NO150615B - Fremgangsmaate ved oppdeling av et celluloseholdig materiale - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører -en fremgangsmåte og en maskin for oppdeling for forbrenning eller forgassing fortrinnsvis i forbindelse med en stoker, av f.eks. forkomprimert eller i og for seg plateformet eller strimmelformet tre- eller cellulosemateriale slik som utskudd av tre-, spon- eller fibermateriale, hugst- eller husholdningsavfall, etc.

Stokeranlegg for mating av dampkjeler f.eks. med treflis er kjent, idet man ved hjelp av en skrue mater treflisen fra en lomme inn i dampkjelens forbrenningsrom. Også anlegg er kjent, hvor man ved hjelp av en vandrerist mater inn brensel fra en brensellomme til f.eks. en vannrørkjele.

Imidlertid er der når det gjelder plateformet eller strimmelformet tre- eller cellulosemateriale eller hugst- eller husholdningsavfall, som ved hjelp av forkomprimering kan utbres og forkomprimer-es, ingen egnede anlegg for rasjonell utnyttelse av varmen fra slikt avfallsmateriale.

I realiteten forholder det seg slik at omkring 2% av hele spon-plateproduksjonen resulterer i vrak som er uanvendelig for byg-ningsformål og som for nærværende dumpes eller tippes.

Heller ikke hugst- eller husholdningsavfall kan for nærværende benyttes for varmedannelse på en rasjonell måte.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å avhjelpe denne mangel og består først og fremst i en fremgangsmåte for oppdeling av angjeldende materiale, idet dette først føres frem under et mate-og/eller utbrednings- eller forkomprimeringsorgan (valse e.l.)

og deretter føres inn mellom, fortrinnsvis i direkte forbindelse med forbrennings- eller forgassingsstedet i par anordnede, oppdelingsvalser eller ringer, hvor hver slik valse er forsynt med bølge-, trapes, pyramide-eller konusformede forhøyninger og fordypninger, og valsene i hvert par er således anordnet i forhold til hverandre at den ene valses etc. forhøyninger delvis griper inn i den andre valses etc. fordypninger, idet valsene etc. er anordnet på en slik avstand fra hverandre at det hovedsakelig plateformede materiale gripes mellom valsene etc. og under pas-

sasjen mellom disse bøyes mellom valsenes etc. forhøyninger og fordypninger inntil det oppstår brudd ved overskridelse av materialets strekk-, skjær-og/eller trykkbruddstyrke og materialet direkte deles opp til biter egnet for forbrenning eller forgassing.

Oppfinnelsen vedrører også en spesielt for mating av en forbrennings- eller forgassingsanordning (f.eks. stokeranlegg) beregnet oppdelingsmaskin for forkompaktert eller i og for seg plate-eller strimmelformet tre- eller cellulosemateriale for gjennom-førelse av den foran nevnte fremgangsmåte og består hovedsakelig i at maskinen omfatter minst ett valse- eller hjulpar for mottagelse av materialet, hvor hver valse etc. er forsynt med omkring dens periferi anordnede, innbyrdes avvekslende forhøyninger og fordypninger, hvilke tilsvarer fordypninger resp. forhøyninger på den andre valse etc. i hvert slikt par, hvilket derved drives med samme periferihastighet på de to valser etc, idet nevnte forhøyninger og fordypninger i det minste langs omkretsen, men fortrinnsvis også i aksial retning har bølge-, trapes-, pyramide-eller konusform, og forhøyningene på den ene valse etc. griper inn i til disse svarende fordypninger på den korresponderende valse etc, og dessuten avstanden mellom valsene er innstillbar på en slik måte at summen av den ene valses etc radius opp til en forhøynings topp og den' korresponderende valses radius,, til denne valses til nevnte forhøyning svarende fordypnings bunn, er mindre enn avstanden mellom valsenes etc. senteraksler.

Forøvrig vedrører oppfinnelsen også kjennetegn som fremgår av underkravene.

