MD699Z - Presă pentru brichetarea biomasei - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la utilaje de prelucrare a biomasei, şi poate fi utilizată în industria de prelucrare a lemnului.Presa pentru brichetarea biomasei conţine o carcasă (1), în care este montat un arbore (2), pe care este fixat un excentric (3), unit cu un piston de direcţie (9) printr-o bielă (5). În capul de sus şi cel de jos ale bielei (5) este executat câte un canal de ungere (7, 13), dotat fiecare cu câte un sistem de ungere. La piston (9) este unit un piston de presare (21), amplasat într-o bucşă de comprimare a biomasei, fixată pe peretele din faţă (23) al carcasei (1). În bucşa de comprimare sunt instalate două bucşe schimbabile, totodată suprafaţa interioară a celei de la ieşire este executată conică. La bucşa de comprimare este fixat un răcitor (37) cu o bucşă schimbabilă (38), suprafaţa interioară a căreia este executată conică, şi o matriţă conică (41) de formare a brichetei. În partea de sus a bucşei de comprimare sunt instalate un alimentator (30) vertical cu melc, partea inferioară a căruia este executată conică cu suprafaţa interioară zimţată, un dozator (33) şi un buncăr (36) de alimentare cu biomasă.

Description

Invenţia se referă la utilaje de prelucrare a biomasei, şi poate fi utilizată în industria de prelucrare a lemnului.

Se cunoaşte o presă, care conţine o carcasă cu un capac. În carcasă este montat un mecanism de producere a brichetelor, alcătuit dintr-un arbore cotit, pe care este montată o bielă, unită mobil cu o cruce cardanică, care se mişcă pe două ghidaje fixate de carcasă. De crucea cardanică este fixat un piston, un capăt al căruia se mişcă în doi rulmenţi cu canale în formă de spirală, iar celălalt capăt al pistonului trece în camera de comprimare. Deasupra camerei de comprimare este montat un distribuitor, care conţine un corp cu un melc cilindric de transportare a biomasei. După camera de comprimare este montat un răcitor şi o matriţă de formare a brichetei, alcătuită din patru segmente individuale. Presa mai conţine un sistem de lubrifiere a ansamblurilor supuse uzurii [1].

Dezavantajele acestei prese constau în faptul că mecanismul de producere a brichetelor este alcătuit din două elemente - crucea cardanică, direcţionată în mişcarea sa de ghidaje, şi pistonul, unit cu crucea cardanică, direcţionat de doi rulmenţi. O astfel de construcţie nu numai că face utilajul mai costisitor, dar şi îngreunează reglarea lui axială. De asemenea, vârful pistonului, formând nemijlocit brichetele, se uzează, necesitând schimbarea lui integrală cu un alt piston, deci apar cheltuieli suplimentare. Pistonul din camera de presare nimereşte nemijlocit în carcasa cu ulei, unde este fixat axial. O astfel de amplasare conduce la uzarea intensă a uleiului utilizat. Pentru executarea mişcării relative a crucii cardanice şi a pistonului este utilizat un arbore cotit, care, după construcţia lui, este destul de costisitor.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia constă în sporirea fiabilităţii presei, micşorarea costului acesteia şi reducerea cheltuielilor de exploatare.

Presa pentru brichetarea biomasei, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine o carcasă, în care este montat pe doi rulmenţi un arbore, pe care este fixat un excentric cu două bucşe laterale, pe care este montat capul de jos al unei biele, fixat cu două inele laterale din bronz, capul de sus al ei fiind unit printr-un bolţ cu un piston de direcţie, dotat cu un element de ermetizare. În capul de sus şi cel de jos ale bielei este executat câte un canal de ungere, dotat fiecare cu câte un sistem de ungere. La piston este unit un piston de presare, capătul de presare al căruia este amplasat într-o bucşă de comprimare a biomasei, fixată pe peretele din faţă al carcasei şi dotată cu un element de curăţare a pistonului. În interiorul carcasei este amplasat un perete pentru separarea bucşei de comprimare de spaţiul de lucru al pistonului. În bucşa de comprimare sunt instalate două bucşe schimbabile, totodată suprafaţa interioară a celei de la ieşire este executată conică. La bucşa de comprimare este fixat un răcitor cu o bucşă schimbabilă, suprafaţa interioară a căreia este executată conică, şi o matriţă conică de formare a brichetei cu un mecanism de strângere. În partea de sus a bucşei de comprimare este instalat un alimentator vertical cu melc cu un mecanism de acţionare, partea inferioară a alimentatorului fiind executată conică cu suprafaţa interioară zimţată. Alimentatorul este unit cu un dozator cu mecanism de acţionare, care este unit cu un buncăr de alimentare cu biomasă.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în majorarea fiabilităţii şi reducerea cheltuielilor la o unitate de producţie.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-4, care reprezintă:

- fig. 1, schema presei pentru brichetarea biomasei;

- fig. 2, schema asamblării bielei;

- fig. 3, vederea A (mărită) din fig. 1;

- fig. 4, vederea B (mărită) din fig. 1.

