) Bán kính ngồi đĩa nghiền m r2 (d) Bán kính đĩa nghiền m SEL Tải trọng riêng lƣỡi cắt J/m SSL Tải trọng riêng bề mặt dao J/m2 m Q Năng suất máy nghiền t/h q Lƣu lƣợng huyền phù m3/s 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 m 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 - Qb Năng suất bột giấy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ SR kg/ph http://www.lrc- 128 Kết 27 thí nghiệm, đƣợc tiến hành theo kế hoạch Box - Benkn, đƣợc xử lý phần mềm Minitab Các mơ hình hồi quy thu đựơc có tính phù hợp với liệu tốt (phƣơng trình 4.1 4.2) Mơ hình hồi quy thu đƣợc đƣợc sử dụng cho vệc tìm lời giải cho tốn tối ƣu đa mục tiêu (hình 4.3) Bài tốn tối ƣu giải hài hồ lợi ích cho hai mục tiêu có xung đột là: lƣợng tiêu thụ chất lƣợng bột nghiền đƣợc giải trọn vẹn Giá trị 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 tốn xác định đƣợc thông số cần thiết (bảng 4.5) để chế tạo, vận hành máy nghiền thực (bảng 4.8), cách sử dụng mơ 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 129 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Nghiên cứu góp phần giải đƣợc tồn công nghiệp sản xuất giấy cách lựa chọn thông số phù hợp nhằm nâng cao đƣợc chất lƣợng nghiền, đồng thời giảm đƣợc lƣợng tiêu thụ Các kết cụ thể bao gồm: - Đã xác định đƣợc chuẩn số đồng dạng phƣơng trình chuẩn số mơ tả đầy đủ trình vật lý xảy nghiền (hệ phƣơng trình 3.2), lựa chọn đƣợc bốn chuẩn số số 14 thông số ban đầu dùng làm thông số “vào” thực nghiệm (tốc độ nghiền n, khe hở đĩa h, góc nghiêng nghiền α, lƣu lƣợng huyền phù bột giấy q) - Xác định đƣợc thơng số phù hợp gồm: Góc nghiêng nghiền 16.270, khe hở hai đĩa nghiền 0.25 mm, tốc độ quay trục nghiền 950 vòng/phút, lƣu lƣợng huyền phù bột giấy 45.758 l/ph (lƣợng bột giấy 1.83 kg/ph) - Kết đạt đƣợc chất lƣợng bột giấy lƣợng tiêu thụ: + Chất lƣợng bột giấy: Độ nghiền: 37.10520SR (tăng 9.1 %); Chiều dài sợi: 0.6 - 0.7 mm (tăng 50 %); Chỉ số độ bền kéo 57-62 Nm/g (tăng 26.6%) số độ bền xé: 6.5-7.4 mN.m2/g (tăng 62.5%) + Năng lƣợng tiêu thụ: 42.4 kWh/t (Giảm khoảng 15.2%) - Đề xuất đƣợc dãy máy nghiền bột giấy sở phƣơng pháp mơ hình, đồng dạng gồm 03 mẫu máy: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 130 + MN1: Công suất: 5.02 kW; Năng suất bột: 0.125t/h; Tốc độ quay 905 (v/ph); Góc nghiêng 16.270; Đƣờng kính đĩa 0.246 (m); Khe hở đĩa 0.256.10-3 (m); Chiều rộng nghiền 0.0031 (m) + MN2: Công suất: 6.8 kW; Năng suất bột: 0.21t/h; Tốc độ quay 740 (v/ph); Góc nghiêng 16.270; Đƣờng kính đĩa 0.274 (m); Khe hở đĩa 0.28.10-3 (m); Chiều rộng nghiền 0.0034 (m) + MN3: Công suất: 10.35 kW; Năng suất bột: 0.416t/h; Tốc độ quay 560 (v/ph); Góc nghiêng 16.270; Đƣờng kính đĩa 0.314 (m); Khe hở đĩa 0.33.10-3 (m); Chiều rộng nghiền 0.0039 (m) 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 131 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG 