RU2032534C1

RU2032534C1 - Method for production of briquettes from raw sawdust and device for its realization

Info

Publication number: RU2032534C1
Authority: RU
Inventors: Тиберий Михайлович Шкиря
Original assignee: Тиберий Михайлович Шкиря
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1991-05-20
Publication date: 1995-04-10

Abstract

FIELD: production of briquettes from raw or wetted sawdust. SUBSTANCE: device has multisectional heating module, solid cylindrical pipe and sleeves abutted to each other by means of changeable adapters-final compactors installed in the pipe. Heating module has electric heating members combined into heating units. EFFECT: higher efficiency. 6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам прессования измельченной древесины или иной растительной массы и может быть использовано в лесной, деревообрабатывающей и других перерабатывающих отраслях, а также в лесном и сельском хозяйстве. The invention relates to methods for pressing shredded wood or other plant matter and can be used in forestry, woodworking and other processing industries, as well as in forestry and agriculture.

Цель изобретения брикетирование сырой древесноопилочной массы с использованием свойств содержащихся в ней олигосахаридов, выполняющих при нагреве в увлажненной среде роль склеивающего материала, а также обеспечение беспрепятственного и быстрого удаления из зоны прессования древесноопилочной массы воды и паров. The purpose of the invention is the briquetting of raw sawdust pulp using the properties of the oligosaccharides contained in it, performing the role of a bonding material when heated in a humidified environment, as well as ensuring the unhindered and quick removal of water and vapors from the sawdust pressing zone.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Удаление из брикетируемой древесноопилочной массы несвязанной влаги выполняется за счет последовательного и многократного продольного и поперечного сдавливания, а также части связанной влаги путем ее доуплотнения при нагревании. Unbound moisture is removed from the briquetted wood-sawing mass due to sequential and multiple longitudinal and transverse squeezing, as well as part of the bound moisture by its compaction when heated.

На фиг.1 изображено устройство для изготовления брикетов, продольный разрез: на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1. Figure 1 shows a device for the manufacture of briquettes, a longitudinal section: in figure 2 a section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1.

Устройство состоит из корпуса 1 с размещенным на нем дозатором 2 с увлажнителем. Внутри корпуса подвижно установлен плунжер 3 со сменным формирующим пальцем 4. К торцовой части корпуса прикреплен доуплотнительно-нагревательный модуль 5 с электронагревательными элементами 6, которые соединены по меньшей мере в два разномощностные блоки. Нагревательный модуль изготовлен из цельной трубы 7, внутри которой установлены по меньшей мере две гильзы 8 с уменьшающимся по ходу перемещения брикета внутренним диаметром. Между гильзами 8 размещены переходники-доуплотнители 9 с внутренним диаметром в виде усеченных конусов. В теле гильз 8 выфрезерованы наклонные отверстия 10, сблокированные в каждом радиальном сечении, которые выполнены в направлении от внутренней к внешней стенке гильз в виде расширяющихся кольцевых собирательных канавок 11. Все кольцевые канавки 11 соединены продольными с увеличивающимися в диаметре от гильзы к гильзе, водо- и паровыводящими сливными канавками 12, проходящими также сквозь уплотнительную шайбу 13 и торцовую крышку 14 с соответствующими отверстиями по середине. Все гильзы 8 с переходниками-доуплотнителями 9, а последняя из них (8) с шайбой 13 и крышкой 14 для надежного прохождения сквозь них воды и пара должны занимать в процессе прессования неподвижное, фиксированное одно по отношению к другому положение, что и достигается при помощи стопорных штифтов 15. The device consists of a housing 1 with a dispenser 2 placed on it with a humidifier. A plunger 3 with a replaceable forming finger 4 is movably mounted inside the housing. A sealing and heating module 5 with electric heating elements 6, which are connected to at least two different power units, is attached to the end part of the housing. The heating module is made of a one-piece pipe 7, inside of which at least two sleeves 8 are installed with an inner diameter decreasing along the movement of the briquette. Between the sleeves 8 placed adapters-seals 9 with an inner diameter in the form of truncated cones. In the body of the sleeves 8, inclined holes 10 are milled, locked in each radial section, which are made in the direction from the inner to the outer wall of the sleeves in the form of expanding annular collective grooves 11. All the annular grooves 11 are connected longitudinally with increasing in diameter from the sleeve to the sleeve, and steam outlet drain grooves 12, also passing through the sealing washer 13 and the end cover 14 with the corresponding holes in the middle. All sleeves 8 with adapters-gaskets 9, and the last of them (8) with a washer 13 and a cover 14 for reliable passage of water and steam through them must occupy a stationary, fixed position relative to the other during pressing, which is achieved by locking pins 15.