Presa pentru brichetarea biomasei conţine carcasa 1 (fig. 1), în care este montat arborele 2 pe doi rulmenţi, pe arborele 2 fiind fixat excentricul 3. Pentru a ridica fiabilitatea îmbinării excentricului 3 cu arborele 2, în ambele părţi ale excentricului 3 sunt prevăzute două bucşe laterale 4 (fig. 2), care lărgesc suprafaţa de contact a două piese. Pe bucşele laterale 4 este montat capul de jos al bielei 5 cu bucşa 6. Se unge spaţiul dintre bucşa 6 şi excentricul 3 prin canalul de ungere 7, dotat cu un sistem de ungere şi executat în capul de jos al bielei 5. Biela 5 este fixată pe excentricul 3 cu două inele laterale din bronz 8 (fig. 2). Capul de sus al bielei 5 este unit cu pistonul de direcţie 9 prin bolţul 10, bucşa 11 şi fălcile 12 (fig. 2). Se unge spaţiul dintre bucşa 11 şi bolţul 10 prin canalul de ungere 13, dotat cu un sistem de ungere şi executat în capul de sus al bielei 5. Direcţia de mişcare a pistonului 9 este determinată de bucşa 14, care este centrată pe axa de mişcare de pereţii 15 şi 16 ai carcasei 1. Prin orificiul 17 se unge suprafaţa pistonului 9. Inelul 18 este executat din bronz şi montat pe inelul 19, care este fixat pe peretele 16. În inelul 19 este fixat un element de ermetizare 20, de exemplu, pâslă, care ermetizează pistonul 9. La pistonul 9 este unit pistonul de presare 21 cu ajutorul a două segmente inelare 22. Pe peretele din faţă 23 al carcasei 1 este fixată bucşa de comprimare 24 a biomasei, care este separată de spaţiul de lucru al pistonului 9 prin peretele 16. În bucşa 24 sunt instalate două bucşe schimbabile 25 şi 26, suprafaţa interioară a celei de la ieşire 26 este executată conică. În bucşa 24 mai sunt fixate inelele 27 şi 28, între care este fixat un element de curăţare 29, de exemplu, pâslă, pentru curăţarea pistonului 21. În partea de sus a bucşei 24 este instalat alimentatorul 30 vertical cu melc cu mecanism de acţionare. Alimentatorul 30 este format din corpul 31, în care este amplasat melcul conic 32. Pentru asigurarea mişcării verticale a biomasei la rotirea melcului conic 32, partea inferioară a alimentatorului este executată conică cu suprafaţa interioară zimţată. Prin gura 34 alimentatorul 30 este unit cu dozatorul 33 cu mecanism de acţionare. Dozatorul 33 este acţionat de motorul-reductor 35, unit la reţeaua electrică prin intermediul unui invertor-regulator de frecvenţă. Dozatorul 33 este unit cu buncărul 36 de alimentare cu biomasă. La bucşa 24 este fixat răcitorul 37 cu o bucşă schimbabilă 38, suprafaţa interioară a căreia este executată conică. În corpul răcitorului 37 este executat un canal în formă de spirală dreptunghiular în secţiune, dotat cu ieşirea 39 şi intrarea 40 la suprafaţa corpului răcitorului 37. Cu răcitorul 37 este unită matriţa conică 41 de formare a brichetei, formată din patru segmente, care permit schimbarea conului matriţei. Segmentele matriţei conice 41 sunt cuprinse de inelul 42 şi mecanismul de strângere 43 a dimensiunilor conului matriţei 41.

Presa pentru brichetarea biomasei funcţionează în felul următor.

La acţionarea presei, mai întâi se porneşte staţiunea de lubrifiere (nu este arătată pe desen) şi se stabileşte presiunea uleiului de 3…4 bari. Apoi se porneşte motorul de acţionare (nu este arătat pe desen) a arborelui 2, pe care este fixat excentricul 3. Ca rezultat, biela 5 împreună cu pistonul de direcţie 9 şi pistonul de presare 21 se mişcă rectiliniu alternativ. Când mişcarea acestora capătă o viteză stabilă, se porneşte melcul conic 32 al alimentatorului 30, şi numai după aceasta se pune în funcţiune dozatorul 33, care transportă materia primă din buncărul 36 în alimentatorul 30 şi apoi în camera bucşei de comprimare 24. Datorită faptului că melcul 32 alimentatorului 30 este conic, materia primă nimereşte în camera bucşei de comprimare 24 deja parţial presată. La mişcarea pistonului de presare 21, materia primă este împinsă din camera spaţiului bucşei conice 26. Pe măsura umplerii spaţiilor bucşelor 26, 38 şi matriţei 41 cu materie primă, rezistenţa de mişcare creşte. Cu cât unghiul conicităţii bucşelor 26, 38 şi matriţei 41 este mai mare, cu atât această rezistenţă este mai mare. Totodată, forţa de rezistenţă la mişcarea materiei prime depinde şi de biomasa utilizată, de exemplu, paie, lemn sau altă materie.

