HU176831B - Method and apparatus for controlling pelleting machine - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás pelletálógépbe adagolt nyersanyag, például őrölt takarmány hőmérsékletének szabályozására, a nyersanyaghoz hozzáadott gőz menynyisége és a pelletálógépbe adagolt nyersanyag mennyisége közötti arány szabályozásával, továbbá berendezés az eljárás foganatosítására.

Amikor sajtológyürűs pelletálógépekben takarmánytablettákat készítenek, igen fontos a berendezés jövedelmezősége szempontjából, hogy a működési feltételek a lehető legjobbak legyenek, mivel egyébként a hatékonyság csökken. A pelletálógépek energiafogyasztása nagyon magas. Ezért a hatékonyság kis csökkenése is nagy jelentőségű. Fontos továbbá, hogy a gép kapacitását a lehető legjobban kihasználják.

Mielőtt a nyersanyagot, például őrölt takarmányt a gépbe adagolják, azt először egy úgynevezett kondicionáló berendezésben gőzzel keverik, részben azért, hogy a préselés folyamán a gépben kihasználják a gőz kenőhatását, részben pedig azért, hogy a gyártott tabletták a szükséges és elégséges kötőerővel rendelkezzenek. A gőzadagolást igen pontosan kell beállítani a nyersanyag fajtájának és mennyiségének megfelelően, azért, hogy a pelletálás a lehető legkisebb energiafogyasztás mellett történjen az adott termék esetében. Ha túl sok gőzt adagolnak a nyersanyag egy adott mennyiségéhez viszonyítva, a takarmány kocsonyásodik a gépben, ami akadályozza a működést, és így fokozott terhelést jelent a motor számára, továbbá lényegesen csökkenti a hatékonyságot. Ha ekkor nem csökken a gőz hozzáadás, és nem növekszik a nyersanyag mennyisége, a kocsonyá2 sodás tovább fokozódik, amíg a gépet le kell állítani, még a maximális motorteljesítmény megszűnése előtt.

Az eddig ismert vezérlő-szabályozó rendszerek egyike a hozzáadott gőzmennyiség, valamint a nyersanyag mennyiségének olyan beállításán alapszik, hogy a motor terhelése állandóan a kívánt értéken legyen. A folyamatot tehát a hozzáadott nyersanyag mennyiségének szabályozásával vezérlik. Azonban ez a gyakorlatban nem mutatkozott megfelelő útnak az ilyen típusú berendezések vezérlésére, szabályozására. Nem lehetséges ugyanis állandó magas hatásfok biztosítása az adagolt nyersanyag mennyiségének változtatásával, mivel nagy a szabályozás pontatlansága cs tehetetlensége, mert az anyag hosszú utat tesz meg például a kondicionáló berendezésben, továbbá az anyag hajlamos felgyülemlésre. Ez bonyolítja a nyersanyag adagolt mennyiségének pontos beállítását.

Az 1 301 405 sz. francia szabadalmi leírásból ismeretes egy eljárás a nyersanyag-, valamint a gőzadagolás szabályozására. A kondicionált nyersanyag hőmérsékletét egy első szabályozási körben szabályozzák a gőzadagolásnak egy külön hömérsékletdetektor segítségével végzett szabályozásával. Egy bizonyos hőmérsékleten a kondicionált nyersanyag hozzáadott mennyiségének van egy optimális értéke, amely megfelel a gépmotor minimális teljesítményének. A másik szabályozási körben a hozzáadott kondicionált nyersanyag mennyiségének további szabályozása történik a motorteljesítmény érzékelése alapján. Ez az ismert eljárás sem nagyon jó, először is azért, mert két szabályozókörre van szükség.

Másrészt a szabályozás a kondicionált nyersanyag hőmérsékletén alapszik, amelyet egy hőmérsékletérzékelővel mérnek. Ez nagy pontatlanságot eredményez, mivel a nyersanyag természetes állapota változik, és így változik az optimális hőmérséklet is, minthogy a motor teljesítményét a hozzáadott kondicionált nyersanyag menynyiségének szabályozásával minimalizálják.

A 2 224 522 sz. NSZK szabadalmi leírás széna hőmérsékletének kívülről történő szabályozására vonatkozik pelletáiógépben. A szabályozás egy előre meghatározott hőmérséklethez képest történik, amely hőmérsékletet olyan alacsonyra választják, hogy a takarmány gélesedése ne következhessen be. A szükséges biztonsági ráhagyás, valamint a nyersanyag változó természete miatt a pelletálógép nem működhet mindig az optimális munkapontban.

A 324 823 sz. osztrák szabadalmi leírás takarmánykoncentrátum előállítására szolgáló berendezésre vonatkozik, azonban nem foglalkozik a berendezés szabályozásával.

Célunk a találmánnyal a pelletálógépekhez alkalmazott ismert szabályozások hátrányainak kiküszöbölése, és olyan megoldás létrehozása, amely lehetővé teszi, hogy a pelletálógép mindig az optimális munkapontban működjön, ami megfelel a pelletálógép motorja előre meghatározott teljesítményfelvételének.

