МОДУЛЬНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДОБЫЧИ ТОРФА И ПРОИЗВОДСТВА ОКУСКОВАННОГО ТОПЛИВА
MODULAR TECHNOLOGICAL COMPLEX OF PEAT DIGGING AND PRODUCTION OF AGGLOMERATED FUEL

Изобретение относится к торфяной промышленности, в частности к средствам механизации добычи торфяного сырья и его переработки в окускованное коммунально-бытовое топливо, и может найти применение в малой энергетике при создании региональных энергетических кластеров.
Известен технологический комплекс по производству продукции из торфа (пат. на ПМ RU №99778, опубл. 27.11.2010), включающий функционально связанные между собой участок добычи торфа, модульный участок переработки торфа, снабженный подготовительным отделением с сепаратором и дробилкой, за которым расположены параллельно установленные и взаимосвязанные между собой линии переработки торфа, каждая из которых на выходе связана со складом готовой продукции. Подготовительное отделение на входе дополнительно содержит цеховой склад сырья, а за дробилкой дополнительно расположен участок подготовки мерзлого торфа, включающий камеру тепловой обработки с сетчатым транспортером, связанную с фильтр-прессом и второй валково-зубчатой дробилкой. Использование цехового склада сырья и участка подготовки мерзлого торфа позволяет накапливать в летний период достаточное количество сырья в складских помещениях, а в зимнее время, когда приостанавливается добыча торфа, производить торфяную продукцию в бесперебойном режиме.
Недостатком является отсутствие операций предварительной подсушки сырья и как следствие увеличенный объем перевозок от склада до предприятия по производству окускованного топлива и большие энергозатраты на сушку в процессе производства. В соответствии с изобретением доставка торфа осуществляется автотранспортом, что ограничивает применение комплекса и требует проведения крупномасштабного осушения месторождения для обеспечения необходимой несущей способности залежи для движения автотранспорта.
Известен технологический комплекс производства кускового коммунально-бытового топлива на основе торфа (пат. на ПМ RU №81196, опубл. 10.03.2009), принятый за прототип. Комплекс включает участок добычи торфа с наращиваемым штабелем, связанным транспортной линией с цеховым участком переработки торфа, включающим последовательно установленные и взаимосвязанные между собой смеситель с питателями, гранулятором, сушилкой, оборудованной теплогенератором и вентилируемым складом готовой продукции, согласно полезной модели, за наращиваемым штабелем участка добычи торфа дополнительно расположен участок сепарации торфа с навалом, а склад готовой продукции цехового участка переработки торфа оборудован прозрачной крышей.
Недостатками комплекса являются недостаточно эффективное использование энергии солнца и движения воздушных масс в процессе подсушки торфяного сырья и низкая эффективность комплекса в зимний период эксплуатации.
Задачей изобретения является создание комплекса средств механизации добычи торфяного сырья, обеспечивающего гарантированную производительность производства окускованного торфяного топлива вне зависимости от сезона и снижение себестоимости продукции.
Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и повышение качественных характеристик сырья для производства окускованного торфяного топлива за счет двухстадийного полевого обогащения торфа.
Технический результат достигается тем, что модульный технологический комплекс добычи торфа и производства окускованного топлива, включающий участок добычи торфа с наращиваемым штабелем, участок сепарации торфа, транспортный участок, участок переработки торфа, включающий устройства для подготовки сырья, устройство для формования, сушилку, теплогенератор и оснащенный вентилируемым складом готовой продукции, снабжен звеном внутримассивного транспорта, звеном внешнего транспорта, звеном производственного мониторинга, звеном оценки метеорологической информации, блоком управления производством, и на базе участков сформированы взаимосвязанные по последовательно-параллельной схеме добычной, транспортный и перерабатывающий модули с адаптивной системой управления, при этом добычной модуль включает карьер с одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машиной и снабжен площадкой предварительной сушки экскавированного торфяного сырья, оснащенной бульдозером и прицепной дисковой бороной, транспортный модуль включает участок погрузки торфа с сепарацией и снабжен погрузочным оборудованием с ковшовыми просеивающими дробилками, и универсальными машинотракторными агрегатами на пневмоколесном ходу, перерабатывающий модуль включает цеховой участок сепарации и участок дробления торфяного сырья, при этом участок добычи и площадка предварительной сушки добычного модуля связаны между собой звеном внутримассивного транспорта, а добычной и перерабатывающий модуль связаны звеном внешнего транспорта.
Применение в модульном технологическом комплексе предварительной сушки позволяет удалять гравитационную влагу и максимально использовать энергию солнца и движения воздушных масс для подсушки торфа в полевых условиях, и, следовательно, снизить затраты на транспорт сырья.
Укладка торфа в наращиваемый штабель, ориентированный по направлению запад-восток, путем перемещения торфа бульдозером с площадки сушки в направлении север-юг обеспечивает эффективную сушку каждого последующего слоя торфа с южной стороны штабеля.
Применение унифицированных пневмоколесных машинотракторных агрегатов для внутримассивного транспорта торфа и его вывозки на перерабатывающее предприятие повышает эффективность транспортного модуля предприятия и обеспечивает снижение затрат на обслуживание и ремонт техники.
