Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Шнековий прес-екструдер для отримання брикетів, що містить розміщений на опорній поверхні корпус преса, завантажувальний бункер з дозатором, привід, вал приводу, з’єднаний з встановленими уздовж осі каналу екструдування подавальним шнеком, пресувальним конічним шнеком, оснащений конічним хвостовиком, що формує матрицю, розміщену в торці стінки каналу екструдування, який відрізняється тим, що в каналі екструдування на циліндровій ділянці між подавальним і пресувальним шнеками розміщена проникна для пари і рідини камера з розміщеними по її колу отворами, наприклад подовжніми щілинними отворами, утворюваними планками, а по осі уздовж каналу екструдування встановлені послідовно шнек для подрібнення сировини і шнек попереднього пресування і розігрівання маси, що переробляється, а до вихідного торця вказаної камери приєднана з можливістю зворотно-поступального переміщення в осьовому напрямі робоча камера з конічною внутрішньою поверхнею, зв'язаною з конічною поверхнею витків шнека попереднього пресування і розігрівання маси, що переробляється, і з конічною поверхнею витків пресувального шнека.

2. Шнековий прес-екструдер за п. 1, який відрізняється тим, що привід виконаний у вигляді електродвигуна, оснащеного пристроєм регулювання числа обертів.

3. Шнековий прес-екструдер за п. 1, який відрізняється тим, що корпус робочої камери приєднаний до корпусу камери попереднього пресування, розігрівання і відбору вологи маси, що переробляється, рухомо в осьовому напрямі за допомогою різьбового з'єднання з додатковою фіксацією від осьового зсуву.

4. Шнековий прес-екструдер за п. 1, який відрізняється тим, що шнек на довжині каналу екструдування виконаний складеним і рознімним послідовно у вигляді подавального шнека, подрібнювального шнека, шнека попереднього пресування і розігрівання маси, що переробляється, конічного пресувального шнека.

5. Шнековий прес-екструдер за п. 1, який відрізняється тим, що зовнішні поверхні витків шнеків зміцнені зносостійким композиційним покриттям, а внутрішні поверхні витків і шнеків виконані полірованими.