Дозатор 2 размещен в кожухе 16. С приводом от электродвигателя 17 посредством клиноременной передачи 18 приводится во вращение подвижный в вертикальной плоскости конический шнек 19, установленный на валу 20 и удерживаемый на нем при помощи стопорной гайки 21. Ведомые шкивы 22 клиноременной передачи 18 установлены на шлицах 23. Нижняя часть кожуха 16 в зоне подачи материала в рабочую зону плунжера выполнена в виде раструба 24. The dispenser 2 is located in the casing 16. With a drive from the electric motor 17, a tapered screw 19, movable in a vertical plane, mounted on the shaft 20 and held thereon with a lock nut 21, is driven by a V-belt drive 18. The driven pulleys 22 of the V-belt drive 18 are mounted on the splines 23. The lower part of the casing 16 in the zone of material supply to the working area of the plunger is made in the form of a bell 24.

На вал 20 может устанавливаться сменный пакет разномерных разрезных шайб 25 с центральными отверстиями и разрезами под вал 20, причем разрез каждой шайбы выполнен с возможностью свободной ее насадки на вал сбоку и оснащен простейшим замком, удерживающим его на валу 20. На валу также установлены три радиально-упорные подшипника: на один подшипник 26 свободно опирается стопорная гайка 27, а остальные два подшипника 28 установлены по обеим сторонам пакета ведомых шкивов клиноременной передачи 18, причем ведомые шкивы устанавливаются на шлицах 23, с боков подпираются подшипниками 28 с соответствующими уплотнительными шайбами, образуя с корпусом 29 кожуха 16 своеобразную опору для продольного смещения шнека 19 вместе с валом 20 со стопорными гайками 21 и 27 и шайбами 25. On the shaft 20 can be installed a removable package of different sized split washers 25 with central holes and cuts under the shaft 20, and the cut of each washer is made with the possibility of its free nozzles on the shaft on the side and is equipped with a simple lock that holds it on the shaft 20. Three radially mounted on the shaft -thrust bearings: lock nut 27 is freely supported on one bearing 26, and the remaining two bearings 28 are installed on both sides of the driven belt pulley of the V-belt drive 18, and the driven pulleys are mounted on the splines 23, with the shackles are supported by bearings 28 with corresponding sealing washers, forming with the casing 29 of the casing 16 a kind of support for the longitudinal displacement of the screw 19 together with the shaft 20 with lock nuts 21 and 27 and washers 25.

