ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Группа полезных моделей относится к брикетам, состоящим, в основном из углеродсодержащих материалов минерального происхождения, и средствам их брикетирования и может широко использоваться для коммунально-бытовых нужд.
Известен топливный брикет, описанный в одноименном п. РФ №2187542 по кл. C 10 L 5/10, 5/12, 5/44, з. 25.04.01, oп. 20.08.02.
Известный брикет включает (мас.%) измельченный древесный уголь 50-93%, крахмал или муку пшеничную или декстрин 3-45%, воду - остальное до 100% или дополнительно содержит 4-15% древесных опилок при содержании 35-91% измельченного древесного угля, 3-45% крахмала или муки пшеничной. Или декстрина, остальное - до 100% воды.
Установка для получения брикета содержит последовательно установленные мешалку, емкость для выдерживания полученной смеси, формующее устройство, представляющее собой экструдер, режущее устройство для разрезания брикетов и сушильную камеру.
Известный брикет изготавливают, смешивая пылевидную крошку древесного угля, крахмал или муку или декстрин с водой, выдерживают эту смесь до набухания связующего, затем прессуют брикеты и сушат их.
Недостатком известных средств получения брикета является слишком большое содержание (до 45%) крахмала в брикетах, что ухудшает их энергетическую ценность. Кроме того, необходимость набухания смеси увеличивает длительность техпроцесса.
Известен топливный брикет и установка для его получения, описанные в п. РФ №2009193 "Устройство для формования твердого топлива" по кл. C 10 L 5/36. 11/08, з. 11.02.91. oп. 15.03.94.
Известный брикет выполнен с продольной выемкой с зажигательным составом. Установка содержит корпус со шнеком и последовательно установленными бункером для подачи твердого топлива со связующим и бункером для подачи под давлением зажигательного состава, установленным за шнеком, снабжено матрицей с формующими отверстиями и каналами, соединяющими формующие
отверстия с устьем бункера для подачи зажигательного состава, установленной последовательно за шнеком, и дополнительным шнеком, установленным в бункере для подачи зажигательного состава.
Недостатком известного брикета является его сложная форма и, соответственно, сложная установка для формирования такого брикета. Известен топливный брикет и установка для его получения, описанные в з. РФ №93013909 "Устройство для прессования брикетов" по кл. C 10 L 5/06, В 30 В 11/00, з. 17.03.93, 27.01.96.
Известный брикет имеет трубчатое сечение и зажигается от спички. Устройство содержит размещенный между кожухом и экструзионной головкой переходной патрубок переменного сечения и переменной длины сменный или ступенчатый, состоящий из двух соединенных между собой неподвижного и подвижного элементов с возможностью их взаимного продольного смещения друг относительно друга и фиксации смежные элементы соединены между собой винтовой нарезкой, поворотные элементы снабжены приливами с гнездами для взаимодействия с рычагом поворота, коническими раструбами. кожух со шнеком на раме установлен с возможностью осевого смещения и снабжен поворотным патрубком, соединяющим подающую течку и приемный патрубок для смеси, а на валу шнека подвижно в осевом направлении закреплен блок гибкой передачи, кинематически связанный с двигателем привода.
Недостатком известного брикета является сложность его формы (трубчатая), обуславливающая сложность конструкции устройства прессования.
Известен топливный брикет, описанный в одноименном св. РФ №33571 по кл. C 10 L 5\10, 5/12, 5/44, з. 29.07.03, oп. 27.10.03.
Известный брикет состоит из древесного угля фракционного состава 0,1-1,0 мм в количестве 93-96%, связующее из крахмала и муки пшеничной при соотношении 4:1-2,5) 5-7 и воду (остальное) и имеет цилиндрическую форму диаметром 20-40 мм и длиной 20-40 мм.
Недостатком известного брикета являются его небольшие размеры, делающими неудобным его использование, и необходимость использования муки, что удорожает производство и расходует пищевой продукт.
Известна установка для получения топливных брикетов, описанный в п. РФ №2095398 "Устройство для получения углеродсодержащих брикетов" по кл. C 10 L 5/00, з. 07.02.96, oп. 10.11.97.
