Устройство приема и первичного измельчения твердых коммунальных отходов с разрыванием пакетов
DEVICE FOR RECEPTION AND PRIMARY CRUSHING OF SOLID MUNICIPAL WASTES WITH BURSTING OF PACKAGES

Изобретение относится к решению проблем в мусороперерабатывающей отрасли, возникающих при утилизации твердых коммунальных отходов (ТКО), в частности при их приемке из мусоровозов и подготовке к сортировке. Техническим результатом является повышение эффективности и надежности устройства.
Из открытых источников, например, ГОСТ Р 53692-2009 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами» (п. 5.5), известна технология переработки ТКО, на первом этапе которой производится сортировка отходов. В линиях сортировки отходов первым по ходу устанавливается приемное устройство с разрыванием мусорных пакетов.
В потоке отходов, выгружаемых из мусоровозов, кроме разнообразных мусорных пакетов и мешков имеются крупные древесные отходы, камни и кирпичи, металл и строительный мусор, что затрудняет работу обычно используемых роторных разрывателей пакетов, устанавливаемых первыми в линиях сортировки, приводит к отключению этих устройств и останову всей линии на время ремонта, что ведет к потере производительности линии и простою мусоровозов.
Известны разнообразные устройства разрывания мусорных пакетов с ножевыми и бильными рабочими органами («Каталог технических и технологических решений для проектирования мусороперерабатывающих предприятий». Раздел 3, п. 2. Минобрнауки. Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Пермь,  2017 г.).
Известны также разрыватели пакетов зарубежных фирм, например, фирмы Matthiessen - разрыватель роторно-статорного типа.
Все известные устройства обладают основным недостатком - на входе не должно быть посторонних включений, таких как камни, металл, крупные древесные отходы, что при обработке ТКО непосредственно из мусоровозов практически невозможно.
Таким образом, при использовании известных устройств в линиях сортировки уменьшается надежность всей линии из-за постоянных отключений и поломок, что приводит к потерям времени и уменьшению производительности линии.
Наиболее близкой по своей сущности к предлагаемому изобретению является ударно-отражательная мельница (RU 2176933, кл. B02C 13/10). Это устройство содержит вращающийся барабан с осесимметрично установленным ротором с лопатками, обеспечивающими принудительное движение материала с ускорением и с регулярными ударными воздействиями на обрабатываемый материал при его движении сверху вниз и обратно.
Задачей настоящего изобретения является создание надежного и эффективного устройства приема и первичного измельчения ТКО с разрыванием пакетов, позволяющего увеличить надежность и производительность линий сортировки ТКО.
Технический результат поставленной задачи достигается тем, что устройство приема и первичного измельчения твердых коммунальных отходов с разрыванием пакетов, содержит опорную конструкцию, барабан, снабженный по внутренней поверхности полями радиально установленных неподвижных ножей, кожух и привод барабана. Кроме того, барабан выполнен в виде правильной многогранной призмы, закрепленной своими торцами в цилиндрических ободах с возможностью их совместного вращения; поля ножей сформированы рядами по боковым ребрам призмы, сами ножи выполнены плоскими и имеют остроугольную форму, а с целью обеспечения движения отходов вдоль барабана он устанавливается на опорной конструкции с уклоном в 3-10 градусов в сторону выгрузки.
Конструкция барабана в виде многогранной призмы, например, в виде правильного восьми- или шестигранника, позволяет при его вращении уменьшать поперечное скольжение обрабатываемых отходов, задерживая их на боковых ребрах, с целью увеличения высоты сбрасывания вниз крупных фракций при вращении барабана, например, кусков древесины и обеспечивая тем самым ударное воздействие падающего куска крупных отходов на нож или на плоскую поверхность, что эффективнее, чем падение на поверхность цилиндрическую.
Радиально установленные на внутренней поверхности барабана поля неподвижных ножей обеспечивают надежное зацепление пакетов и мешков с отходами, поступающих из фронтового окна вращающегося барабана, их подъем на определенную высоту, с которой они соскальзывают и распарываются, падая на другие ножи или на плоскую поверхность барабана. Многократные ударные и колющие воздействия при прохождении отходов по длине барабана от фронта к тылу обеспечивают полное освобождение пакетов и мешков от их содержимого, при этом металлические включения, камни, стекло, строительный мусор и прочие твердые отходы проходят через барабан транзитом, крупные древесные отходы частично раскалываются. Остроугольная форма ножей позволяет накалывать мусорный пакет или мешок с первого раза при поступлении в барабан.
На фиг. 1 и 2 схематично изображены продольный и поперечный разрезы устройства, которое содержит опорную конструкцию (1), барабан (2), поля ножей (3), привод (4) барабана с приводными колесами, два обода (5). Кожух устройства условно не показан.
Изобретение имеет следующие отличия от прототипа и известных устройств:
- барабан выполнен в виде правильной многогранной призмы, закрепленной своими торцами в цилиндрических ободах с возможностью их совместного вращения, и установлен в опорной конструкции с уклоном 3-10 градусов в сторону выгрузки продукта;
- на внутренней поверхности барабана по боковым ребрам предусмотрены поля радиально установленных ножей остроугольной формы.
Устройство работает следующим образом.
Из мусоровоза ТКО через фронтовое окно поступает в барабан, и по мере вращения барабана продвигается к тыльному окну, где сбрасывается на транспортер, ведущий к сортировочным устройствам. Твердые фракции, например, камни, песок, строительный мусор, стекло и металлические включения, а также содержимое мусорных пакетов и пустые пакеты и мешки скапливаются в нижнем объеме барабана и покидают его тем быстрее, чем быстрее вращается барабан. Полные мусорные пакеты и мешки при входе в барабан накалываются на ножи, которые их поднимают по дуге вверх до тех пор, пока те не соскальзывают вниз на другие ножи, либо, если мешок непрочный, он сразу распарывается, высыпая содержимое. Крупные древесные отходы, вследствие прохода через барабан, подвергаются дроблению в результате многократного ударного и колющего воздействия при их падении на ножи и плоские грани барабана.
Таким образом, заявляемое устройство решает задачу создание надежного и эффективного устройства приема и первичного измельчения ТКО с разрыванием пакетов, позволяющего увеличить надежность и производительность линий сортировки ТКО.