Ved at man ifølge oppfinnelsen gjør bruk av et brenselmateriale som er plate- eller strimmelformet eller forbehandler brenselma-terialet slik at e-t f orkompaktert sjikt av dette tilføres oppdelingsvalsene, oppnår man at oppdelingsanlegget vil virke selvinn-trekkende på materialet, at det blir energisparende og kan drives med en meget liten motor, at det får relativt stille gangr at det avgir en jevn, for forbrenning egnet stykkstørrelse, og at anlegget blir robust og lett å fremstille ved at selve valsesylindrene eller ringene kan fremstilles av støpejern eller smigods og således ingen nøyaktige toleranser må følges. Dessuten er drif-ten av anlegget automatisk og krever meget lite tilsyn og service. Kapasiteten kan også lett varieres ved regulering av valsenes hastighet, og. stykkstørrelsen kan, slik som allerede nevnt, reguleres ved innstilling av avstanden mellom valsene.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til ved-lagte tegninger, hvor

fig. 1 skjematisk viser et stokeranlegg med en oppdelingsmaskin if.ølge oppfinnelsen, alt sett fra siden,

fig. la viser et sideriss av en hensiktsmessig forkompaktor med en valse,

fig. 2 og 3 viser en egnet utførelsesform av en valsering ifølge oppfinnelsen, sett hhv. fra siden og i snitt,

fig. 4 viser en utførelsesform med bølgeform på en valse i aksial retning ved på et rør å anbringe et antall valseringer ifølge fig. 2 og 3 ved siden av hverandre, og

fig. 5 viser to samvirkende valser eller valseringer, sett fra siden med en mere spiss form på forhøyningene og fordypningene enn ifølge fig. 2 og 3.

Den i fig. 1 sammen med et stokeranlegg viste oppdelingsmaskin ifølge oppfinnelsen består av oppdelingsvalser 4 resp. 5 som er lagret dreibart og bevegelig i forhold til hverandre i et stativ 16 om aksler 9 og 10. I det viste utførelseseksempel er stativet

16 oppstilt i umiddelbar tilknytning til en matebane 11 i et stokeranlegg med forbrenningsrom 3 anordnet i en kjele. Den ene valse 5 er da lagret om en fast aksel 10, mens den andre valse 4 er lagret i en aksel 9, som er ettergivende opphengt i glidestykker 17 anordnet i hver ende av akselen 9, hvilke glidestykker ved hjelp av fjærer 18 bærer akselens 9 lager og som via en stem-pelstang 19 kan utøve trykk på et stempel i en hydraulisk sylinder 12. Den hydrauliske sylinder 12 er via en ledning 13 forbun-det med en på tegningen ikke vist trykklokke og en på tegningen heller ikke vist avlastningsventil. På denne måte kan et eventuelt mellom valsene innført inkompressibelt fremmedlegeme bringes til å avlaste det hydrauliske trykk slik at valsene føres fra hverandre og fremmedlegemet kan fjernes. Det materiale som til-føres oppdelingsmaskinen i fig. 1 tenkes utgjøres av en trespon-plate 1, som først føres inn under en matevalse 2 som ved hjelp av en aksel 20 er lagret i et glidestykke 21, som i sin tur kan gli oppad og nedad i et stativ 22, hvor det under påvirkning av en fjær 23 og et ratt 24 som påvirker en skrue kan bringes til å la valsen 2 trykke hardere eller - lettere mot et underlag 25, som er opphengt i stativene 16 og 22, og på hvilket underlag sponplaten 1 føres inn. Så snart sponplatens indre kant er blitt ført frem mot valsenes 4 og 5 periferier med disses forhøyninger 6 og fordypninger 7, trekkes platen 1 inn mellom valsene som følge av at disse er innstilt på en viss avstand fra hverandre,

i overensstemmelse med sponplatens 1 tykkelse. Oppdelingsmaskin-ens valser 4 og 5 drives fortrinnsvis over en tannhjulsutveksling, som gir valsene samme periferihastighet over en utveksling til en mindre, fortrinnsvis elektrisk motor, som ikke er vist på tegningen. Effektbehovet for denne drift er ubetydelig. Avstanden mellom valsene velges slik at det innmatede materiale, i dette tilfelle sponplaten 1, lett trekkes inn mellom valsene. På valsenes utmatningsside vil da egnede biter '8 for forbrenning eller forgassing mates ut til stokerens matebane 11. Oppdelingen av platen 1 oppstår ved at forhøyningene 6 og fordypningene 7 er således utformet og avstanden mellom valsene 4 og 5 således valgt at trefiberplaten 1 mellom valsenes forhøyninger 6 og fordypninger 7 bøyes så meget at materialets strekk-, skjær- og/eller trykkbruddstyrke overskrides.

