Лінія зволоженого пресування подрібненої органіки та виробництва паливних брикетів/гранул

Реферат: Лінія для виробництва паливних брикетів/гранул зволоженим пресуванням будь-якої рослинної сировини, яка включає пристрій для подачі довговолокнистої рослинної сировини, пристрій відбору неорганічних домішок, пристрій грубого подрібнення, пристрій для подачі коротковолокнистої рослинної сировини, бункер вхідної грубоподрібненої сировини, пристрій тонкого подрібнення, бункер тонкоподрібненої сировини, сполучений з пристроєм тонкого подрібнення, пристрій просіювання та утилізації пилу, сполучений з пристроєм тонкого подрібнення через вхідний повітропровід та зворотний повітропровід та з бункером тонкоподрібненої сировини через зворотний повітропровід, пристрій для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул, пристрій зволоження, сполучений з пристроєм для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул, транспортний пристрій, сполучений з сушильною установкою, теплогенератор, сушильну установку, яка обладнана вентиляційним пристроєм та на вході з'єднана повітропроводом з теплогенератором, а на виході з другим транспортним пристроєм, сполученим з фасувальним пристроєм готової продукції фасувальний пристрій готової UA 100868 C2 (12) UA 100868 C2 продукції. Винахід забезпечує вироблення паливних брикетів/гранул з стабільними міцнісними властивостями, в тому числі збільшеною щільністю порівняно з аналогами. UA 100868 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до обладнання для зволоженого пресування подрібненої органіки та виробництва паливних брикетів/гранул з будь-якої рослинної сировини і може бути використана в різних галузях промисловості. Відоме обладнання, яке являє собою валковий прес для виготовлення паливних брикетів, що містить корпус, в якому змонтовані два порожнисті валки, що мають можливість обертання назустріч один одному за допомогою приводу. Над валками розміщено завантажувальний бункер. Привід обертання валків споряджено синхронізатором їх обертання та механізмом переривчастого обертання. Один з валків має підпружинені пуансони, що переміщуються за допомогою кулачкового механізму, який нерухомо змонтований у порожнині валка. Другий валок споряджено матрицями. Матриці та пуансони розміщені радіально рядами з однаковими кутовими та лінійним кроками [RU № 2327574 С1, В30В11/18, 2006]. Дане обладнання призначено для виготовлення паливних брикетів лише з подрібнених відходів деревини. Відома також установка для одержання паливних брикетів, яка містить послідовно установлені та з'єднані транспортером бункер з вихідним твердим паливом, дробарку, змішувач з бункером дозованої подачі подрібненого твердого палива та вузлом приготування і подачі зв'язувального, пристрій для формування брикетів із суміші подрібненого палива зі зв'язувальним з прийомним бункером, сушарку та охолоджувач. Транспортер для подачі суміші подрібненого палива зі зв'язувальним складається із стрічкового конвеєра з відсікачами, установленого під кутом до осі конвеєра над приймальними бункерами пристроїв для формування брикетів, або у вигляді шнека в циліндричному корпусі, в якому виконані отвори з напрямними патрубками для подачі суміші до прийомних бункерів, або до ємностей із засобами вивантаження, що переміщуються по напрямних. Пристрій для формування брикетів складається з послідовно установлених шнека з напрямною трубкою, розміщеного під приймальним бункером механізмів для навивки оболонки на напрямну трубку та подачі суміші, що виходить з напрямної трубки в оболонку, різки сформованої маси в оболонці та забивання торців брикетів. Сушарка та охолоджувач мають засоби подачі та видалення теплоносія [RU № 2157073 С1, A23L1/18, 2000]. Зазначена установка, як і попередня, має недостатню продуктивність, а паливні брикети, що отримують на цій установці, мають досить високу собівартість. Крім того, установка призначена для виробництва паливних брикетів з вуглевмісних відходів. Відома також лінія виробництва паливних брикетів з рослинних відходів, яка містить бункер, транспортери, дробарку, сушарку, пристрій для формування брикетів, скребковий транспортер, сполучений з бункером барабанної сушарки, яка на вході сполучена повітропроводом з теплогенератором, а на виході через шлюзовий затвор - з другим скребковим транспортером, який сполучено з дробаркою, що третім скребковим транспортером сполучена