MD183Y

MD183Y - Utilaj pentru conditionarea in flux a biomasei

Info

Publication number: MD183Y
Application number: MDS20100001A
Authority: MD
Inventors: Ion Habasescu; Valerian Cerempei; Nicolae Balaban; Radu Savca
Original assignee: Institutul De Tehnica Agricola "Mecagro"
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2010-04-30
Also published as: MD183Z

Abstract

Inventia se refera la utilaje de prelucrare a biomasei in scopul obtinerii combustibililor solizi in forma comoda pentru utilizare si poate fi utilizata in industriile prelucratoare si alimentara, in zootehnie pentru producerea hranei combinate granulate. Utilajul pentru conditionarea in flux a biomasei contine un malaxor (1) cu un corp (2), in care este amplasat un arbore (3) cu palete (4), mai contine un dispozitiv de producere a aburilor (10), un supraincalzitor de abur (11), o pompa-dozatoare (13) de apa si un sistem de control termic (14). Corpul (2) este dotat cu stuturi de debitare (5) si evacuare (6) a biomasei si un stut (7) de debitare a aburilor. Dispozitivul de producere a aburilor (10) contine un corp, in care este amplasat un vas turnat din aluminiu, cu capac. In peretii vasului sunt montate incalzitoare electrice tubulare, iar in capac este montat un pulverizator circular, unit cu pompa-dozatoare (13) de apa. In fundul dispozitivului (10) este executat un sir de orificii verticale, unite cu supraincalzitorul de abur (11), care este unit cu stutul (7) de debitare a aburilor, si un orificiu orizontal, in care este instalat un traductor de temperatura (15), conectat la sistemul de control termic (14), care este unit cu incalzitoarele electrice tubulare.

Description

Invenţia se referă la utilaje de prelucrare a biomasei în scopul obţinerii combustibililor solizi în formă comodă pentru utilizare şi poate fi utilizată în industriile prelucrătoare şi alimentară, în zootehnie pentru producerea hranei combinate granulate.

Se cunoaşte un malaxor de prelucrare în flux a biomasei pentru obţinerea combustibililor solizi, care conţine un corp metalic sudat, cu un arbore, pe care sunt montate paletele reglabile. Pentru condiţionarea biomasei se introduce în corp apă sau aburi, care cu ajutorul paletelor se amestecă intensiv cu materialul. Pentru reglarea paletelor în corp sunt prevăzute ferestre largi, care ajută la lucrul de echilibrare a arborelui malaxorului [1].

Dezavantajul acestei soluţii constă în faptul că pentru a introduce în corp aburi este necesar un generator de producere a aburilor, care constructiv este foarte costisitor şi prezintă pericol din punct de vedere al securităţii muncii.

Se cunoaşte, de asemenea, un malaxor, care este alcătuit dintr-un corp cu un arbore, pe care sunt instalate palete nereglabile, iar corpul este încălzit de nişte elemente electrice. La necesitate, în corp este prevăzută posibilitatea de a debita cantitatea necesară de apă. Corpul este ca o manta termoizolantă, ce reduce cantitatea de energie utilizată [2].

Dezavantajele malaxorului constau în aceea că pentru a obţine o calitate superioară de condiţionare a biomasei cu aburi este necesară o umezire mai înaltă a materialului, ceea ce implică cheltuieli majore şi, respectiv, o securitate a utilajului scăzută.

Problema pe care o rezolvă invenţia este de a realiza un utilaj de condiţionare a biomasei cu utilizarea aburilor de apă la un preţ de cost scăzut şi mărirea securităţii.