Текст

1. Шнековий прес-екструдер для отримання брикетів, що містить розміщений на опорній поверхні корпус преса, завантажувальний бункер з дозатором, привід, вал приводу, з’єднаний з встановленими уздовж осі каналу екструдування подавальним шнеком, пресувальним конічним шнеком, оснащений конічним хвостовиком, що формує матрицю, розміщену в торці стінки каналу екструдування, який відрізняється тим, що в каналі екструдування на циліндровій ділянці між подавальним і пресувальним шнеками розміщена проникна для пари і рідини камера з розміщеними по її колу отворами, наприклад подовжніми щілинними отворами, утворюваними планками, а по осі уздовж каналу екструдування встановлені послідовно шнек для подрібнення сировини і шнек попереднього пресування і розігрівання маси, що переробляється, а до вихідного торця вказаної U 2 (19) 1 3 27142 опублікована інформація про три розробки: 1) Спосіб отримання твердого палива у вигляді брикетів, гранулятів на основі опадів міських стічних вод для використання в котельних, на ТЕЦ, в топках залізничних вагонів; 2) Те хнології виготовлення вологостійкого паливного брикета в паливній промисловості з відходів вугледобувної галузі; 3) Те хнології отримання брикетованого палива з вуглеводневих шламів і дисперсних вугільних відходів. Відомі також преси, як гідравлічні, так і шнекові, німецької фірми "Nestro Lufttechnik GmBH" (info@nestro.de) для пресування ошурків, відходів переробки сільськогосподарської продукції, металевої стружки і т.п. Це пресове устаткування достатньо металоємне і енергозатратне, а також працює на, так званому, "сухій" сировині, вологість якої не перевищує 1012%. Відомі також преси ТОВ "Еко" в Черкасах (Україна ekko@ekko.ch.ua). за допомогою яких можна одержувати пресовані брикети з "сухи х" волокнистих матеріалів. Вказані пристрої мають, як правило, завантажувальний бункер, привід валу (штока) преса, камеру з шнеком, що знаходиться в ній, або штоком, що формує матрицю. За допомогою таких пресів одержують як брикети, так і паллети (пігулки), наприклад з деревних ошурків вологістю не більше 10-12%. Вища вологість сировини приводить до отримання брикетів тих, що погано тримають задану форму і що швидко розсипаються на складові при зберіганні. Скупчення пари, що виділяється, в камері при пресуванні вологої сировини приводить, як правило, до "пострілів" еструдата і навіть до руйнування робочих частин преса. В Україні розроблені і затверджені технічні умови для виготовлення паливних брикетів, наприклад, з деревних ошурків і лушпиння соняшнику ТУ У 10.3-14063949-001-2001. Відомі численні конструктивні рішення, що відносяться до шнекових пресів, призначених для отримання масла і макухи з масломіского насіння, придатні, як показує аналіз, і в брикетировочних екструдерах пресу. Відомий шнековий прес-екструдер ПШ-1 і його модифікації, що виготовляються КорсуньШевченківським заводом "Агрореммаш" РПО Украгропромреммаш (технічний опис і інструкція з експлуатацій преса ПШ-1-00.00.000 ТЕ) для отримання макухи і масла з насіння рапсу і соняшнику. Прес містить завантажувальний бункер, привід валу, на якому розміщені подаючий шнек, шнек для подрібнення сировини, що переробляється, що пресує шнек, що формує шайбу, камеру для виходу масла і вологи з щілиновидними отворами, утворюваними укладеними по внутрішньому кругу камери зеерними планками, виступ яких направлений по ходу обертання валу і шнеків для запобігання закупорюванню зеерних щілин сировиною, що переробляється, регулюючу гайку на виході камери, що дозволяє змінювати ступінь виходу масла і нагріву пресованої макухи. Макуха виходить з щілини між регулюючою гайкою і 4 формуючою шайбою у вигляді «панчохи» завтовшки 1-3мм і зовнішнім діаметром 140мм. При використанні насіння підвищеної вологості, зайва волога йде у вигляді пари як з отворів камери разом з видавлюваним маслом, так і разом з макухою. Відоме велике число патентів різних країн на способи і шнекові екструдери пресу для отримання рослинного масла і макухи з масломіскої сировини по класифікаційних рубриках В30В9/12, 9/16, 9/26 і ін., С11В1/06 [див., наприклад, патенти України: №46873, В30В9/02 С11В1/06 бюл. №7, 2000; №63029, В30В9/16, С11В1/06, бюл. №2, 2003; №63203, В30В9/16, бюл. №1, 2004; №73905, В30В9/02, 9/14, бюл. №9, 2005; №76532, В30В9/12, 9/08, бюл. №12, 2005]. Більшість заявлених рішень мають добре перевірені на практиці конструктивні загальновідомі елементи прес-екструдера: корпус, завантажувальний пристрій з дозатором; привід, пов'язаний з шнеком, встановленим в профільованому циліндроконічному каналі (робочій камері) преса уздовж його осі; блокнагріву маси, що переробляється, камеру для віджимання масла і відведення його з каналу преса через проникні кожухи, зеерні планки і т.