RU109674U1 - DEVICE FOR MANUFACTURE OF FUEL BRIQUETTES - Google Patents

Abstract

Устройство для изготовления топливных брикетов, содержащее бункер, корпус и пресс с пуансоном, отличающееся тем, что перед бункером установлен поддон с подогревом, а пресс находится под бункером и состоит, по крайней мере, из одной горизонтально расположенной формовочной камеры, имеющей матрицу с отверстиями. A device for manufacturing fuel briquettes containing a hopper, a housing and a press with a punch, characterized in that a heated pan is installed in front of the hopper, and the press is located under the hopper and consists of at least one horizontally located molding chamber having a matrix with holes.

Description

Полезная модель относится к области переработки отходов деревообрабатывающей промышленности и производства экологически чистых энергетических ресурсов в виде топливных брикетов.The utility model relates to the field of waste processing of the woodworking industry and the production of environmentally friendly energy resources in the form of fuel briquettes.

Известно устройство для производства пеллет и гранул, описанное в патенте РФ №2351636 C10L 8/00, В02С 21/00, опубл. 10.04.2009, содержащее корпус, электродвигатели, транспортеры, пневмопроводы, систему подачи сырья и уборки готовой продукции. В верхней части корпуса установлен вертикальный шнек, и присоединен пневмопроводом подачи исходного сырья. На нижней части вала, на котором установлен шнек, посажены рубительные ножи с разным количеством лезвий. Между ножами расположены неподвижные диски с калибровочными отверстиями разного диаметра. С последним диском соединена через дозатор сушильная камера с неподвижной винтовой гладкой спиралью, в начале которой расположен пневмопровод для подачи горячего воздуха, внизу сушильной камеры установлен дозатор. Дозатор присоединен к пресс-гранулятору, привод которого расположен на внешней части корпуса устройства. К нижней части устройства для производства пеллет и гранул присоединено коническое сопло для пропуска пеллет или гранул на транспортер охлаждения и уборки готовой продукции.A device for the production of pellets and granules is described, described in RF patent No. 2351636 C10L 8/00, B02C 21/00, publ. 04/10/2009, containing a casing, electric motors, conveyors, pneumatic pipelines, a feed system and harvesting of finished products. A vertical auger is installed in the upper part of the casing, and is connected by a pneumatic feed line for the feedstock. On the bottom of the shaft on which the screw is mounted, chopping knives with a different number of blades are planted. Between the knives are fixed disks with calibration holes of different diameters. A drying chamber is connected to the last disk through a dosing unit with a fixed smooth spiral screw, at the beginning of which there is a pneumatic line for supplying hot air, a dosing unit is installed at the bottom of the drying chamber. The dispenser is attached to a press granulator, the drive of which is located on the outside of the device. A conical nozzle is connected to the bottom of the device for the production of pellets and granules for passing pellets or granules to the cooling conveyor and harvesting the finished product.

Недостатком конструкции известного устройства для производства пеллет и гранул является вертикальная компоновка узлов и агрегатов, приводящая к необходимости осуществления подачи сырья сверху, при этом усложняется доступ к узлам и агрегатам при проведении пусконаладочных или ремонтных работ, очистки элементов конструкции от остатков сырья.A disadvantage of the design of the known device for the production of pellets and granules is the vertical layout of the nodes and assemblies, which leads to the need for supplying raw materials from above, which complicates access to the nodes and assemblies during commissioning or repair work, cleaning structural elements from residual raw materials.

Известна установка для изготовления топливных гранул, описанная в патенте РФ №2335400 В30В 11/12, опубл. 10.10.2008, содержащая пресс, загрузочный бункер для исходного сырья, измельчитель исходного сырья и промежуточный бункер. Пресс расположен под промежуточным бункером, и содержит полый валок, кулачок, пуансоны и нагревательные элементы. Полый валок, выполнен с матрицами, смонтирован в корпусе с возможностью вращения, и связан посредством механизма прерывистого вращения с приводом, оснащенным регулятором частоты вращения. Кулачок, неподвижно установлен в полости валка с возможностью регулировочного поворота. Пуансоны, размещены в матрицах, в контакте с кулачком и подпружинены по направлению к кулачку. В полости валка размещены нагревательные элементы с регулятором их мощности.A known installation for the manufacture of fuel granules described in the patent of the Russian Federation No. 2335400 V30V 11/12, publ. 10.10.2008, containing a press, a feed hopper for feedstock, a chopper of feedstock and an intermediate hopper. The press is located under the intermediate hopper, and contains a hollow roller, cam, punches and heating elements. The hollow roller, made with matrices, is mounted in the housing rotatably, and is connected via an intermittent rotation mechanism to a drive equipped with a speed controller. The cam is fixedly mounted in the cavity of the roll with the possibility of adjusting rotation. The punches are arranged in dies, in contact with the cam, and spring-loaded towards the cam. In the cavity of the roll placed heating elements with a regulator of their power.