Известная установка содержит последовательно установленные смеситель с бункером дозированной подачи термообработанного измельченного углеродсодержащего материала и средством для подачи связующего, брикетный (например, валковый) пресс, горизонтальную конвейерную камерцу для термообработки брикетов со средствами для подачи и црикуляции теплоносителя через движущиеся слои брикетов, установленными в каждой из герметично соединенных между собой горизонтально установленных под углом 2-10 градусов к горизонту вращающийся барабан для охлаждения термообработанных брикетов, снабженный бункером для подачи измельченного углеродсодержащего материала для его термообработки, сушки, при их перемешивании с горячими брикетами с помощью насадок, выполненных на внутренней поверхности барабана с уменьшающимся шагом в сторону бункера для выгрузки термообработанного углеродсодержащего материала и остывших готовых брикетов из барабана в сепаратор для отделения готовых брикетов от термообработанной углеродсодержащей мелочи, средство для возврата термообработанной углеродсодержащей мелочи в смеситель через бункер.
Недостатком известной установки является сложность ее конструкции. Известны топливный брикет и установка для его получения, описанные в п. РФ №2043392 "Твердое топливо и способ его изготовления" по кл. C 10 L 5/14, 9/10, з. 17.09.92, оп. 10.09.95.
Известный брикет диаметром 90 мм и длиной 150 мм содержит 3. мас.ч. натриевой соли карбоксметилцеллюлозы, 2-6 нитрата калия, остальное - древесный уголь.
Известная установка включает в себя последовательно установленные по ходу техпроцесса смеситель с планетарными мешалками и обогревом, формовочное оборудование в виде шнек-пресса и сушильный шкаф.
После смешивания компонентов смесь выдерживают для набухания связующего в течение 120 мин при температуре 70 градусов, затем производят формование брикетов.
Недостатком известных средств является длительность техпроцесса, обусловленная необходимостью выдерживать смесь до набухания связующего.
Известны топливный брикет и установка для его получения, описанные в п. РФ №2094449 "Топливный брикет "Oksol" и установка для его получения" по кл. C 10 L 5/02, 5/10, з. 14.06.96, oп. 27.10.97. и выбранные в качестве прототипа.
Известный брикет содержит сформованную смесь измельченного углеродсодержащего топлива и связующего, заполняющего оболочку цилиндрической формы с заделанными торцами, которая сформирована бумажной лентой, свернутой под углом 30-60° к оси брикета с нахлестом бумажной ленты на предыдущий ее слой и торцы заделаны подгибанием краев бумажной оболочки внутрь от внешней поверхности брикета или на торцы брикета нанесено связующее. Диаметр брикета составляет не менее 20 мм и длина не менее 50 мм. Измельченным топливом служат древесные отходы, торф, бурый и каменный уголь, антрацит, кокс, а в качестве связующего - производной сульфокислоты, гумат натрия или калия, парафин, жидкое стекло в количестве не менее 0,5% от массы углеродсодержащего топлива.
Установка содержит последовательно установленные по ходу техпроцесса, соединенные транспортерами бункер с исходным твердым топливом, дробилку, смеситель с бункером дозированной подачи измельченного твердого топлива и узлом со средствами для приготовления и подачи связующего, устройство для формования брикетов из смеси топлива со связующим с приемным бункером, сушилку и охладитель брикетов, при этом транспортер выполнен в виде ленточного конвейера, с отсекателями. а устройство для формования состоит из шнека с напрвляющей трубкой и механизмов для навивики, подачи смеси, резки массы в оболочке и заделки торцов брикетов.
Недостатком известных средств являются сложность формы брикета, обусловленная упаковкой его в бумажную ленту и обусловленная этим же сложность конструкции установки.
Наиболее близкими по технической сущности к заявляемым являются топливный брикет и установка для его получения, описанные в п. РФ №2043392 "Твердое топливо и способ его изготовления" по кл. C 10 L 5/14, 9/10, з. 17.09.92, оп. 10.09.95. и выбранные в качестве прототипа. Известный брикет диаметром 90 мм и длиной 150 мм содержит 3. мас.ч.
натриевой соли карбоксметилцеллюлозы, 2-6 нитрата калия, остальное - древесный уголь.
