Пресс для изготовления топливных гранул

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано при изготовлении топливных гранул из измельченных отходов древесины. Пресс содержит загрузочный бункер с дозатором, пуансонодержатель с пуансонами и матрицу с отверстиями. Количество отверстий матрицы равно количеству пуансонов. На валу дозатора смонтирован барабан. Под матрицей установлен корпус, в котором с возможностью дискретного поворота размещен выталкиватель. Выталкиватель имеет отверстия для удаления влаги из исходного сырья, расположенного в отверстиях матрицы, и отверстия для выдавливания через них посредством пуансонов топливных гранул. Под корпусом расположен сборник топливных гранул. Вал привода пресса соединен с валом дозатора. На указанном валу дозатора установлены два кулачка, воздействующих на пуансонодержатель. Кулачки кинематически связаны с приводом. Пресс может быть оснащен системой возврата исходного сырья в загрузочный бункер. В результате обеспечивается производство топливных гранул, имеющих стабильную допустимую влажность и пониженную истираемость. 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 А. 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 формирования топливных гранул по заявке РФ на изобретение №97108803, прототип. Это устройство содержит корпус и перфорированную матрицу.

Недостатком устройства является нестабильность влагосодержания топливных гранул, которая зависит от влажности исходного сырья. При высокой влажности топливных гранул снижается их калорийность, а очень пересушенные топливные гранулы истираются, крошатся, создавая пожароопасную пыль.

Задача создания изобретения - обеспечение производства топливных гранул со стабильной максимально допустимой влажностью и уменьшение истираемости топливных гранул.

Решение указанных задач достигнуто в прессе для изготовления топливных гранул тем, что он выполнен содержащим загрузочный бункер с дозатором, оснащенным барабаном, установленным на валу дозатора, пуансонодержатель с закрепленными на нем пуансонами, матрицу с отверстиями, количество которых равно количеству пуансонов, установленный под матрицей корпус, в котором с возможностью дискретного поворота размещен выталкиватель, выполненный с отверстиями для удаления влаги из исходного сырья, расположенного в отверстиях матрицы, и с отверстиями для выдавливания через них посредством пуансонов топливных гранул, расположенный под корпусом сборник топливных гранул, привод, вал которого соединен с валом дозатора, и два кинематически связанных с приводом кулачка, установленных на упомянутом валу дозатора с возможностью воздействия на пуансонодержатель. Пресс содержит систему возврата исходного сырья в загрузочный бункер.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1...6,

где на фиг.1 показан пресс,

на фиг.2 - выталкиватель,

на фиг.3 приведена электрическая схема управления прессом,

на фиг.4 - схема бункер с дозатором,

на фиг.5 - барабан дозатора,

на фиг.6 - поперечный разрез дозатора, вид Б.

Пресс (фиг.1) состоит из нижнего цилиндрического основания 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 2. 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 одинаковьм 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. Нижнее цилиндрическое основание 1 для обеспечения его вращения установлено в подшипнике 12 на неподвижном основании 13, которое смонтировано на нижнем корпусе 14, в котором выполнена полость «Д» для установки привода 15 и приемная емкость 16. На нижнем корпусе 14 установлен защитный кожух 17.

К защитному кожуху 17 в нижней части присоединен трубопровод рециркуляции 18 для возврата исходного сырья 19 в загрузочный бункер 20. Под загрузочным бункером 20 установлены дозатор 21 и загрузочная труба 22.

На валу дозатора 23 установлены два кулачка 24, и этот же вал через ведомую звездочку 25, цепь 25 и ведущую звездочку 27 соединен с горизонтальным валом 28. Горизонтальный вал 28 соединен через конический редуктор 29 с вертикальным валом 30 привода 15. Между приводом 15 и вертикальным валом 30 установлен редуктор 31. Вертикальный вал 30 соединен с корпусом 7 и через механизм прерывистого вращения 32, например мальтийский крест, через втулку 33 соединен с выталкивателем 8. Кулачки 24 контактируют с пуансонодержателем 2.

