УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ ЩЕПЫ ИЗ ЛЕСОСЕЧНЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к лесозаготовительной технике и может быть использована в устройствах для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов.
Известно устройство для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов, включающее имеющую загрузочный патрон мобильную рубительную машину, оснащенную манипулятором, щепопроводом и приводом. (Патент RU 129354 U1, опуб. 27.06.2013).
Изготовленная щепа содержит минеральные включения: песок, глину, камни, так как лесосечные отходы лежат на земле. В связи с засоренностью лесосечных отходов минеральными включениями имеет место быстрое затупление ножей рубительной машины и приходится часто снимать ножи и их затачивать.
Кроме того, при сжигании топливной щепы, нарубленной из лесосечных отходов, в котельной образуется много шлака, в котором находятся минеральные включения и зола. Количество шлака достигает 12% от массы сгоревшей щепы. Следует отметить, что зольность древесины и коры составляет 1-3%.
В топливной щепе, нарубленной из лесосечных отходов содержится 15-18% крупной щепы - свыше 100 мм, что вызывают затруднения при подаче щепы в топки котельной (имеет место забивание щепопроводов и зависание щепы в бункерах).
Таким образом, недостатком известного устройства является его низкая эффективность из-за отсутствия возможности очистки лесосечных отходов от минеральных примесей, очистки готовой щепы от содержащихся в ней минеральных примесей, что отрицательно сказывается на состоянии ножей рубительной машины, а также приводит к образованию шлаков при сжигании щепы в топке котельной, что приводит к засорению щепопровода и затруднению подачи щепы в топку котельной из-за присутствия в готовой щепе ее крупной фракции.
Известно также устройство для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов, включающее имеющую загрузочный патрон мобильную рубительную машину, оснащенную манипулятором, щепопроводом и приводом. (Патент RU 128959 U1, опуб. 20.06.2013 - прототип).
Недостатком известного устройства является также его низкая эффективность из-за отсутствия возможности очистки лесосечных отходов от примесей, отсортировки некондиционной щепы, и очистки готовой щепы от содержащихся в ней примесей, что отрицательно сказывается на состоянии ножей рубительной машины, а также приводит к образованию шлаков при сжигании щепы в топке котельной, приводит к засорению щепопровода и затруднению подачи щепы в топку котельной из-за присутствия в готовой щепе ее крупной фракции.
Техническая задача полезной модели - повышение эффективности устройства за счет обеспечения возможности очистки лесосечных отходов и изготавливаемой щепы от минеральных примесей, а также за счет отсортировки крупной некондиционной щепы.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов, включающее имеющую загрузочный патрон мобильную рубительную машину, оснащенную манипулятором, щепопроводом и приводом, - снабжено узлом очистки лесосечных отходов от минеральных примесей, выполненным в виде смонтированного перед загрузочным патроном рубительной машины с возможностью перемещения относительно него в горизонтальной плоскости наклонного перфорированного вибролотка и сборника минеральных примесей, а также - бункером для изготовленной щепы и установленным после него узлом очистки изготовленной щепы от минеральных примесей и сортировки ее по размерам, имеющим сборник некондиционной мелкой щепы, содержащей минеральные примеси, транспортер возврата некондиционной крупной щепы на доизмельчение в рубительную машину, а также - транспортер отвода кондиционной щепы для ее отгрузки в щеповоз, при этом щепопровод соединен с бункером для изготовленной щепы.
Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:
- устройство снабжено узлом очистки лесосечных отходов от минеральных примесей, выполненным в виде смонтированного перед загрузочным патроном рубительной машины с возможностью перемещения относительно него в горизонтальной плоскости наклонного перфорированного вибролотка и сборника минеральных примесей;
- устройство снабжено бункером для изготовленной щепы;
- устройство снабжено установленным после бункера узлом очистки изготовленной щепы от минеральных примесей и сортировки ее по размерам, имеющим сборник некондиционной мелкой щепы, содержащей минеральные примеси, транспортер возврата некондиционной крупной щепы на доизмельчение в рубительную машину, а также - транспортер отвода кондиционной щепы для ее отгрузки в щеповоз;
- щепопровод соединен с бункером для изготовленной щепы.
Это позволит повысить эффективность устройства за счет обеспечения возможности очистки лесосечных отходов и изготавливаемой щепы от минеральных примесей, а также за счет отсортировки некондиционной крупной щепы.
Это уменьшит степень затупления ножей рубительной машины, сократит образование шлаков в топке котельной при сжигании щепы, исключит засорение щепопровода и облегчит подачу щепы в топку котельной из-за отсортировки щепы крупной фракции из топливной щепы.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений и решений с заявленной совокупностью признаков.
Полезная модель применима и будет использована в отрасли в 2013-2014 г.г.
На фиг. 1 изображена схема устройства для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов, вид сбоку;
На фиг. 2 - то же, вид сверху.
Устройство для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов включает имеющую загрузочный патрон 1 мобильную рубительную машину 2, оснащенную манипулятором 3, щепопроводом 4 и приводом (на фиг. не показан).
Устройство снабжено узлом очистки лесосечных отходов от минеральных примесей, выполненным в виде смонтированного перед загрузочным патроном 1 рубительной машины 2 с возможностью перемещения относительно него в горизонтальной плоскости наклонного перфорированного вибролотка 5 и сборника минеральных примесей 6, а также -бункером 7 для изготовленной щепы и установленным после него узлом 8 очистки изготовленной щепы от минеральных примесей и сортировки ее по размерам, имеющим сборник 9 для некондиционной мелкой щепы, содержащей минеральные примеси, транспортер 10 возврата некондиционной крупной щепы на доизмельчение в рубительную машину 2, а также - транспортер 11 отвода кондиционной щепы для ее отгрузки в щеповоз (на фиг. не показан), при этом щепопровод 4 соединен с бункером 7 для изготовленной щепы.