Foruten plateformet eller strimmelformet tre- eller cellulosemateriale kan man også dele opp forkomprimert tre- eller cellulosemateriale, slik som utskudd av tre-, spon- eller fibermateriale, hugst- eller, husholdningsavfalt etc. I dette tilfelle forsyner man - slik det fremgår av fig. la - utbrednings- eller f orkompr imer ingsorganet 2 , 21 , 23, 22 med. en lomme 26 i hvilken-brenselmaterialet f.eks. husholdningsavfall, kan fylles.. Rattet 24 er i dette tilfelle hardere trukket til slik at trykket fra fjæren 23.bringer valsen 2 til å trykke hardt mot underlaget 25. Man får da et forkompaktert materiale 1, som derpå på samme måte som sponplaten 1 føres inn mellom valsene 4, 5 i oppdelingsmaskinen 4, 5, 17, 16..

Som det fremgår av fig. 4 kan oppdelingsvalsene 4 og 5 være sam-mensatt av valseringer 15 som er påskjøvet et rør 14 og som er forsynt med forhøyninger 6 og fordypninger 7. I fig. 4 tenkes syv slike ringer å ha blitt ført sammen til en valse. Valsene lagres så på aksler slik at man får en oppdelingsmaskin av f.eks. det slag som er vist i fig. 1.

Ringene til den i fig. 4 viste valse er nærmere vist i fig. 2, hvor en slik ring er sett fra siden og i fig. 3, hvor en slik ring er vist i snitt langs linjen A-A i fig. 2.

For tynnere og sprødere materiale kan man tenke seg forhøyninger 6 og fordypninger 7 som er mer spist utformet slik som antydet i fig. 5, hvor de to valser 15 er vist i utgangsstilling nær inntil hverandre, mens de ved praktisk drift må føres fra hverandre i overensstemmelse med tykkelsen av det forkompakterte materiale som man har til hensikt å føre inn mellom disse.

Avstanden mellom valsene 4 og 5 tenkes ved oppdelingsmaskinen som er vist i fig. 1 å styres ved hjelp av en hydraulisk sylinder 12 med et stempel, idet hydraulisk væske med passende trykk kan tilføres gjennom ledningen 13. Man kan imidlertid også tenke seg å la innstillingen av valsenes bevegelse i forhold til hverandre skje mekanisk f.eks. ved hjelp av vertikale skruer, som samvirker med muttere anordnet ved begge ender av akselen 9. Be-vegelsen av valsen 4 opp eller ned kan da skje ved hjelp av en elektrisk motor som driver de vertikale skruer.

Ved hydraulisk påvirkning av valsens 4 bevegelse opp og ned kan valsens tilsiktede stilling bestemmes av klosser, mot hvilke valsens glidestykker kan bringes til anlegg. Innstillingen av avstanden mellom valsene 4 og 5 kan på i og for seg kjent måte styres av en for oppdelingsmaskinen anordnet tykkelsesavføler f.eks. en fotocelle.

Når det gjelder oppdeling av kasserte sponplater er det hensiktsmessig å utføre valsene 4, 5 260 cm lange, i overensstemmelse med de produserte sponplaters bredde.

Innstillbarheten av valseavstanden mellom en forhøyningstopp 6

og den andre valses tilsvarende fordypningsbunn eller dalbunn 7, bør i overensstemmelse med forekommende platetykkelser være mellom 4 og 40 mm. Dersom diameteren for valsene fra forhøynings-topp til forhøyningstopp er Dl og diametern fra dalbunn til dalbunn er D2 samt platens tykkelse er t og valsenes akselavstand L, , bør den ønskede avstand ' T .Dl , D2, ,_ -,■_«>

A ^ Dl^+D2 LA - (~2 + —— tg °g altså

LA <t>S <+> ~" 2

En hensiktsmessig konstruksjon av valsene 4, 5 er som nevnt på

et stålrør 14 med f.eks. en ytre diameter på 40 cm å skyve smidde eller støpte valsehjul 15 med en godstykkelse på omkring 2 cm .

og en bredde på 5 - 10 cm, idet valsehjulene kiles fast på stål-røret.

Valsehjulene er forsynt med forhøyninger 6 i form av f .eks. pyramider med grunnflater på 5 x 5 - 10 x 10 cm og en høyde på

5-10 cm.

Hensiktsmessige ytre diametre Dl for valsehjulene 15 er fra 40 - 120 cm.

Avstanden mellonr pyramidene i periferiretningen bestemmes av at avstanden mellom pyramidenes sider bør være større enn den doble sjikttykkelse t .

Det er også gunstig at inntil hverandre liggende valsehjul er forskjøvet en halv pyramidedeling i periferiretningen.