Модульный технологический комплекс поясняется схемой, представленной на фиг.1. I - добычной модуль; II - транспортный модуль; III - перерабатывающий модуль; 1 - участок добычи торфа одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машиной; 2 - площадка предварительной сушки экскавированного торфяного сырья, оснащенная бульдозером и прицепной дисковой бороной; 3 - наращиваемый штабель обогащенного торфяного сырья; 4 - звено внутримассивного транспорта; 5 - звено внешнего транспорта; 6 - участок погрузки торфа с сепарацией, снабженный погрузочным оборудованием с ковшовыми просеивающими дробилками; 7 - участок подготовки сырья; 7.а - участок сепарации; 7.b - участок дробления; 8 - участок сушки торфа; 9 - участок формования торфяного топлива; 10 - теплогенератор; 11 - звено производственного мониторинга; 12 - звено оценки метеорологической информации; 13 - блок управления производством.
- направления управляющих потоков и потоков информации;
- поток торфяного сырья в благоприятный для сушки период года;
- поток торфяного сырья в неблагоприятное для сушки время;
- поток торфяного сырья в случае выработки штабеля в неблагоприятное для сушки время.
Комплекс работает следующим образом. Для работы комплекса необходимо осушение торфяной залежи до достижения ею несущей способности в соответствии с проходимостью применяемых машин и оборудования. Возможны три основных режима работы.
Режим 1. Характерен в период, благоприятный для подсушки торфа в естественных условиях. В добычном модуле I на участок добычи торфа 1 с помощью одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машины в болотном исполнении из карьера извлекается торф на всю глубину залежи и грузится на самосвальные полуприцепы универсальных пневмоколесных машинотракторных агрегатов звена внутримассивного транспорта 4 транспортного модуля II. Далее, экскавированное торфяное сырье натуральной влажности вывозится к месту расположения наращиваемого штабеля обогащенного торфяного сырья 3 и выгружается на площадку предварительной сушки 2, расположенную в непосредственной близости от штабеля для проведения первой стадии обогащения. На площадке предварительной сушки 2 торф равномерно распределяется по поверхности с помощью бульдозера и периодически боронуется прицепной дисковой бороной с целью интенсификации процесса удаления влаги. После достижения торфом влажности 80-75% он убирается бульдозером в наращиваемый штабель обогащенного торфяного сырья 3, ориентированный по направлению запад-восток. Обогащенное торфяное сырье, подсохшее на откосах штабеля, послойно снимается погрузочной или выемочно-погрузочной машиной 6 оснащенными навесными ковшами-сепараторами, проходит вторую стадию обогащения, загружается в самосвальные полуприцепы пневмоколесных машинотракторных агрегатов звена внешнего транспорта 5 и вывозится на участок подготовки сырья 7 перерабатывающего модуля III, где осуществляется его дробление на дробильном оборудовании 7.b. Подготовленное сырье последовательно проходит стадии сушки 8 и формования 9 с целью получения окускованного торфяного топлива.
Режим 2. Характерен в период, неблагоприятный для подсушки торфа в естественных условиях в случае наличия торфа в штабеле 3. В данном режиме работы подсохший торф из штабеля обогащенного торфяного сырья 3 послойно снимается погрузочной или выемочно-погрузочной машиной 6, оснащенными навесными ковшами-сепараторами, проходит вторую стадию обогащения, загружается в самосвальные полуприцепы пневмоколесных машинотракторных агрегатов звена внешнего транспорта 5 и вывозится на участок подготовки сырья 7 перерабатывающего модуля III, где осуществляется его дробление на дробильном оборудовании 7.b. Подготовленное сырье последовательно проходит стадии сушки 8 и формования 9 с целью получения окускованного торфяного топлива.
Режим 3. Характерен в период, неблагоприятный для подсушки торфа в естественных условиях в случае отсутствия обогащенного торфяного сырья в штабеле 3. В добычном модуле I на добычном участке 1 с помощью одноковшовой гусеничной выемочно-погрузочной машины в болотном исполнении из карьера извлекается торф на всю глубину залежи и грузится на самосвальные тележки пневмоколесных машинотракторных агрегатов 5 и вывозится в состоянии натуральной влажности на участок 7 подготовки сырья перерабатывающего модуля III. Сырье последовательно проходит стадии сепарации 7.а, дробления 7.b, сушки 8 и формования 9 с целью получения окускованного торфяного топлива.
Теплогенератор 10 перерабатывающего модуля III полностью обеспечивает потребности производства в тепловой энергии.
В процессе работы модульного технологического комплекса добычи торфа и производства окускованного топлива звено производственного мониторинга 11 осуществляет сбор информации по всем стадиям технологического процесса. На основании информации, выдаваемой звеном производственного мониторинга 11 и звеном оценки метеорологической информации 12, блок управления производством 13 оказывает управляющие воздействия на все модули предприятия с целью оптимизации производственного процесса, в результате чего достигается эффект адаптивности производства к внешним климатическим и внутренним технологическим факторам, а также снижения себестоимости конечной продукции.
Таким образом, изобретение позволяет снизить энергозатраты и обеспечивает повышение качественных характеристик сырья для производства окускованного торфяного топлива за счет двухстадийного полевого обогащения торфа.