Производство топливных брикетов

Вспомогательное оборудование.

Процесс оснащения производства и его механизации и автоматизации  бесконечен. С другой стороны все  можно делать вручную.

Шнековый  транспортер (нория). Предназначен для обеспечения подачи сырья в бункер пресса. Нория в этом смысле более предпочтительна, поскольку занимает меньше места и практически не требует вмешательства рабочего в процессе работы.

Бункера для  хранения подготовленного сырья. В зависимости от варианта конкретного производства требуется несколько бункеров для хранения и подачи подготовленного сухого сырья оснащенных механизмами загрузки -  выгрузки сырья.

Ящики (емкости) для хранения продукции после ее изготовления, перед упаковкой.

Гидротележки. Пригодятся для внутренних перемещений продукции внутри цеха, а также незаменимы при погрузке упакованной продукции на фуру.

Авто(электро)погрузчик. Вещь во многих смыслах необходимая.

Система местной  вентиляции на прессовом участке. Необходима для вытяжки дымовых выбросов от работы пресса. Как правило, изготавливается по месту установки оборудования согласно рекомендациям поставщика.

Следует сказать, что при  приобретении оборудования конечно  необходимо приобрести весь комплекс оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Основные параметры и технические требования

 

Техническая характеристика топливных брикетов должны соответствовать  требованиям ТУ 13-785, которые представлены в таблице 1

Таблица 1- Технические требования к топливным брикетам

Показатель	Нормы для сортов
	высший сорт	I сорт	II сорт
Низшая удельная теплота  сгорания, МДж/кг	16,7-23	14,6-16,7	13,8-14,6
Плотность, кг/м3, не менее	950	950	950
Влажность, %	до 5	5-10	10-18
Массовая доля мелочи (куски  размером менее 25 мм), % не более	5	5	5

 

Временное сопротивление  на изгиб брикетов из опилок и мелкой фракции щепы (длина волокон не более 8 мм) достигает до 20 кг/см², а брикетов из щепы- 7кг/см².

Существуют два вида характеристик  качества топливных брикетов и гранул:

Химическая и композиционные характеристики топливных брикетов и гранул (pellets):

Содержание воды (влажность)

Теплотворная способность 

Содержание Cl , N, S, Mg, Ca, P, тяжелых  металлов

Зольность

Наличие грибковых спор

Физические характеристики топливных брикетов и гранул (pellets):

Плотность хранения или объемная плотность 

Равномерность распределения  частиц

Доля пыли насыпная плотность 

Долговечность (прочность) - качественные изменения в ходе перегрузки, транспортировки 

Использование химических или  природных добавок при производстве топливных гранул и брикетов, как  правило, не допускается существующими  стандартами.

Предельные значения химических и физических параметров топливных  брикетов всех указанных стандартов приведены в сводной таблице  1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Технологичность продукта на выходе данной технологии производства: возможные мероприятия ее повышения

 

Большим преимуществом топливных  брекетов является постоянство температуры  на протяжении всего процесса их горения. Время горения топливных брикетов составляет 2..3,5 часа. Охапка же дров сгорит за пол часа. В режиме тления «евродрова» (как еще называют топливные брикеты) горят намного дольше, что позволит производить закладку дров значительно  реже - в 3..4 раза!

 Брикеты горят с  очень небольшим выделением дыма, они не искрят, не «стреляют» , что делает их более безопасными  по сравнению с обычными дровами.  После сгорания топливного брикета  остается небольшое количество  золы, которую используют в качестве  минерального удобрения. Минимальная  зольность позволяет чистить  котлы, отапливаемые брикетами,  всего один раз в год.

Помимо всего прочего  топливные брикеты, обладая большой  плотностью (1,2..1,3 тонны/куб.м) даже без  упаковки не впитывают влагу из воздуха, занимают мало места для хранения, не рассыпаются, не пачкаются и не дают пыли.

Теплотворная способность  брикетов из древесных опилок намного  выше, чем у традиционных дров и  по теплотворности практически равна  каменному углю.