п.; змонтований на вихідному кінці шнека пристрій для виходу макухи і засіб для регулювання зусилля пресування: Як правило, істотні зміни при удосконаленні цих пристроїв вносяться тільки в окремі вузли і деталі. Так по патенту України №46873 для забезпечення процесу віджимання масла при оптимальних значеннях температури, робоча камера і приводний вал розміщені вертикально. По патенту України №63029 введені термодатчики температури маси, що переробляється, і одержуваного продукту, а привід виконаний у складі двигуна і механізму зміни передачі оборотів і передбачена додаткова щілина для регулювання зусилля пресування. По патенту України №76532 передбачена секційна робоча камера, що включає подріблювальну і віджимну частині, а також співісна робочій камері насадка у вигляді втулки, яка розташована у ви хідній частині шнека і що дозволяє за допомогою регулюючого пристрою змінювати ступінь стиснення сировини і виходу масла. Макуха в ци х умовах виходить або у вигляді "панчохи" або "лусок", має низьку механічну міцність і невисоку щільність. При використанні вище вказаних шнекових пресів для віджимання масла неможливо одержати макуху у вигляді високощільних брикетів певної форми, оскільки для цього потрібний на кінцевій стадії пресування створення високого тиску і відповідних умов для пресування брикетів. Конструктивні особливості шнекових прессекструдерів для виготовлення щільних паливних брикетів з сипких і волокнистих матеріалів без використання зв'язуючих речовин, визначаються необхідністю, по-перше, створювати пресувальним шнеком високий тиск в пресованій масі перед формуючою матрицею, і по-друге забезпечувати температуру нагріву за допомогою 5 27142 різних нагрівачів маси, що переробляється, в межах 250-350°С. Крім того, вологість використовуваної сировини не повинна перевищувати 10-12% для отримання якісного брикета і стійкого технологічного процесу його пресування, тому вологу сировину заздалегідь висушують за допомогою енергетичних теплоносіїв або за допомогою відповідних електронагрівачів. Для створення високого тиску в каналі шнекового прес-екструдера для брикетування сировини запропоновано безліч рішень, як по удосконаленню конструкції шнеків, так і відповідних конфігурацій внутрішніх поверхонь стінок робочої камери (каналу екструдування), що формує матриці і т.д. Це можна показати на прикладі двох патентів України на корисні моделі. Так по патенту України на корисну модель №4931 [В30В11/24, бюл. №2, 2005] заявлений шнековий прес для отримання брикетів, що містить розміщений на рамі завантажувальний пристрій з бічними стінками, до якого приєднаний корпус, у середині якого розміщені камери пресування і розвантаження, встановлений уздовж осі камери пресування шнек, виконаний у вигляді послідовно розміщених транспортуючого і кінцевого пресувального шнека, причому пресувальний шнек складається з ущільнюючої і формуючої частин. На корпусі встановлений електронагрівач для розігрівання маси. По внутрішній конічній поверхні, твірної робочої камери пресування, виконані пази, глибина яких зменшується у бік камери вивантаження. Що формує частину кінцевого шнека є стрижнем, виконаним конічним і меншим діаметром направлений у бік камери вивантаження. Шнековий пристрій з боку приводу сполучений з різьбовою шпилькою і розміщений в камері пресування з можливістю осьового переміщення. По патенту України на корисну модель №8251 [В30В11/22, C10L5/40, бюл. №7, 2005] установка для отримання паливних брикетів включає завантажувальний бункер, сполучений з ним циліндровий корпус з розташованим в ньому