ПРЕСС ГРАНУЛЯТОР

Полезная модель относится к области биоэнергетики для переработки отходов, преимущественно древесных и может найти применение в лесной и деревообрабатывающей промышленности для получения гранулированного топлива.
Известен гранулятор, состоящий из двух полых цилиндрических матриц, вращающихся навстречу друг другу. Матрицы имеют n рядов отверстий, параллельных образующей поверхности матрицы. В радиальных отверстиях матриц установлены толкатели, кинематически связанные с эксцентриками. (А.с.1580638 МПК В01J 2/20, опубл. 10.03.1995 г.).
К недостаткам пресса можно отнести следующее. Наличие большого количества деталей пресса усложняет его конструкцию и приводит к увеличению материалоемкости. Многократное движение толкателей (при каждом обороте матриц толкатели совершают холостое движение по количеству рядов отверстий в матрице), вызывает ускоренный износ толкателей и матрицы. Отсутствует блокировка утечки сырья из камеры сжатия. При начале сжатия толкатели начинают сдвигаться, а так как отверстия в матрице еще не успели сомкнутся, толкатели выдавят преждевременно не сформировавшуюся гранулу.
Известен гранулятор для сыпучих материалов, который содержит два одинаковых вращающихся пустотелых валка, поверхность которых выполнена в виде зубьев (цилиндрических зубчатых колеса внешнего зацепления) с отверстиями в межзубном пространстве, сменные поворотные цилиндрические матрицы, загрузочный бункер, ограничительные пластины, срезающие ножи, расположенные во внутренней полости валков. (А.с.№1690839 МКИ В01J 2/22, 15.11.91 г., бюл. №42).
Для формирования гранул (пеллет) в известном грануляторе необходима определенная длина канала матрицы, что требует увеличение размера (толщины). Увеличение толщины матрицы приведет к пересечению каналов, в результате чего гранулы при выходе из каналов вследствие их взаимного столкновения могут разрушаться или измельчаться, что приводит к снижению качества. При изготовлении матриц с более редким расположением каналов на поверхности матриц, в местах отсутствия отверстий возможно образования слоя гранулируемого продукта, который с каждым оборотом матриц будет становится тверже, что в конечном результате может привести к заклиниванию. Кроме того, при сжатии продукта зубчатыми колесами происходит его выдавливание с обеих сторон межзубных впадин, что приводит к потерям продукта. Конструкция гранулятора характеризуется также его сложностью.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции повышение качества полученной продукции, увеличение срока службы пресса.
Для достижения технической задачи в прессе грануляторе, состоящем из двух матриц в виде зубчатых цилиндрических колес, вращающихся навстречу друг другу с взаимным зацеплением, согласно полезной модели поверхность вершин зубьев и впадин зубчатых колес выполнены в виде чередующихся малых и больших канавок соответственно и образуют при входе канавок одного колеса в зацепление с канавками другого колеса прессующие каналы, под углом к зубчатым колесам на оси установлено колесо с возможностью вращения одновременно с зубчатыми колесами, по периферийной части колеса размещены цилиндры толкатели, совпадающие диаметрами с прессующими каналами.
Преимуществом предложенной конструкции пресса является его простота. Давление осуществляется только на одну пеллету, расположенную вертикально между матрицами и отсутствует пространство, с которого опил продавливается по воронке в канал матрицы. Преимуществом является также относительная дешевизна данных матриц по сравнению с существующими и большой срок службы в виду отсутствия трения в канале.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема пресса гранулятора, на фиг.2 показан процесс формирования прессующих каналов и получение гранул.
Пресс состоит из двух матриц (зубчатых колес) 1, 2, расположенных горизонтально. Зубчатое колесо 1 свободно вращается на оси, зубчатое колесо 2 закреплено на валу и приводится в движение двигателем через редуктор (не показано). Поверхности вершин зубьев и поверхности впадин зубчатых колес 1, 2 выполнены в виде канавок, малая канавка 3 и большая канавка 4 соответственно и расположены в шахматном порядке. В месте наибольшего соприкосновения зубчатых колес при совмещении малой канавки зубчатого колеса 1 и большой канавки зубчатого колеса 2 образуется прессующий канал 5 по диаметру пеллеты. Сверху под углом к зубчатым колесам 1 и 2 установлено колесо 6, свободно вращающееся на оси, на периферической части колеса имеются выпуклые части, выполненные в виде цилиндров - толкателей 7 с фаской на торцевой поверхности. Диаметр цилиндров 7 совпадает с прессующими каналами 5. Колесо 6 с цилиндрами-толкателями 7 выполняет функцию пресса пеллет в вертикальном направлении. Зона загрузки 8 прессующего продукта переходит в зону прессования 9.
Пресс работает следующим образом.
После включения двигателя приводится во вращение приводной вал, на котором закреплено ведущее зубчатое колесо 2. Ведомое зубчатое колесо 1 и колесо 6 приводится в движение за счет зубьев зубчатого колеса 2. Колесо 6 с цилиндрами - толкателями 7 во избежание проворачивания ведущего колеса 2 относительно ведомого колеса 1 фиксирует их правильное положение. Продукт (опил), подлежащий гранулированию посредством шнека, либо другого подающего устройства подается в зону загрузки пресса 8. При вращении зубчатых колес 1 и 2, необходимое количество опила захватывается вращающимися навстречу друг другу зубчатыми колесами 1, 2 и заполняет канавки 3 и 4. Во время вращения зубчатых колес 1, 2 по мере сближения канавок 3, 4 зубчатых колес, опил отсекается острыми краями и блокируется в прессующих каналах 5, где подвергается прессованию канавками зубчатых колес 1, 2. В это же время цилиндры-толкатели 7 колеса 6 совмещается со сформировавшимся прессующим каналом 5 и продавливает спрессованный продукт вертикально через образовавшиеся прессующие каналы 5. Острые края канавок позволяют избежать, дополнительного измельчения опила. Количество опила можно регулировать увеличением или уменьшением расстояния между створками зоны загрузки 8. Имеется возможность установить две и более матрицы на одну ось, мощность пресса увеличится в 2 и более раза. Мощность пресса с одним комплектом матриц при вращении 500 оборотов в минуту составляет 2, 7 тонн/час, готового продукта
Таким образом, предлагаемая конфигурация зубьев обеспечит одинаковое давление на продукт в прессующих каналах, что позволит получить гранулы однородной плотности, и повысить качество гранул, снизить отходы. При таком исполнении пресса упрощается его конструкция, а также снижается трудоемкость изготовления матриц, предотвращается разрушение и преждевременный износ деталей прессующей секции.