Способ производства торфоблоков и устройство для их сушки

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности к технологии получения изделий на основе торфа для выращивания растений. Цель изобретения - повышение качества изготавливаемых торфоблоков за счет увеличения их водопрочности и водопоглощения. Способ изготовления торфоблоков заключается в том, что сформированные изделия нагревают до 80-100°С, после чего подвергают их вакуумной сушке, обеспечивая поджатие теплопередающих поверхностей к торфоблокам. Устройство для сушки торфоблоков включает камеру 1, в которой смонтирован теплообменник с подвижными секциями 2 и 3, линией подачи теплоносителя 4,5; системой отвода конденсата 5 - 8 и линией подачи хладагента 9-11. Секция 3 теплообменника смонтирована на пружинной подвеске 17. а секции 2 снабжены механизмом для регулирования усилия их поджатия к торфоблокам. При сушке торфоблока испаряемая из них влага конденсируется на рубашке охлаждения 9 и стекает в емкость 7. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.. k

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12 (21) 4735507/15 (22) 05.09.89 (46) 15.01.92. Бюл. Q 2 (71) Институт торфа АН БССР, Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР и Белорусский научно-исследовательский институт картофелеводства и плодоовощеводства ВАСХНИЛ (72) А,M.Aáðàìåö, В.А.Буслов, И.O.Màòâèeíко и П.И.Омецинский (53) 631.346:631.531.33 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 1029922. кл, А 01 G 9/10, 1982.

Патент Великобритании

Q 1582143, кл. F 26 В 5/04, 1980. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТОРФОБЛОКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИХ СУШКИ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологии получения изделий на основе торфа для выращивания,,5U „„1704698 A l (м)з А 01 G 9/10, F 26 В 5/04 растений. Цель изобретения — повышение качества изготавливаемых торфоблоков за счет увеличения их водопрочности и водопоглощения. Способ изготовления торфоблоков заключается в том, что сформированные изделия нагревают до

80-100 С, после чего подвергают их вакуумной сушке, обеспечивая поджатие теплопередающих поверхностей к торфоблокам.

Устройство для сушки торфоблоков включает камеру 1, в которой смонтирован теплообменник с подвижными секциями 2 и 3, линией подачи теплоносителя 4, 5; системой отвода конденсата 5 — 8 и линией подачи хладагента 9- 11. Секция 3 теплообменника смонтирована на пружинной подвеске 17, а секции 2 снабжены механизмом для регулирования усилия их поджатия к торфоблокам, При сушке торфоблока испаряемая иэ них влага конденсируется на рубашке охлаждения 9 и стекает в емкость 7. 2 с.п. ф-лы, 6 ил.

1704698

Изобретение относи ся к сельскому хозяйству, в частности к технике и технологии переработки торфяного сырья и получению формованных иэделий на основе торфа.

Цель изобретения — повышение качества продукции эа счет увеличения водопоглощения и водостойкости, а также ускорение процесса сушки, Способ производства торфоблоков заключается в следующем.

Верховой либо низинный торф из беспнистой или малопнистой залежи со степенью разложения 10-257 „влажностью

70 — 80 нарезают на кубические блоки со стороной 150х150 мм. Субстраты (торфоблоки) иэ торфа ненарушенной структуры обладают рядом преимуществ: их водопоглощающие свойства более благоприятны для развития растений, чем у формованных субстратов (это связано с тем, что резные субстраты сохраняют капиллярную структуру, свойственную залежи торфа, которая обеспечивает условия развития корневой системы растений. сходные с естественными природными условиями); резные торфоблоки обладают более высокими структурно-механическими показателями вследствие того, что они сохраняют структуру, образованную при переплетении остатков растений — торфообразователей (это придает блокам структурную прочность, устойчивость к разрушению при периодическом увлажнении — высушивании (поливе растений): субстратные блоки на основе резного торфа обладают более высокими гидрофильными свойствами по сравнению с субстратами на основе фрезерного торфа вследствие пониженной окислительной деструкции благодаря меньшей поверхности контакта органического вещества субстратов с кислородом воздуха.

Нарезанные торфоблоки загружают в устройство для сушки, располагая их между подвижными секциями теплообменников.

Установив необходимое усилие поджатия теплообменников к торфоблокам. в теплообменники подают теплоноситель (горячую воду, nap) и при атмосферном давлении нагревают торфоблоки до 100 С, После этого корпус устройства вакуумируют и ведут процесс вакуумной сушки.

На фиг.1 показано устройство для сушки торфоблоков, общий вид; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1 (рабочее положение); на фиг.4 — то же, (нерабочее положение); на фиг.5 — вид В на фиг.1; на фиг,6 — шарнирный узел устройства. сечение Г-Г на фиг.3.

Устройство для сушки торфоблоков содержит цилиндрический вакуумируемый

45 корпус 1 с боковыми 2 и нижней 3 секциями теплообменника, патрубок подвода 4 и отвода 5 теплоносителя, патрубок слива конденсата 6, емкость 7 с вентилем 8 для слива конденсата, рубашку охлаждения 9 с патрубками подвода 10 и отвода 11 охладителя (воды), теплоиэоляционным слоем 12, заднюю крышку 13 с вентилем 14. соединенным с вакуумным насосом 15, переднюю крышку 16, пружинную подвеску 17 нижней секции 3 теплообменника, шарнирно-рычажную подвеску 18 боковых секций 2 теплообменника с грузами 19 и штангами регулятора их перемещения. кулачковый механизм 20 для фиксации боковых секций

2 теплообменника, экран 21, .Нижняя 3 и боковые секции 2 теплообменника выполнены в виде цилиндрических сегментов с патрубками ввода 22 и вывода

23. соединенных гибкими шлангами 24 с патрубками подвода 4 и отвода 5 теплоносителя, Пружинная подвеска 17 нижней секции 3 теплообменника состоит иэ закрепленных на секции 3 штоков 25, которые могут перемещаться в направляющих

26 кронштейнов 27, закрепленных на корпусе 1. Между секцией 3 и кронштейнами 27 установлены пружины 28, Шарнирно-рычажная подвеска 18 состоит из двухплечего рычага 29, шарнирно закрепленного в своей средней точке на оси 30 кронштейна 31, Аналогично крепление двухплечего рычага

29 к боковой секции 2. На рычаге 29 установлены грузы 19. Механизм 20 состоит из кулачков 32, эксцентрично закрепленных на оси 33, кронштейнов 34 и рычага 35, Устройство работает следующим образом.

