close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335400

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 335 400
(13)
C2
(51) МПК
B30B 11/12
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
На основании пункта 1 статьи 1366 части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации патентообладатель
об зуетс заключить договор об отчуждении патента на услови х, соответствующих установившейс практике, с любым
гражданином Российской Федерации или российским юридическим лицом, кто первым изъ вил такое желание и уведомил об
этом патентообладател и федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности.
(21), (22) За вка: 2006140929/02, 20.11.2006
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
20.11.2006
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU 2018672 C1, 30.08.1994. RU 2013209
C1, 30.05.1994. RU 2129588 C1, 27.04.1999. US
6132199 A, 17.10.2000.
(57) Реферат:
Изобретение относитс к переработке отходов
древесины
и
стройматериалов,
содержащих
древесину, и может быть использовано при
изготовлении топливных гранул. Друг под другом в
вертикальной
плоскости
последовательно
установлены загрузочный бункер дл исходного
сырь , измельчитель исходного сырь и
промежуточный бункер. Под промежуточным
бункером расположен пресс, который содержит
полый валок, оснащенный матрицами. Валок имеет
возможность вращени и св зан посредством
механизма прерывистого вращени с приводом.
Привод снабжен регул тором частоты вращени . В
полости валка установлены кулачок, имеющий
возможность
регулировочного
поворота,
и
нагревательные элементы с регул тором их
мощности. В матрицах в контакте с кулачком
размещены
пуансоны,
подпружиненные
по
направлению
к
кулачку.
В
результате
обеспечиваетс расширение технологических
возможностей установки. 7 з.п. ф-лы, 17 ил., 3 табл.
R U
2 3 3 5 4 0 0
(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ ГРАНУЛ
Страница: 1
RU
C 2
C 2
Адрес дл переписки:
443115, г.Самара, а/ 4783, С.Е. Варламову
2 3 3 5 4 0 0
(73) Патентообладатель(и):
Варламов Сергей Евгеньевич (RU),
Болотин Николай Борисович (RU)
(43) Дата публикации за вки: 27.05.2008
R U
(72) Автор(ы):
Варламов Сергей Евгеньевич (RU),
Болотин Николай Борисович (RU)
C 2
C 2
2 3 3 5 4 0 0
2 3 3 5 4 0 0
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 335 400
(13)
C2
(51) Int. Cl.
B30B 11/12
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
According to Art. 1366, par. 1 of the Part IY of the Civil Code of the Russian Federation, the patent holder shall be
committed to conclude a contract on alienation of the patent under the terms, corresponding to common practice, with any
citizen of the R ussian Federation or Russian legal entity who first declared such a willingness and notified this to the
patent holder and the Federal Executive Authority for Intellectual Property.
(21), (22) Application: 2006140929/02, 20.11.2006
(24) Effective date for property rights: 20.11.2006
(43) Application published: 27.05.2008
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
Mail address:
443115, g.Samara, a/ja 4783, S.E. Varlamovu
2 3 3 5 4 0 0
R U
(57) Abstract:
FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: stuff loading hopper, stuff grinder
and intermediate hopper are arranged one above
the other in a vertical plane. The press
incorporating
a
hollow
roll
furnished
with
matrices is arranged above the intermediate
hopper. The running roll is linked, via the
intermittent rotation mechanism, to the drive
furnished with an rpm regulator and a cam to turn
for adjustment purposes. It also has heating
elements with heating power controllers. The
hobs, spring-loaded towards the cam, are arranged
in the matrices in contact with the cam.
EFFECT: expanded performances.
8 cl, 17 dwg, 3 tbl
Страница: 3
EN
C 2
C 2
(54) FUEL PELLET PRODUCTION UNIT
2 3 3 5 4 0 0
(73) Proprietor(s):
Varlamov Sergej Evgen'evich (RU),
Bolotin Nikolaj Borisovich (RU)
R U
(72) Inventor(s):
Varlamov Sergej Evgen'evich (RU),
Bolotin Nikolaj Borisovich (RU)
RU 2 335 400 C2
5
10
15
20
25
30
Изобретение относитс к обработке порошкообразных материалов давлением дл прессовани гранул. Основное назначение установки - изготовление топливных гранул
(пеллет) из измельченных отходов древесины. Установка также может быть использована
при условии модернизации в различных отрасл х промышленности, например в
фармацевтической дл производства таблеток, а также в строительстве дл переработки
отходов стройматериалов.