підшипниковим вузлом і валом, на якому закріплюють пресувальний шнек і філь’єру встановлену в торці конічної частини корпусу. Установка додатково оснащена сполученою з бункером підготовчою камерою циліндрової форми з введенням і виведенням газу, і встановленим в камері шнеком. У завантажувальному бункері розташований дозуючий шнек, а пресувальний шнек виконаний двозахідним і із змінною завглибшки витка в циліндровій частині корпусу. Аналіз інформаційних джерел показує, що при використанні вологої сировини для отримання брикетів за допомогою шнекових прес-екструдерів застосовують різноманітні методи сушки, що ілюструється наступними прикладами. По патенту України №38877 [B27N3/00, 3/08, бюл. №4, 2001] на спосіб виготовлення паливних брикетів з відходів деревини, відходи заздалегідь сушать до вологості 8-10%. Пропонується цілий міні завод по піролізної деструкції зношених 6 автомобільних покришок. Одержану газову суміш спалюють для обігріву наступних партій деструктируючи х гумових виробів, а сушку відходів деревини здійснюють газоповітряною сумішшю в барабанній сушарці при температурі 220-250°С. По патенту РФ №2185420 (опубл. 20.07.2002) на спосіб отримання паливних брикетів і установку для їх пресування розв'язується завдання по промисловій переробці відходів деревообробки при виробництві екологічно чистих паливних брикетів для побутових потреб. Спосіб включає подрібнення, сушк у, змішання компонентів і подальше пресування. Деревні відходи подрібнюють до розміру не більше половини вільного простору канавки шнека до фракцій близько 30мм, потім висушують до вологості 1820%, після чого подрібнюють в стружку завдовжки 1-8мм. Остаточну сушк у до вологості 3-7% здійснюють без доступу кисню при температурі 180-210°С, потім пресують при температурі 190250°С у брикети щільністю 1150-1400кг/м 3, на які наноситься захисне покриття з парафіну. По патенту РФ №2046821 на спосіб виготовлення паливних брикетів здійснюють подрібнення деревних відходів, обробку перегрітою водяною парою з температурою до 300°С шару частинок деревних відходів розміром 0,4-11мм в режимі фільтрування пара і подальше пресування паливних брикетів, причому при обробці використовується перегріта пара з температурою 100-300°С і швидкості фільтрації його через шар відходів приблизно 2,5м/сек. Відомий патент РФ №2203806 [В30В11/24, опубл. 20.06.2001] на конструкцію шнекового пресекструдера для отримання формованого палива методом пресування композиційних матеріалів, переважно з сумішей торфу і відходів деревообробки (ошурків, стружок, дробленки, тріски т.п.) Для полегшення транспортування формованої маси з включеннями по каналу преса шнек має ту, що направляє і робочу зони і виконаний з переважним кутом конусності 3-5 градусів. Робоча частина ущільнюючої зони шнека має витки змінного перетину і профіль з глибиною канавки, що зменшується, від 20 до 15мм, що дозволяє досягати необхідного зусилля пресування. На мундштуку формуючої частини розміщується електронагрівальний елемент, що забезпечує температуру випалення зовнішньої частини брикета до 250-300°С, що дозволяє створювати прикордонний шар що полегшує проштовхування брикета. Для цієї ж мети всі елементи шнека і внутрішньої частини робочої камери відполіровані. Після закінчення операції пресування брикети піддаються додатковій сушці, щоб забезпечити необхідний рівень їх якості. Відомі два технічні взаємозв'язані рішення за авторськими свідченнями СРСР №1629191 і №1629192 [B27N3/28, бюл. №7, 1991], які вирішують задачу підвищення якості брикетів, що одержуються з сировини підвищеної вологості за рахунок забезпечення виходу зайвої вологи із зони пресування шнекового преса. Шнековий прес по а.с. СРСР №1629191 виконаний у вигляді корпусу, забезпеченого 7 27142 завантажувальним приймальним отвором, приводним валом з гвинтовими витками, сполученими конічним шнеком, розміщеним в пресувальній втулці, і формуючою брикет втулкою, яка нагрівається до 300-350°С розміщеними по її поверхні електронагрівачами. Конічний пресувальний шнек має хвостовик, виконаний у вигляді еліптичного конуса, що дозволяє в отвір, що утворився, при його обертанні в центральній частині брикету випаровуватися волозі, що виділяється при пресуванні. Шнековий прес по а.