Известная установка включает в себя последовательно установленные по ходу техпроцесса смеситель с планетарными мешалками и с нагревательными элементами, формовочное оборудование в виде шнек-пресса и сушильный шкаф.
После смешивания компонентов смесь выдерживают для набухания связующего в течение 120 мин при температуре 70 градусов, затем производят формование брикетов.
Недостатком известного брикета является сложный состав связующего и возможность использования его (из-за состава) только для обогрева теплиц и других помещений, а не для приготовления на открытом огне пищи (шашлыков и т.п.), а известной установки - сложность конструкции (в частности, смесителя) при длительности и сложности техпроцесса, обусловленные необходимостью нагрева смеси и выдерживания ее до набухания связующего, а также неудобство использования, т.к. брикеты достаточно большие и их неудобно брать в руки, поскольку они пачкают руки.
Задачей заявляемой полезной модели являются упрощение состава связующего в брикете и сокращение и упрощение техпроцесса и установки при обеспечении удобства использования брикетов.
Поставленная задача решается тем, что:
а) в первом варианте выполнения:
- топливный брикет, содержащий измельченный древесный уголь и связующее, включающее воду, и выполненный в виде цилиндра, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, брикет содержит 65-75% древесного угля, связующее в виде заваренного кипятком в количестве 24-30% крахмала в количестве -2-4% и выполнен в виде цилиндра высотой 50 мм и диаметром 50-110 мм;
- установка для получения топливных брикетов, включающая последовательно установленные по ходу техпроцесса и соединенные между собой транспортными средствами смеситель основных компонентов с дозирующим устройством, устройство формования брикетов, сушильный шкаф, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, в которой перед смесителем установлены сортировочное устройство в виде сита и измельчитель углеродсодержащего
топлива, в установку введены дополнительно устройство подготовки связующего, включающее нагревательный элемент, дозатор и смеситель, и связанное со смесителем основных компонентов, при этом устройство формования брикетов выполнено в виде пресса со сменными формами;
При этом после сушильного шкафа может быть установлено упаковочное устройство для брикетов.
В последнем случае, кроме того, перед упаковочным устройством для брикетов могут быть установлены дозировочное и упаковочное устройство зажигательной смеси.
б) во втором варианте выполнения:
- топливный брикет, содержащий измельченное углеродсодержащее топливо и связующее, и выполненный в виде цилиндра, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, содержит в качестве измельченного углеродсодержащего топлива отсев кокса, а в качестве связующего - жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%,: отсев кокса - 91, жидкое стекло - 9 и выполнен в виде цилиндра высотой 50 мм и диаметром 50-110 мм;
- установка для получения топливных брикетов, включающая последовательно установленные по ходу техпроцесса и соединенные между собой транспортными средствами смеситель основных компонентов с дозирующим устройством, устройство формования брикетов, сушильный шкаф, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, в которой перед смесителем установлено сортировочное устройство в виде сита, а устройство формования брикетов выполнено в виде пресса со сменными формами;
При этом между сортировочным устройством и смесителем может быть установлен измельчитель углеродсодержащего топлива.
При этом после сушильного шкафа может быть установлено упаковочное устройство для брикетов.
Кроме того, перед упаковочным устройством могут быть установлены дозировочное и упаковочное устройства зажигательной смеси.
Выполнение топливного брикета в первом и втором вариантах из измельченного угля и связующего в указанном составе и пропорциях обеспечивает упрощение состава связующего и обеспечивает удобство его использования.
Выполнение топливного брикета в первом и втором вариантах из измельченного угля и связующего в указанном составе и пропорциях при выбранных размерах брикета обеспечивает упрощение состава связующего и обеспечивает удобство использования брикета.
Введение в установку в первом и варианте сортировочного устройства перед смесителем позволяет отделить мелкий уголь от более крупного, затем легко измельчить мелкий уголь (в I варианте),либо использовать непосредственно отсев (во II варианте), а также использовать более простое по составу связующее за счет введения устройства подготовки связующего в первом варианте и упрощение смесителя в обоих вариантах при сокращении техпроцесса за счет исключения необходимости набухания связующего. Во втором варианте установка также является более простой за счет введения сортировочного устройства и измельчителя.