Топливные гранулы - это перспективный альтернативный вид топлива, который
обладает многочисленными преимуществами по сравнению с другими источниками
энергии, а именно: относительно низка стоимость, экологическа чистота, низка зольность 0,5%...1,0%, высока плотность, что важно при транспортировке,
пожаробезопасность, возможность автоматизации установок дл сжигани топлива.
Стоимость топливных гранул высокого качества соизмерима со стоимостью обрезной
доски, но в любом случае применение топливных гранул обойдетс дешевле, чем
отопление углеводородным топливом или электроэнергией.
Кроме указанных преимуществ топливные гранулы имеют:
- гладкую блест щую поверхность,
- светлый древесный цвет,
- легкий при тный запах,
- высокую калорийность,
- экологическую чистоту хранени .
Сырьем дл производства топливных гранул в первую очередь послужат отходы
деревообрабатывающей промышленности. Известно, что отходы при заготовке леса: пни,
сучь , хво вообще не используютс . Кроме того, около 12% уходит в опил, 6% - в
концевые обрезки и 22% - в горбыль и обрезки кромок.
Стоимость традиционных видов топлива посто нно увеличиваетс , что св зано с
ограниченными запасами углеводородного топлива на земном шаре, одновременно
возрастают объемы лесопилени и деревообработки. В итоге существует мнение, что в
ближайшие несколько лет отопление частных коттеджей практически полностью будет
переведено на топливные гранулы, а применение топливных гранул в промышленности
увеличитс в несколько раз.
Сравнение топливных гранул с другими видами топлива по основным энергетическим
характеристикам и вли нию на экологию приведено в табл.1.
Таблица 1
Сравнение топливных гранул с другими видами топлива:
35
40
Вид топлива
Теплота сгорани МДж/кг % серы Теплотворность ккал/кг % золы Углекислый газ кг/ГДж
Каменный уголь
15-25
1-3
7400
10-40
60
Дизельное топливо
42,5
0,2
10200
1
78
Мазут
42
1,2
9800
1,5
78
Цепа древесна , опил
10-12
0
1500
1
0
Древесные гранулы
17,5
0,1
4500
0,5
0
Торф ные гранулы
10
0
Нет
20
70
Природный газ
35-38 МДж/куб.м
0
8300
0
57
На производство топливных гранул существует система Европейских стандартов табл.2,
в РФ аналогичные стандарты пока не разработаны.
Таблица 2
45
Европейские стандарты качества топливных гранул.
Германи Австри Германи Швеци DIN 51 731 О-Norm М 7135 DIN plus SS1871 20
50
Диаметр, мм
4-10
4-10
Длина, мм
<50
<5?d
<5?d
Плотность, кг/куб.дм
>1,0-1,4
>1,12
>1,12
нет
Влажность, %
<12
<10
<10
<10
Насыпна масса, кг/куб.м
650
650
650
650
Брикетна пыль, %
нет
<2,3
<2,3
нет
Зольность, %
<1,5
<0,5
<0,5
<1,5
Страница: 4
DE
<5?d
RU 2 335 400 C2
Теплота сгорани , МДж/кг
Содержание серы, %
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
17,5-19,5 >18
<0,08
>18
>18
<0,04 <0,04 <0,08
Содержание азота, %
0,3
Содержание хлора, %
<0,03
<0,3 <0,3
нет
Мышь к, мг/кг
<0,8
нет
<0,8
нет
Свинец, мг/кг
<10
нет
<10
нет
Кадмий, мг/кг
<0,5
нет
<0,5
нет
Хром, мг/кг
<8
нет
<8
нет
Медь, мг/кг
<5
нет
<5
нет
<0,02 <0,02 <0,03
Ртуть, мг/кг
<1,5
нет
<1,5
нет
Цинк, мг/кг
<100
нет
<100
нет
Закрепитель, св зующие материалы, %
нет
<12
<2
Известен способ изготовлени брикетов (гранул) по а.с. СССР №435951, МПК D30D
11/04, 1972 г. Этот пресс содержит загрузочное устройство, подпрессовывающий элемент
и камеру прессовани . Недостатком вл етс низка производительность, обусловленна тем, что за один цикл изготавливаетс один брикет (гранула).