A javasolt eljárás szerint a gőzt az indítás után a nyersanyag mennyiségével arányosan adagoljuk, úgy hogy ez az arány lényegében állandó legyen, majd a gőz mennyiségét addig növeljük a nyersanyag mennyiségéhez képest, amíg a gép teljesítményfelvétele növekedni kezd, majd a gőz mennyiségét addig csökkentjük, amíg a teljesítményfelvétel minimumra csökken, és azután ezt az új arányt a további működés folyamán mindaddig fenntartjuk, amíg az adagolt nyersanyag tulajdonságainak változását észleljük a növekvő teljesítményfelvétel által, és ezután az arányt újra beállítjuk az adagolt gőzmennyiség változtatásával. Ezáltal először is elérjük, hogy a szabályozás egyetlen szabályozókor segítségével végrehajtható, és másodszor, hogy a motor teljesítményfelvétele minimális szinten tartható csupán a gőzadagolás változtatásával. Ezen a módon különlegesen pontos szabályozás érhető el, mivel a gőzadagolás igen rövid időtartamon belül szabályozható a könnyen regisztrált teljesítményfelvétel alapján, míg a konstans nyersanyagadagolás viszonylag könnyen biztosítható ismert eszközökkel is. így ez az eljárás alkalmas automatikus szabályozáshoz, mivel a teljesítményfelvétel és a gőz menynyisége oly módon koordinálható, hogy a gép kapacitását a lehető legnagyobb mértékben kihasználjuk. A gép hatásfoka így nagymértékben javul, mivel a gőz adagolás igen hatékony lehet, aminek következtében a gép motorjának energiafogyasztása a termék egy egységére számítva minimális, úgy hogy a terméket mindig a gép optimális munkapontján hozzuk ki, és egyben elkerüljük a kocsonyásodást.

Az optimális hatásfokot bármely nyersanyag préselésénél elérjük, beleértve az inhomogén nyersanyagkeverékeket is. Az eljárás tehát független a nyersanyag összetételétől. Lényegesen csökken továbbá a porképződés, mivel a pelletálás a megfelelő hőmérsékleten és relatív nedvességtartalom mellett történik, ami biztosítja a lehető legjobb kötést a tabletták egyes alkotórészei között. Végül a takarmányban levő mikroorganizmusok lehető legnagyobb része elpusztul, és így a tápérték is növekszik, mivel a pelletálás a legmagasabb alkalmas hőmérsékleten történik a nyersanyag fajtájának figyelembevételével. így tehát a takarmány káros mikroorganizmustartalma a lehető legnagyobb mértékben csökken.

A találmány szerinti berendezés alkalmas az eljárás foganatosítására, mivel az egyes összetevők távolról, például egy központi vezérlő teremből is vezérelhetők, illetve szabályozhatók.

A találmány tárgyát a továbbiakban rajzok alapján ismertetjük részletesebben.

A rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakjának vázlata és a 2. ábra a gőzmennyiség és a motorteljesítmény példakénti összefüggését mutató diagram.

Amint az 1. ábrán látható, a takarmánytabletták gyártására szolgáló berendezés egy 10 silót tartalmaz, amelyben a nyersanyag van elhelyezve. A nyersanyag például őrölt takarmány lehet. A siló alsó részén egy távvezérelt 11 elzárószerv van kialakítva. Ezalatt a 2 szállítómű helyezkedik el, ami ebben az esetben egy általánosan ismert szállítócsiga, amelyet az 5 motor hajt a folytonosan változtatható hidraulikus 6 hajtóművön át. A hajtási és így a csiga forgási sebessége a 12 motor segítségével változtatható. A csiga hajtási, azaz forgási sebességének változtatásával szabályozható a silóból szállított nyersanyag mennyisége. A továbbiakban a szállított mennyiséget n-nel jelöljük, mivel a csiga forgási sebessége, amely a 18 fordulatszám számlálóval regisztrálható, arányos a szállított mennyiséggel.

A 2 szállítóműből a nyersanyag a kaszkád kapcsolású 3 keverőbe kerül, ahol a 13 motorral hajtott forgó keverő végzi a keverést. A 7, 8 gőzadagolók a 3 keverőhöz csatlakoznak, mégpedig a példakénti kiviteli alaknál, négy gőzadagoló helyezkedik el egy sorban. A keverőben a nyersanyaghoz történő gőzadagolással kondicionálást végezünk, mivel a hozzáadott gőz nedvesíti és melegíti a nyersanyagot, és így a nyersanyag pelletálása könnyebb lesz a nedvesség kenőhatása miatt, és a kész termék megfelelő konzisztenciájú lesz, továbbá kötési képessége és keménysége is megfelelő lesz.

A gőzadagolást szelepek segítségével szabályozzuk, amikoris legalább az egyik szelep a pelletálógép közelében egy táwezérlésű 9 szelep, előnyösen mágnesszelep. Ezenkívül a berendezés tartalmaz egy 14 főelzárószelepet is. Az adagolt gőzmennyiséget a továbbiakban DV-vel jelöljük.

