Куда девать лиственную древесину?
Часть 2. Оборудование для изготовления дров
В первой части статьи мы показали, что сухие дрова из березы и ольхи можно успешно поставлять на экспорт в западноевропейские страны, что цена на эту продукцию в пересчете на тонну получается выше цен на пеллеты, и, соответственно, производство каминного топлива может быть перспективным направлением переработки древесины данных пород. Теперь рассмотрим оборудование, которое может быть использовано для этих задач.
со столом подачи и накопителем
с подъемником бревен
В Европе сложился и развивается рынок дров камерной сушки и другого каминного топлива. Текущий уровень цен и курс российского рубля делают экспорт каминного топлива довольно выгодным бизнесом. Современное оборудование позволяет наладить производство дров в промышленных масштабах, причем технологии их изготовления требуют меньших инвестиций, чем современное лесопильное производство, не говоря уже об альтернативных технологиях переработки лиственной древесины (на древесные плиты, например). Производство каминного топлива из неделовой древесины может серьезно улучшить финансовое положение небольших лесопромышленных компаний.
Для промышленного производства дров используются дровокольные линии, в состав которых входят агрегат для распиловки и колки бревен, или процессор (firewood processor), а также конвейеры для подачи бревен и удаления поленьев. Линии российской разработки пока, к сожалению, не обеспечивают высокой производительности из-за продолжительного рабочего цикла и непродуманной эргономики органов управления. Однако в пользу отечественного оборудования говорит его низкая цена. Из импортного оборудования наиболее массовым спросом пользуются процессоры словенской компании Tajfun и финских компаний Palax, Hakki Pilke, Pilkemaster, Farmi forest и др.
В конструкции может отсутствовать поперечный накопитель для бревен, вместо него используется подъемник, подающий бревна с земли, либо наклонная рампа или простой, короткий цепной конвейер. Это оборудование, у которого часто есть привод от мотора трактора, можно доставлять прямо в лес и там изготавливать дрова. Более мощные линии Posch (Австрия), Rabaud (Франция), Pinosa (Италия), Cord King, Bell's Machining, CRD Metalworks (все - США) обычно оснащены вместительными накопителями для бревен, устройствами поштучной выдачи, справляющимися даже с искривленными бревнами. Такими линиями может управлять один оператор. Линии этого типа чаще всего имеют в качестве инструмента раскряжёвки круглую пилу вместо цепной, которой оснащены простые линии.
Рис. 2. Колода, отрезанная цепной пилой, сталкивается вбок и подается
гидротолкателем на раскалывающий нож
Рис. 3. Дровокольная линия SAMI Autofactory: механизированный
накопитель, устройство поштучной выдачи, подающий конвейер, станок,
конвейер для поленьев
Рис. 4. Дровокольная линия Pezzolato с раздельными раскряжевочным и
раскалывающим станками: при обработке горбылей и веток используется
только раскряжевочный станок, сортименты подаются в него пачкой
Рис. 5. Набор ножевых решеток процессора Pezzolato TLC 1500
Рис. 6. Предприятие по производству дров, оснащенное тремя
высокопроизводительными линиями Pezzolato
Надо сказать, что приведённая выше классификация изготовителей довольно условна, поскольку все фирмы стремятся иметь как можно более широкий модельный ряд, и некоторые изготовители профессионального оборудования уже предлагают линии промышленного класса, например, Palax Titan, а разработчики сложного оборудования с удовольствием поставляют и обычные мобильные дровокольные станки.
Финская фирма Reikälevy предлагает полностью автоматическую линию SAMI Autofactory, в состав которой входят накопитель для бревен, сложная система для надежной поштучной выдачи (Autosorter), подающий конвейер и дровокольный автомат с конвейером для удаления готовых поленьев. Дровокольный станок может работать в режиме нон-стоп, бревна подаются одно за другим. Возможна оптимизация раскроя бревен: электроника станка выдает команду оборудованию на распиловку таким образом, чтобы исключить образование кусковых отходов.
Самое мощное и тяжелое оборудование, рассчитанное на большие объемы производства и обработку бревен самого большого диаметра, выпускают итальянские компании Pezzolato и Pinosa. Одна из разработок фирмы Pinosa - линия, в составе которой дровокольный агрегат EPC 800 с функциями распиловки и колки и колун TVS 400. Линия управляется двумя операторами. При обработке тонкомера и бревен среднего диаметра станки работают в тандеме: агрегат EPC 800 используется в качестве раскряжевочного, причем бревна подаются по нескольку штук и пачкой распиливаются на короткие колоды, которые удаляются на механизированный накопитель, доставляющий их к колуну TVS 400. Заполнив накопитель и обеспечив таким образом работой колун на долгое время, EPC 800 переключается на обработку крупномерных бревен, которые подаются по одному, а отрезанные колоды поступают на раскалывающий узел станка.