с. СРСР №1629192, СРСР складається із завантажувального бункера, сполученого з конічним корпусом, усередині якого розміщений конусний гвинтовий шнек. Стінки конічного корпусу мають циліндрові перфораційні отвори, розташовані рядами один за одним уздовж осі обертання шнека. Отвори прикриті з внутрішньої сторони поверхні корпусу козирками для запобігання забиванню отворів пресованою масою і забезпеченню виходу вологи, що виділяється, при пресуванні із зони пресування. Шнек має виїмки в місцях протилежних розташуванню козирків. Для полегшення виходу вологи з сировини зовні робочої камери і її формуючої частини розміщені по всій довжині електронагрівачі. Кількість перфораційних отворів в зоні найбільшого тиску пресування і найбільших внутрішніх напруг у формованому брикеті, де відбувається істотне скупчення вологи (пара) збільшено. На зовнішній поверхні витків конічного шнека виконані виїмки в місцях розташування козирків. Всі козирки, особливо останні формують на поверхні брикета канали, які також служать для додаткового відведення вологи, що виділяється при пресуванні. Істотними недоліками обох пристроїв є конструктивна складність як при виготовленні конічного шнека з виїмками і внутрішньої поверхні робочої камери з козирками, так і при виготовленні конусно-еліптичного хвостовика шнека. Також не указується гранично допустимий ступінь вологості використовуваної початкової сировини. З представленого детального огляду вищенаведених технічних рішень, що відносяться до технології і конструктивного оформлення шнекового пресування сипких і волокнистих відходів для отримання щільних високоякісних брикетів з різної сировини, витікає, що сировина для пресування повинна мати, як правило, низьку початкову вологість (10-12%), що досягається або попередньою сушкою, або витяганням зайвої вологи безпосередньо в процесі пресування. Як показує аналіз, нагрівальні елементи, вживані в пресах, забезпечують в основному нагрів і випалення одержуваних брикетів на виході формуючої частини преса. Тепло ж, що виділяється унаслідок сил внутрішнього тертя при переміщенні сировини, що переробляється, по каналу шнекового преса або зовсім не використовується, або використовується частково. Крім того, практично відсутні те хнічні рішення, направлені на забезпечення універсальності шнекових прес-екструдерів, в частині швидкої їх переналадки для брикетування різних видів 8 сировини, що відрізняються окрім ступеня вологості і іншими фізико-механічними властивостями, наприклад, коефіцієнтом тертя об внутрішні поверхні каналу шнекового преса і його поверхня. Як прототип, співпадаючий з рішенням як в частині способу, так і в частині пристрою, що заявляється, за призначенням і ряду істотних ознак прийнятий працездатний шнековий пресекструдер, рекламно-технічний опис і фотографія загального виду якого приведені в російському журналі "Винахідник і раціоналізатор" №10, 2006, як успішний експонат на виставці "Лесдревбуммаш-2006" в м.Москва. На вказаний прес-екструдер, розробки ПКБ ТПО Новосибірськместпром є "Інструкція з експлуатацій КД 50-4013.000.000". Прес-екструдер серійно виготовляється ТОВ "Центавр", Росія, 400042, м.Волгоград, шосе Авіаторів, тел. 8-10-7-844-29639-69, дозволяє одержувати без зв'язуючих речовин високоякісні брикети з деревних ошурків з початковою вологістю до 15% з продуктивністю до 500кг виробів на годину. Прес забезпечений електронагрівачем на формуючій частині, дозволяє проводити випалення поверхні одержуваного брикета при температурі 200-300°С. Вироби, що одержуються за допомогою цього преса, мають щільність 1100-1200кг/м 3, стійкі до непрямої дії атмосферної вологи і можуть тривало зберігатися в складських приміщеннях не втрачаючи первинної форми. При згоранні вони не розпадаються на складові, згораючи по типу коксового палива. До недоліків прототипу слід віднести наступне: - неможливість використання сировини із ступенем вологості більше 12-15%, оскільки порушується стійкість форми брикета, відбуваються його розриви, а також можливі «постріли» пресованого матеріалу унаслідок скупчення пари в робочій