з циклоном, який з'єднано за допомогою четвертого скребкового транспортера з барабанною сушаркою і п'ятого скребкового транспортера - з брикетувальним пресом, до циклона підключено вентилятор [UA № 44792 C10L 5/40, 2009]. Найближчою до винаходу, що заявляється, є технологічна лінія для виготовлення деревних паливних брикетів по західноєвропейській технології [http:brik.sitcedit.ru/briket] включає спеціальну підготовку технологічних відходів переробки деревної сировини, яка супроводжується їх грубим і тонким подрібненням, сушінням, перемішуванням та шнековим пресуванням. При цьому паливні деревні брикети одержують способом шнекового пресування і не включають в себе ніяких шкідливих речовин, в тому числі клеїв та інших зв'язуючих добавок. Міцність паливних деревних брикетів забезпечується клеючою речовиною лігніном, що міститься в деревині. Недоліками даної лінії, як і попередньої, є те, що вони мають досить високу собівартість за рахунок збільшення енергозатрат на сушіння вхідної сировини з метою набуття нею певного низького проценту вологості, вихолодження і стабілізацію матеріалу на виході, переважну концентрацію енергетичних витрат на стиск, що істотно впливає на зменшення зносостійкості шнеків та інших складових як зокрема, так термінів роботи лінії загалом. Недоліком також є те, що отримана на такій лінії продукція (брикети або гранули) має недостатню стабільність міцнісних властивостей. В основу винаходу поставлено задачу створити таку лінію для виробництва паливних брикетів/гранул зволоженим пресуванням будь-якої рослинної сировини, яка би мала високу продуктивність, тривалий термін працездатності, універсальність щодо змішування різних паливних компонентів з широким діапазоном вологості вхідної сировини та модульність щодо функціональних складових, і дозволяла би виробляти паливні брикети/гранули низької собівартості з напередзаданими енергетичними характеристиками, стабільними міцнісними властивостями, в тому числі збільшеною щільністю порівняно з аналогами за рахунок 1 UA 100868 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відповідного розташування конструктивних елементів, що знаходяться в єдиному функціональному взаємозв'язку між собою як окремими конструктивними елементами, яке дозволяє виконання послідовних операцій, що забезпечують роздільне подавання різнорозмірної рослинної сировини будь-якої природної вологості як довговолокнистої, яку попередньо грубо подрібнюють та відбирають з неї неорганічні домішки, так і коротковолокнистої, у бункер вхідної грубоподрібненої сировини, наступного тонкого подрібнення сировинної маси з подальшим її просіюванням, утилізацією пилу та зволоження до отримання однорідної гомогенної маси, здатної до пластичного пресування та формування брикетів або гранул, які піддаються сушінню та фасуванню. При цьому у запропонованій лінії на відміну від існуючих, в яких застосовується процедура сушіння ще до пресування, застосована процедура зволоження перед пресуванням, яка дозволяє значно зменшити тертя сировини з конструктивними елементами при пресуванні, збільшуючи зносостійкість останніх, наприклад при шнековому пресуванні, значно зменшити енергозатрати на видавлювання при формуванні брикетів або гранул, тим самим знижуючи собівартість продукції, напередзадані енергетичні характеристики визначаються вибором типу рослинної сировини, стабільні міцнісні властивості, в тому числі збільшена щільність порівняно з аналогами досягається однорідністю тонкоподрібненої зволоженої пластичної маси, в якій вода використовується без додаткових клеючих речовин, а як каталізатор і модифікатор низькотемпературної хімічної реакції процесу полімеризації тонкоподрібненої сировинної маси перед пресуванням, формуванням, сушінням та фасуванням. Поставлену задачу вирішують тим, що лінія для виробництва паливних брикетів/гранул зволоженим пресуванням будь-якої рослинної сировини, яка включає пристрій для подачі довговолокнистої рослинної сировини, пристрій відбору неорганічних домішок, який розташований перед пристроєм грубого подрібнення, пристрій грубого подрібнення, пристрій для подачі коротковолокнистої рослинної сировини, бункер вхідної грубоподрібненої сировини, пристрій тонкого подрібнення, сполучений з пристроєм просіювання та утилізації пилу через вхідний повітропровід та зворотний повітропровід, бункер тонкоподрібненої сировини, сполучений з пристроєм просіювання