 

13. Механизация и автоматизация технологии: средства, методы, уровень современного состояния

 

Основным узлом  в технологии является прессующая установка. Прессы бывают гидравлические м механические(матричные  и экструзионные). В экструзионных  прессах получают более прочные  брикеты.

При брикетировании влажных древесных отходов (более 12%) наибольшие затраты(около 65-70%) приходится на процесс сушки. В промышленности используют для сушки сыпучих  древесных материалов сушильные  агрегаты моделей: РБ 1,8-12НУ-01; АВМ-0,4 и  АВМ-0,65.

Сушилка РБ 1,8-12НУ-01 паровая, продолжительность сушки  регулируется изменением частоты вращения ротора посредствам вариатора.

Таблица 2-Основные технические параметры  сушилки РБ 1,8-12НУ-01:

Параметры	Значения
Производительность, кг/ч, не менее: по исходному продукту по испаренной влаге по сухому продукту Объем сушильной камеры, м3 Коэффициент загрузки, % Параметры агента сушки(пар) в камере ротора: давление, Мпа температура, С0 Температура пара в камере, С0: на входе на выходе Мощность привода, кВт Масса, кг Габариты, м	950 450 500 11,2 20 0,6 164 75 70 8,4 9000 7,55 х  2,5 х 3

Расход пара на сушку зависит от первоначальной влажности сырья и производительности. Для подбора параметров процесса сушки можно воспользоваться  монограммой.

В агрегатах АВМ  сушка происходит горячим воздухом, который подается от горения газа, дизтоплива или дров. Основные параметры  агрегата АВМ представлены в таблице 3.

 Таблица 3- Технические  характеристики агрегатов АВМ

Показатель	АВМ-0,4	АВМ-0,65
Производительность  по сухому продукту, кг/ч при начальной  влажности 60-80%	3100-700	340-840
Расход топлива, кг/ч: жидкого природного газа	120 -	30-150 35-180
Общая мощность, кВт	65,4	95
Габариты, м	11,4 х  6,5 х 5,0	21,1 х  8,9 х 6,2
Масса, кг	13500	16650

Все рассмотренные  модели сушилок заимствованы из других отраслей промышленности, и они не в полной мере соответствуют требованиям, предъявляемым к сушке сыпучих  древесных материалов.

Львовским лесотехническим  университетом разработана специальная  сушилка для сыпучих древесных  материалов. Сушилка вертикально-проточная, работающая на топливных газах(отходы котельных установок). Кроме этого, для выработки агента сушки может  быть использован собственный котел, работающий на твердом топливе. В  сушилку можно нагнетать вентилятором горячий воздух, например, от электрокалорифера.

Сушилка цилиндрической формы вертикального исполнения, в центре расположен вал, на котором(с  определенным шагом и углом наклона) установлены перфорированные металлические  тарелки. В самом цилиндрическом корпусе размещены, с определенным шагом конусообразные перфорированные  воронки. Поступающая сверху сыпучая  древесная масса, пересыпаясь из тарелок на воронки и, наоборот, рассредоточивается и в определенном порядке движется вниз. Навстречу этому потоку снизу  подаются топочные газы или другой агент сушки. Вал с тарелками  вращается внутри цилиндра. Изменением числа оборотов вала и угла наклона  тарелок можно регулировать производительность сушилки.

В сушилке можно  сушить опилки, мелкую фракцию щепы(длина  не более 10 мм), которые используются для производства топливных брикетов. Конечная влажность высушенной массы 10-12%. Производительность сушилки при  высоте цилиндра 3м- 1400кг/ч, при 4м- 1700кг/ч  и при высоте 5м- 200кг/ч. Шаг тарелок  не менее 0,6м. Средняя температура  сушильного агента-120 С⁰. Средняя скорость сушильного агента 0,6-0,7 м/с, расход агента 0,3-0,4 м³/с. Диаметр цилиндра 1400мм, мощность привода вала 2 кВт.

