Пресс для изготовления топливных гранул
Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано при изготовлении топливных гранул из измельченных отходов древесины. Пресс содержит загрузочный бункер для исходного сырья, установленный под ним дозатор с валом, верхнюю плиту, пуансонодержатель с пуансонами и нижнюю плиту. Верхняя плита перемещается от размещенного над ней привода, имеющего вал и эксцентриковый толкатель. Вал дозатора соединен с валом привода через механизм синхронизации. На нижней плите установлены матрица с отверстиями, корпус с выталкивателем и сборник гранул. Количество отверстий матрицы равно количеству пуансонов. Выталкиватель имеет отверстия для выдавливания через них посредством пуансонов топливных гранул и отверстия для удаления влаги из исходного сырья. Пуансонодержатель и матрица расположены под углом к горизонтали. В результате обеспечивается производство гранул, имеющих стабильную влажность и повышенную сопротивляемость истиранию. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано для изготовления топливных гранул из измельченных отходов древесины.
Известен пресс для изготовления брикетов (гранул) по авт. св. СССР №435951, МПК D30D 11/04, 1972 г. Этот пресс содержит загрузочное устройство, подпрессовывающий элемент и камеру прессования. Недостатком является низкая производительность, обусловленная тем, что за один цикл изготавливается один брикет (гранула).
Известен пресс для брикетирования сыпучих материалов по авт. св. СССР №1810212, МПК 5 В30В 11/02, 1991 г, содержащий загрузочное устройство, корпус и прессующее устройство.
Недостатки этого пресса - высокая влажность брикетов, низкая производительность, быстрый износ.
Известно устройство для изготовления топливных гранул по заявке РФ на изобретение №97108803, прототип. Это устройство для формования топливных гранул из торфа или смесей торфа, древесной стружки и угольной мелочи, содержащее корпус и перфорированную матрицу с конусными участками на входе в каналы с углом уклона внутреннего конуса 30-50°, отличающееся тем, что матрица снабжена индивидуальными насадками с разными отношениями длины их канала к диаметру, расположенными соосно за конусными участками матрицы, выполненными с сужающимися участками на входе в каналы с углом уклона внутреннего конуса 15-25° и размещенными от центра к периферии матрицы рядами в виде правильных шестиугольников, причем периферийные насадки поджаты находящимися в углах шестиугольника пальцами с гайками, а последующие насадки, включая центральную, в направлении от периферии к центру закреплены фланцами соседних насадок.
Недостаток низкая стабильность содержания влаги в топливных гранулах, которая зависит от влагосодержания исходного сырья.
Задача изобретения - обеспечение производства топливных гранул со стабильной максимально допустимой влажностью и уменьшение истираемости топливных гранул.
Решение указанных задач достигнуто за счет того, что пресс для изготовления топливных гранул, который содержит загрузочный бункер для исходного сырья, верхнюю плиту, установленную с возможностью перемещения от размещенного над ней привода, выполненного с валом и эксцентриковым толкателем, имеющим возможность взаимодействия с верхней плитой, установленный под загрузочным бункером дозатор с валом, соединенным с упомянутым валом привода через механизм синхронизации, пуансонодержатель с закрепленными на нем пуансонами и нижнюю плиту, на которой установлена матрица с отверстиями, количество которых равно количеству пуансонов, расположенный под матрицей корпус с размещенным в нем с возможностью перемещения выталкивателем и расположенный под корпусом сборник гранул, при этом выталкиватель выполнен с отверстиями для выдавливания через них посредством пуансонов топливных гранул и с отверстиями для удаления влаги из исходного сырья, расположенного в матрице, пуансонодержатель и матрица расположены под углом к горизонтали. Пресс снабжен системой возврата мелкой фракции в загрузочный бункер.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1...6, где:
на фиг.1 приведен пресс,
на фиг.2 приведен выталкиватель,
на фиг.3 приведена электрическая схема управления прессом,
на фиг.3 приведена схема бункер с дозатором,
на фиг.5 приведен барабан дозатора,
на фиг.6 - поперечный разрез дозатора, вид Б,
Пресс (фиг.1) состоит из: верхней плиты 1, пуансонодержателя 2, демпфера 3, выполненного из резины, съемника 4, выполненного из металла и перфорированного отверстиями, пуансонов 5 цилиндрической формы, концы которых запрессованы в пуансонодержателе. Пуансоны 5 выполнены из высокопрочного материала и установлены рядами в несколько рядов. Кроме того, пресс содержит матрицу 6, выполненную также из высокопрочного и износостойкого металла. В матрице 6 выполнены отверстия «В» также в несколько рядов с одинаковым шагом расположения отверстий между рядами (фиг.2). Ниже матрицы 6 установлен корпус 7, внутри которого установлен перфорированный выталкиватель 8. Под корпусом 7 установлен сборник 9 с полостью «Г». Пуансонодержатель 2 и корпус 7 связаны двумя направляющими 10, на которых установлены пружины 11. Все это устройство установлено на нижней плите 12, в которой выполнена полость «Д» для установки нагревательных элементов 13. К нижней плите 13 подсоединен защитный щиток 14 с трубопроводом возврата рециркуляции 15 для возврата исходного сырья 16 в загрузочный бункер 17. Под загрузочным бункером 17 установлен дозатор 18.