På denne måte fås det i platen et rektangulært eller kvadx-atisk trykkmønster ved hjelp av pyramidetoppene fra to valsehjul med ulikt ordenstall, med et trykkpunkt fra en pyramide på et mellom-liggende valsehjul med likt ordenstall i krysningspunktet mellom to linjer som forbinder hjørnepunktene i rektangelet eller kvadrat-et.

Man får da bruddstykker av platen som vil ha omtrent trekantet form.

Man kan regulere drivmotoren for valsene enten beroende på effektbehovet for forbrennings- eller forgassingsanlegget 3 eller beroende på den materialmengde som tilføres ved utbrednings- eller forkomprimeringsorganet 2, 21, 22. Dersom innmatingen av bren-selmengden overstiger effektbehovet for forbrennings- eller forgassingsanlegget 3, kan overstigende brenselmengde tilføres et mellom maskinen 4, 5, 12, 13 og nevnte anlegg 3 anordnet mellomlager som imidlertid ikke er vist på tegningen. For å lette inn-føringen av det kompakterte brenselmateriale mellom valsene 4 og 5 er det hensiktsmessig å la disse valsers akslers 9 og 10 for-bindelseslinje danne en stump vinkel med materialets innmatningsretning.

Ut fra fremstillings-, vedlikeholds- og driftssynspunkt er det en fordel at valsene er utført som på rør med kilespor påskjøvne ringer av støpegods eller smigods. Man får derved en ytterst enkel og billig fremstilling og en meget robust konstruksjon.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med et par utførelsesformer av denne, kan den imidlertid varieres på vilkår-lig måte innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte ved oppdeling for forbrenning eller forgassing fortrinnsvis i forbindelse med en stoker, av f.eks. forkomprimert eller i og for seg plateformet eller strimmelformet tre-eller celluloseholdig materiale, slik som utskudd av tre-, spon-eller fibermateriale, hugst- eller husholdningsavfall, etc, karakterisert ved at materialet (1) ved denne først føres frem under et mate- og/eller utbrednings- eller forkomprimeringsorgan (valse e.l. (2)) og deretter føres, inn mellom, fortrinnsvis i direkte forbindelse med forbrennings- eller forgassingsstedet (3) i par anordnede, oppdelingsvalser eller ringer (4,5i hvor hver slik valse er forsynt med bølge-, trapes-, pyramide- eller konusformede forhøyninger (6) og fordypninger (7), og valsene (4, 5) i hvert par er således anordnet i forhold'til hverandre at den ene valses (4) forhøyninger (6) både i omkrets-retning og i valsens lengderetning griper delvis inn i den andre valses (5) fordypninger (7), idet valsene (4, 5) er anordnet på en slik avstand fra hverandre at det hovedsakelig plateformede materiale (1) gripes mellom valsene (4, 5) og under passasjen mellom disse bøyes mellom valsenes forhøyninger (6) og fordypninger (7) inntil det oppstår brudd ved overskridelse av materialets strekk-, skjær- og/eller trykkbruddstyrke og materialet i såvel lengde- som tverretning direkte deles opp til biter (8) egnet for forbrenning eller forgassing.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at avstanden mellom valsene (4, 5) er innstillbar og velges slik at i en stilling hvor på den ene valse (4) en for-høyning (6) og på den andre valse (5) en fordypning (7) ligger på en linje mellom de to valsers (4, 5) senteraksler (9, 10) er avstanden mellom den ene valses (4) forhøyning (6) og den andre valses (5) fordypning (7) målt i linjens retning eller parallelt med denne mindre enn det strimmel- eller plateformede materiales (1) tykkelse, hvorved materialet (1) dels gripes mellom valsene (4, 5), dels deles opp i passende biter (8).

3. Spesielt for mating av en forbrennings- eller forgassiiujs-anordning (f.eks. stokeranlegg) beregnet oppdelingsmaskin for forkompaktert eller i og for seg plate- eller strimmelformet tre- eller cellulosemateriale for gjennomførelse av fremgangsmå-ten som angitt 1 krav 1 eller 2, karakterisert ved at denne omfatter minst et valsepar (4, 5) for mottagelse av materialet, hvor hver valse (f.eks. 4) er forsynt med innbyrdes avvekslende forhøyninger (6) og fordypninger (7) hvilke tilsvarer fordypninger (7) resp. forhøyninger (6) på den andre valse (5) i hvert slikt par, som derved drives med samme periferihastighet på de to valser (4, 5)y hvor nevnte forhøyninger (6) og fordypninger (7) såvel langs omkretsen (se fig. 2) som i aksial retning (se fig. 4) har bølge-, trapes-, pyramide eller konusform, hvor forhøyningene (6) på den ene valse (4) griper inn i til disse svarende fordypninger (7) på den korresponderende valse ( 5), hvor avstanden mellom valsene er innstillbar på en slik måte at summen av den ene valses (4) radius opp til en forhøynings (6) topp og den korresponderende valses (5) radius, til denne valses til nevnte forhøyning svarende fordypnings (7) bunn er mindre enn avstanden mellom valsenes senteraksler (9, 10).

