ارزیابی اثر برخی از مشخصه های موثر بر میزان مصرف انرژی در خردکن استوانه ای

خردکردن چوب مهمترین مرحله در کارخانجات تولید اوراق فشرده چوبی می باشد. تولید چیپس با کیفیت از نقطه نظر ابعاد و اندازه مناسب، نه تنها کیفیت بالای محصول نهایی را تضمین می کند، بلکه باعث کاهش زمان تولید در دستگاه های ثانوی و نهایتا کاهش میزان انرژی مصرفی می گردد. این مطالعه در دانشگاه علوم کاربردی روزنهایم (آلمان) با هدف ارزیابی مشخصه های تاثیرگذار بر میزان مصرف انرژی در خردکن استوانهای انجام گرفت. به همین منظور اثرگونه چوب، سرعت برش ، رطوبت و ابعاد چوب در خردکن استوانه ای مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی دقیق مصرف انرژی در هریک از شرایط آزمونی میزان وزن برابر چوب به چیپس تبدیل گردید. همچنین ضخامت چیپس در تمامی آزمونها ثابت در نظر گرفته شد.

در این تحقیق از دوگونه صنوبر و بلوط استفاده شد. ابتدا نمونه ها به کمک اره نواری مدل ESTERER Model EB 1400 به الوارهایی با ابعاد 8×4 سانتیمتر و 8×8 سانتیمتر تبدیل شدند. سپس نمونه ها درون خشک کن LAUBER TROCKNUNGSTECHNIK مجهز به سیستم خودکار در دو سطح رطوبتی 18 و 40 درصد خشک شدند. بعد از آن نمونه ها مطابق با جدول طرح آزمایشات که بر اساس آزمون فاکتوریل و با وزن برابر تهیه شده بود، به خردکن تغذیه شدند. با تنظیم سرعت گردش محور در خردکن استوانهای، سرعت برش در سه سطح 16، 20 و 24 متر بر ثانیه مدیریت شد. میزان انرژی مصرفی حین فرآیند بوسیله دستگاه چند کاناله اندازهگیری مصرف انرژی اندازه گیری شد.

 یافته ها: 

پس از تجزیه وتحلیل داده ها، نتایج نشان داد، فاکتورهای گونه، رطوبت و سرعت برش بر میزان انرژی مصرفی در خردکن استوانهای در سطح اطمینان 95 درصد تاثیرگذار بود. نمودار اثرات مستقل نشان داد که گونه بلوط نسبت به گونه صنوبر، رطوبت 40 درصد نسبت به 18 درصد و سرعت برش 20 متربرثانیه نسبت به 16 و 24 واجد مصرف انرژی کمتری هستند. نتایح آنالیز واریانس نشان می دهد اثر مستقل ضخامت بر مصرف انرژی معنی دار نمی باشد. سرعت برش بیشترین تاثیر مستقل را بر مصرف انرژی داشته است و رطوبت کمترین اثر مستقل را در سطح اطمینان 95 درصد داشته است.

با بررسی نتایج اثرات متقابل مشخص شد، اگرچه ضخامت مستقلا اثر معنی داری بر مصرف انرژی فرآیند نداشته است، اما در تقابل با سایر پارامترها موثر واقع شده است. در گونه بلوط رطوبت 40 درصد با ضخامت 4سانتیمتر در سرعت برش 20 متر بر ثانیه کمترین انرژی مصرفی را داشته است، در حالیکه درگونه صنوبر، سطح رطوبتی 18 درصد و ضخامت 8 سانتیمتر با سرعت برش 20 متر ثانیه کمترین مصرف انرژی را داشته است. این تفاوت در مصرف انرژی می تواند ناشی از تفاوت در بافت و رفتار ویسکوالاستیک دو گونه در برابر نیروهای برشی باشد. چنانچه احتمالا در گونه صنوبر افزایش سطح رطوبتی و کاهش ضخامت به 4 سانتیمتر میزان تغییر شکل چوب را در برابر نیروی برشی افزایش داده و همین رفتار سبب صرف انرژی بیشتر در برش می شود.