Pe cale experimentală se selectează conicitatea bucşelor 26 şi 38, care ar asigura mişcarea şi presarea suficientă a materiei prime, fără a mări cu ajutorul mecanismului 43 conul matriţei 41. Pe măsura încălzirii răcitorului 37 cu ajutorul mecanismului 43 al matriţei 41, se măreşte conul acesteia, adică se măreşte rezistenţa de mişcare a brichetei atât încât să se obţină o densitate suficientă a brichetei (900…1200 kg/m3). Dacă măsura aceasta nu permite obţinerea densităţii necesare a brichetei, se schimbă bucşele 26 şi 38 cu conuri mai mari. Se poate întâmpla ca conurile bucşelor 26 şi 38 să fie atât de mari, încât bricheta să fie gripată. Deci, conurile bucşelor 26 şi 38 se selectează experimental, pentru a asigura mişcarea brichetei şi totodată pentru a obţine densitatea cerută. Cu mecanismul 43 al matriţei 41 ce reglează parametrii brichetelor la încălzirea răcitorului 37. La supraîncălzirea răcitorului 37 se pune în funcţiune sistemul de răcire (nu este arătat pe desen).

La pornirea presei, dozatorul 33 se reglează cu ajutorul invertorului-regulator la o productivitate minimă, apoi, pe măsura încălzirii răcitorului 37 şi a matriţei 41, productivitatea lui se măreşte. Astfel se evită o posibilă gripare a brichetei în bucşele 26, 38 şi matriţa 41.

Lubrifierea excentricului 3 şi bucşei 6 prin canalul 7, precum şi a bolţului 10 şi bucşei 11 prin canalul 13 se asigură prin divizarea sistemelor de ungere a acestor perechi, fapt ce permite menţinerea presiunii necesare a uleiului în fiecare canal.

Peretele 16 desparte spaţiul de lubrifiere a presei şi spaţiul de presare cu posibile impurităţi de materie primă. Deşi elementul de curăţare 29 şi inelele 27 şi 28 sunt destinate pentru a curăţa pe deplin pistonul de presare 21 de materia primă, sunt luate măsuri suplimentare pentru evitarea impurificării lubrifianţilor.

Avantajul acestei prese pentru brichetarea biomasei constă în reducerea cheltuielilor de exploatare a utilajului, întrucât în procesul de lucru intensiv se uzează doar pistonul de presare 21 şi bucşele conice 26 şi 38, care pot fi uşor schimbate fără înlocuirea ansamblurilor respective, care sunt mult mai costisitoare.

1. US 4599091 A 1986.07.08

Claims (1)

1. Presă pentru brichetarea biomasei, care conţine o carcasă (1), în care este montat pe doi rulmenţi un arbore (2), pe care este fixat un excentric (3) cu două bucşe laterale (4), pe care este montat capul de jos al unei biele (5), fixat cu două inele laterale din bronz (8), capul de sus al ei fiind unit printr-un bolţ (10) cu un piston de direcţie (9), dotat cu un element de ermetizare (20); în capul de sus şi cel de jos ale bielei (5) este executat câte un canal de ungere (7, 13), dotat fiecare cu câte un sistem de ungere; la piston (9) este unit un piston de presare (21), capătul de presare al căruia este amplasat într-o bucşă de comprimare (24) a biomasei, fixată pe peretele din faţă (23) al carcasei (1) şi dotată cu un element de curăţare (29) a pistonului (21); în interiorul carcasei (1) este amplasat un perete (16) pentru separarea bucşei (24) de spaţiul de lucru al pistonului (9); în bucşă (24) sunt instalate două bucşe schimbabile (25, 26), totodată suprafaţa interioară a celei de la ieşire (26) este executată conică; la bucşă (24) este fixat un răcitor (37) cu o bucşă schimbabilă (38), suprafaţa interioară a căreia este executată conică, şi o matriţă conică (41) de formare a brichetei cu un mecanism de strângere (43); în partea de sus a bucşei (24) este instalat un alimentator (30) vertical cu melc, cu un mecanism de acţionare, partea inferioară a alimentatorului (30) fiind executată conică cu suprafaţa interioară zimţată; alimentatorul (30) este unit cu un dozator (33) cu un mecanism de acţionare, care este unit cu un buncăr (36) de alimentare cu biomasă.