4. Oppdelingsmaskin som angitt i krav 3,. karakterisert ved en innstillingsanordning (12) for avstanden mellom valsene (4, 5), hvilken er anordnet for å innstilles slik at den strekning som utgjør forskjellen mellom avstanden L mellom valsenes (4, 5) senteraksler (9, 10) og summen av den ene valses etc. (4) radius • ~— 1 opp til en forhøynings (6) topp og den korresponderende valses radius 2 til denne valses til nevnte forhøy-ning svarende fordypnings- (7) bunn, blir mindre enn det innmatede Dl °2 S3ikts tykkelse tg, eller at LA - (—+ —j) —tg.

5. Oppdelingsmaskin som angitt i krav 4, karakterisert yed at dens innstillingsanordning (12) for avstanden mellom de to valsers (4,5) aksler (9,10) styres mekanisk eller hydraulisk, og at innstillingsanordningen 112) utgjøres av skruer som er anordnet mellom valsenes etc_ lager og som drives av en reverserbar elektrisk motor.

6. Oppdelingsmaskin som angitt i krav 5, karakteri-s e r 4: ved at denne er forsynt med en sikkerhetsan.ordning (13) , som ved innmating av et inkompressibelt fremmedlegeme mellom valsene (4, 5) momentant avlaster det hydrauliske trykk ved hjelp av en avlastningsventil koblet til en trykklokke, id«t trykklokken temporært opptar (via ledningen 3) det overskudd av hydraulisk væske som er fremkalt av det mellom valsene (4, 5) inn-førte fremmedlegeme.

7. Oppdelingsmaskin som angitt i ett eller flere av de fore-gående krav 3-6, karakterisert ved at maskinens valser (4, 5) drives over en utveksling, f.eks. en snekkeut-veksling, ved hjelp av en elektrisk eller hydraulisk motor eller av en forbrenningsmotor med liten effekt og fortrinnsvis høyt turtall i forhold til maskinens (4, 5, 12, 13) oppdelingskapasi-tet.

8. Oppdelingsmaskin som angitt i krav 7, karakteri- .sert ved at drivmotoren reguleres med tanke enten på effektbehovet for forbrennings- eller forgassingsanlegget (3) eller på den materialmengde som tilføres maskinen (4, 5, 12, 13) på .dens mateside, og at i det sistnevnte tilfelle en brenselmengde som eventuelt overstiger effektbehovet for forbrennings- eller forgassingsanlegget (3) tilføres et mellomlager anordnet mellom maskinen (4, 5, 12, 13) og nevnte anlegg. (3).

9. Oppdelingsmaskin som angitt i krav 4, karakterisert ved at valsene etc. (4, 5) er utført som på stålrør (14) med kilespor påskjøvne og fastkilte valseringer (15) av støpegods eller smigods, og at de på stålrøret (14) anbragte valseringer (15) rundt sin periferi er forsynt med forhøyninger (6) i form av pyramider.

10. Oppdelingsmaskin som angitt i krav 9, karakterisert ved at de på stålrøret (14) anbragte valseringer med likt ordenstall er forskjøvet en halv pyramidedeling i forhold til valseringene med ulikt ordenstall.

11. Oppdelingsmaskin som angitt i ett eller flere av kravene

3 - 10, karakterisert ved at va Iseringenes (15) ytre diametre DL ligger innenfor området 40 - 120 cm, deres bredde er fra 5 - 10 cm og pyramidenes høyde mellom 5 og 10 cm.

12. Oppdelingsmaskin som angitt i ett eller flere av kravene 3-9, karakterisert ved at forbindelseslinjen mellom to samhørige valsers aksler (9, 10) danner en stump vinkel med materialets (1) innmatningsretning for derved å lette dets innføring mellom valsene (4, 5) (f.eks..ved innmatingen fra en platestabel).