MD884Z

MD884Z - Device for grinding and aerodynamic drying of biomass

Info

Publication number: MD884Z
Application number: MDS20140118A
Authority: MD
Inventors: Ион ХЭБЭШЕСКУ; Валериан ЧЕРЕМПЕЙ; Николае БАЛАБАН
Original assignee: Институт Сельскохозяйственной Техники "Mecagro"
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2015-09-30
Also published as: MD884Y

Abstract

The invention relates to the biomass processing equipment and can be used in zootechnics for biomass grinding and drying in the production of combined feeds.The device for grinding and aerodynamic drying of biomass comprises a body (1) in the form of a rectangular parallelepiped, in the lower part of which is mounted a rotor (2) with hammers (6). In the upper and lower part of the rotor (2) are fixed two toothed plates (7, 8), the upper plate (8) is made perforated and is connected to two walls (18), which form with the body (1) a tunnel (20). In the upper part of the body (1) is made a crushed and dried biomass discharge hole, in which is installed a centrifugal classifier (14). In the lower part of the body (1), at the level of the rotor (2), is made a hole, to which are fixed a hot air supply pipeline (21) and a biomass supply pipeline, on which is fixed a sluice (10), equipped with knives (11) and countercuts (12).

Description

Invenţia se referă la utilaje de prelucrare a biomasei şi poate fi utilizată în zootehnie pentru tocarea şi uscarea biomasei la producerea nutreţurilor combinate. The invention relates to biomass processing equipment and can be used in animal husbandry for chopping and drying biomass in the production of compound feed.

Se cunoaşte un dispozitiv pentru tocarea şi uscarea rumeguşului, care conţine un corp, un rotor pentru tocare, un clasor centrifug, un canal de alimentare cu rumeguş umed, un canal pentru debitarea aerului fierbinte şi un canal pentru evacuarea masei tocate şi uscate. Rotorul este executat în formă de tăvălug, pe care sunt montate ciocănaşe. De-a lungul rotorului, din partea de jos, este fixat un perete cu ştifturi, iar din partea de sus - o sită separatoare, formată din plăci reciproc perpendiculare, concentrice cu rotorul. Canalul de alimentare cu rumeguş şi cel pentru aer fierbinte sunt unite cu intrarea în spaţiul rotorului. Rumeguşul tocat şi uscat este aruncat de forţele centrifuge ale ciocănaşelor prin sita separatoare de deasupra rotorului spre clasorul centrifug, unde are loc separarea lui, şi anume, particulele care corespund cerinţelor (componenţa granulometrică, umiditatea) trec spre ieşire, celelalte se întorc pentru a fi uscate şi tocate mai departe [1]. A device for sawdust grinding and drying is known, which comprises a body, a grinding rotor, a centrifugal classifier, a wet sawdust feed channel, a hot air discharge channel and a channel for discharging the chopped and dried mass. The rotor is made in the form of a roller, on which hammers are mounted. Along the rotor, from the bottom, a wall with pins is fixed, and from the top - a separating sieve, consisting of mutually perpendicular plates, concentric with the rotor. The sawdust feed channel and the hot air channel are connected to the entrance to the rotor space. The chopped and dried sawdust is thrown by the centrifugal forces of the hammers through the separating sieve above the rotor to the centrifugal classifier, where its separation takes place, namely, the particles that meet the requirements (granulometric composition, humidity) pass to the exit, the others return to be dried and ground further [1].