3
В качестве узла 8 очистки изготовленной щепы от минеральных примесей и сортировки ее по размерам могут быть использованы сортировки: барабанная, плоская гирационная, плоская вибрационная, дисковая и.т.д. Барабанная сортировка имеет производительность 10-20 м/ч, но работает в спокойном вращательном режиме, имеет небольшие габариты. Гирационная и вибрационная сортировки имеют большую массу и велики динамические нагрузки при их работе, дисковые сортировки дороги и требуется в одной системе разные типы дисковых сортировок. Из перечисленных сортировок для заявленного устройства использована барабанная сортировка 12.
Барабанная сортировка 12 наклонена на 3-5° и имеет в начальной секции 13 отверстия не более 10 мм для отсортировки мелкой некондиционной щепы (отсев), содержащей и минеральные примеси. В основной секции 14 имеются отверстия диаметром 100 мм для отсортировки кондиционной щепы. Крупная щепа длинной более 100 мм из барабанной сортировки 12 попадает на транспортер 10.
Устройство для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов работает следующим образом.
Манипулятором 3 лесосечные отходы собирают и подают на наклонный перфорированный вибролоток 5 узла очистки лесосечных отходов от минеральных примесей, где происходит встряхивание отходов под действием вибратора. Вибролоток 5, установлен на пружинах перед загрузочным патроном 1 рубительной машины 2. Лоток 5 имеет отверстия ⌀ 10-15 мм для выхода минеральных включений из потока сырья (лесосечных отходов). На вибролотке 5 происходит отделение частичек земли, глины, песка от веток, коры, древесины и удаление их через отверстия лотка. Более крупные камешки и комки глины ⌀ 18-25 мм удаляются через щель между вибролотком 5 и загрузочным патроном 1 рубительной машины 2.
Величина щели регулируется путем перемещения лотка 5 к загрузочному патрону 1 или от него. Наклон вибролотка 5 к загрузочному патрону 1 на величину 5-7° обеспечивает перемещение к загрузочному патрону 1 всей массы лесосечных отходов, находящейся на вибролотке 5, и содержащихся в ней минеральных включений, а через отверстия в вибролотке 5 и щель, минеральные включения попадают в сборник 6, откуда удаляются из устройства.
Исследования заявителей показали, что не все минеральные включения из лесосечных отходов удаляются таким образом, часть их в виде присохших и застрявших частиц находится на ветках, коре и древесине и попадают в рубительную машину 2. Благодаря силовому воздействию ножевого аппарата рубительной машины и центробежным силам, минеральные частички отделяются от древесины, но при этом попадают в полученную щепу и смешиваются с ней.
Исследования показали, что значительная часть минеральных включений (10-15%) содержится в мелкой некондиционной щепе длинной до 10 мм. В этой связи снабжение заявленного устройства узлом 8 очистки изготовленной щепы от минеральных примесей и сортировки ее по размерам, позволяет очистить изготовленную щепу от минеральных примесей до содержания ее в щепе (менее 2%) и удалить их из устройства вместе с отсортированной мелкой некондиционной фракцией щепы (мене 10 мм) через сборник 9.
Узел 8 очистки изготовленной щепы от минеральных примесей и сортировки ее по размерам позволяет также отсортировать некондиционную крупную (более 100 мм) щепу и направить ее транспортером 10 на повторное измельчение в рубительную машину 2.
Нарубленную в рубительной машине 2 щепу по щепопроводу 4 направляют в бункер щепы 6, а из него в узел 8 очистки изготовленной щепы от минеральных примесей и сортировки ее по размерам,
Барабанная сортировка 12 узла 8 очистки изготовленной щепы от минеральных примесей и сортировки ее по размерам наклонена на 3-5° и имеет в начальной секции отверстия не более 10 мм, через которые мелкая щепа (отсев) вместе с минеральными примесями поступает в сборник 9 и удаляется из устройства. В основной секции имеются отверстия диаметром 100 мм, через которые кондиционной щепа поступает на транспортер 11, подающий ее для отгрузки на щеповозы. Крупная щепа длинной более 100 мм из узла сортировки щепы попадает на транспортер 10 возврата ее на доизмельчение в загрузочный патрон 1 рубительной машины 2.
Кондиционную топливную щепу, очищенную от минеральных включений, транспортируют в котельную, где путем сжигания в топках получают тепловую энергию и вырабатывают пар или горячую воду. Отсев щепы, содержащий большое количество минеральных включений можно использовать для засыпки ям на лесовозной дороге и для других целей. Топливная щепа, изготовленная с помощью заявленного устройства содержит менее 2% минеральных примесей.
Таким образом, полезная модель позволит повысить эффективность устройства для изготовления топливной щепы из лесосечных отходов за счет обеспечения возможности очистки лесосечных отходов и изготавливаемой щепы от минеральных примесей, а также за счет отсортировки и удаления из устройства некондиционной крупной щепы. Это уменьшит степень затупления ножей рубительной машины, сократит образование шлаков в топке котельной при сжигании щепы, исключит засорение щепопровода и облегчит подачу щепы в топку котельной из-за отсортировки из топливной щепы ее крупной фракции.