Устройство оснащается по меньшей мере двумя сменными формирующими пальцами 4 различной длины, которая подбирается в каждом отдельном случае так, что устанавливаемый на торцовой крышке плунжера 3 палец 4 выходит за пределы по крайней мере одной гильзы 8 при крайнем правом, т.е. выдвинутом положении, пальца 4. The device is equipped with at least two interchangeable forming fingers 4 of various lengths, which is selected in each individual case so that the finger 4 mounted on the end cover of the plunger 3 extends beyond at least one sleeve 8 with the extreme right, i.e. extended position, finger 4.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Измельченная масса поступает через оснащенный увлажнителем дозатор 2 в корпус 1, где поступательно-возвратно перемещается плунжер 3, в результате чего масса, уплотняясь в продольном направлении, порциями продавливается через доуплотнительно-нагревательный модуль 5. В результате уменьшения площади поперечного сечения внутреннего отверстия последующей гильзы 8 происходит дополнительное радиальное доуплотнение прессуемой массы, из которой выделяется свободная вода, причем степень и продолжительность уплотнения (нагрева) в зависимости от влажности и фракционности прессуемой массы можно регулировать путем подбора соответствующей длины и диаметра гильз 8, соразмерных с ними переходников-доуплотнителей 9 и адекватной длины пальца 4, причем если, например, размещением последовательно двух гильз 8 одинакового диаметра увеличиваем продолжительность выдержки прессуемой массы в доуплотнительно-нагревательном модуле, то размещением последовательно двух переходников увеличиваем степень ее уплотнения в радиальном направлении. В зависимости, прежде всего, от начальной влажности прессуемой массы к электросети подключается тот или иной или все соединенные в блоки электронагревательные элементы 6, что позволяет работать по меньшей мере в трех режимах нагрева. Выделяемый под действием температуры из прессуемой массы пар отводится частично через осевое отверстие в брикете, образованное пальцем 4, особенно при нахождении плунжера 3 в исходном положении. В основном же пар из прессуемой массы отводится через отверстия 10, перемещаясь по канавкам 11 и в дальнейшем по сборным канавкам 12 в направлении к крышке 14 и в свободное пространство, например, через вспомогательную трубку, подсоединяемую к крышке 14. Для устранения сдвига одной гильзы 8 по отношению к другой или по отношению к переходникам 9 и к крышке 14 все они соединяются в блок и их положение фиксируется стопорными штифтами 15, чем обеспечивается отвод пара от всех кольцевых канавок 11, по прямой составной канавке 12, изготовляемой с различными сечениями, увеличивающимися по мере уменьшения внутренних диаметров гильзы 8, т.е. по мере продвижения воды и пара наружу. The ground mass enters through the dispenser 2 equipped with a humidifier into the housing 1, where the plunger 3 is moved forward and backward, as a result of which the mass, being compressed in the longitudinal direction, is pressed in portions through the sealing and heating module 5. As a result of reducing the cross-sectional area of the inner hole of the subsequent sleeve 8 additional radial compaction of the pressed mass occurs, from which free water is released, and the degree and duration of compaction (heating) depending on t of humidity and fractionality of the pressed mass can be adjusted by selecting the appropriate length and diameter of the sleeves 8, proportional adapters of adapters 9 and an adequate length of the finger 4, and if, for example, by placing two sleeves 8 of the same diameter in series, we increase the exposure time of the pressed mass in the tightening heating module, then by placing two adapters in series, we increase the degree of compaction in the radial direction. Depending, first of all, on the initial moisture content of the pressed mass, one or another or all the electric heating elements 6 connected to the blocks are connected to the electric network, which allows working in at least three heating modes. The steam released under the action of temperature from the pressed mass is partially discharged through the axial hole in the briquette formed by the finger 4, especially when the plunger 3 is in its initial position. In general, steam from the pressed mass is discharged through holes 10, moving along the grooves 11 and further along the collecting grooves 12 towards the cover 14 and into the free space, for example, through an auxiliary tube connected to the cover 14. To eliminate the shift of one sleeve 8 with respect to the other or with respect to the adapters 9 and to the cover 14, they are all connected to the block and their position is fixed by the locking pins 15, which ensures steam removal from all the annular grooves 11, along a straight compound groove 12, manufactured with different sections, increasing with decreasing inner diameters of the sleeve 8, i.e. as water and steam move out.

Подвешенный и подвижный в вертикальной плоскости шнек 19 с регулируемым весом при помощи сменных шайб 25, приводимый в действие от электродвигателя 17 через клиноременную передачу 18, осуществляет принудительную подачу поступающей в кожух подлежащей брикетированию массы. Возможностью продольного смещения шнека 19 обеспечивается подача прессуемой массы в корпус плунжера с более-менее одинаковым (при необходимости регулируемым) усилием, которое в зависимости от рода и фракционности материала может быть отлажено путем соответствующего подбора разнотолщинных шайб 25. Suspended and movable in a vertical plane, the screw 19 with adjustable weight using interchangeable washers 25, driven by an electric motor 17 through a V-belt drive 18, forcibly feeds the mass coming into the casing to be briquetted. The possibility of longitudinal displacement of the screw 19 is ensured by the supply of the pressed mass into the plunger body with more or less the same (if necessary adjustable) force, which, depending on the type and fractional nature of the material, can be debugged by appropriate selection of different thickness washers 25.

По достижении какого-то определенного сопротивления со стороны прессуемой массы в зоне подпрессовки, например, при заключительной стадии рабочего и начальной стадии холостого ходов плунжера, когда он своим телом перекрывает загрузочное отверстие, шнек 19 постепенно смещается кверху, преодолевая сопротивление веса собственного шнека 19 с навешенными на нем шайбами 25. Upon reaching some specific resistance from the pressed mass in the prepress area, for example, at the final stage of the working and initial stages of the idle strokes of the plunger, when it blocks the loading hole with its body, the screw 19 gradually moves upward, overcoming the resistance of the weight of its own screw 19 with the hung on it with washers 25.

Наличие раструба 24 в нижней части кожуха 16 способствует надежному поступлению массы в корпус и устранению образования "запоров" из прессуемой массы. The presence of the bell 24 in the lower part of the casing 16 contributes to the reliable entry of mass into the body and eliminates the formation of "constipation" from the pressed mass.