Dezavantajele acestui dispozitiv constau în faptul că procesează numai rumeguş deja destul de bine fărâmiţat. Particulele care nu corespund cerinţelor (componenţa granulometrică, umiditatea) se întorc în şuvoiul de rumeguş aruncat de rotor şi din nou ajung în clasor, fără a fi supuse acţiunii ciocănaşelor. Aceasta duce la micşorarea productivităţii dispozitivului şi la un consum suplimentar de energie. Sita separatoare, care acoperă rotorul din partea de sus, după construcţia sa, nu poate să separe pe deplin masa tocată şi, totodată, să contribuie la mărunţirea efectivă a biomasei. De asemenea, peretele cu ştifturi nu poate îndeplini pe deplin rolul de contracuţit pentru ciocănaşele rotorului. Astfel de dispozitiv nu asigură tocarea efectivă a biomasei. The disadvantages of this device are that it processes only sawdust that is already quite finely ground. Particles that do not meet the requirements (granulometric composition, humidity) return to the sawdust stream thrown by the rotor and again end up in the filer, without being subjected to the action of the hammers. This leads to a decrease in the productivity of the device and additional energy consumption. The separator screen, which covers the rotor from above, by its design, cannot fully separate the chopped mass and, at the same time, contribute to the effective crushing of biomass. Also, the stud wall cannot fully fulfill the role of a counter-knife for the rotor hammers. Such a device does not ensure effective crushing of biomass.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia este de a crea un dispozitiv pentru tocarea şi uscarea aerodinamică a biomasei, la care este posibilă alimentarea cu biomasă fragmentată de dimensiuni mari (până la 200…250 mm), precum şi de a spori productivitatea dispozitivului prin eficientizarea lucrului clasorului centrifug şi a plăcilor zimţate, fixate de părţile de sus şi de jos de-a lungul rotorului. The technical problem solved by the invention is to create a device for aerodynamic chopping and drying of biomass, to which it is possible to feed fragmented biomass of large dimensions (up to 200…250 mm), as well as to increase the productivity of the device by streamlining the work of the centrifugal classifier and the serrated plates, fixed to the top and bottom along the rotor.

Dispozitivul pentru tocarea şi uscarea aerodinamică a biomasei, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un corp în formă de paralelipiped dreptunghic, în partea de jos a căruia este montat un rotor cu ciocănaşe. De-a lungul rotorului, de părţile de sus şi de jos ale lui, sunt fixate două plăci zimţate, unite între ele dintr-o parte, placa de sus fiind executată perforată, totodată din cealaltă parte placa este unită cu doi pereţi, care formează cu corpul un tunel. În partea de sus a corpului este executată o gură de evacuare a biomasei tocate şi uscate, în care este amplasat un clasor centrifug cu o manta în partea de sus, unită cu pereţii. În partea de jos a corpului, la nivelul rotorului, este executată o gaură, la care sunt fixate un racord pentru debitarea aerului fierbinte şi un racord de alimentare cu biomasă, pe care este fixată o ecluză, dotată cu cuţite şi contracuţite. The device for aerodynamic chopping and drying of biomass, according to the invention, eliminates the above-mentioned disadvantages by containing a body in the shape of a rectangular parallelepiped, in the lower part of which a rotor with hammers is mounted. Along the rotor, on its upper and lower parts, two serrated plates are fixed, joined together on one side, the upper plate being perforated, while on the other side the plate is joined to two walls, which form a tunnel with the body. In the upper part of the body, an outlet for the chopped and dried biomass is made, in which a centrifugal classifier with a jacket in the upper part, joined to the walls, is placed. In the lower part of the body, at the rotor level, a hole is made, to which a connection for the hot air discharge and a connection for the biomass supply are fixed, on which a lock is fixed, equipped with knives and counter-knives.

O particularitate a invenţiei constă în aceea că se poate prelucra biomasă de o componenţă granulometrică mai sporită (cu lungimea de 200…250 mm). A particularity of the invention is that biomass with a higher particle size composition (with a length of 200…250 mm) can be processed.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în obţinerea unui proces stabil de tocare şi uscare a biomasei cu parametrii (componenţa granulometrică a biomasei şi umiditatea) necesari. The technical result of the invention consists in obtaining a stable process of chopping and drying biomass with the necessary parameters (granulometric composition of biomass and humidity).

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1 şi 2, care reprezintă: The invention is explained by the drawings in Fig. 1 and 2, which represent:

- fig. 1, vederea din faţă a dispozitivului; - Fig. 1, front view of the device;

- fig. 2, vederea din dreapta a dispozitivului. - Fig. 2, right view of the device.