та утилізації пилу через зворотний повітропровід, пристрій для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул, транспортний пристрій, сполучений з сушильною установкою, теплогенератор, сушильну установку, яка обладнана вентиляційним пристроєм та на вході з'єднана повітропроводом з теплогенератором, а на виході з другим транспортним пристроєм, сполученим з фасувальним пристроєм готової продукції фасувальний пристрій готової продукції, згідно з винаходом, містить пристрій зволоження, сполучений з пристроєм для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул. Лінія для виробництва паливних брикетів/гранул зволоженим пресуванням будь-якої рослинної сировини, що заявляється, має високу продуктивність, тривалий термін працездатності, універсальність щодо змішування різних паливних компонентів з широким діапазоном вологості вхідної сировини та модульність щодо функціональних складових, і дозволяє виробляти паливні брикети/гранули низької собівартості з напередзаданими енергетичними характеристиками, стабільними міцнісними властивостями, в тому числі збільшеною щільністю порівняно з аналогами, а брикети/гранули, які виробляються на ній мають низьку собівартість. Винахід пояснюється схемою, на якій зображено лінію для виробництва паливних брикетів/гранул зволоженим пресуванням будь-якої рослинної сировини. Лінія для виробництва паливних брикетів/гранул зволоженим пресуванням будь-якої рослинної сировини містить пристрій для подачі 1 довговолокнистої рослинної сировини, пристрій відбору неорганічних домішок 2, який розташований перед пристроєм грубого подрібнення 3, пристрій для подачі 4 коротковолокнистої рослинної сировини, бункер вхідної грубоподрібненої сировини 5, пристрій тонкого подрібнення 6, сполучений з пристроєм просіювання та утилізації пилу 8 через вхідний повітропровід 7 та зворотний повітропровід 10.1, бункер тонкоподрібненої сировини 9, сполученим з пристроєм просіювання та утилізації пилу 8 через зворотний повітропровід 10.2, пристрій зволоження 11, сполучений з пристроєм для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул 12, транспортний пристрій 13, сполучений з сушильною установкою 16, яка обладнана вентиляційним пристроєм 17 та на вході з'єднана повітропроводом 15 з теплогенератором 14, а на виході з другим транспортним пристроєм 18, сполученим з фасувальним пристроєм готової продукції 19. Лінія функціонує наступним чином. Довговолокнисту органічну рослинну сировину та/або рослинні відходи природної вологості, що попередньо підвозяться до цеху та накопичуються в приймальному бункері або насипу, за допомогою пристрою для подачі 1 довговолокнистої 2 UA 100868 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рослинної сировини з метою видалення наявних неорганічних домішок пропускають через пристрій відбору неорганічних домішок 2 і подрібнюють до рівня часток коротковолокнистої рослинної сировини у пристрої грубого подрібнення 3 і подають у бункер вхідної грубоподрібненої сировини 5. У бункері 5 також подають коротковолокнисту рослинну сировину завдяки пристрою для подачі 4 коротковолокнистої рослинної сировини, що зумовлено наявністю вхідної сировини різної розмірності волокон по довжині та необхідністю зосередження грубо уніфікованої сировинної маси у бункері 5 з метою можливості її подальшого завантаження та подрібнення на пристрої тонкого подрібнення 6. Отримана маса однорідної тонкоподрібненої сировини надходить до бункера тонкоподрібненої сировини 9, а недостатньо подрібнені та пиловидні частки через вхідний повітропровід 7 - до пристрою просіювання та утилізації пилу 8, через який пиловидні частки завдяки зворотним повітропроводам 10.1 і 10.2 повертають відповідно у пристрій тонкого подрібнення 6 та до бункера тонкоподрібненої сировини 9. Після цього тонкоподрібнена сировина з бункера 9 вивантажується у пристрій для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул 12, де піддається пресуванню та формуванню у брикети або гранули, при цьому вона перед пресуванням попередньо зволожується за допомогою пристрою зволоження 11. Одержані брикети або гранули транспортним пристроєм ІЗ подаються до сушильної установки 16, в яку по повітропроводу 15 надходить повітря, нагріте з теплогенератором 14, при цьому надлишки вологи, що виділяється з готових брикетів або гранул, видаляються обладнаним на сушильній установці 16 вентиляційним пристроєм 17. Транспортним