Известно устройство прессовани брикетов из сыпучих материалов по а.с. СССР
№1810212, МПК 5 В30В 11/02, 1991 г., содержащее загрузочное устройство, корпус и
прессующее устройство.
Недостатки этого устройства: высока влажность брикетов, низка производительность,
быстрый износ оборудовани .
Известен пресс дл брикетировани сыпучих материалов, торф ной крошки, опилок или
их смеси по патенту РФ на изобретение №2273563. Этот пресс содержит загрузочное
устройство, подпрессовывающий элемент и камеру прессовани , в которой расположено
прессующее устройство, при этом камера прессовани образована торцовой плитой,
расположенной на раме и жестко соединенной с задней плитой, верхней и нижними
плитами, установленными в торцовой плите и соединенными между собой неподвижными
элементами с вогнутыми криволинейными поверхност ми, размещенными между
упом нутыми верхней и нижней плитами и закрепленными в торцовой плите, и
подвижными криволинейными вогнутыми поверхност ми, соединенными с
гидроцилиндрами с возможностью бокового прессовани .
По способу, реализуемому в этом устройстве, сначала дозируют массу измельченной
древесины, потом ее прессуют, потом сушат методом нагрева в специальном нагревателе,
имеющем цилиндрическую форму. При этом сушат по одному брикету (грануле)
последовательно по времени, в результате гранулы будут иметь разный процент
влажности, что недопустимо. Влажность брикетов (гранул) не контролируетс .
Производительность процесса очень низка , т.к. за один цикл изготавливаетс только
одна гранула.
Известен валковый пресс по а.с. СССР №301223, опубл. 21.04.71 г., который содержит
два валка, вращающихс навстречу друг другу, загрузочный бункер и механизм
подпрессовки в виде двух параллельно установленных щек.
Недостатком вл етс невысокой коэффициент подпрессовки шихты.
Известен валковый пресс по патенту РФ на изобретение «Пресс-валковый агрегат»
№2133673, опубл. 27.07.1999 г., предназначенный дл изготовлени брикетов из любых
материалов.
Этот валковый пресс содержит смонтированные в корпусе с возможностью вращени навстречу друг другу валки и загрузочный бункер. Дополнительно пресс оборудован
достаточно сложным по конструкции механизмом подпрессовки, т.к. прессование без этого
механизма порошковых материалов практически невозможно осуществить, потому что
уменьшить объем прессуемого рыхлого материала, например опилок, в 4...5 раз валковым
прессом, имеющим конструкцию, аналогичную прототипу, невозможно, т.к. пуансоны, или
выполн ющие их роль выступы на валке могут разрушить брикеты или разрушитьс сами
при выходе из зацеплени .
Таким образом, это пресс имеет много недостатков:
Страница: 5
RU 2 335 400 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1. Сложность конструкции из-за наличи механизма подпрессовки.
2. Низка степень сжати , котора обеспечиваетс только эффективностью механизма
подпрессовки.
3. Возможность прилипани брикетов к стенкам матриц (углублений), особенно дл брикетов цилиндрической формы и при использовании в качестве св зующего кле .
4. Отсутствие механизмов настройки и регулировки пресса в зависимости от
прессуемого материала, его плотности и влагосодержани .
Известна установка дл изготовлени топливных гранул по патенту РФ на изобретение
№2018672, прототип, содержаща валковый пресс.