Компания Pezzolato предлагает линии как с агрегатом раскряжевки и колки, так и с отдельными станками для этих операций, которые можно использовать в тандеме. Во втором случае один оператор может полностью сосредоточиться на непрерывной подаче бревен и их распиловке, а другой - на раскалывании колод.
Обработка бревен разного диаметра является большой проблемой. Даже при раскалывании крестообразным ножом довольно тонких, до 20 см, колод требуется настраивать инструмент по высоте, ориентируя относительно сердцевины колод. В противном случае часть поленьев может получиться слишком толстыми. Между тем стандартное требование к экспортным дровам: поленья должны быть толщиной 9-15 см. У дровокольных станков профессионального класса имеется такая опция, как дистанционная настройка ножа по высоте, но при обработке бревен диаметром в широком диапазоне этого недостаточно. Приходится сортировать бревна по диаметру и часто менять ножевое устройство.
При промышленных объемах производства дров можно установить несколько линий, настроив каждую на обработку бревен определенного диаметра. Так, к примеру, организовано производство на эстонской фабрике Sanlain Grupp, где действуют шесть дровокольных линий: три (на базе станков Palax 70) - для бревен диаметром до 20 см, две (SAMI Autofactory) - для бревен диаметром до 44 см, одна (на базе Hakki Pilke 50S) - для бревен диаметром до 50 см. Процессоры, в которых имеются датчики для измерения диаметра колод, например Palax Titan, могут осуществлять центрирование ножевой решетки автоматически.
На наиболее дорогостоящих дровокольных линиях, оснащенных ножевыми решетками с несколькими секциями, можно перерабатывать бревна разного диапазона без потерь времени на перенастройку. Тот же механизм, который обеспечивает ориентацию перекрестья ножа относительно центра бревна, осуществляет и смещение решетки со сменой ножевой секции.
У процессоров TLC1500 компании Pezzolato до шести ножевых решеток, у некоторых из них не по одному перекрестью. Гидропозиционеры перемещают весь набор решеток в горизонтальном направлении, а каждый блок решеток - в вертикальном. В результате для раскалывания колоды точно напротив нее и гидротолкателя устанавливается именно та решетка, которая обеспечивает оптимальный раскрой (см. рис. 5). Тонкие стволы, не требующие раскалывания, могут подаваться в раскроечный узел пачкой (все промышленные линии Pezzolato оснащены толкателями для точной групповой подачи бревен, веток и горбылей); полученные поленья подаются напрямую на конвейер, без сталкивания на узел раскалывания.
а – барабанное сито Pezzolato
б – дисковый сепаратор, встроенный позади дровокольного станка Rabaud
Подобным оборудованием компания Pezzolato оснастила два предприятия, которые, вероятно, являются самыми крупными в мире заводами для производства дров. Одно предприятие оснащено тремя линиями TLC 1500. У каждого процессора имеется шесть ножевых решеток, что позволяет обрабатывать бревна диаметром до 520 мм и получать поленья размером не более 9,5 см в поперечном сечении. Гидротолкатель узла раскалывания развивает усилие 70 т.
Оператор каждой линии управляет процессом, сидя в комфортабельной кабине. Подача древесины на линию с улицы осуществляется двухсекционным поперечным конвейером, на который помещается объем, эквивалентный двум полуприцепам. Длина сортиментов может быть от 2 до 5 м. Ширина стволов и горбылей, подаваемых пачками, - до 1,5 м. Дрова, получаемые на всех трех линиях, удаляются на один ленточный конвейер, с которого попадают в сортировочный барабан, отсеивающий мелкие щепки, опилки и кору. Затем дрова падают в металлический ящик.
Производительность каждой линии - 90 тыс. т готового сухого топлива в год при работе в три смены по семь часов.
Следующая технологическая операция - сушка дров. Обычно их сушат навалом в металлических ящиках с сетчатыми бортами. В качестве экономичной замены металлическим иногда могут использоваться самодельные деревянные ящики, но только для верхних рядов ящиков в камере. Обычно же деревянные ящики используются лишь как промежуточная тара, в которую складывают дрова после дровокольного станка. Поленья находятся в них некоторое время, пока не освободится сушильная камера. На британском предприятии Certainly Wood деревянные ящики используются довольно широко, склад для них занимает большую площадь. Такой склад, вероятно, используется как сезонный буфер, и дрова в нем могут задерживаться на некоторое время, подвергаясь атмосферной сушке. Часть дров так и не попадает в камеру, поскольку компания продает их полусырыми, по сниженной цене.