пристроєм 18 готові гранули або брикети спрямовуються на фасувальний пристрій готової продукції 19. Приклад виготовлення паливних гранул на лінії з використанням соломи у як рослинної сировини. Солому природної вологості, яка є довговолокнистою органічною рослинною сировиною, що попередньо підвозять до цеху та накопичують в приймальному бункері або насипу. Потім її за допомогою промислового стрічкового транспортера як пристрою для подачі 1 довговолокнистої рослинної сировини подають у пристрій грубого подрібнення з до рівня часток дрібної органічної сировини, за який застосовують шредер. При цьому з метою видалення наявних неорганічних домішок солому при переміщенні на промисловому стрічковому транспортері попередньо пропускають через пристрій відбору неорганічних домішок 2, який включає камнеуловлювач та магнітний сепаратор. Потім довговолокнисту солому подрібнюють у шредері до рівня часток дрібної рослинної сировини за яку використовуються рослинні відходи тієї ж соломи природної вологості. Надалі грубо уніфіковану сировинну масу соломи зосереджують у бункері вхідної грубоподрібненої сировини 5, при цьому при подачі в нього коротковолокнистих рослинних відходів соломи як пристрій для подачі 4 коротковолокнистої рослинної сировини застосовують промисловий стрічковий транспортер. З бункера 5 маса соломи надходить до пристрою тонкого подрібнення 6, за який використовується промисловий дезінтегратор. Отримана маса однорідної тонкоподрібненої соломи надходить до бункера тонкоподрібненої сировини 9, а недостатньо подрібнені та пиловидні частки через вхідний повітропровід 7 - до пристрою просіювання та утилізації пилу 8 - промисловий активний циклон, через який пиловидні частки завдяки зворотнім повітропроводам 10.1 і 10.2 повертають відповідно у дезінтегратор та до бункера тонкоподрібненої сировини 9. Після цього тонкоподрібнена солома з бункера 9 потрапляє у пристрій для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул 12, за який застосований шнековий прес з гранулятором, де піддається пресуванню та формуванню у гранули. При цьому маса перед пресуванням доводиться до гомогенного стану попереднім зволоженням за допомогою пристрою зволоження 11 - водопроводу з розпилювачем. Одержані гранули транспортним пристроєм 13 подаються до сушильної установки 16 - промислового стрічкового транспортерного горизонтального сушіння, в яку по повітропроводу 15 надходить повітря, нагріте з теплогенератором 14, при цьому надлишки вологи, що виділяється з готових брикетів або гранул, видаляються обладнаним на сушильній установці 16 вентиляційним пристроєм 17. Транспортним пристроєм 18 готові гранули спрямовуються на фасувальний пристрій готової продукції 19 - фасувальну машину. Лінія, що заявляється, обладнана пристроями, що знаходяться в єдиному функціональному взаємозв'язку між собою як окремими конструктивними елементами що здійснюють послідовні операції, спрямовані на виробництво паливних брикетів/гранул зволоженим пресуванням будьякої рослинної сировини, може бути виготовлена в промислових умовах. 3 UA 100868 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 Лінія для виробництва паливних брикетів/гранул зволоженим пресуванням будь-якої рослинної сировини, яка включає пристрій для подачі довговолокнистої рослинної сировини, пристрій грубого подрібнення, пристрій для подачі коротковолокнистої рослинної сировини, бункер вхідної грубоподрібненої сировини, пристрій тонкого подрібнення, бункер тонкоподрібненої сировини, сполучений з бункером вхідної грубоподрібненої сировини, пристрій просіювання та утилізації пилу, сполучений з бункером тонкоподрібненої сировини через вхідний повітропровід та зворотний повітропровід, пристрій для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул, транспортний пристрій, сполучений з сушильною установкою, теплогенератор, сушильну установку, яка обладнана вентиляційним пристроєм та на вході з'єднана повітропроводом з теплогенератором, а на виході з другим транспортним пристроєм, сполученим з фасувальним пристроєм готової продукції, фасувальний пристрій готової продукції, яка відрізняється тим, що містить пристрій відбору неорганічних домішок, який розташований перед пристроєм грубого подрібнення, пристрій зволоження, сполучений з пристроєм для пресування тонкоподрібненої сировини та формування брикетів або гранул. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4