Utilajul, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un malaxor cu un corp, în care este amplasat un arbore cu palete, mai conţine un dispozitiv de producere a aburilor, un supraîncălzitor de abur, o pompă-dozatoare de apă şi un sistem de control termic. Corpul este dotat cu ştuţuri de debitare şi evacuare a biomasei şi un ştuţ de debitare a aburilor. Dispozitivul de producere a aburilor conţine un corp, în care este amplasat un vas turnat din aluminiu, cu capac, în pereţii vasului sunt montate încălzitoare electrice tubulare, iar în capac este montat un pulverizator circular, unit cu pompa-dozatoare de apă. În fundul dispozitivului este executat un şir de orificii verticale, unite cu supraîncălzitorul de abur, care este unit cu ştuţul de debitare a aburilor, şi un orificiu orizontal, în care este instalat un traductor de temperatură, conectat la sistemul de control termic, care este unit cu încălzitoarele electrice tubulare.

O particularitate a utilajului de condiţionare în flux a biomasei este că dozarea aburilor debitaţi în corpul malaxorului se produce prin dozarea şi transformarea momentană în aburi a apei pulverizate pe pereţii corpului dispozitivului de producere a aburilor cu supraîncălzirea lor ulterioară.

Rezultatul invenţiei constă în utilizarea unui dispozitiv de producere dozată a aburilor prin dozarea apei debitate în dispozitiv.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1 şi 2, care reprezintă:

- fig. 1, schema utilajului de condiţionare în flux a biomasei;

- fig. 2, schema dispozitivului de producere dozată a aburilor.

Utilajul de condiţionare în flux a biomasei conţine un malaxor 1 (fig. 1), cu un corp 2, în care este amplasat un arbore 3, pe care sunt instalate palete 4. Pe corp sunt sudate ştuţuri de debitare 5 şi de evacuare 6 a biomasei. Lângă ştuţul de debitare 5 a biomasei este sudat ştuţul 7 de debitare a aburilor în corpul malaxorului 1. Malaxorul 1 este acţionat de un motor 8 prin ambreiajul de legătură 9. Cu malaxorul 1 prin ştuţul 7 este unit un dispozitiv de producere a aburilor 10 şi un supraîncălzitor de aburi 11. În dispozitivul 10 este instalat un pulverizator circular 12, care la rândul său, se leagă cu o pompă-dozatoare 13. Temperatura de lucru a dispozitivului de producere a aburilor 10 este menţinută de un sistem de control termic 14. Sistemul de control termic 14 este condus de un traductor de temperatură 15 instalat orizontal în fundul dispozitivului de producere a aburilor 10.

Dispozitivul de producere a aburilor 10 este alcătuit dintr-un corp 16 (fig. 2) sudat din oţel inoxidabil, în care este amplasat un vas turnat din aluminiu 17. Înainte de a fi turnat aluminiu în corpul 16 se instalează încălzitoare electrice tubulare 18, capetele cărora 19 prin sistemul de control termic 14 sunt unite la reţeaua electrică. Vasul 17 al dispozitivului de producere a aburilor 10 este închis cu capacul 20. Pentru ermetizare sub capac se amplasează o garnitură 21. În capacul 20 prin filet se montează în gaura 22 pulverizatorul circular 12. În fundul dispozitivului 10 este executat un şir de orificii verticale 23, unite cu supraîncălzitorul de aburi 11. De fapt, în orificiile 23 începe supraîncălzirea aburilor. De aceea diametrul acestor orificii se selectează cât mai mic. Debitul necesar de aburi se obţine executând un anumit şir de orificii. În fundul dispozitivului 10 se execută un orificiu orizontal 24, în care se instalează un traductor de temperatură 15. Pentru a asigura contactul traductorului de temperatură 15 cu corpul vasului 17 în orificiul orizontal 24 se introduce o cantitate suficientă de praf al unui metal cu o temperatură joasă de topire, de exemplu zinc, staniu. La încălzire praful se topeşte, asigurând contactul corpului traductorului 15 cu corpul dispozitivului 10.

Corpul dispozitivului de producere a aburilor 10 şi supraîncălzitorul de aburi 11, precum şi corpul malaxorului 1 se termoizolează minuţios pentru a micşora pierderile de energie termică.