Увлажнитель дозатора 2 включается в случае поступления для прессования материала устоявшегося, т.е. материала воздушно-сухой влажности. The humidifier of the dispenser 2 is turned on in case of receipt of a settled material for pressing, i.e. material air-dry humidity.

Конструкция позволит получить брикеты из сырых опилок и иной измельченной древесной массы (или при различном их взаимном сочетании), а также стебельков лесо- и сельскохозяйственных растений с изменяющимися в широких пределах первоначальными параметрами их влажности и плотности. The design will make it possible to obtain briquettes from raw sawdust and other ground wood pulp (or with different combinations of them), as well as stems of forest and agricultural plants with widely varying initial parameters of their moisture and density.

Экономическая целесообразность усматривается в следующем: в возможности изготовления брикета из сырой древесноопилочной или иной измельченной массы, что обеспечивает существенное снижение расхода тепловой энергии, затрачиваемой в известных брикетировочных установках; в устранении громоздкого (9000 кг) и дорогостоящего сушильного устройства (РВ 1,8-12, НУ-01 и др.), расходующего значительное количество энергоносителей на единицу изготовляемой продукции; в возможности быстрой переналадки нагревательно-доуплотнительного модуля на различный уровень нагрева и требуемую степень конечного уплотнения прессуемой массы; в исключении частых остановок брикетирующей установки, необходимых для продувки водо- и пароотводящих отверстий, имеющихся в известных установках цилиндрическую форму (или механического проталкивания вручную) защемленных частиц прессуемой массы внутрь нагревательного модуля; в надежности отвода значительного (неограниченного) количества води и пара из зоны прессования; в создании вполне комфортных условий в помещении брикетирующей установки. Economic feasibility is seen in the following: the possibility of manufacturing a briquette from raw wood-sawing or other ground pulp, which provides a significant reduction in the consumption of thermal energy spent in known briquetting plants; in eliminating bulky (9000 kg) and expensive drying devices (RV 1.8-12, NU-01, etc.), which consumes a significant amount of energy per unit of manufactured products; the possibility of quick readjustment of the heating and sealing module to a different heating level and the required degree of final compaction of the pressed mass; in the exclusion of frequent stops of the briquetting unit, necessary for blowing water and steam vents, the cylindrical shape (or manual mechanical pushing) of the pinched particles of the pressed mass inside the heating module in known installations; the reliability of the removal of a significant (unlimited) amount of water and steam from the pressing zone; in creating quite comfortable conditions in the premises of the briquetting plant.

Claims

1. A method of manufacturing briquettes from a raw wood sawdust by longitudinal and transverse squeezing while removing moisture, characterized in that, in order to increase the efficiency of the method due to the use of oligosaccharides contained in the wood sawdust for bonding, in the process of longitudinal and transverse squeezing, unbound moisture, while longitudinal and transverse squeezing is carried out sequentially and repeatedly, after which the associated moisture is removed by densifying Nia when heated mass.

2. A device for the manufacture of briquettes from raw sawdust, containing a housing, a feeder in a casing, a plunger with a forming finger and a multi-section heating module with through holes, characterized in that in order to ensure reliable removal of water and steam from the pressing zone, a multi-section heating module is made in the form of a one-piece cylindrical pipe with a sealing washer and an end cap with central and peripheral through holes, as well as various-sized diameters installed in the pipe and the length of the sleeves joined together by means of interchangeable adapters-seals, the inner walls of which are made in the form of truncated cones, the sleeves having bell-shaped openings interlocked into communicating vessels along the outer wall by means of annular grooves connected by at least two longitudinal and expanding into the direction to the end-to-end wall with grooves, and the sleeves, adapters-gaskets, sealing washer and end wall in the joints are fixed with locking pins with the image vaniem solid fixed unit.

3. The device according to claim 2, characterized in that, in order to ensure readjustment of the multi-section and heating module to various heating levels, the latter is equipped with electric heating elements connected to at least two different-power units.

4. The device according to claim 2, characterized in that, in order to create a self-regulating force for pressing the briquetted material in the zone of its supply into the working cavity of the plunger, the dispenser is equipped with a cone-shaped screw movable in a vertical plane, on the shaft of which interchangeable washers of different thickness are hung, the lower part being the casing is made in the form of a bell.

5. The device according to claim 2, characterized in that, in order to refine the mass to be briquetted to the required moisture level, the feeder is equipped with an adjustable humidifier-spray of water.