Высушенная древесная  масса поступает вниз и удаляется  в бункер. Если конечная влажность  продукта не соответствует требуемой, то она направляется на повторную  сушку.

Институтом КирНИИЛП разработана линия брикетирования для утилизации влажных и сухих  отходов. В состав линии входят: корорубка  КР-7, сушилка БН-2,2-14НУ-03, сортировка щепы СЩ-1, пресс штемпельный В-2,4 с усилием прессования до 100 т, топка ДЦ-5ДО и система конвейеров, соединяющих агрегаты в единую технологическую  линию.

 

 

 

 

 

Таблица 4-Основные характеристики линии:

Параметры	Значения
объем сырья в год, тыс.пл.м3. годовой объем выпуска  брикетов, тыс. т. размеры брикетов, мм. установленная мощность, кВт. число обслуживающего персонала, чел.	16-20 5,4 60 х  70 х 25-40(толщина) 450 3

 

Линия брикетирования конструкции  ЦНИИБуммаш предназначена для утилизации сухих древесных отходов. Производительность линии 400т/год, размеры брикетов: 70 х 70 х 400мм(длина), диаметр внутреннего  отверстия в брикете 15-17 мм, плотность  брикета 1000 кг/м³. мощность оборудования 270 кВт, число шнековых прессов 4.

В промышленном варианте более перспективна линия брикетирования Ивано-Франковского ПКТИ, которая предназначена для  измельчения кусковых отходов на древесную массу и использование  ее вместе с опилками для изготовления брикетов.

Технологический процесс включает: узел измельчения отходов на базе рубительной машины МРБ-2(поз.2), бункер-накопитель измельченной древесной массы ДБО-20(поз. 4) с вентиляторной установкой 3, сушилку  РБ 1,8-12-НУ-01(поз.6), бункер сухой древесной  массы 8 и две брикетирующие установки 9, (рисунок 1)

Основным узлом брикетирующей  установки является пресс в виде конического шнека (рисунок 2), на выходе которого установлена насадка с  электронагревателем, поддерживающим температуру в зоне прессования  в пределах 300-350 С⁰. На выходе прессующей головки, за насадкой, размещено делительное устройство, формирующее длину брикета. Для улучшения условий отвода пара выходной конец вала шнека имеет лыску. На рисунке 2 показана в разрезе установка брикетирующая

Таблица 5-Основные параметры линии:

Параметры	Значения
сменная производительность при работе 1 пресса, т расход древесных  отходов на 1 т брикетов, м3 расход электроэнергии, кВт.ч/т расход тепла  на сушку, МВт/т размеры брикета, мм диаметр внутреннего  отверстия брикета, мм частота вращения шнека, об/мин максимальная  влажность прессуемой массы, % установленная мощность оборудования, кВт обслуживающий персонал, чел	2,4 2,4-2,8 184 1,14 50 х  50 х 300(длина) 17 600 10-12 95 3

1-загрузочный ленточный конвейер; 2-барабанная рубительная машина  МРБ-2; 3-манипулятор подачи измельченной  массы в бункер; 4-бункер ДБО-20; 5-шнековый питатель; 6-сушилка РВ 1,8-12-НУ-01; 7-вентилятор подачи сухих  отходов; 8-бункер сухих отходов  с переключателем; 9-шнековые пресса; 10-конвейер подачи брикетов в  склад; 11-вытяжной зонт.

Рисунок 1-Линия брикетирования древесных  отходов

Таблица 6- Сравнительная характеристика различных  видов топлива

Топливо	Влажность, %	Объемный  вес, т/м3	Теплота сгорания, ккал/кг
Мазут	2	0,998	9470
Бензин	0	0,75	10445
Керосин	0	0,826	10260
Торфяные брикеты	13	0,65	4200
Антрацит	5	0,85	6710
Каменный уголь	3,5	0,85	6155
Бурый уголь	33	0,7	2830
Дрова	30	0,45	2720
Брикеты	10-12	0,75	3500-4000