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 Cơng nghiệp nơng thơn - ISSN 1859 - 4026, số 5/2012 Trƣơng Thị Thu Hƣơng, Đỗ Thị Tám (2013), “Ứng dụng phƣơng pháp mơ 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 Cơng 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) - International Program on Research, Application and Developement Post-Harvest Technology, Ministry of Science and Technology, 5,6 December 2013, Hanoi, Vietnam Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 132 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 Cơng nghiệp (2010), Đánh giá trình độ cơng nghệ ngành giấy Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Thị Ngọc Bích (2003), Kỹ thuật Xenlulơ 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, mơ 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 133 Nguyễn Xn Trƣờng, Dỗn Thái Hịa (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 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 134 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 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 135 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 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 136 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 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 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 137 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 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 138 Phụ lục Bảng kết thí nghiệm Số thực Mã hóa u YN YK 2.0 15413.2 34.7 1200 2.0 15106.4 36.2 0.1 1200 2.0 15574.2 27.5 24 0.5 1200 2.0 15094.4 30.2 12 0.3 800 2.0 14679.4 30.7 -1 24 0.3 800 2.0 15155.2 31.2 +1 12 0.3 1600 2.0 14796.8 32.5 +1 24 0.3 1600 2.0 15821.4 30.6 x1() x2(h) x3(n) x4(q) x1 (0) x2 (mm) x3 x4 (v/ph) (kg/ph) -1 -1 0 12 0.1 1200 +1 -1 0 24 0.1 -1 +1 0 12 +1 +1 0 -1 -1 +1 -1 +1 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 139 -1 -1 18 0.1 800 2.0 15042 37.3 10 +1 -1 18 0.5 800 2.0 14673.2 29.8 11 -1 +1 18 0.1 1600 2.0 15522.2 38.2 12 +1 +1 18 0.5 1600 2.0 15082.2 31.5 13 -1 0 -1 12 0.3 1200 1.0 15083.8 33.1 14 +1 0 -1 24 0.3 1200 1.0 15139.4 31.8 15 -1 0 +1 12 0.3 1200 3.0 15865.8 30.8 16 +1 0 +1 24 0.3 1200 3.0 15965.6 33.6 17 -1 -1 18 0.1 1200 1.0 15340.8 36.6 18 +1 -1 18 0.5 1200 1.0 14890.6 31.5 19 -1 +1 18 0.1 1200 3.0 15942.4 37.1 20 +1 +1 18 0.5 1200 3.0 15661.8 32.5 21 0 -1 -1 18 0.3 800 1.0 15049.2 29.3 22 0 +1 -1 18 0.3 1600 1.0 15207 31.8 23 0 -1 +1 18 0.2 800 3.0 15455.2 35.4 24 0 +1 +1 18 0.3 1600 3.0 15604.8 38.3 25 0 0 18 0.3 1200 2.0 15088.2 36.1 26 0 0 18 0.3 1200 2.0 15090 35.4 27 0 0 18 0.3 1200 2.0 15086.4 36.3 28 -1 -1 0 12 0.1 1200 2.0 15393.8 34.5 29 +1 -1 0 24 0.1 1200 2.0 15066.2 36.3 30 -1 +1 0 12 0.1 1200 2.0 15501.4 27.8 31 +1 +1 0 24 0.5 1200 2.0 15093.2 30.5 32 -1 -1 12 0.3 800 2.0 14658.4 31.1 33 +1 -1 