Выталкиватель 8 (фиг.2), выполненный в корпусе 7, имеет возможность дискретного поворота относительно него на угол, равный ϕ=360/2n, где n - число пуансонов по окружности. Выталкиватель 8 содержит две группы отверстий «Е», диаметр которых больше, чем диаметр отверстий «В» и отверстия «Ж» для удаления влаги меньшего диаметра.

Привод 15 (фиг.3) имеет регулятор вращения 34 и установлен в сети переменного тока 35.

Дозатор 21 (фиг.4) содержит барабан 36 с окнами «И» и установлен на валу дозатора 23. К загрузочному бункеру 20 подведен трубопровод рециркуляции 18. Дозирующий барабан 36 (фиг.5 и 6) установлен внутри дозатора 21 и загерметизирован относительно его стенок уплотнениями 37 (фиг.6). Дозатор 21 выполнен регулируемым, для этого в отверстиях «И» установлены ползуны 38 и винты 39, имеющие возможность перемещать ползуны радиально для изменения объема дозирующих полостей «И».

При работе пресса в загрузочный бункер 20 засыпают исходное сырье 19, включают привод 31, который вращает вертикальный вал 30 и далее через цепь 26 и звездочки 25 и 27 - дозирующий барабан 36. Исходное сырье 19 под действием своего веса ссыпается между пуансонодержателем 2 и матрицей 3 и заполняет отверстия «В», излишки исходного сырья ссыпаются к защитному щитку 14, откуда по трубопроводу рециркуляции 18 возвращаются в загрузочный бункер 20.

Кулачки 24 надавливают на пуансонодержатель 2 и сжимают пружины 11. Пуансоны 5 входят в отверстия «В» матрицы 6 и сжимают исходное сырье 19, 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 37 и составляет от 4 до 10 мм.

Механизм прерывистого вращения 32 поворачивает выталкиватель 8 на угол ϕ и смещает выталкиватель 8 в окружном направлении на расстояние между рядами отверстий «Е» и «Ж», при этом отверстия «Е» совмещаются с отверстиями «В». Далее пуансонодержатель 2 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 через совмещенные отверстия «К», «Л» и «М» в приемную емкость 16 (Система отверстий в корпусе 7 и сборнике 8 на фиг.1...6 не показана).

При регулировании производительности процесса при помощи регулятора частоты вращения 34 изменяют частоту вращения привода 15. Для регулирования объема дозы исходного сырья изменяют объем полости «И» вращением винтов 39 и перемещением ползунов 38.

Четкая и слаженная работа всех механизмов в течение длительного времени обеспечивается применением единого привода 15, редукторов, цепной передачи и механизма прерывистого вращения.

Несколько механизмов и устройств регулировки, а также замена матрицы и пуансонодержателя позволяют производить топливные гранулы размерами

диаметр	от 4 до 20 мм
длина	от 2 до 40 мм

габариты установки

диаметр, мм	750
высота, мм	2000
вес установки, кг	700
Производительность топливных гранул в час, кг	500

Применение изобретения позволяет следующее.

1. Полностью автоматизировать процесс изготовления топливных гранул.

2. Обеспечить хорошую сушку гранул за счет отжима влаги.

3. Обеспечить стабильность по влагосодержанию всей партии топливных гранул.

4. Обеспечить высокую плотность, возможно получение плотности более 1 г/см².

5. Обеспечить регулировку дозирования исходного сырья.

6. Обеспечить производство гранул, разных по диаметру и по высоте, за счет замены пуансона 6.

1. Пресс для изготовления топливных гранул, отличающийся тем, что он содержит загрузочный бункер с дозатором, оснащенным барабаном, установленным на валу дозатора, пуансонодержатель с закрепленными на нем пуансонами, матрицу с отверстиями, количество которых равно количеству пуансонов, установленный под матрицей корпус, в котором с возможностью дискретного поворота размещен выталкиватель, выполненный с отверстиями для удаления влаги из исходного сырья, расположенного в отверстиях матрицы, и с отверстиями для выдавливания через них посредством пуансонов топливных гранул, расположенный под корпусом сборник топливных гранул, привод, вал которого соединен с валом дозатора, и два кинематически связанных с приводом кулачка, установленные на упомянутом валу дозатора с возможностью воздействия на пуансонодержатель.

2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что он содержит систему возврата исходного сырья в загрузочный бункер.