Недостатком известной установки для изготовления топливных гранул является сложность конструкции пресса, содержащего полый валок с матрицами, кулачок, пуансоны и нагревательные элементы, что осложняет его ремонт и замену. Также данная установка имеет значительные габаритные размеры, что увеличивает трудоемкость ее транспортировки и монтажа.A disadvantage of the known installation for the manufacture of fuel pellets is the complexity of the design of the press containing a hollow roller with dies, a cam, punches and heating elements, which complicates its repair and replacement. Also, this installation has significant overall dimensions, which increases the complexity of its transportation and installation.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции формообразующего механизма и уменьшение габаритных размеров устройства для изготовления топливных брикетов.The objective of the utility model is to simplify the design of the forming mechanism and reduce the overall dimensions of the device for the manufacture of fuel briquettes.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для изготовления топливных брикетов содержит бункер, корпус и пресс с пуансоном. Перед бункером установлен поддон с подогревом, а пресс находится под бункером, и состоит, по крайней мере, из одной горизонтально расположенной формовочной камеры, имеющей матрицу с отверстиями.This object is achieved in that the device for the manufacture of fuel briquettes comprises a hopper, a housing and a press with a punch. A heated pan is installed in front of the bunker, and the press is located under the bunker, and consists of at least one horizontally located molding chamber having a matrix with holes.

На фиг.1 представлено устройство для изготовления топливных брикетов, на фиг.2 показано сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - вид Б фиг.1, на фиг.4 - компоновка устройства с редуктором, на фиг.5 - компоновка устройства с несколькими формовочными камерами, на фиг.6 - рабочий такт 1, на фиг.7 - рабочий такт 2, на фиг.8 - рабочий такт 3, на фиг.9 - рабочий такт 4, на фиг.10 - рабочий такт 5, на фиг.11 - матрица позиция 7, на фиг.12 - матрица позиция 8.Figure 1 presents a device for the manufacture of fuel briquettes, figure 2 shows a section aa of figure 1, figure 3 is a view B of figure 1, figure 4 is a layout of the device with a reducer, figure 5 - the arrangement of the device with several molding chambers, in Fig.6 - working cycle 1, in Fig.7 - working cycle 2, in Fig.8 - working cycle 3, in Fig.9 - working cycle 4, in Fig.10 - working cycle 5, in Fig.11 - the matrix position 7, in Fig.12 - the matrix position 8.