Так как потемнение дров и растрескивание не считаются дефектами, для сушки можно использовать высокотемпературные режимы. В результате сушка дров из древесины даже твердолиственных пород продолжается не больше 72 ч. Наиболее популярны камеры, изготовленные из списанных морских контейнеров. Благодаря короткому циклу сушки использование даже таких камер обеспечивает высокую производительность. При организации производства дров на действующем лесопильном предприятии для сушки дров можно использовать имеющиеся сушильные мощности, не занятые обработкой пиломатериалов.
В некоторых, обычно небольших, компаниях, применяют сушку в транспортных ящиках: поленья, поступающие от дровокольного станка, складывают в те ящики, в которых они будут отгружены с предприятия, и отправляют в сушильную камеру. Такой подход позволяет экономить на таре и перегрузочных операциях, но на крупных предприятиях он не практикуется. Повышение плотности укладки ведет к тому, что воздух слабо омывает поленья, скорость сушки замедляется, так что повышению пропускной способности сушильного участка такой метод не способствует, да и качество готового продукта вызывает сомнение.
После сушки дрова поступают на участок фасовки. При отгрузке в ящиках их вручную перекладывают в тару. При отгрузке в балк-бэгах и сетках возможен определенный уровень механизации фасовки.
Рис. 10. Система фасовки в большие сетки и балк-бэги фирмы Pezzolato
Эффективное оборудование для фасовки дров в сетки предлагает норвежская компания Vepack. Фасовочная машина V1 состоит из загрузочного бункера на 2-3 насыпных кубометра дров, подъемного конвейера, дискового сепаратора, который отсеивает щепки и отвалившуюся кору, конвейера для окончательной организации потока и магазина для набора нужного объема дров и их подачи в сетку, которую оператор надевает вручную на поленницу.
Решений для упаковки в разные виды балк-бэгов гораздо больше. Как правило, это простое приспособление, в котором пакет подвешивается на крючках.
Для производства лучины используются не слишком толстые бревна осины, тополя или ели, которые распиливают на колоды и сушат до влажности 12-15% или еще ниже. Сухие колоды раскалывают на специальных дровоколах, которые выпускают компании Rabaud, Posch, Pinosa. Колоды заправляют в станок поперечно. Х-образный нож-пуансон раскалывающего узла работает автоматически с определенным интервалом, что позволяет независимо от диаметра входящих колод получать лучину определенного сечения, которая на выходе сразу фасуется.
Подобное решение раскалывающего узла компании Rabaud и Posch использовали для специальных моделей дровокольных агрегатов Rabaud Xylog 800 и Posch SpaltFix K-Vario, для производства обычных дров. В этих станках колоды, полученные после раскряжевки, сталкиваются на поперечный питатель, где с заданным тактом относительно проходящего потока колод работают раскалывающие ножи: в Xylog 800 - два ножа, расположенных в виде буквы V, в SpaltFix K-Vario - один Х-образный нож. В результате все колоды раскалываются независимо от диаметра. К сожалению, в ходе такой колки образуется много щепок и мелких поленьев.
Итак, резюмируем всё сказанное выше:
1. В Европе сложился и развивается рынок дров камерной сушки и другого каминного топлива. Великобритания, Норвегия, Франция и Дания являются наиболее привлекательными странами для поставок такой продукции. Текущий уровень цен и курс российского рубля делают экспорт каминного топлива довольно выгодным бизнесом.
2. Современное оборудование позволяет наладить производство дров в промышленных масштабах. При этом такие технологии требуют несопоставимо меньших инвестиций даже по сравнению с современным лесопильным производством, не говоря уже об альтернативных технологиях переработки лиственной древесины (на древесные плиты, например).
3. Ассортимент продукции можно дополнить брикетами RUF, Pini & Kay и др. Особое внимание стоит уделить брикетам из коры, которые за рубежом ценятся даже выше брикетов из древесины (см. обзор цен британских магазинов в предыдущей статье). Возможно, аналогичными характеристиками обладает топливо из лесосечных отходов. Их переработка на брикеты позволит превратить проблему очистки делянок в источник прибыли.
4. Производство каминного топлива из неделовой древесины может серьезно улучшить финансовое состояние небольших лесопромышленных компаний. В Латвии не только лесоэкспортные компании, но и небольшие деревообрабатывающие предприятия и мебельные фабрики предлагают на экспорт дрова и брикеты. Подобную ситуацию можно видеть в других странах Прибалтики и в Украине.
Артем ЛУКИЧЕВ
Продолжение статьи
