|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
Инновационные технологии для сушки и измельчения материалов; производства топливных гранул,
брикетов, ДПК, поризованного кирпича, жидкого биотоплива, химически чистых растворителей и лекарств.
1. Агрегат сушки-измельчения биомассы.
Наименование модельного ряда: АС.
Краткое наименование: Агрегат Сушки-измельчения.
Полное наименование: Энергоэффективный агрегат для одновременной сушки и измельчения либо сверхтонкого измельчения сыпучих дисперсных материалов активаторно-вихревого типа с организованными множественными встречно соударяющимися потоками.
Автор: Слипченко Павел Павлович. Патенты РФ №№ 66232, 77561, 78442, 87368 (смотреть).
Описание.
1.1. Причина и история создания.
Общеизвестно, что:
а) измельчать легче (эффективнее) влажную древесину (биомассу), нежели сухую;
б) сушка материала тем эффективнее, чем сильнее он измельчен.
Из этих двух аксиом неоспоримо следует, что материал сначала нужно измельчить, а потом только сушить, и никак не наоборот. Тем не менее, весь мир делает именно
наоборот. Почему? Причин две:
1) раньше не принято было экономить энергию;
2) вследствие слипания влажного измельченного сырья очень трудно организовать разгрузку измельчающих машин (дробилок) и транспортировку этого
сырья к сушильному агрегату. Вторая причина делает практически невозможной работу такой схемы в условиях суровой российской зимы. Таким образом, поменять последовательность операций оказалось практически невозможным. В мае 2005
года мы очень кстати получили результат одного своего эксперимента - эффект высушивания сырья при пропускании его через молотковую дробилку без применения тепла. Совершенно естественно, что в результате анализа этого эффекта и
с учетом постулатов, описанных выше, мы пришли к выводу о необходимости объединения процессов сушки и измельчения сырья - в одном устройстве.
Основные чертежи агрегата были изготовлены в марте 2006 года. Промышленный образец изготовлен и запущен в начале октября 2006 года.
1.2. Аналоги.
Перед началом
проектирования агрегата мы решили установить наличие мирового опыта создания такого оборудования. Оказалось, что эффект сушки при измельчении сырья известен как минимум с 1926 года. Установки, использующие данный принцип, более
15 лет делаются в Англии и Германии. Принцип действия этих установок одинаков – тепло вместе с сырьем подается в дробилку (молотковую или штифтовую мельницу). Однако эти установки обладают как минимум тремя огромными
недостатками:
1) энергетическая эффективность этих установок очень низка вследствие изначально низкого КПД молотковых и штифтовых мельниц;
2) в виду отсутствия динамического классификатора и невозможности применения сит -
процесс регулировки степени измельчения и сушки сильно затруднен, в результате - эти устройства либо плохо измельчают, либо плохо сушат.
3) ввиду высокой интенсивности протекания тепломассобменных процессов конструкция этих
устройств очень сложна, это приводит к их высокой стоимости и высоким эксплуатационным затратам.
4) процесс замены мелющих органов очень сложен и приводит к большим затратам времени, как следствие - эти устройства имеют
крайне низкий коэффициент использования.
5) в силу конструктивных особенностей молотковых и штифтовых мельниц данные установки чрезвычайно чувствительны к наличию в сырье посторонних примесей – камней, металла и т.п.
1.3. Общее техническое описание.
Конструктивно АС представляет собой стальной цилиндр (АС-1 и АС-2) либо параллелепипед (АС-3 и АС-4), внутри которого расположен высокоскоростной
активатор и специальные направляющие. Движение сырья внутри агрегата организовано таким образом, что частицы обрабатываемого материала испытывают удары активатора и множественные взаимные встречные соударения. Эти многократно
повторяющиеся соударения и взаимное трение приводят к измельчению и одновременному нагреву сырья, что, в конечном счете, приводит еще и к его высушиванию. Для удерживания сырья в рабочей камере до момента достижения необходимой
влажности или размера частиц служит специально разработанная система динамической классификации сырья. Отделение системы от внешней среды осуществлено двумя шлюзовыми затворами. Производительность зависит от влажности и размера
частиц сырья на входе, необходимой конечной влажности и степени измельчения материала. При подаче в агрегат горячего воздуха производительность увеличивается. Номинальная расчетная производительность четырех модификаций - от
0,5 до 3 т/час.
1.4. Недостатки.
Известен только один – необходимость организации предварительного сепарирования сырья.
1.5. Преимущества перед линиями сушки-измельчения, основанными на сушильном барабане.
1) Высочайшая энергетическая эффективность и, как следствие, – экономичность. При производительности около 1 т/час (по сушке-измельчению древесной щепы) мощность главного двигателя - 75 кВт, суммарная мощность остальных
3 двигателей - 29 кВт. Реальная потребляемая мощность - около 70 кВт !!!
2) Высокая степень автоматизации, легкости регулирования и поддерживания заданных параметров процесса сушки-измельчения.
3) Меньшее количество элементов оборудования и, как следствие, – большая надежность.
4) Максимальная пожаробезопасность.
5) Максимальная компактность (АС производительностью 1 т/час без ТГ занимает всего 6 м2) и, как следствие, – намного меньшие расходы на здания, фундаменты, транспортные расходы и т.п.
6) Максимальная заводская готовность – низкие затраты на монтаж (занимает несколько часов рабочего времени).
7) Низкие эксплуатационные расходы ввиду минимального количества изнашиваемых деталей.
8) Минимальное время простоя при замене быстроизнашиваемых деталей.
9) Максимальная легкость обслуживания.
10) Возможность точного регулирования конечного размера частиц измельчаемого материала и их влажности.
11) Возможность изготовления мобильного (контейнерного) варианта установки.
12) Большая пластичность готового продукта, увеличивающая производительность линии гранулирования (брикетирования) и уменьшающая износ узлов
прессования !!!
1.6. Использование.
1.6.1. Сушка и измельчение биомассы в производстве твердого биотоплива (топливных гранул и брикетов).
1.6.2. Сушка и измельчение биомассы в производстве древесно-полимерных композитов (ДПК, “древопласт”).
1.6.3. Сверхтонкий размол древесины и других растительных материалов в процессе производства жидкого биотоплива,
растворителей (биобутанола, ацетона и т.д.) и водорода.
1.6.4. Приготовление из практически любой биомассы (отходов древесины, лигнина, торфа, сельскохозяйственных отходов, в т.ч. навоза) сухой мелкодисперсной муки для
дальнейшего высокоэффективного сжигания в пылевых горелках котельных, электростанций и ТЭЦ.
1.6.5. Сушка и сверхтонкое измельчение трав и другого растительного сырья в фармацевтике (в процессе производства лекарств это в
десятки раз увеличивает скорость и эффективность экстракции, мгновенная и низкотемпературная сушка обеспечивает максимальную сохранность полезных веществ).
Совершенно очевидно, что с такими
преимуществами АС просто обязан сделать революцию не только в бизнесе по производству топливных гранул из биомассы, но и в энергетике в целом.
Посмотрите - как он работает, и Вы не захотите ничего другого. Видеофильм (5,9 Мb) - на стр. “Файлы”.
Также смотрите информацию на стр. “Главная”
Агрегат сушки-измельчения сертифицирован. Смотреть сертификат.
За оригинальную конструкцию Агрегата сушки-измельчения наше предприятие награждено Дипломом “Лидер деревообработки 2008” Десятой юбилейной выставки “WoodEx”. Смотреть диплом.