Устройство для изготовления топливных брикетов, представленное на фиг.1, состоит из сушильного поддона 1, нагревательного элемента 2, бункера 3, задвижек 4 и 5, формовочной камеры 6, матрицы 7 или 8, пуансона 9, кривошипно-шатунного механизма 10, электродвигателя 11, контейнера для выгрузки пеллет 12. Сушильный поддон 1 изготавливается таким образом, чтобы сырье 13 располагаясь на нем, имело наибольшую площадь и небольшую глубину слоя сырья. Сушильный поддон 1 крепится в верхней части устройства на опорах 14 и отделен от бункера 3 задвижкой 4, имеющей возможность перемещаться по направляющим 15. Над сушильным поддоном 1 располагается нагревательный элемент 2, например инфракрасный нагреватель, который нагревает исходное сырье 13 до температуры 150 градусов Цельсия. Бункер 3 соединен с сушильным поддоном 1, и имеет в нижней части задвижку 5, которая, перемещаясь по направляющим 16, дает возможность открывать, и закрывать бункер 3. Бункер 3 располагается над формовочной камерой 6, и крепится на опорах 14. Формовочная камера 6, показанная на фиг.2 и фиг.3, представляет собой корпус 17 в виде трубы, с прорезью для установки матрицы 7 или 8, а также отверстие с люком 18 для загрузки сырья 13. В зависимости от механических свойств древесины, из которой изготовлено сырье 13 (мелкодисперсная древесная мука) предлагается использование двух конструктивных исполнения матрицы (7 или 8). Матрица 7, показанная на фиг.11, представляет собой диск с отверстиями имеющая выступ в виде сектора с углом 180 градусов, и предназначена для изготовления пеллет из более рыхлого сырья. Матрица 8, показанная на фиг.12, представляет собой диск с отверстиями имеющая два выступ, один из которых в виде прямоугольника, а второй в виде сектора с углом 120 градусов. Матрица 8 предназначена для изготовления пеллет из более вязкого и прочного сырья, так как она имеет большее сопротивление изгибу, за счет схемы базирования. Пуансон 9 изготавливается из сверхпрочных материалов, например сталь ШХ 15, и крепится к кривошипно-шатунному механизму 10, кривошип которого крепится к электродвигателю 11. Электродвигатель 11 подбирают таким образом, чтобы он обеспечивал максимальный крутящий момент и небольшое количество оборотов. Устройство для производства топливных гранул (пеллет) должно монтироваться на специальном фундаменте 19, для обеспечения жесткости конструкции и исключения несоосности формовочной камеры 6 и электродвигателя 11. Для получения пеллет из твердых пород древесины необходимо обеспечить высокое удельное давление на пуансоне 9 в формовочной камере 6, для чего необходимо увеличить крутящий момент на кривошипе кривошипно-шатунного механизма 10, с этой целью в устройство дополнительно вводится однорядный редуктор 20, представленный на фиг.4, соединенный с электродвигателем 11 муфтой 21. Для увеличения производительности устройства для производства топливных брикетов предлагается схема установки одновременно нескольких формовочных камер 6, представленная на фиг.5. В этом случае кривошипно-шатунный механизм 10 присоединяется к распределительному валу 22, который устанавливается в опорах 23.The device for the manufacture of fuel briquettes, shown in figure 1, consists of a drying tray 1, a heating element 2, a hopper 3, valves 4 and 5, a molding chamber 6, a matrix 7 or 8, a punch 9, a crank mechanism 10, an electric motor 11 , a container for unloading pellets 12. The drying tray 1 is made so that the raw materials 13 are located on it, had the largest area and a small depth of the layer of raw materials. The drying tray 1 is mounted in the upper part of the device on the supports 14 and is separated from the hopper 3 by a valve 4, which can move along the guides 15. Above the drying tray 1 there is a heating element 2, for example an infrared heater, which heats the feedstock 13 to a temperature of 150 degrees Celsius. The hopper 3 is connected to the drying tray 1, and has a valve 5 in the lower part, which, moving along the guides 16, makes it possible to open and close the hopper 3. The hopper 3 is located above the molding chamber 6, and is mounted on the supports 14. The molding chamber 6, shown in figure 2 and figure 3, is a housing 17 in the form of a pipe, with a slot for installing the matrix 7 or 8, and also an opening with a hatch 18 for loading raw materials 13. Depending on the mechanical properties of the wood from which the raw materials 13 are made (finely divided wood flour) formation of two structural performance matrix (7 or 8). The matrix 7, shown in Fig.11, is a disk with holes having a protrusion in the form of a sector with an angle of 180 degrees, and is intended for the manufacture of pellets from friable raw materials. The matrix 8 shown in Fig. 12 is a disk with holes having two protrusions, one of which is in the form of a rectangle, and the second in the form of a sector with an angle of 120 degrees. Matrix 8 is intended for the manufacture of pellets from more viscous and stronger raw materials, since it has a greater resistance to bending, due to the basing scheme. The punch 9 is made of heavy-duty materials, for example, steel ШХ 15, and is attached to the crank mechanism 10, the crank of which is attached to the electric motor 11. The electric motor 11 is selected so that it provides maximum torque and a small number of revolutions. A device for the production of fuel pellets (pellets) must be mounted on a special foundation 19, to ensure structural rigidity and eliminate misalignment of the molding chamber 6 and the electric motor 11. To obtain pellets from hardwood, it is necessary to provide high specific pressure on the punch 9 in the molding chamber 6, for why it is necessary to increase the torque on the crank of the crank mechanism 10, for this purpose, a single-row gearbox 20, shown in Fig. 4, is additionally introduced into the device connected to the electric motor 11 by the clutch 21. To increase the productivity of the device for the production of fuel briquettes, a diagram of the installation of several molding chambers 6 at once is presented, which is shown in FIG. In this case, the crank mechanism 10 is attached to the camshaft 22, which is installed in the bearings 23.

Устройство для изготовления топливных брикетов работает следующим образом.A device for the manufacture of fuel briquettes works as follows.