Dispozitivul pentru tocarea şi uscarea biomasei conţine corpul 1 în formă de paralelipiped dreptunghic (fig. 1 şi 2), în partea de jos a căruia este montat rotorul 2, format din discurile 3 amplasate pe axul 4. Între discurile 3, pe degetele 5 sunt fixate mobil ciocănaşele 6, iar de-a lungul rotorului 2, din părţile de sus şi de jos ale lui, sunt fixate plăcile zimţate 7, 8, unite între ele dintr-o parte, placa 8 de sus fiind executată perforată. Între această placă 8 şi peretele corpului 1 este lăsată trecerea 9, prin care comunică spaţiul rotorului cu spaţiul de pe suprafaţa plăcii 8 perforate. Pe corpul 1 este fixat racordul de alimentare cu biomasă şi racordul 21 pentru debitarea aerului fierbinte, pe care este montată ecluza 10, dotată cu cuţitele 11 şi contracuţitele 12. Pe axul ecluzei 10 este montată roata de acţionare 13. În partea de sus a corpului 1 este executată gura de evacuare a biomasei tocate şi uscate, în care este amplasat clasorul centrifug 14 cu mantaua 19 în partea de sus, pus în mişcare de motorul 15 prin intermediul axului 16. The device for chopping and drying biomass contains the body 1 in the shape of a rectangular parallelepiped (fig. 1 and 2), in the lower part of which the rotor 2 is mounted, consisting of the discs 3 located on the shaft 4. Between the discs 3, on the fingers 5, the hammers 6 are movably fixed, and along the rotor 2, on its upper and lower parts, the serrated plates 7, 8 are fixed, joined together on one side, the upper plate 8 being perforated. Between this plate 8 and the wall of the body 1, the passage 9 is left, through which the rotor space communicates with the space on the surface of the perforated plate 8. The biomass supply connection and the connection 21 for the hot air flow are fixed on the body 1, on which the lock 10 is mounted, equipped with the knives 11 and the counter-knives 12. The drive wheel 13 is mounted on the shaft of the lock 10. In the upper part of the body 1, the outlet for the chopped and dried biomass is made, in which the centrifugal classifier 14 is placed with the casing 19 at the top, set in motion by the motor 15 through the shaft 16.

Clasorul centrifug 14 este separat de spaţiul rotorului 2 prin placa 8 şi pereţii 17 şi 18, care formează, împreună cu mantaua 19, tunelul 20. Prin racordul 21, un ventilator transmite aer fierbinte. The centrifugal binder 14 is separated from the rotor space 2 by the plate 8 and the walls 17 and 18, which form, together with the casing 19, the tunnel 20. Through the connection 21, a fan transmits hot air.

Dispozitivul pentru tocarea şi uscarea aerodinamică a biomasei funcţionează în modul următor. The device for aerodynamic chopping and drying of biomass operates in the following way.

Roata, montată pe axul 4, la acţionarea rotorului 2 prin curele pune în mişcare roata 13 de pe axul ecluzei 10. Alimentând ecluza 10 cu biomasă, cuţitele 11 o fragmentează şi în mişcare atinge periferia rotorului 2, unde nimereşte sub acţiunea ciocănaşelor 6. The wheel, mounted on the shaft 4, when driving the rotor 2 through the belts sets in motion the wheel 13 on the shaft of the lock 10. By feeding the lock 10 with biomass, the knives 11 fragment it and in motion it reaches the periphery of the rotor 2, where it falls under the action of the hammers 6.

În spaţiul rotorului, fragmentele biomasei se vor găsi sub acţiunea ciocănaşelor 6 atâta timp, cât particulele de biomasă formate vor obţine astfel de dimensiuni, încât să fie posibil, sub acţiunea forţelor centrifuge şi fluxului de aer, să treacă prin găurile plăcii zimţate 8, care acoperă rotorul 2 spre intrarea în clasorul centrifug 14. Totodată, aerul fierbinte introdus în spaţiul dispozitivului şi căldura, care apare la frecarea rotorului de materialul tocat şi aer, usucă intensiv biomasa. Datorită acestui fapt, procesul de uscare se intensifică şi timpul de aflare a biomasei în zona rotorului devine mai scurt. In the rotor space, the biomass fragments will be under the action of the hammers 6 until the formed biomass particles will obtain such dimensions that it is possible, under the action of centrifugal forces and air flow, to pass through the holes of the toothed plate 8, which covers the rotor 2 towards the entrance to the centrifugal classifier 14. At the same time, the hot air introduced into the device space and the heat, which occurs when the rotor rubs against the chopped material and air, intensively dry the biomass. Due to this, the drying process intensifies and the time of biomass in the rotor area becomes shorter.