24 0.3 800 2.0 15148.4 31.3 34 -1 +1 12 0.3 1600 2.0 14764.2 32.7 35 +1 +1 24 0.3 1600 2.0 15805.4 31.2 36 -1 -1 18 0.1 800 2.0 15041.4 37.6 37 +1 -1 18 0.5 800 2.0 14728.6 30.2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 140 38 -1 +1 18 0.1 1600 2.0 15533.4 38.5 39 +1 +1 18 0.5 1600 2.0 15282.2 31.8 40 -1 0 -1 12 0.3 1200 1.0 15084.8 33.4 41 +1 0 -1 24 0.3 1200 1.0 15221.8 32.1 42 -1 0 +1 12 0.3 1200 3.0 15850.4 30.7 43 +1 0 +1 24 0.3 1200 3.0 15918.2 33.5 44 -1 -1 18 0.1 1200 1.0 15280.8 36.8 45 +1 -1 18 0.5 1200 1.0 14877.6 31.4 46 -1 +1 18 0.1 1200 3.0 15943 37.3 47 +1 +1 18 0.5 1200 3.0 15660.2 32.6 48 0 -1 -1 18 0.3 800 1.0 15070.2 29.7 49 0 +1 -1 18 0.3 1600 1.0 15188.6 31.6 50 0 -1 +1 18 0.2 800 3.0 15436.4 35.8 51 0 +1 +1 18 0.3 1600 3.0 15517.8 38.7 52 0 0 18 0.3 1200 2.0 15112.8 36.5 53 0 0 18 0.3 1200 2.0 15093.4 35.5 54 0 0 18 0.3 1200 2.0 15135.8 36.6 55 -1 -1 0 12 0.6 800 2.0 15347.4 34.6 56 +1 -1 0 24 0.6 800 2.0 15094.6 36.5 57 -1 +1 0 12 0.6 1600 2.0 15543 27.8 58 +1 +1 0 24 0.6 1600 2.0 15104.4 30.4 59 -1 -1 12 0.2 1200 2.0 14702.4 30.6 60 +1 -1 24 0.2 1200 2.0 15119.4 31.4 61 -1 +1 12 1.0 1200 2.0 14758.8 32.4 62 +1 +1 24 1.0 1200 2.0 15797.2 30.7 63 -1 -1 18 0.2 800 2.0 15054.8 37.4 64 +1 -1 18 0.2 1600 2.0 14663 29.3 65 -1 +1 18 1.0 800 2.0 15480.4 38.3 66 +1 +1 18 1.0 1600 2.0 15016.4 31.6 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 141 67 -1 0 -1 12 0.6 1200 1.0 15142.4 33.5 68 +1 0 -1 24 0.6 1200 1.0 15152.2 31.5 69 -1 0 +1 12 0.6 1200 3.0 15798.2 30.6 70 +1 0 +1 24 0.6 1200 3.0 15913.4 33.9 71 -1 -1 18 0.6 800 1.0 15372.8 36.5 72 +1 -1 18 0.6 1600 1.0 14823 31.7 73 -1 +1 18 0.6 800 3.0 15976.4 37.3 74 +1 +1 18 0.6 1600 3.0 15664.8 32.6 75 0 -1 -1 18 0.2 1200 1.0 15111.8 29.7 76 0 +1 -1 18 1.0 1200 1.0 15135.8 31.6 77 0 -1 +1 18 0.2 1200 3.0 15453.6 35.6 78 0 +1 +1 18 1.0 1200 3.0 15523.2 38.5 79 0 0 18 0.6 1200 2.0 15147.8 36.4 80 0 0 18 0.6 1200 2.0 15170 35.5 81 0 0 18 0.6 1200 2.0 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; - x3: Tốc độ quay đĩa nghiền, v/ph; - x4: Lƣợng bột giấy, kg/ph (đã đƣợc quy đổi từ lƣu lƣợng huyền phù bột); - YK: Hàm chất lƣợng bột nghiền; - YN: Hàm lƣợng tiêu thụ nghiền Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- 142 Phụ lục 2: Bản vẽ đĩa nghiền thí nghiệm thiết bị thí nghiệm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên tnu.edu.vn/ http://www.lrc- ... NGUYÊN Ngun 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... Mẫu đĩa nghiền thí nghiệm 77 Hình 3.6 Đĩa nghiền bột giấy dùng thực nghiệm .79 Hình 3.7 Bản vẽ tổng thể máy nghiền bột giấy thực nghiệm 81 Hình 3.8 Máy nghiền bột giấy dạng đĩa dùng. .. thiết kế, chế tạo máy nghiền bột giấy dạng đĩa nhỏ gọn để thực nghiên cứu cần thiết mà không cần dừng máy, dừng dây truyền sản xuất giấy Do máy nghiền bột giấy dạng đĩa máy nghiền liên tục đƣợc