камері; застосування електронагрівача для прогрівання екструдованої маси до температури 200-300°С; - вузька спеціалізація шнекового преса, призначеного для переробки тільки сухи х ошурків з відходів паркетного виробництва з використанням ошурків розміром до 4мм з деревини дуба; - відсутність регулювання тиску пресування і швидкості обертання шнека; - прес-екструдер, не дивлячись на достатньо невеликі габарити, має вагу близько 1 тони і енергоозброєності 50кВт. Загальними ознаками способу пресування по рішенню, що заявляється, і прототипу є наступні дії-операції: - завантажують початкову сировину в бункер з дозатором; - просувають сировину по довжині каналу екструдування подаючим шнеком, що обертається; - маса, що переробляється, нагрівається: - ущільнення відбувається (походить) на конічній ділянці каналу екструдування пресувальним шнеком через формуючу матрицю в 9 27142 брикет з центральним циліндровим отвором уздовж його осі. Загальними конструктивними ознаками шнекового прес-екструдера по рішенню, що заявляється, і прототипу є наступне: - розміщений на опорній поверхні корпус пресекструдера, із завантажувальним бункером і дозатором; - привід з валом, розміщеним на циліндровій ділянці усередині корпусу преса уздовж його осі; - розміщений на циліндровій частині (частці) каналу подаючий шнек; - розміщений на конічній ділянці каналу екструдування пресувальний шнек з (із) конічним хвостовиком; - встановлену на виході з робочої камери формуючу матрицю. В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалення відомого способу і пристрою отримання якісних брикетів з різних видів сировини, придатних до брикетування, шляхом модифікації режимів екструдування по довжині каналу шнекового прес-екструдера по витраті, тиску і температурі маси, що переробляється, залежно від її фізико-механічних характеристик при будь-якому початковому ступені вологості. За рахунок цього виключається необхідність попередньої сушки сировини до величини 10-12%, виключається необхідність у використанні електронагріву сировини, знижуються вимоги до особливої міцності використовуваних де талей корпусу і, отже, знижується його матеріаломісткість. Одночасно забезпечується можливість універсального застосування модифікованих шнекових екструдерів пресу для переробки розширеної сировинної бази дисперсних відходів, придатних для отримання міцних брикетів, а також використання прес-екструдера для переробки масломіської сировини для отримання масла і шроту у вигляді брикетів. Поставлене завдання стосовно пристрою отримання брикетів розв'язується тим, що в шнековому прес-екструдері, що включає розміщений на опорній поверхні корпус преса, завантажувальний бункер з дозатором, привід, вал приводу, сполучений зі встановленими уздовж циліндрової частини каналу екструдування подаючим шнекам, а уздовж конічної частини каналу пресувальним конічним шнеком, забезпеченим конічним хвостовиком, що формує вихідну матрицю, розміщену в торці каналу екструдування, в каналі екструдування на циліндровій ділянці між подаючим і пресувальним шнеками розміщена проникна для пари і рідини камера, з розміщеними по її колу отворами, наприклад, з подовжніми щілинними отворами, утворюваними зеерними планками, а по осі уздовж каналу екструдування встановлені послідовно шнек для подрібнення сировини і шнек попереднього пресування і розігрівання маси, що переробляється, вихідна частина якого має конічну форму, а до вихідного торця вказаної камери для здійснення регулювання тиску пресування і розігрівання пресованої маси 10 приєднана робоча камера з можливістю зворотнопоступального переміщення в осьовому напрямі з конічною внутрішньою поверхнею, зв'язаною із зовнішньою конічною поверхнею витків шнека попереднього пресування і розігрівання маси, що переробляється, і з конічною поверхнею зовнішньої частини витків пресувального шнека. Конкретною відмінністю способу отримання брикетів, що заявляється, є те, що при використанні початкової сировини підвищеної вологості і різними фізико-механічними властивостями, для виведення зайвої вологи встановлюється відповідна швидкість обертання приводу валу, кількість сировини, що подається, дозатором, а