ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПЕЛЛЕТ

Полезная модель относится к области биоэнергетики и может быть использована для изготовления пеллет из древесных отходов.
Известен способ производства древесных гранул (пеллет) путем гранулирования древесной муки, полученной из отходов деревообрабатывающего производства. «Топливная гранула: Россия, Белорусь, Украина. Справочник. Санкт-Петербург, 2007 г. автор: Овсянко А.Д., 2007 стр.51-61. Основой гранулирования является прокатка древесной муки валиками пресса через вращающуюся матрицу круглой или плоской формы с цилиндрическими отверстиями. Их общая площадь меньше площади матрицы с загруженным слоем сырья, что обеспечивает высокое давление гранулирования при температуре до 100°С за счет трения частиц сырья. В результате происходит обжатие и спекание древесной муки в виде цилиндрических гранул (пеллет).
Недостатками указанных производств, включающих подготовку, измельчение, сушку сырья с последующим прессованием и охлаждением продукции, являются его высокая энергоемкость и дороговизна. Производства предназначены для переработки большого количества сырья, которое необходимо доставлять, а транспортировка сырья на большие расстояния приводит к удорожанию стоимости получаемой продукции - пеллет.
Известна конструкция пресса для брикетирования, описанная в патенте РФ №2273563 В30В 11/20, опубл. 10.04.2006, который содержит вертикально расположенный кожух, вал, прессующий элемент в виде ротора и полосу для удаления брикетов. Пресс дополнительно содержит неподвижно расположенный на валу цилиндрический эксцентрик и фланцы, закрепленные на валу и цилиндрическом эксцентрике. В верхнем фланце выполнены окно загрузки и смотровое окно, расположенное над окном выгрузки в нижнем фланце. Фланцы установлены в кожухе с максимальным зазором 0,25-0,5 мм. На эксцентрике с возможностью свободного вращения установлено формующее колесо. Венец колеса имеет вогнутые зубья передачи Новикова, входящие в зацепление с зубьями, расположенными на внутренней стороне кожуха между фланцами, и образующие матричный канал пресса в зоне максимального контакта с кожухом и внутренней поверхностью фланцев.
Недостатком является низкая надежность, так как в предлагаемой конструкции пресса эвакуация готовых брикетов осуществляется под собственным весом через окно выгрузки и в случае залипания брикета в камере произойдет заклинивание механизма, а при малом количестве исходного сырья брикет не сформируется.
Известно устройство для производства пеллет и гранул, являющееся наиболее близким по признакам и выбранное в качестве прототипа, по патенту РФ №2351636 МПК C10L 8/00, В02С 21/00, которое содержит корпус, электродвигатели, транспортеры-пневмопроводы, систему подачи сырья и уборки готовой продукции. В верхней части корпуса установлен вертикальный шнек и присоединен трубопровод подачи исходного сырья, а на нижней части вал, на котором установлен шнек, посажены рубительные ножи с разным количеством лезвий. Между ножами расположены неподвижные диски с калибровочными отверстиями разного диаметра, при этом с последним диском соединена через дозатор сушильная камера с неподвижной винтовой гладкой спиралью, в начале которой расположен пневмопровод для подачи горячего воздуха, внизу сушильной камеры непосредственно у ее выходного отверстия установлен дозатор, который соединен с пресс-гранулятором, привод которого расположен на внешней части корпуса устройства для производства пеллет и гранул, а на нижней части устройства присоединено коническое сопло для пропуска пеллет или гранул на транспортер охлаждения и уборки готовой продукции
Недостатками известной конструкции устройства для производства пеллет и гранул является трудоемкость обслуживания связанная с необходимостью периодической замены ножей. Устройство является крупногабаритным, что затрудняет его перемещения в другое место, сложность наладки, высокие требования качеству исходного сырья.
Задачей заявляемой полезной модели является создание простой конструкции линии по производству пеллет, которая является надежной, мобильной и легкой в управлении.
Технический результат заключается в упрощении конструкции линии по производству пеллет, повышении нагрузочной способности пресса, его надежности и снижении затрат энергии на прессование.