В сравнении с прототипом заявляемые объекты обладают новизной, отличаясь от него:
в первом варианте:
- топливный брикет - тем, что содержит 65-75% древесного угля, связующее в виде заваренного кипятком в количестве 24-30% крахмала в количестве -2-4% и выполнен в виде цилиндра высотой 50 мм и диаметром 50-110 мм;
- установка для получения топливного брикета - тем, что перед смесителем установлены сортировочное устройство в виде сита и измельчитель углеродсодержащего топлива, в установку введены дополнительно устройство подготовки связующего, включающее нагревательный элемент, дозатор и смеситель, и связанное со смесителем основных компонентов, при этом устройство формования брикетов выполнено в виде пресса со сменными формами;
При этом после сушильного шкафа может быть установлено упаковочное устройство для брикетов.
Кроме того, перед упаковочным устройством могут быть установлены дозировочное и упаковочное устройство зажигательной смеси. во втором варианте:
- топливный брикет - тем, что он содержит в качестве измельченного углеродсодержащего топлива отсев кокса, а в качестве связующего - жидкое
стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%,: отсев кокса - 91, жидкое стекло - 9 и выполнен в виде цилиндра высотой 50 мм и диаметром 50-110 мм;
- установка для получения топливных брикетов тем. что перед смесителем установлено сортировочное устройство в виде сита, в установку введены дополнительно устройство подготовки связующего, включающее нагревательный элемент, дозатор и смеситель, и связанное со смесителем основных компонентов, при этом устройство формования брикетов выполнено в виде пресса со сменными формами;
При этом между сортировочным устройством и смесителем может быть установлен измельчитель углеродсодержащего топлива.
При этом после сушильного шкафа может быть установлено упаковочное устройство для брикетов.
В последнем случае, кроме того, перед упаковочным устройством могут быть установлены дозировочное и упаковочное устройство зажигательной смеси.
При этом после сушильного шкафа может быть установлено упаковочное устройство для брикетов, перед ним могут быть установлены дозировочное и упаковочное устройства зажигательной смеси.
Заявляемые объекты в обоих вариантах могут найти широкое применение: в первом варианте - в быту, во втором варианте - в металлургии, коммунально-бытовом хозяйстве и других отраслях промышленности, потому соответствуют критерию "промышленная применимость".
Полезная модель в обоих ее вариантах иллюстрируется чертежами, где представлены на:
- фиг.1 - функциональная схема установки по первому варианту выполнения в максимально полной комплектации;
- фиг.2 - функциональная схема установки по второму варианту выполнения в максимально полной комплектации;;
- фиг.3 - вид топливного брикета по обоим вариантам выполнения. Топливный брикет по первому варианту выполнения содержит 65-75% древесного угля, связующее в виде заваренного кипятком в количестве 24-30% крахмала в количестве -2-4% и выполнен в виде цилиндра высотой 50 мм и диаметром 50-110 мм;
Установка для получения топливных брикетов, включающая последовательно установленные по ходу техпроцесса и соединенные между собой транспортными средствами бункер 1 для древесного угля, сортировочное устройство 2 в виде сита, дозирующее устройство 3, измельчитель 4 углеродсодержащего топлива, смеситель 5 основных компонентов, устройство 6 формования брикетов, сушильный шкаф 7 и, при необходимости, упаковочное устройство 8. Измельчитель 4 выполнен, в частности, в виде шаровой мельницы, а смеситель 5 может быть выполнен лопастным. При этом в установку введено дополнительно устройство 9 подготовки связующего, включающее дозатор 10 воды, нагревательный элемент 11, дозатор 12 крахмала и смеситель 13 с накопителем 14. Устройство 9 связано со смесителем 5 основных компонентов. Устройство 6 формования брикетов выполнено, в частности, в виде пресса со сменными формами. Кроме того, перед упаковочным устройством 8 могут быть установлены дозировочное и упаковочное устройства 15 и 16 для зажигательной, зажигательной смеси, взятой из емкости 17..
Во втором варианте топливный брикет содержит в качестве измельченного углеродсодержащего топлива отсев кокса, а в качестве связующего - жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.%,: отсев кокса - 91, жидкое стекло - 9 и выполнен в виде цилиндра высотой 50 мм и диаметром 50-110 мм.