Влажный торфяной субстрат устанавливают на нижнюю секцию 3 теплообменника, после чего поворотом кулачка механизма 20 освобождают боковые секции 2 теплообменника. которые под действием рычажного привода подвески 18 и грузов 19 плотно прижимаются к боковым поверхностям субстрата, Массу груза выбирают из расчета по формуле

Pr P.$ а/в, кг, где P — задаваемое давление теплообменника на материал торфоблока. кг/см;

S — поверхность секции теплообмен, ика. см; а и Ь вЂ” плечи рычажного меха <изма (фиг,5). см.

При Рг-const P регулируют изменением длины плеча, величину которого рассчитывают по формуле

B=P S а/Pr.

Затем в секции 2, 3 теплообменника через патрубок ввода 4 подают горячую воду

1704698 (пар) в качестве теплоносителя и нагревают торфоблоки до 100"С. После этого закрыва- ют герметично крышку 16, вентиль 8 и включают вакуумный насос 15, предварительно открыв вентиль 14. Вакуумирование корпуса 1 ведут до остаточного давления в нем

10-20 мм рт.ст. после чего отключают насос

15. В рубашку охлаждения 9 через патрубок подвода 10 подают холодную воду. Испаряющаяся из субстрата влага конденсируется на внутренней поверхности корпуса 1 устройства и стекает благодаря наклону корпуса через патрубок 6 в бак для конденсата 7.

Попаданию капель конденсата на поверх10 ность субстрата препятствует экран 21, расположенный над секциями 2. 3 теплообменника.

В процессе сушки и усадки торфоблока подвески 17 и 18 обеспечивают плотное

20 прижатие секций 2, 3 теплообменника к поверхности торфоблока. благодаря чему обеспечивается постоянство кондуктивного потока тепла от теплообменника к объекту сушки. Сушка в этом случае идет в постоян25 ном режиме с высокой скоростью без коробления материала. Здесь необходимо отметить. что возникновение даже небольнк>го зазора между теплообменником и обь ектол1 сушки приводит к весьма резкому и

30 значительному росту термического сопротивления, и, как следствие, к снижению теплообмена между ними, уменьшению скорости сушки, короблению материала.

Предварительное нагревание торфоблоков до 100 С при последующем вакуумировании обеспечивает увеличение пористости торфоблоков вследствие интенсивно протекающих процессов фазовых переходов (кипения) воды одновременно во

40 всем обьеме материала

После окончания сушки (о чем свидетельствует прекращение поступления конденсата в емкость 7 или выравнивание температуры материала торфоблока и теп- вая тем самым давление в сушилке с атмосферным, одновременно сливают конденсат из емкости 7, открывают крышку 16, приводят боковые секции 2 теплообменни50 ка в нерабочее положение путем поворота лоносителя), вентиль 8 открывают, сравни- 45 рычага механизма 20 и извлекают высушен ный торфоблок из сушилки.

При использовании предлагае .ого устройства можно утилизировать тепло, расходуемое на сушку торфоблоков, для чего в рубашку охлаждения 9 подают воду, предназначенную для тех или иных хозяйственных нужд, В результате вода в рубашке охлаждения поглощает тепло, расходуемое на фаэовые переходы воды в материале (торфоблоке). Это позволяет весьма существенно снизить затраты энергии на сушку.

Устройство в этом случае выполняет роль тепловой трубы, теплоносителем в которой является вода, испаряемая из торфоблоков.

Формула изобретения

1. Способ производства торфоблоков, включающий формирование и последующую сушку торфяных брикетов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества продукции за счет увеличения водопоглощения и водостойкости изделий, сформированные торфоблоки нагревают до

80-100 С, после чего дальнейшую сушку осуществляют в вакуум-камере с одновременной конденсацией испаряемой влаги, при этом в процессе сушки обеспечивают поджатие греющих поверхностей к торфоблокам с усилием в интервале » м ° < где Рл г, (1л д) и Рл я(1к нд) — давление паров воды на линии насыщения. соответствующее температуре сушки 1и д и температуре конденсации 1к нд, соответственно. мм рт.ст, 2. Устройство для сушки торфоблоков. содержащее вакуум-кал1еру. в которой смонтированы теплообменники и механизм поджатия изделий, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения процесса сушки и повышения качества изделий. теплообменники выполнены в виде подвижно установленных секций с плоской теплопередающей поверхностью. причем боковые секции снабжены шарнирно-рычажной подвеской с регулятором усилия поджатия и фиксирующим кулачковым механизмом, а нижняя секция установлена на корпусе вакуум-камеры посредством пружинной подвески.

1704698

1704698

Ю-б амид В

Фиг 5

Г-l

Составитель О.Зорич

Техред M,Mîðãåìòàë!

Редактор М.Товтин

Корректор О.Кравцова

Заказ 139 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

"!8

19

Я

31