Sub acţiunea curentului de aer format de rotorul 2 şi aerul ventilatorului transmis prin racordul 21, particulele se ridică spre intrarea în clasorul centrifug l4, unde particulele mai uşoare (cele mai uscate şi mai mici) ies din el, iar cele mai grele (mai umede şi mai mari) sunt aruncate la periferie şi transmise de fluxul de aer al clasorului 14 şi al rotorului 2 prin tunelul 20, coborându-se în zona activă а rotorului 2 pentru tocarea şi uscarea suplimentară. Procesul acesta se va realiza de atâtea ori până când umiditatea şi mărimea particulelor va permite trecerea biomasei tocate şi uscate la ieşirea directă din clasorul 14. Umiditatea şi mărimea particulelor biomasei tocate şi uscate se reglează prin schimbarea vitezei de rotaţie a clasorului 14. Datorită mantalei 19 şi tunelului 20, particulele acestea nu se vor amesteca cu cele neselectate care se găsesc deasupra plăcii zimţate 8 care acoperă rotorul 2. De aceea, concentraţia particulelor şi zona deasupra plăcii 8 va fi mai redusă şi selectarea biomasei în clasorul centrifug 14 va fi mai efectivă. Under the action of the air current formed by the rotor 2 and the fan air transmitted through the connection 21, the particles rise towards the entrance to the centrifugal classifier l4, where the lighter particles (the driest and smallest) exit it, and the heavier ones (wetter and larger) are thrown to the periphery and transmitted by the air flow of the classifier 14 and the rotor 2 through the tunnel 20, descending into the active zone of the rotor 2 for additional grinding and drying. This process will be carried out as many times as necessary until the humidity and particle size allow the chopped and dried biomass to pass directly from the classifier 14. The humidity and particle size of the chopped and dried biomass are regulated by changing the rotation speed of the classifier 14. Due to the casing 19 and the tunnel 20, these particles will not mix with the unselected ones that are above the serrated plate 8 that covers the rotor 2. Therefore, the particle concentration and the area above the plate 8 will be reduced and the selection of biomass in the centrifugal classifier 14 will be more effective.

Avantajul acestui dispozitiv constă în faptul că tocarea prealabilă а biomasei se produce concomitent cu alimentarea şi asigură posibilitatea de а obţine un material mărunţit cu umiditatea şi componenţa granulometrică necesară. The advantage of this device is that the preliminary chopping of the biomass occurs simultaneously with the feeding and ensures the possibility of obtaining a shredded material with the necessary humidity and granulometric composition.

1. RU 78442 U1 2008.11.27 1. RU 78442 U1 2008.11.27

Claims

Device for aerodynamic chopping and drying of biomass, which contains a body (1) in the shape of a rectangular parallelepiped, in the lower part of which a rotor (2) with hammers (6) is mounted; along the rotor (2), on its upper and lower parts, two serrated plates (7, 8) are fixed, joined together on one side, the upper plate (8) being perforated, while on the other side the plate (8) is joined with two walls (17, 18), which form a tunnel (20) with the body (1); in the upper part of the body (1) an outlet for the chopped and dried biomass is made, in which a centrifugal classifier (14) is placed with a jacket (19) in the upper part, joined with the walls (17, 18); In the lower part of the body (1), at the level of the rotor (2), a hole is made, to which a connection (21) for the hot air flow and a biomass supply connection are fixed, on which a lock (10) is fixed, equipped with knives (11) and counter-knives (12).