Вал дозатора 19 через устройство синхронизации вращения соединен с общим валом 21 привода 22. На общем валу 21 привода 22 выполнен эсцентриковый кулачок 23, взаимодействующий с верхней плитой 1. Пуансонодержатель 2 и матрица 6 установлены под углом к горизонту для обеспечения равномерной засыпки отверстий матрицы 6 исходным сырьем 16 без применения дополнительных средств. В загрузочном бункере 17 засыпано исходное сырье 16 (измельченная древесина).
Выталкиватель 8 (фиг.2) установлен в направляющих 24, выполненных в корпусе 7, и содержит две группы отверстий «Е», диаметр которых больше, чем диаметр отверстий «В» и отверстия «Ж» для удаления влаги меньшего диаметра. Привод выталкивателя 25 кинематически соединен при помощи штока 26 с выталкивателем, а при помощи планки 27 с верхней плитой 1, т.е. работает строго синхронно с ходом пуансонодержателя 2.
Привод 22 (фиг.3) имеет регулятор вращения 26 и установлен в сети переменного тока 29. К сети переменного тока 29 подключены через регулятор мощности 30 нагреватели 13.
Дозатор 18 (фиг.4) содержит барабан 31 с окнами «И» и установлен на валу дозатора 19. К загрузочному бункеру 17 подведен трубопровод рециркуляции 15. Дозирующий барабан 31 (фиг.5 и 6) установлен внутри дозатора 18 и загерметизирован относительно его стенок уплотнениями 32 (фиг.6). Для выгрузки гранул 33 предусмотрен лоток 34.
При работе пресса в загрузочный бункер 17 засыпают исходное сырье 16, включают привод 22, который поворачивает общий вал 21, и далее дозирующий барабан 28. Исходное сырье 16 под действием своего веса ссыпается между пуансонодержателем 2 и матрицейЗ и заполняет отверстия «В», излишки исходного сырья ссыпаются к защитному щитку 14, откуда по трубопроводу рециркуляции 15 возвращаются в загрузочный бункер 17.
Эксцентриковый кулачок 23 надавливает на верхнюю плиту 1 и сжимает пружины 11. Пуансоны 5 входят в отверстия «В» матрицы 6 и сжимают исходное сырье 16, при этом лишняя влага удаляется в отверстия «Ж», имеющие диаметр меньший, чем диаметр пуансонов 5 в 4...5 раз. Диаметр пуансонов соответствует диаметру топливных гранул 30 и составляет от 4 до 10 мм.
Нагревательный элемент 10 прогревает нижнюю плиту до 200...230°С, что ускоряет сушку топливных гранул 30 до требуемой влажности, до уровня порядка 5...6%. Приводом выталкивателя 25 смещают выталкиватель 8 на расстояние между рядами отверстий «Е» и «Ж», при этом отверстия «Е» совмещаются с отверстиями «В». Далее верхняя плита 1 дополнительно перемещается на расстояние, соответствующее высоте выталкивателя 8, и пуансоны 5 выдавливают гранулы в отверстия «Е» и далее через систему отверстий в основании 7 и сборнике 9 в полость «Г» и далее на лоток 34 (система отверстий в корпусе 7 и сборнике 9 на фиг.1...6 не показаны).
Далее топливные гранулы по воздуховоду поступают на упаковку.
Применение изобретения позволило:
1) полностью автоматизировать процесс изготовления топливных гранул;
2) обеспечить хорошую сушку гранул за счет отжима влаги и воздействия нагревом;
3) обеспечить стабильность по влагосодержанию всей партии топливных гранул;
4) обеспечить высокую плотность, возможно получение плотности более 1 г/см2, и как следствие, высокую калорийность топливных гранул и уменьшение объема при транспортировке примерно в 2 раза;
5) обеспечить сопротивляемость истиранию и излому гранул при транспортировке и перегрузке, что способствует снижению пылевидной фракции и повышению пожаробезопасности.
1. Пресс для изготовления топливных гранул, отличающийся тем, что он содержит загрузочный бункер для исходного сырья, верхнюю плиту, установленную с возможностью перемещения от размещенного над ней привода, выполненного с валом и эксцентриковым толкателем, имеющим возможность взаимодействия с верхней плитой, установленный под загрузочным бункером дозатор с валом, соединенным с упомянутым валом привода через механизм синхронизации, пуансонодержатель с закрепленными в нем пуансонами и нижнюю плиту, на которой установлены матрица с отверстиями, количество которых равно количеству пуансонов, расположенный под матрицей корпус с размещенным в нем с возможностью перемещения выталкивателем и расположенный под корпусом сборник гранул, при этом выталкиватель выполнен с отверстиями для выдавливания через них посредством пуансонов топливных гранул и с отверстиями для удаления влаги из исходного сырья, расположенного в матрице, а пуансонодержатель и матрица расположены под углом к горизонтали.
2. Пресс, отличающийся тем, что он снабжен системой возврата мелкой фракции исходного сырья в загрузочный бункер.