Указанный результат достигается тем, что линия по производству пеллет состоит из транспортера, устройства съема готовой продукции, и пресса. Пресс состоит из накопителя и рабочей камеры, выполненной в виде усеченной пирамиды с матрицами, перед которыми установлены ножи с отверстиями, совпадающими с отверстиями матриц, пуансон расположен в рабочей камере пресса, один конец его зафиксирован, а второй соединен с гидроцилиндром. Транспортер выполнен в виде шнека с оболочкой, выполненной с возможностью подогрева.
Предлагаемая конструкция линии по производству пеллет обладает возможностью регулировать объемы выпускаемой продукции. Это осуществляется за счет следующих изменений:
- увеличение либо уменьшение длины шнека;
- увеличение количества шнеков;
- изменение скорости движения пуансона;
- изменение площади матрицы.
На фиг.1 схематически показана линия по производству пеллет, на фиг.2 в разрезе представлен пресс, на фиг.3. показана матрица пресса, на фиг.4 изображен нож пресса.
Линия по производству пеллет состоит из транспортера 1, накопителя 2, рабочей камеры 3, двух матриц 4 с ножами 5, установленными перед матрицами 4, причем отверстия ножей 5 и матриц 4 совпадают. Пуансон 6 соединен с гидроцилиндром 7, а с другой стороны закреплен на станине (не показана). Съем готовой продукции осуществляется в контейнеры 8. Транспортер 1 содержит шнек 9, оболочку 10, на которую подается тепло от устройства подогрева 11.
Линия по производству пеллет работает следующим образом.
Отходы древесного сырья (опилки) поступают на шнек 9 транспортера 1. с обогреваемой оболочкой 10, температура оболочки в рабочем состоянии составляет около 160 градусов С. Нагревание оболочки 10 транспортера 1 осуществляется устройством подогрева 11. Скорость движения шнека 9 зависит от состояния сырья, сухое сырье перемещается быстрее. Более влажное сырье, например, в сырое время года, движется более медленно, движение сырья по транспортеру 1 регулируется вращением шнека 9. В процессе движения происходит сушка исходного сырья.
Исходное сырье движется по транспортеру 1, нагревается и засыпается в накопитель 2. Из накопителя 2 сырье поступает под давлением собственного веса в рабочую камеру 3. Пуансон 6 перемещается из левой части камеры 3, выдавливает сырье через матрицу 4 с ножом 5 в левый контейнер 8. В это время следующая порция сырья подается из накопителя 2 в правую часть камеры 3, пуансон 6 перемещается в правую сторону и сырье продавливается через ножи 5 и матрицу 4 в правый контейнер 8. Ножи 5, установленные перед матрицей 4 разрезают крупные части сырья, способствуют увеличению срока службы матриц, являются легко съемными и подвергаются заточке путем шлифования.
Преимуществом предлагаемой линии по производству пеллет является отсутствие устройств доизмельчения сырья, так как легкосъемные ножи, устанавливаемые перед матрицами, разрезают крупные части сырья. Сушка сырья является очень эффективной на транспортере, ввиду непосредственного контакта с разогретым шнеком. Энергоемкость линии является низкой, потому что использованы только два электродвигателя, первый для вращения шнека, а второй для работы гидронасоса пунсона. Конструкция может быть использована при производстве даже небольшого количества исходного сырья от 1000 кг в смену, имеет небольшие габариты, примерно 3×1,5 метра, является высоко рентабельной, очень мобильна, позволяет работать в любых условиях, не требует транспортировки сырья, несложно в изготовлении и может быть изготовлена на стандартном оборудовании.
Предлагаемая конструкция линии по производству пеллет содержит все технологические процессы, необходимые для получения качественно готового продукта. Энергоэффективность технического решения достигается за счет совмещения технологических процессов - шнек одновременно является сушилкой, транспортером и дозатором сырья, установка ножей перед матрицами исключает операцию дополнительного измельчения сырья. Использование гидравлики удешевляет общую стоимость линии, так как отсутствуют детали, подверженные механическому износу.
Получаемый продукт - пеллеты имеет низкую себестоимость и готов к употреблению, в том числе для транспортирования.