Недостаток: незначительные функциональные возможности установки: отсутствие
возможности регулировки степени сжати и массы топливных гранул, выпаривани влаги и
регулировани времени и условий нагрева.
Задачи создани изобретени и достигнутый технический результат: расширение
функциональных возможностей установки: обеспечение возможности регулировки степени
сжати и массы топливных гранул, выпаривани влаги и регулировани условий нагрева.
Решение указанных задач достигнуто в установке дл изготовлени топливных гранул,
содержащей загрузочный бункер, измельчитель, промежуточный бункер и валковый пресс,
содержащий смонтированный в корпусе с возможностью вращени валок, соединенный с
приводом, тем, что загрузочный бункер, измельчитель, промежуточный бункер и валковый
пресс установлены последовательно друг под другом в вертикальной плоскости, валок
выполнен пустотелым, на нем выполнены матрицы, в которых установлены
подпружиненные пуансоны. Привод соединен с валком через механизм прерывистого
вращательного движени . Пуансоны выполнены подвижными, имеющими возможность
полностью или частично выходить из матриц после завершени процесса сжати , и
возвращатьс в исходное положение кулачковым механизмом, установленным во
внутренней полости валка. Внутри валка установлены нагревательные элементы.
Внутри загрузочного бункера установлен магнитный улавливатель металлических
предметов. В приемном бункере наклонно установлена сетка с размером чеек меньше,
чем размер брикета. В приемном бункере под сеткой установлен трубопровод подвода
воздуха. Трубопровод подвода воздуха соединен с вентил тором, установленным на валу
привода. В приемном бункере установлен съемный сборник, предназначенный дл удалени просыпавшегос исходного сырь . В приемном бункере выше сетки установлен
трубопровод дл выхода воздуха. Валок со стороны промежуточного бункера уплотнен
полосами из эластичного материала.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и
промышленной применимостью, т.е. всеми критери ми изобретени .
Новизна технического решени подтверждаетс проведенными патентными
исследовани ми, изобретательский уровень - наличием новой совокупности признаков,
обеспечивающей получение нового технического эффекта, а именно одновременное
получение положительных свойств, приведенных далее.
Промышленна применимость подтверждаетс тем, что дл реализации устройства
необходимы известные в производстве компоненты.
Сущность изобретени по сн етс на фиг.1...17, где:
на фиг.1 приведена схема установки,
на фиг.2 приведен разрез по А-А измельчител и валкового пресса,
на фиг.3...5 приведены некоторые варианты формы гранул,
на фиг.6 приведена электрическа схема управлени установкой,
на фиг.7 приведена конструкци пуансонов, закрепленных на планке,
на фиг.8 приведена схема одного варианта измельчител ,
на фиг.9 приведен поперечный разрез по Б-Б измельчител ,
на фиг.10 приведен второй вариант измельчител ,
на фиг.11 приведен разрез по В-В дл второго варианта измельчител ,
на фиг.12 и 13 - первый вариант исполнени мальтийского креста и разрез Г-Г,
Страница: 6
RU 2 335 400 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
на фиг.14 и 15 - второй вариант исполнени мальтийского креста и разрез Д-Д,
на фиг.16 и 17 - зубчатый механизм прерывистого вращательного движени .
Установка (фиг.1) содержит установленные друг над другом в вертикальной плоскости
загрузочный бункер 1, измельчитель 2, промежуточный бункер 3, валковый пресс 4 и
бункер выгрузки 5.
Внутри загрузочного бункера 1 установлен магнитный улавливатель металлических
предметов 6. В загрузочном бункере 1 находитс исходное сырье 7.
Валковый пресс 4 (фиг.1 и 2) содержит корпус 8, в котором установлен валок 9.
Внутри валка 9 выполнена полость «Е», в которой установлен кулачок 10, имеющий также
внутреннюю полость «Ж», в которой установлен нагревательный элемент 11. В полост х
«И», выполн ющих роль матриц, установлены пуансоны 12, подпружиненные пружинами
13 в радиальном направлении в сторону кулачка 10. Торцы пуансонов 12 контактируют с
кулачком 10. Пуансоны 12 выполн ют также функции выталкивателей. Кулачок 10
установлен неподвижно, но имеет возможность поворота на небольшой угол дл регулировки степени сжати в матрице «И». Валок 9 уплотнен со стороны промежуточного
бункера 3 полосами из эластичного материала 14.