Всю работу устройства можно условно разделить на пять тактов. Первый такт, представленный на фиг.6, состоит в загрузке сырья 13 в виде мелкодисперсной древесной муки, подготовленной на предыдущих операциях, в сушильный поддон 1 и включения нагревательного элемента 2. Второй такт, представленный на фиг.7, начинается при достижении исходного сырья 13 температуры 150 градусов Цельсия. На втором такте открывают задвижку 4, и сырье 13 перемещают в бункер 3, при этом задвижка 5 закрыта. Третий такт, представленный на фиг.8, начинается с открытия задвижки 5 и наполнения формовочной камеры 6. Пуансон 9 при наполнении формовочной камеры 9 должен находиться в крайнем правом положении. На четвертом такте, показанном на фиг.9, закрывается задвижка 4, и наполняется сушильный поддон 1, после чего включается нагревательный элемент 2. Пятый такт, представленный на фиг.10, начинается с включения электродвигателя 11, приводящего в движении кривошипно-шатунный механизм 10 толкающий пуансон 9 в формовочной камере 6, при этом люк 18 должен быть закрыт. Под давлением создаваемым пуансоном 9 сырье 13 проходит через отверстия в матрицах 7 или 8 и попадает в контейнер 12 для выгрузки пеллет. После этого рабочие такты повторяются.All the operation of the device can be divided into five measures. The first cycle, shown in Fig.6, consists in loading the raw material 13 in the form of finely divided wood flour prepared in the previous operations into the drying tray 1 and turning on the heating element 2. The second cycle, presented in Fig.7, begins when the feedstock 13 is reached temperature of 150 degrees Celsius. At the second step, the valve 4 is opened, and the raw material 13 is moved to the hopper 3, while the valve 5 is closed. The third step, presented in Fig. 8, begins with the opening of the valve 5 and filling the molding chamber 6. The punch 9 when filling the molding chamber 9 should be in the extreme right position. In the fourth cycle, shown in Fig. 9, the valve 4 closes and the drying tray 1 is filled, after which the heating element 2 is turned on. The fifth cycle, shown in Fig. 10, starts with turning on the electric motor 11, which drives the crank mechanism 10 the pushing punch 9 in the molding chamber 6, while the hatch 18 must be closed. Under pressure created by the punch 9, the feedstock 13 passes through holes in the matrices 7 or 8 and enters the container 12 for unloading the pellets. After that, the working cycles are repeated.

При одновременной работе нескольких формовочных камер 6, показанной на фиг.5, электродвигатель 11 приводит во вращение распределительный вал 22, на котором закреплены кривошипы кривошипно-шатунного механизма 10 под определенным углом друг относительно друга в зависимости от количества формовочных камер 6. Рабочие такты каждой формовочной камеры 6 должны быть смещены во времени относительно друг друга.With the simultaneous operation of several molding chambers 6, shown in FIG. 5, the electric motor 11 rotates the camshaft 22, on which the cranks of the crank mechanism 10 are fixed at a certain angle relative to each other depending on the number of molding chambers 6. Working cycles of each molding cameras 6 should be offset in time relative to each other.

Положительный эффект достигается за счет изменения схемы расположения узлов и агрегатов, что упрощает доступ к ним при ремонте и обслуживании. Также значительно упрощается процесс изготовления пеллет и снижаются энергетические затраты путем применения формовочной камеры, матрицы, пуансона, кривошипно-шатунного механизма и одного электродвигателя. Описанное устройство для изготовления топливных брикетов имеет небольшие габаритные размеры, примерно 1×1,5 метра, может быть легко демонтировано, и установлено в другом месте.A positive effect is achieved by changing the layout of nodes and assemblies, which simplifies access to them during repair and maintenance. The pellet manufacturing process is also greatly simplified and energy costs are reduced through the use of a molding chamber, die, punch, crank mechanism and one electric motor. The described device for the manufacture of fuel briquettes has small overall dimensions, approximately 1 × 1.5 meters, can be easily dismantled, and installed elsewhere.

Claims (1)

Устройство для изготовления топливных брикетов, содержащее бункер, корпус и пресс с пуансоном, отличающееся тем, что перед бункером установлен поддон с подогревом, а пресс находится под бункером и состоит, по крайней мере, из одной горизонтально расположенной формовочной камеры, имеющей матрицу с отверстиями.

A device for the manufacture of fuel briquettes containing a hopper, a housing and a press with a punch, characterized in that a heated pan is installed in front of the hopper, and the press is located under the hopper and consists of at least one horizontally positioned molding chamber having a matrix with holes.