Utilajul pentru condiţionarea în flux a biomasei funcţionează în modul următor.

Prealabil se stabileşte temperatura de încălzire a dispozitivului de producere a aburilor 10, apoi încălzitoarele electrice tubulare 18 prin sistemul de control termic 14 se conectează la reţeaua electrică. Când dispozitivul 10 atinge temperatura stabilită, se include pompa-dozatoare 13, care pulverizează apa în interiorul dispozitivului 10. Pulverizatorul circular 12 este de aşa construcţie, încât apa pulverizată se mişcă de la capătul lui perpendicular spre pereţii vasului 17. Deci apa pulverizată nimereşte pe pereţii din partea de sus a vasului şi, dacă ea nu se transformă imediat în aburi, poate să se scurgă în jos spre fundul vasului 17, transformându-se. Durata procesului depinde de puterea termică a încălzitoarelor electrice tubulare 18, temperatura stabilită de sistemul de control termic 14 şi cantitatea de apă debitată în vas de pompa-dozatoare 13. Toţi aceşti factori se reglează experimental la testarea dispozitivului 10.

Aburii prin ştuţul 7 nimeresc în corpul malaxorului 1, concomitent în corpul lui se debitează biomasa prin ştuţul de debitare 5. Se pune în mişcare de către motorul 8 arborele 3 cu paletele 4, care amestecă intensiv materialul cu aburii. Aburii încălzesc biomasa, se condensează şi înmoaie materialul, făcându-l mai plastic, ceea ce favorizează presarea lui şi sporeşte cu 50…70% productivitatea utilajului de presare. La începutul procesului de condiţionare se reglează unghiul de înclinare a paletelor pentru a obţine un material bine preparat.

Datorită faptului că materialul este prelucrat cu aburi supraîncălziţi şi corpul malaxorului este izolat termic temperatura înaltă se păstrează toată perioada de aflare a materialului în interior, ce favorizează eliminarea lipidelor din biomasă şi reducerea forţei de presare, adică a energiei consumate la producerea combustibililor solizi.

Avantajul utilajului pentru condiţionarea în flux a biomasei constă în aceea că generarea aburilor în cantitatea necesară se efectuează într-un dispozitiv, pe pereţii fierbinţi ai căruia se pulverizează apa, care momentan se transformă în aburi, unde apoi începe procesul de supraîncălzire. Construcţia dispozitivului de producere a aburilor nu necesită măsuri speciale pentru asigurarea securităţii în comparaţie cu cazanele tradiţionale de generare a aburilor. Acest fapt reduce simţitor costul utilajului şi al produsului fabricat.

1. Проточный смеситель, TLK GROUP, 2006, regăsit în Internet 2010.01.22, http://www.tlk-group.com/partners/kahl/production/food/detail.php?IBLOCK_ID=3&SECTION_ID=8&ELEMENT_ID=32

2. RU 79546 U1 2009.01.10

Claims

Utilaj pentru condiţionarea în flux a biomasei, care conţine un malaxor cu un corp, în care este amplasat un arbore cu palete, mai conţine un dispozitiv de producere a aburilor, un supraîncălzitor de abur, o pompă-dozatoare de apă şi un sistem de control termic, corpul este dotat cu ştuţuri de debitare şi evacuare a biomasei şi un ştuţ de debitare a aburilor, totodată dispozitivul de producere a aburilor conţine un corp, în care este amplasat un vas turnat din aluminiu, cu capac, în pereţii vasului sunt montate încălzitoare electrice tubulare, iar în capac este montat un pulverizator circular, unit cu pompa-dozatoare de apă; în fundul dispozitivului este executat un şir de orificii verticale, unite cu supraîncălzitorul de abur, care este unit cu ştuţul de debitare a aburilor, şi un orificiu orizontal, în care este instalat un traductor de temperatură, conectat la sistemul de control termic, care este unit cu încălzitoarele electrice tubulare.