Внутри бункера выгрузки 5 установлена наклонно сетка 15, под ней смонтирован
трубопровод подачи воздуха 16 и окно выгрузки 17 готовых изделий. В верхней части
бункера выгрузки 5 выполнен трубопровод рециркул ции 18, который подсоединен к
циклону 19.
Измельченное сырье 20 собираетс в промежуточном бункере 3. Топливные гранулы 21
выгружаютс в емкости 22. Мелка фракци 23, просыпавша с через сетку 7, собираетс на поддоне 24 и периодически при помощи пневмотранспорта или вручную возвращаетс в
технологический цикл, т.е. в загрузочный бункер 1.
Измельчитель 2 (фиг.2) может быть выполнен в нескольких вариантах, два из которых
приведены на фиг.8.. 11. При этом измельчитель 2 может иметь собственный привод
измельчител 25, или установка может иметь общий привод дл измельчител 2 и
валкового пресса 4. Измельчитель 2 содержит вал 26, дисковые полотна 27, между
которыми установлены дистанционные прокладки 28, подшипники 29 и 30, крышку 31,
дополнительный вал 32 (только дл второго варианта фиг.10 и 11), механизм
синхронизации 33 и защитный кожух 34.
Гранулы 21 (фиг.3...5) могут иметь любую форму, например цилиндра, конуса или
полусферы, предпочтительно гранулы выполнить в форме таблеток, используемых в
фармацевтической промышленности, в этом случае они будут иметь геометрию,
соответствующую Европейским стандартам и даже более оптимальную, за счет
выполнени высоты цилиндра меньшей, чем его диаметр, что не требуют Европейские
стандарты.
Измельчитель 2 может быть выполнен в нескольких вариантах, два из которых
приведены на фиг.8...11. При этом измельчитель 2 может иметь собственный привод
измельчител 25, как это показано на фиг.7...10, или установка может иметь общий
привод дл измельчител 2 и валкового пресса 4.
Валок 9 (фиг.6) установлен на подшипниковых опорах 35, которые защищены
теплоизол тором 36. Привод пресса 37 (или общий привод установки) через редуктор 38 и
механизм прерывистого вращени 39, например мальтийский крест или шестерни
прерывистого вращени , соединен с валком 9. Механизм прерывистого вращени 39 имеет
ведущий и ведомый валы 40 и 41 соответственно.
В цепи питани привода пресса 37 (фиг.6) установлен регул тор частоты вращени привода 42, например тиристорный, а в цепи питани нагревательных элементов 11
установлен регул тор мощности подогрева 43. На оси 44 привода пресса 37 установлен
вентил тор 45, соединенный с трубопроводом подвода воздуха 16.
Пуансоны 12 и пружины 13 дл облегчени сборки могут быть установлены на планках
46, на концах которых выполнены крепежные элементы 47 (фиг.7).
Второй вариант измельчител 2 (фиг.10 и 11) отличаетс от первого варианта (фиг.8 и
Страница: 7
RU 2 335 400 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
9) наличием дополнительного вала 32 с дисковыми пилами 27 и механизмом
синхронизации 33 (например, зубчатьм), закрытым защитной крышкой 34.
Механизм прерывистого вращени 38 может быть выполнен в виде мальтийского креста,
при этом возможны два варианта исполнени .
По первому варианту (фиг.12 и 13) мальтийский крест выполнен с внешним зацеплением
и содержит установленные на ведущем валу 40 ведущее звено креста 48 и на ведомом
валу 41 ведомое звено креста 49.
По второму варианту (фиг.14 и 15) мальтийский крест выполнен с внутренним
зацеплением.
Также возможно выполнение вместо мальтийского креста зубчатого механизма (фиг.16 и
17) прерывистого движени в виде пары шестерен: ведущей 50 и ведомой 51, также
установленных соответственно на ведущем валу 40 и ведомом валу 41.