також відповідний зазор між конічними поверхнями шнеків і робочої камери для отримання необхідної температури пресування і щільності одержуваного брикета. Конкретною відмінністю шнекового пресекструдера, що заявляється, є те, що привід виконаний у вигляді електродвигуна, забезпеченого пристроєм регулювання числа оборотів. Іншою конкретною відмінністю шнекового прес-екструдера є те, що корпус робочої камери приєднаний до корпусу камери виведення вологи і попереднього пресування з розігріванням маси, що переробляється, рухомо в осьовому напрямі за допомогою різьбового з'єднання з додатковою фіксацією від осьового зсуву при пресуванні. Ще одна конкретна відмінність шнекового прес-екструдера полягає в тому, що шнек по довжині каналу екструдування виконаний складеним і роз'ємним послідовно у вигляді подаючого шнека, подрібнюючого шнека, шнека попереднього пресування і нагріву маси, що переробляється, і конічного пресувального шнека. Конкретною відмінністю шнекового пресекструдера, що заявляється, є також те, що зовнішні поверхні витків шнеків зміцнені зносостійким композиційним покриттям, а внутрішні поверхні витків і шнеків, а також робочої камери і формуючої матриці виконані полірованими. Вказані особливості конкретної реалізації не є обов'язковими, а найбільш переважними з погляду заявника і не виключають можливості іншого виконання в межах суті винаходу, що заявляється. Причинно-наслідковий зв'язок відмітних ознак і технічного результату, що досягається, полягає в наступному. При використанні початкової сировини підвищеної вологості пропонований пресекструдер дозволяє істотно понизити потужність, що підводиться, на вал приводу преса за рахунок виключення витрат енергії на подолання сил опору при скупченні вологи і пари в робочій камері тієї, що не має проникних стінок. При цьому знижуються осьові і радіальні навантаження на робочу камеру і шнеки. Зниження механічних навантажень дозволяє істотно понизити металоємність, виготовити компактний пристрій вагою, що легко транспортується, 150кг (без урахування ваги приводу). 11 27142 За рахунок використання можливості регулювання числа оборотів електродвигуна приводу валу і електродвигуна дозатора в комбінації з можливістю зміни зазорів між зовнішніми поверхнями шнеків і робочої камери за допомогою її переміщення в осьовому напрямі, а також виконання шнека складеним і роз'ємним, забезпечується універсальність прес-екструдера, що заявляється, як в частині отримання якісних брикетів з сировинних відходів, що суттєво відрізняються по своїм фізико-механічним характеристикам, так і в частині використання прес-екструдера, що заявляється, для переробки маслосоміської сировини при отриманні рослинних масел. Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням на Фіг.1 конструктивної схеми пресекструдера, де: 1 - привід на базі електродвигуна; 2 - завантажувальний бункер з дозатором (не показаний); 3 - корпус преса; 4 - вал, сполучений з шнеком; 5 - шнек, що подає; 6 - камера з отворами (щілинна зеерная камера); 7 - шнек подрібнювач; 8 - шнек попереднього пресування і нагріву маси; 9 - шнек конічний, що пресує; 10 - формуюча матриця; 11 - робоча камера, встановлена з можливістю переміщення уздовж осі; 12 - опора преса; 13 - пресований виріб (брикет) з отвором уздовж його осі. Пристрій працює таким чином: У бункер 2, подається сировина, наприклад, деревні ошурки або стружка, практично з необмеженим ступенем вологості, і розміром менше половини поперечного перетину канавки подаючого шнека, які за допомогою дозатора (на мал. не показаний), розташованого в бункері 2, потрапляють на подаючий шнек 5, розташований на валу 4, що приводиться в обертання приводом 1. У камері 6, сировина додатково подрібнюється, розігрівається за рахунок внутрішнього тертя до температури 100-400°С і заздалегідь пресується шнеками 7 і 8, при цьому відбувається як віджимання надмірної вологи, так і видалення її через зеерні отвори в камері 6 у вигляді крапель і пари. Далі маса поступає на пресувальний шнек 9, що знаходиться в камері 11, де відбувається остаточне пресування маси. На виході з камери розташована формуюча матриця, що надає потрібну форму брикета (круг, квадрат, шестигранник і т.