A 3 keverőbői (kondicionáló berendezésből) a kondicionált nyersanyag a 15 csatornán át az 1 pelletálógépbe kerül. A pelletálógép ismert sajtológyűrűvel rendelkezhet. A sajtológyűrű belsejében sajtolótárcsák forognak, amelyeket a 16 motor hajt a 17 hajtóművön át. A sajtolótárcsák állandó sebességgel forognak. A 16 motor a működés során terhelve van, és az „Imotor” teljesítményt veszi fel.

A 2. ábrán feltüntetett koordinátarendszer a 16 motor áramfelvétele és a hozzáadott gőzmennyiség közötti öszszefüggést mutatja, ahol a gőzmennyiséget a nyersanyag T hőmérséklete jellemzi, a 15 csatornában, a pelletálógép bemeneténél mérve.

Az alábbiakban az eljárást ismertetjük :

A berendezés indítása után olyan DV mennyiségű gőzt adagolunk a nyersanyag bizonyos n mennyiségéhez, hogy a minimális hőmérséklet fölötti megfelelő hőmérséklet, például 50 C° keletkezik. Ez a hőmérséklet lehel

C° körül is. Ezután újabb nyersanyagmennyiséget táplálunk be a szállítómű forgási sebességének növelésével. Egy szabályozóval a gőz DV mennyiségét is úgy növeljük egyidejűleg, hogy a DV/n arány többé-kevésbé állandó maradjon. 5

Ezután a durvaszabályozás után olyan szabályozást végzünk, amelynél a hozzáadott gőz DV mennyisége növekszik, miáltal a hőmérséklet emelkedik és a motor áramfelvétele egyidejűleg csökken. Amikor a nyersanyag T hőmérséklete a példában 90 C° fölé emelkedik, a hőmérsékletemelkedés a nyersanyag kocsonyásodását okozza a pelletálógépben, ami a teljesítményfelvétel gyors növekedéséhez vezet. A teljesítményfelvétel növekedését és a nyersanyag T hőmérsékletét egy relével regisztráljuk (dl/dT max), majd a szabályozási folyamatot megszakítjuk és fokozzuk a gőzhozzáadást. Regisztráljuk azt a szelephelyzetet, amelynél a kocsonyásodás megkezdődött, és amikor a normál működési állapot visszaáll 90 C° alatti hőmérsékleten, a szabályozás újra kezdhető, mivel a DV/n arány most már valamivel kisebb értékre állt be, azaz a gőzmennyiségét csökkentettük ahhoz az arányhoz képest, amely a kocsonyásodási folyamatot okozta.

így a rendszer a jelen példában célszerűen egy 80 C° körüli munkapontra állítható be. Ez azért előnyös, mert a 90 C°-on levő optimális pont eléréséhez szükséges gőzmennyiség biztosítása jóval többe kerül, mint az ezáltal megtakarítható energiamennyiség. A gazdaságossági optimum így tehát 80 C° körül van az ismertetett példában. Ez egyben biztonságot is ad a kocsonyásodási pont túllépése ellen.

Claims (2)

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás pelletálógépbe adagolt nyersanyag, például őrölt takarmány hőmérsékletének szabályozására a nyersanyaghoz hozzáadott gőz mennyisége és a pelletálógépbe adagolt nyersanyag mennyisége közötti arány szabályozásával, azzal jellemezve, hogy először a nyersanyag mennyiségével (n) arányos gőzmennyiséget (DV) adagolunk, úgy hogy a gőzmennyiség és a nyersanyag

10 mennyiségének arányát (DV/n) lényegében állandó értéken tartjuk, majd a gőz mennyiségét (DV) a nyersanyag mennyiségéhez (n) képest addig növeljük, amíg a pelletálógép (1) teljesítményfelvétele (Imotor) növekedni kezd, majd a gőzmennyiséget (DV) addig csökkentjük, 15 amíg a teljesítményfelvétel (Imotor) minimumra csökken, és ezt az új arányt (DV/n) a további működés során mindaddig fenntartjuk, amíg az adagolt nyersanyag tulajdonságainak változását regisztráljuk a növekvő teljesítményfelvétel (Imotor) által, majd az arányt (DV/n) 20 a működés folyamán a hozzáadott gőz mennyiségének változtatásával állítjuk be.

2. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely a nyersanyagot a pelletálógép bemenete előtt elhelyezkedő és gőzadagolókkal ellátott kon-

25 dicionáló berendezésbe szállító szállítóművel rendelkezik, azzal jellemezve, hogy a szállítóművet (2) hajtó motor (5) egy folyamatosan változtatható hajtóművön (6) át van csatlakoztatva, és a keverő (kondicionáló berendezés) (3) gőzadagolókkal (7) van ellátva, amelyek 30 közül legalább a pelletálógéphez (1) legközelebbi gőzadagoló (8) egy távvezérlésű szeleppel (9) van ellátva.

2 rajz, 2 ábra