При работе засыпают загрузочный бункер 1 исходное сырье 7, включают привод
измельчител 25 и привод пресса 36. Привод измельчител 25 приводит во вращение
дисковые полотна 26 измельчител 2 и валок 9. Захватываетс порци исходного сырь 7,
которое измельчаетс в измельчителе 2, а измельченное сырье 20 просыпаетс в
промежуточный бункер 3. Измельченное сырье 20 заполн ет полости «И» матриц,
сжимаетс в матрицах «И» пуансонами 12 относительно стенки корпуса пресса 8.
Механизм прерывистого вращени 38 на короткий промежуток времени прекращает
вращение валка 9, но вращение привода пресса 36 не прекращаетс . За это врем топливные гранулы 21 прогреваютс , в результате чего влага практически полностью
испар етс . При этом содержание влаги в топливных гранулах 21 уменьшаетс до 5%...6%.
Механизм прерывистого вращени 38 снова приводит в действие валок 9 и топливные
гранулы 21 сбрасываютс при помощи пуансонов 12 в приемный бункер 5 на сетку 15.
Мелка фракци исходного сырь 23, котора проходит между валком 9 и стенкой
валкового пресса 4 в приемный бункер 5, по трубопроводу рециркул ции 18 поступает в
циклон 19 и далее в загрузочный бункер 1. Топливные гранулы 21 через окно выгрузки 17
загружаютс в емкости или мешки.
Дл охлаждени и очистки гранул 21 от мелкой фракции исходного сырь на сетку 15
подают воздух по трубопроводу подвода воздуха 16 от вентил тора 45, установленного на
одной оси с приводом 37. Часть паров воды выходит в загрузочный бункер 1 и смачивает
измельченное сырье 20. Больша часть паров воды уходит в приемный бункер 5 и
сбрасываютс через трубопровод рециркул ции 18 и циклон 19 в атмосферу. Регулировка
и настройка пресса 4 осуществл етс регул тором частоты вращени привода 42,
регул тором мощности 43 нагревательных элементов 11 и заменой пуансонов 12.
РАСЧЕТЫ ПОТРЕБНОЙ МОЩНОСТИ ПРЕССА
Расчеты проведены дл валкового пресса, предназначенного дл деревоперерабатывающих производств с большими объемами переработки исходного
сырь . В мебельной промышленности могут быть использованы недорогие
малогабаритные установки с более низкой производительностью.
Исходные данные.
а) Размеры топливной гранулы (брикета):
диаметр D=10 мм, высота Н=4 мм, материал - древесина, плотность гранулы 1000
кг/м 3, исходна плотность сырь 300 кг/м 3.
в) Габариты валков, пуансонов, технологические показатели и скорости вращени :
- диаметр валков Д=1000 мм,
- длина валков L=2000 мм,
- число пуансонов в р ду n1=100,
- число р дов n2=120,
- поворот валков на 1 р д пуансонов (на 3 град) осуществл етс за 0,5 сек, что
соответствует частоте вращени валков 0,5 об/мин, окружна скорость 7 м/мин,
- уменьшение влажности при прессовании на 10%, при этом уменьшение
влагосодержани за счет сжати на 5% и выпаривани влаги на 5%.
Страница: 8
RU 2 335 400 C2
- давление прессовани (максимальное) Р=100 кг/см 2=10 6 кг/м 2.
РАСЧЕТ МОЩНОСТИ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Объем одной гранулы
5
Объем гранул, формируемых за 0,5 сек:
10
15
20
25
30
35
Вес гранул, формируемых за 0,5 сек
G0=??W0=3,14?10 -2 кг
Вес воды, испар емой за 0,5 сек при уменьшении влажности на 5%:
Gвод=1,57?10 -3 кг
Расход энергии на испарение воды за 0,5 сек:
Q1=R?Gвод=539?1,7?10 -3=0,85 ккал/сек
Расход энергии за 1 сек
Q2=Q1/t=0,85/t=1,7 ккал/сек
Мощность нагревательных элементов дл первого варианта пресса:
N=4,2?1,7?7,0 кВт.
РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ПРИВОДА
Площадь гранулы F=??D=0,785?10 -4 м 2
Усилие давлени на один пуансон
P1=Ро?F=75 кг
Усилие давление на один р д пуансонов (100 пуансонов):
Робщ=P1?n1=100?75=7500 кг.
Крут щий момент привода
М=К тр?Робщ?R=0,1?7500?0,5=375 кг?м
Мощность привода
N=Мкр/t=187,5/0,5=7500 кг?м/сек
N=0,0098?7500=7,5 кВт
Суммарна мощность установки:
Nобщ=7,0+7,5=14,5 кВт
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПРЕССА (1-й вариант):
G час=3600 x G0/t=3600?3,14?10 -2/0,5=226 кг/час или 1800 кг/смену (8 часов).
За счет увеличени мощности нагревательных элементов и мощности привода можно
повысить производительность пресса согласно табл.1.
Габариты пресса, мм
2100Ч 2200Ч 3000
Вес, кг
40
45
3000
Стоимость, долл. США
20000
Обслуживание
1 чел
При непрерывной трехсменной работе пресс окупаетс за 50 рабочих дней.
Дл сравнени можно привести данные, что стоимость аналогичного импортного
оборудовани 1,5...3,0 млн евро, а одна тонна гранул может дать до 4250 руб. прибыли.
Расчеты производительности и потребной мощности приведены в табл.3.
Таблица 3
Производительность пресса за смену - 8 час.
№ варианта Мощность нагревательных элементов, кВт Мощность привода, кВт Обща мощность, кВт Производительность пресса, кг/смену
50
1
7,0
7,5
14,5
1800
2
14,0
15,0
29,0
3600
3
28,0
30
58,0
7200
4
56
60,0
116
14400
Возможно изготовление установок гораздо больших размеров и производительности,
чем показано в примере. На мебельном производстве могут примен тьс небольшие по
Страница: 9
RU 2 335 400 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
производительности установки.
Применение изобретени позволило:
1. Создать комплекс отечественного оборудовани дл производства нового
экологически чистого топлива более высокого качества, чем производитс за рубежом.
2. Уменьшить стоимость отоплени при использовании топливных гранул по сравнению
с другими источниками топлива в 2...10 раз.
3. Обеспечить пожаробезопасность, санитарно-гигиенические услови работы и
экологию окружающей среды на всех стади х производства, транспортировки и
применени гранул.
4. Обеспечить экологическую чистоту процесса за счет отделени мелкой фракции от
готовой продукции - гранул и ее возврата в технологический цикл.
5. Обеспечить практически 100% использование исходного сырь и выполнение
требований Европейских стандартов по наличию пыли.
6. Значительно улучшить качественные требовани по габаритам топливных гранул,
даже в сравнении с Европейскими стандартами, за счет изготовлени их в форме
таблеток, уменьшени высоты, габаритов, улучшени качества торцов и повышени плотности.
7. Использовать установку, кроме основного назначении, дл изготовлени таблеток в
фармацевтической промышленности, таблетированного топлива дл твердотопливных
ракет, снар дов и взрывных устройств.
8. Упростить конструкцию устройства и унифицировать детали, повысив тем самым ее
надежность, ресурс бесперебойной работы и ремонтопригодность.
9. Полностью автоматизировать процесс изготовлени гранул.
10. Обеспечить высокую производительность пресса за счет большого числа пуансонов
на валке.
11. Обеспечить изготовление на одной установке гранул из любых материалов,
например из строительных отходов, из отходов древесины, угольной пыли.
12. Обеспечить высокую степень сжати исходного материала, при необходимости - в
5...10 раз за счет применени подвижных пуансонов и обеспечить плотность гранул до
1800 кг/м 3. Это реализуетс подбором пуансонов и предварительным уплотнением
измельченного сырь в матрицах, что обеспечиваетс механизмом прерывистого
вращательного движени , который задает выдержку во времени не только дл прессовани гранул, но и дл более полного заполнени матриц за счет вибрации.