п.). Кінцева частина пресувального шнека у вигляді конуса дозволяє формувати в брикеті центральний отвір до діаметру 25мм, що створює додаткову можливість для виходу надлишку вологи. Температура пресування для сировини різної вологості і щільності вибирається в діапазоні 150-300°С, що приводить до виділення смоляних речовин в деревині, при цьому брикет після охолодження додатково компаундує цими смолами і стає 12 стійким до впливу атмосферної вологи при зберіганні. Для вибраної швидкості обертання валу, обумовленої конкретним вмістом вологи в початковій сировині, ступінь розігрівання сировини, що переробляється, і щільність одержуваного брикету регулюється за рахунок зміни зазору між пресувальним шнеком 9 виконаним у вигляді конуса, крайової конусної частини шнека попереднього пресування 8 і внутрішньою поверхнею робочої камери, зв'язаної з поверхнями шнеків 8 і 9. Зміна зазора забезпечується переміщенням робочої камери 11 за допомогою різьбового регулюючого пристрою і фіксатора уздовж осі приводного валу. Виготовлений дослідний зразок такого універсального шнекового пресу-екструдера. Випробування пристрою показали можливість пресування брикетів з різної сировини довільної вологості до щільності 1100-1300кг/м 3 (деревні ошурки і стр ужка, лушпиння соняшнику, гречки і проса, вугільний шлам). Залежно від виду використовуваної сировини споживана потужність в сталому режимі складала 8-18кВт, число оборотів валу змінювалося від 100об/хв. при високій вологості сировини або високому коефіцієнті тертя пресованої маси до 800об/хв. для "сухої" і легкосипкої сировини. Продуктивність складала в різних режимах від 200 до 400кг брикетів на годину. При отриманні рослинного масла з насіння соняшнику максимальний вихід масла склав близько 35% з отриманням макухи у вигляді брикета щільністю 1200-1300кг/м 3. Вихід на температурний режим 200-300°С складає 1015мин. Вага пристрою без приводу близько 150кг. Були одержані брикети з деревних ошурків і лушпиння соняшнику згідно ТУ В 10.3-14063949001-2001, що мають наступні характеристики: Початкова вологість сировини 25-35%, визначена по ГОСТ 11305. Круглий перетин: зовнішній діаметр 60мм, центральний отвір діаметром 18-20мм. Правильний шестигранник: велика діагональ 61мм, центральний отвір 18-20мм. Щільність брикетів в обох випадках складала 1100-1260кг/м 3. Теплотворення при згоранні, визначене по ГОСТ 147 склала: деревні ошурки 4000-4800ккал/кг лушпиння соняшнику 4800-5200ккал/кг Масова частка загальної вологи в брикеті через 1 годину після пресування при атмосферній вологості не більше 90% складала не більше 810%, що відповідає вимогам вищезгаданим технічним умовам в Україні на паливні брикети з відходів сільськогосподарського виробництва. Також проведено пресування сипких конкрецій алюміносилікатів, вживаних для розкислювання сталі. Щільність монолітного брикета склала близько 3500кг/м 3. Таким чином, спосіб отримання брикетів, що заявляється, і шнековий прес-екструдер відповідають нормативним вимогам, що пред'являються до новизни, винахідницького рівня і промислової застосовності. 13 27142 14

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Screw extruder for obtaining briquettes

Автори англійською

Malyshev Yevhen Mykolaiovych, Bilenkyi Valerii Valentynovych, Riabko Oleksandr Ivanovych, Manianin Hennadii Mykolaiovych, Pylypenko-Shekhovtseva Nadia Pavlivna, Leban Serhii Stepanovych, Tkachiev Hiennadii Ivanovich, Albertin Andreas

Назва патенту російською

Шнековый пресс-экструдер для получения брикетов

Автори російською

Малышев Евгений Николаевич, Беленький Валерий Валентинович, Рябко Александр Иванович, Манянин Геннадий Николаевич, Пилипенко-Шеховцева Надежда Павловна, Лебан Сергей Степанович, Ткачев Геннадий Иванович, Альбертин Андреас

МПК / Мітки

МПК: B27N 3/00, B30B 9/00, B30B 11/00

Мітки: брикетів, отримання, прес-екструдер, шнековий

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/7-27142-shnekovijj-pres-ekstruder-dlya-otrimannya-briketiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Шнековий прес-екструдер для отримання брикетів</a>

Подібні патенти