Установка для получения топливных брикетов, включающая последовательно установленные по ходу техпроцесса и соединенные между собой транспортными средствами бункер 1' для угля, сортировочное устройство 2' в виде сита, дозирующее устройство 3', измельчитель 4' углеродсодержащего топлива, смеситель 5' основных компонентов, устройство 6' формования брикетов, сушильный шкаф 7' и, при необходимости, упаковочное устройство 8'. Измельчитель 4' может отсутствовать в установке; в случае необходимости его присутствия он может быть выполнен, в частности, в виде шаровой мельницы, а смеситель 5' может быть выполнен лопастным. При этом в установку может быть введено дополнительно также упаковочное устройство 9' установленное после сушильного шкафа 7'. Смеситель 5' связан через дозатор
10' с емкостью 11' для подачи связующего в виде силикатного стекла. Устройство 6' формования брикетов выполнено в виде пресса со сменными формами. Кроме того, перед упаковочным устройством 8' могут быть установлены дозировочное и упаковочное устройства 12' и 13' зажигательной смеси, взятой из емкости 14'. Установки работают следующим образом. В первом варианте установка работает следующим образом. Из накопительного бункера 1 древесный уголь в количестве 8 кг поступает на сортировочное устройство 2, выполненное в виде сита, где происходит отсев угольной мелочи размером меньше 20 мм, которая далее подается через дозатор 3 на измельчитель - шаровую мельницу 4. С измельчителя 4 угольная пыль фракций 0,1-3,0 мм поступает на смеситель 5. Па смеситель 5 подается также связующее, подготовленное в специальном устройстве 9 следующим образом. Вода в количестве 2,4-3 кг подается через дозатор 10 на нагреватель 11, где нагревается до кипения; затем кипяток поступает в смеситель 13, куда через дозатор 12 поступает также крахмал в количестве 200-400 г. Крахмал заваривается и в виде киселя связующее поступает через накопитель 14 в смеситель 5 основных компонентов. Здесь измельченный до фракции 0,1-3,0 мм древесный уголь перемешивается с вязким связующим и эта смесь далее подается на устройство 6 формования - пресс (например, пневматический) со сменными формами. В прессе 6 происходит формование топливных брикетов высотой 50 мм и диаметром 50-110 мм, в зависимости от того, какая пресс-форма использована. Сформованные брикеты с помощью транспортера или тележки с поддонами поступают в сушильный шкаф 7, где в течение 12 часов при температуре 40-80°С происходит их сушка. Высушенные брикеты поступают на склад или затем в упаковочное устройство 8, где пакуются в термоусадочную пленку. В упаковку с брикетами может также вкладываться упаковка с зажигательной смесью с устройств 15 дозировки и 16 упаковки зажигательной смеси, взятой из емкости 17. Во втором варианте установка работает следующим образом. Из накопительного бункера 1' мелочь кокса в количестве 10 кг поступает на сортировочное устройство 2', выполненное в виде сита, где происходит отсев
угольной мелочи размером меньше 20 мм, которая далее при необходимости подается через дозатор 3' на измельчитель - шаровую мельницу 4', либо угольная пыль фракций 0,1-3,0 мм сразу после сита 2 поступает на смеситель 5.'. На смеситель 5' подается также связующее - 1 кг жидкого стекла. Происходит их перемешивание и полученная смесь подается затем в устройство 6' формования топливных брикетов, где происходит формование брикетов высотой 50 мм и диаметром от 50 до 110 мм в зависимости от используемой пресс-формы. Сформованные брикеты с помощью транспортера или тележки с поддонами поступают в сушильный шкаф 7', где в течение 12 часов при температуре 40-80°С происходит их сушка. Высушенные брикеты поступают затем на склад или в упаковочное устройство 9, где пакуются в термоусадочную пленку. В упаковку с брикетами может также вкладываться упаковка с зажигательной смесью с устройств 10' дозировки и 11' упаковки зажигательной смеси, взятой из емкости 14'.
В сравнении с прототипом заявляемые объекты обеспечивают упрощение состава связующего в брикете и сокращение и упрощение техпроцесса и установки при обеспечении удобства использования брикетов.