13. Обеспечить регулирование процесса сжати и сушки брикетов в процессе
прессовани за счет регулировани частоты вращени валка, за счет изменени мощности
нагревательных элементов и за счет изменени степени сжати в матрице. Последнее
может быть реализовано за счет поворота кулачка или замены пуансонов на пуансоны
другой высоты.
14. Обеспечить принудительное выталкивание всех гранул из матриц пуансонами,
которые одновременно выполн ют функцию выталкивателей.
15. Осуществить перенастройку оборудовани при смене сырь или при изменении его
влажности.
16. Добитьс идеальной сушки топливных гранул за счет действи двух факторов:
отжима влаги при прессовании и воздействи тепла, выдел емого нагревательными
элементами, установленными внутри валка.
17. Обеспечить выдержку топливных гранул после сжати дл испарени влаги и
полимеризации в случае применени св зующих или пластифицирующих компонентов за
счет применени механизма прерывистого вращательного движени .
18. Обеспечить стабильность по влагосодержанию всей партии топливных гранул.
19. Увеличить насыпную плотность готовой продукции с 600 кг/м 3 до 800 кг/м 3 и более
за счет улучшение качества торцов и увеличени плотности гранул, что позволит
уменьшить затраты на транспортировку.
20. Унифицировать оборудование с импортным оборудованием аналогичного
Страница: 10
RU 2 335 400 C2
5
10
15
20
25
30
назначени .
21. Уменьшить стоимость оборудовани по сравнению с отечественным в 2...3 раза и по
сравнению с импортным в дес тки раз.
22. Обеспечить многолетний ресурс работы установки без капитального ремонта и
замены деталей.
23. Обеспечить минимальные затраты на обслуживание установки.
Формула изобретени 1. Установка дл изготовлени топливных гранул, содержаща пресс, отличающа с тем, что она снабжена последовательно установленными в вертикальной плоскости друг
под другом загрузочным бункером дл исходного сырь , измельчителем исходного сырь и
промежуточным бункером, а пресс расположен под промежуточным бункером и содержит
полый валок, выполненный с матрицами, смонтированный в корпусе с возможностью
вращени и св занный посредством механизма прерывистого вращени с приводом,
оснащенным регул тором частоты вращени , кулачок, неподвижно установленный в
полости валка с возможностью регулировочного поворота, пуансоны, размещенные в
матрицах в контакте с кулачком и подпружиненные по направлению к последнему, а также
размещенные в полости валка нагревательные элементы с регул тором их мощности.
2. Установка по п.1, отличающа с тем, что загрузочный бункер снабжен установленным
в нем магнитным улавливателем металлических предметов.
3. Установка по п.1 или 2, отличающа с тем, что она снабжена приемным бункером с
наклонно установленной сеткой, размер чеек которой меньше размера спрессованных
гранул.
4. Установка по п.3, отличающа с тем, что она снабжена трубопроводом подвода
воздуха, установленным в приемном бункере под сеткой.
5. Установка по п.4, отличающа с тем, что она снабжена установленным на валу
привода вентил тором, соединенным с трубопроводом подвода воздуха.
6. Установка по п.3, отличающа с тем, что она снабжена съемным сборником дл просыпавшегос сырь , установленным в приемном бункере.
7. Установка по п.3, отличающа с тем, что она снабжена трубопроводом дл выхода
воздуха, установленным в приемном бункере над сеткой.
8. Установка по п.1 или 2, отличающа с тем, что валок пресса уплотнен со стороны
промежуточного бункера полосами из эластичного материала.
35
40
45
50
Страница: 11
CL
RU 2 335 400 C2
Страница: 12
DR
RU 2 335 400 C2
Страница: 13
RU 2 335 400 C2
Страница: 14
RU 2 335 400 C2
Страница: 15
RU 2 335 400 C2
Страница: 16
RU 2 335 400 C2
Страница: 17
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
626 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа