RU126284U1

RU126284U1 - SINGLE-PRESS MIXER FOR EXTRUDING WOODEN WASTE OF MIXED TREES OF TREES WITH PRODUCTION OF FUEL BRIQUETTES

Info

Publication number: RU126284U1
Application number: RU2012131780/02U
Authority: RU
Inventors: Андрей Николаевич Малышев; Сергей Борисович Худяков; Евгений Константинович Луговцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МДМ-Брикет" (ООО "МДМ-Брикет"); Андрей Николаевич Малышев; Сергей Борисович Худяков
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2013-03-27

Abstract

Конструкция позволяет повысить выход готовой продукции в виде топливных брикетов, изготавливаемых из древесных отходов смешанных пород деревьев, путем снижения количества неспрессованного материала и повышения продольной плотности брикета.The design allows to increase the yield of finished products in the form of fuel briquettes made from wood waste of mixed tree species by reducing the amount of non-pressed material and increasing the longitudinal density of the briquette.

Одношнековый пресс-смеситель для экструдирования древесных отходов смешанных пород деревьев с получением топливных брикетов, включающий раму, на которой смонтирован силовой агрегат, состоящий из маховика привода, главного вала с подшипниковыми опорами, и содержащий приводной смеситель с шнеком, смонтированным на указанных подшипниковых опорах в двухкамерном корпусе с профилирующей матричной головкой с конвективным секционным нагревателем, причем смесительная камера двухкамерного корпуса снабжена штырьковым ворошителем, отличающийся тем, что шнек выполнен в виде соединенных между собой при помощи шпоночного соединения подающего шнека и прессующего трубопрофилирующего шнека, который образован прессующим червяком и конусообразным формирователем трубчатого профиля брикета, при этом прессующий трубопрофилирующей шнек связан с главным валом через подающий шнек хвостовым фиксатором и посредством штревеля путем резьбошпоночного соединения, кроме того, камера картера корпуса снабжена сапуном, главный вал снабжен подшипниковыми опорами в виде плавающего двухрядного роликового подшипника, переднего опорного шарикоподшипника и конического опорного подшипника, кроме того, сальник переднего опорного шарикоподшипника главного вала снабжен технологической крышкой с возможностью бездемонтажного доступа к сальнику переднего опорного шарикоподшипника, кроме того, профилирующая матричная головка выполнена многосекционной, каждая секция которой посредством шпоночного соединения связана с корпусом матричной головки, при этом секция заходного конуса матричной головки соединена в замок типа шип-паз с секцией подающего конуса, которая сопряжена встык с формирующей прессекцией, сопряженной встык через шпонку с двухмодульной калибрующей секцией, модули которой сопряжены встык через шпонку, кроме того, рабочая поверхность профилирующей матричной головки образована восьмигранной призмой и выполнена в виде траверсы с возможностью перемещения вдоль оси главного вала по направляющим, смонтированным в корпусе смесительной камеры, штырьковый ворошитель-дозатор которой снабжен разноплечими рабочими штырями, дно корпуса смесительной камеры оснащено выпускным люком с заслонкой, кроме того, рабочая поверхность профилирующей матричной головки, образованная восьмигранной призмой, выполнена так, что соседние стороны восьмиугольника имеют соотношение длин в интервале (1,75/1-3/1), а радиус описанной окружности в восьмиугольник призмы относится к радиусу описанной окружности формирователя трубчатого профиля шнека как 1,16/1-3/1/, при этом секция заходного конуса матричной головки соединена в замок типа шип-паз с прессекцией, кроме того, конвективный нагреватель выполнен секционным, по меньшей мере, в виде автономных секций, каждая из которых выполнена в форме хомута, части которого соединены между собой горизонтальным шарниром и регулируемым замком, кроме того, силовой агрегат двухкамерного корпуса выполнен в виде сталесварной монолитной конструкции. Single-screw press mixer for extruding wood waste from mixed tree species to produce fuel briquettes, including a frame on which a power unit is mounted, consisting of a drive flywheel, a main shaft with bearing bearings, and comprising a drive mixer with a screw mounted on these bearing supports in a two-chamber a housing with a profiling matrix head with a convective sectional heater, and the mixing chamber of the two-chamber housing is equipped with a pin agitator, distinguishing the fact that the screw is made in the form of a feeding screw connected to each other by means of a key connection and a pressing tube profiling screw, which is formed by a pressing screw and a conical shaper of the briquette tube profile, while the pressing pipe profiling screw is connected to the main shaft through the feeding screw by a tail latch and by means of a plug by means of a threaded connection, in addition, the housing chamber is equipped with a breather, the main shaft is equipped with bearings in the form of a floating two-row about the roller bearing, front thrust ball bearing and tapered thrust bearing; in addition, the front thrust ball bearing of the main shaft is equipped with a technological cover with the possibility of dismounting access to the front thrust ball bearing seal, in addition, the profiling matrix head is multi-sectional, each section of which is connected via keyway connection with the housing of the matrix head, while the section of the inlet cone of the matrix head is connected to a thorn-groove lock with section of the feed cone, which is mated end-to-end with forming compression, mated end-to-end through a key with a two-module calibrating section, the modules of which are mated end-to-end through a key, in addition, the working surface of the profiling matrix head is formed by an octagonal prism and made in the form of a traverse with the ability to move along the axis of the main shaft along rails mounted in the housing of the mixing chamber, the pin agitator-dispenser of which is equipped with multi-working working pins, the bottom of the housing of the mixing chamber It is equipped with an exit hatch with a shutter, in addition, the working surface of the profiling matrix head formed by an octagonal prism is made so that the adjacent sides of the octagon have a length ratio in the interval (1.75 / 1-3 / 1), and the radius of the circumscribed circle is an octagon prisms refers to the radius of the described circumference of the shaper of the tubular profile of the screw as 1.16 / 1-3 / 1 /, while the section of the inlet cone of the matrix head is connected to a thorn-groove lock with compression, in addition, the convective heater is made sectional, at least in the form of autonomous sections, each of which is made in the form of a collar, which parts are interconnected and adjustable horizontal hinge lock furthermore powerplant dual chamber housing is formed as a monolithic structure stalesvarnoy.

Description

Полезная модель относится к устройствам для прессования отходов деревообработки и лесопиления в технологии изготовления экологически чистых топливных брикетов.The utility model relates to devices for pressing waste wood processing and sawmilling in the technology for the production of environmentally friendly fuel briquettes.

Известен пресс-смеситель, предназначенный для изготовления брикетов методом прессования из отходов деревообработки и лесопиления (опилок, стружки, дробленки) различных пород древесины, содержащих в своем составе лигнин, выступающий в качестве связующего вещества (конструкция пресса-смесителя шнекового для брикетирования производства ОАО «Жуковский завод технологического оборудования», Россия, г.Жуков, сайт Интернет: http://www.izto.ru/ 2009). Пресс-смеситель включает корпус пресса, в котором смонтированы шнек и направляемый патрубок, через который проходит загрузка пресса древесными отходами, матрицу, направляющие втулки, электронагревательную спираль, механизм вращения, состоящий из двигателя и клиноременной передачи. Отходы лесозаготовок, лесопиления и деревообработки в виде сухой измельченной древесной массы непрерывно поступают в корпус пресса-смесителя, уплотняются винтовым шнеком и подаются к матрице. Пройдя через матрицу, древесная масса прессуется и приобретает профиль непрерывной брикетной ленты. Для облегчения выхода брикета из сопла пресс-экструдера, лента прогревается до необходимой температуры, а затем охлаждается в контейнере. Несмотря на то, что пресс-смеситель предназначен для производства брикетов из отходов различных пород древесины, он эффективно работает на отходах одной, например, хвойной породы лесов, содержащей большое количество лигнина и смол.Known press mixer, designed for the manufacture of briquettes by pressing from waste wood processing and sawmilling (sawdust, shavings, crushed) of various species of wood containing lignin, which acts as a binder (construction of a screw press mixer for briquetting production of JSC "Zhukovsky technological equipment factory ”, Russia, Zhukov, Internet site: http://www.izto.ru/ 2009). The press mixer includes a press case, in which a screw and a guide pipe are mounted, through which the press is loaded with wood waste, a matrix, guide sleeves, an electric heating spiral, a rotation mechanism consisting of an engine and a V-belt drive. Logging, sawmilling and woodworking waste in the form of dry powdered wood pulp continuously enter the press-mixer housing, are compacted with a screw auger and fed to the matrix. After passing through the matrix, the wood pulp is pressed and acquires the profile of a continuous briquette tape. To facilitate the exit of the briquette from the nozzle of the press extruder, the tape is heated to the required temperature, and then cooled in the container. Despite the fact that the press mixer is designed for the production of briquettes from waste of various types of wood, it works effectively on waste from one, for example, coniferous forest, containing a large amount of lignin and resins.

Недостатком конструкции является низкая производительность при использовании отходов древесины различных пород из-за малой степени гомогенизации прессуемого материала, содержащего разное количество собственных связующих веществ.The disadvantage of the design is the low productivity when using waste wood of various species due to the low degree of homogenization of the pressed material containing different amounts of its own binders.

Известен пресс брикетировочный шнековый, позволяющий повысить дисперсность измельчения продукта (прототип: конструкция пресса брикетирования растительных отходов УБО производства ЗАО "Жаско" г.Волгоград Россия, сайт Интернет: http://www.j asKO.ru 2009). Пресс включает раму, на которой смонтирован силовой агрегат, состоящий из маховика привода, главного вала с подшипниковыми опорами, и содержащий приводной смеситель с шнеком, смонтированным на указанных подшипниковых опорах в двухкамерном корпусе с профилирующей матричной головкой с конвективным секционным нагревателем. Смесительная камера двухкамерного корпуса снабжена штырьковым ворошителем. Указанный пресс эффективно работает на хвойных породах леса, так как сырье однородно и имеет постоянный процент содержания лигнина по всему объему смесителя.Known briquetting screw press, which allows to increase the dispersion of grinding of the product (prototype: design of a briquetting press of plant waste UBO production ZAO "Zhasko" Volgograd Russia, Internet: http: //www.j asKO.ru 2009). The press includes a frame on which a power unit is mounted, consisting of a drive flywheel, a main shaft with bearing bearings, and comprising a drive mixer with a screw mounted on these bearing bearings in a two-chamber housing with a profiling matrix head with a convection sectional heater. The mixing chamber of the two-chamber housing is equipped with a pin agitator. The specified press works effectively on coniferous forests, as the raw materials are uniform and have a constant percentage of lignin throughout the volume of the mixer.

Недостатком данной конструкции является низкий выход топливных брикетов при использовании сырья из смешанных пород деревьев, содержащих разное процентное содержание лигнина. При этом на выходе готовой продукции остается большое количество неспрессованного материала из-за низкой степени гомогенизации по причине разного количества лигнина в разных частях объема прессования. Кроме того, в готовом спрессованном брикете по всему его объему так же содержится разное количество лигнина, что приводит к недостаточной продольной плотности брикета, и к большому количеству брака.The disadvantage of this design is the low yield of fuel briquettes when using raw materials from mixed tree species containing different percentages of lignin. At the same time, a large amount of non-pressed material remains at the output of the finished product due to the low degree of homogenization due to different amounts of lignin in different parts of the pressing volume. In addition, the finished compressed briquette over its entire volume also contains a different amount of lignin, which leads to insufficient longitudinal density of the briquette, and to a large number of defects.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение выхода готовой продукции в виде топливных брикетов, изготавливаемых из древесных отходов смешанных пород деревьев, путем снижения количества неспрессованного материала и повышения продольной плотности брикета.The technical result of the proposed utility model is to increase the yield of finished products in the form of fuel briquettes made from wood waste from mixed tree species by reducing the amount of non-pressed material and increasing the longitudinal density of the briquette.

Технический результат достигается тем, что одношнековый пресс-смеситель для экстру дирования древесных отходов смешанных пород деревьев с получением топливных брикетов включает раму, на которой смонтирован силовой агрегат, состоящий из маховика привода, главного вала с подшипниковыми опорами, и содержащий приводной смеситель с шнеком, смонтированным на указанных подшипниковых опорах в двухкамерном корпусе с профилирующей матричной головкой с конвективным секционным нагревателем, причем смесительная камера двухкамерного корпуса снабжена штырьковым ворошителем, в котором согласно полезной модели, шнек выполнен в виде соединенных между собой при помощи шпоночного соединения подающего шнека и прессующего трубопрофилирующего шнека, который образован прессующим червяком и конусообразным формирователем трубчатого профиля брикета, при этом прессующий трубопрофилирующей шнек связан с главным валом через подающий шнек хвостовым фиксатором и посредством штревеля путем резьбошпоночного соединения, кроме того, камера картера корпуса снабжена сапуном, главный вал снабжен подшипниковыми опорами в виде плавающего двухрядного роликового подшипника, переднего опорного шарикоподшипника и конического опорного подшипника, кроме того, сальник переднего опорного шарикоподшипника главного вала снабжен технологической крышкой с возможностью бездемонтажного доступа к сальнику переднего опорного шарикоподшипника, кроме того, профилирующая матричная головка выполнена многосекционной, каждая секция которой посредством шпоночного соединения связана с корпусом матричной головки, при этом секция заходного конуса матричной головки соединена в замок типа шип-паз с подающей секцией, которая сопряжена встык с формирующей прессекцией, сопряженной встык через шпонку с двухмодульной калибрующей секцией, модули которой сопряжены встык через шпонку, кроме того, профилирующая матричная головка выполнена в виде траверсы с возможностью перемещения вдоль оси главного вала по направляющим, смонтированным в корпусе смесительной камеры, штырьковый ворошитель-дозатор которой снабжен разноплечими рабочими штырями, дно корпуса смесительной камеры оснащено выпускным люком с заслонкой, кроме того, рабочая поверхность профилирующей матричной головки, образована восьмигранной призмой и выполнена так, что соседние стороны восьмиугольника имеют соотношение длин в интервале (1,75/1-3/1), а радиус описанной окружности в восьмиугольник призмы относится к радиусу описанной окружности формирователя трубчатого профиля шнека как 1,16/1-3/1/, кроме того, конвективный нагреватель выполнен секционным в виде автономных секций, каждая из которых выполнена в форме хомута, части которого соединены между собой горизонтальным шарниром и регулируемым замком, кроме того, силовой агрегат двухкамерного корпуса выполнен в виде сталесварной монолитной конструкции.The technical result is achieved by the fact that a single-screw press mixer for extruding wood waste from mixed tree species to produce fuel briquettes includes a frame on which a power unit is mounted, consisting of a drive flywheel, a main shaft with bearing supports, and containing a drive mixer with a screw mounted on these bearings in a two-chamber housing with a profiling matrix head with a convective sectional heater, the mixing chamber of the two-chamber housing abzhena with a pin agitator, in which, according to a utility model, the screw is made in the form of a feeding screw connected to each other by means of a key connection and a pressing tube profiling screw, which is formed by a pressing screw and a cone-shaped shaper of the briquette tube profile, wherein the pressing pipe profiling screw is connected to the main shaft through the feeding shaft the screw with a tail lock and by means of a bolt by means of a threaded connection, in addition, the housing chamber is equipped with a breather, the main shaft is equipped with bearing bearings in the form of a floating double-row roller bearing, front thrust ball bearing and tapered thrust bearing, in addition, the front thrust ball bearing seal of the main shaft is equipped with a technological cover with the possibility of dismounting access to the front thrust ball bearing seal, moreover, the profiling matrix head is multi-sectional, the section of which, by means of a keyway connection, is connected to the housing of the matrix head, while the entry section the head of the matrix head is connected into a thorn-groove lock with a feed section that is butt-joined to a forming pression, butt-joined through a key with a two-module calibrating section, the modules of which are butt-joined through a key, in addition, the profiling matrix head is made in the form of a traverse with the ability to move along the axis of the main shaft along the rails mounted in the housing of the mixing chamber, the pin agitator-doser of which is equipped with different-armed working pins, the bottom of the housing of the mixing chamber is equipped with about the exit hatch with a shutter, in addition, the working surface of the profiling matrix head is formed by an octagonal prism and made so that the adjacent sides of the octagon have a length ratio in the interval (1.75 / 1-3 / 1), and the radius of the circumference described is an octagon of the prism refers to the radius of the described circumference of the shaper of the tubular profile of the screw as 1.16 / 1-3 / 1 /, in addition, the convective heater is made sectional in the form of autonomous sections, each of which is made in the form of a clamp, parts of which are interconnected izontalnym adjustable hinge and lock furthermore powerplant dual chamber housing is formed as a monolithic structure stalesvarnoy.

На фигуре 1 показан общий вид с вертикальным разрезом одношнекового пресса-смесителя, на фигуре 2 - разрез матричного узла.The figure 1 shows a General view with a vertical section of a single-screw press-mixer, figure 2 is a section of the matrix node.

Одношнековый пресс-смеситель для экструдирования древесных отходов смешанных пород деревьев с получением топливных брикетов включает раму, на которой смонтирован силовой агрегат, состоящий из удерживаемого на главном валу 2 при помощи контргайки 37 маховика 1 привода, главный вал 2 снабжен подшипниковыми опорами 3, 4, 5, причем опоры - это плавающий двухрядный роликовый подшипник 3, передний опорный шарикоподшипник 4 и конический опорный подшипник 5. Силовой агрегат пресса содержит приводной смеситель с шнеком, смонтированным на подшипниковых опорах 3, 4, 5 в двухкамерном корпусе 26 с профилирующей матричной головкой с конвективным секционным нагревателем 7. Смесительная камера 24 двухкамерного корпуса снабжена штырьковым ворошителем 6. Для возможности бездемонтажного доступа к сальнику 8 переднего опорного шарикоподшипника 4 сальник 8 снабжен технологической крышкой 9. Для увеличения надежности и долговечности шнека и разгрузки хвостовика главного вала от усилий прессования и динамического воздействия привода главный вал 2 снабжен плавающим двухрядным роликовым подшипником 3, воспринимающим изгибные внешние усилия, и коническим упорным подшипником 5, воспринимающим осевые нагрузки прессования. Прессующий трубопрофилирующий шнек 10 смесителя связан с главным валом 2 через подающий шнек 11 хвостовым фиксатором и посредством штревеля 12 -путем резьбошпоночного соединения, при этом картер 13 снабжен сапуном 14, а профилирующая матричная головка экструдера выполнена в виде траверсы 15, с возможностью перемещения вдоль оси главного вала 2 по направляющим 16, смонтированным в корпусе смесительной камеры 24, штырьковый ворошитель 6 которой снабжен разноплечими рабочими штырями 27, 28. Каждая секция конвективного нагревателя 7 выполнена в форме хомута с регулируемым замком 17. Рабочая поверхность профилирующей матричной головки экструдера образована восьмигранной многосекционной призмой, при этом секция 18 заходного конуса матричной головки соединена в замок 32 типа шип-паз с уплотняющей прессовку подающей секцией 19. Каждая секция 18, 19, 20, 21, 22 матричной головки посредством шпоночного соединения связана с корпусом 23 матричной головки. Подающая секция 19 сопряжена встык с формирующей прессекцией 20, которая в свою очередь соединена встык с двухмодульной калибрующей секцией 21, 22 матричной головки. Дно корпуса смесительной камеры 24 оснащено выпускным люком с заслонкой 25, что позволяет управлять процессом заполнения камеры сырьем, обеспечивает регулировку оптимальной величины усилия экструдирования материала брикета и легкую очистку приемной камеры в режиме самоочистки. Для снижения себестоимости пресса как серийного изделия, повышения жесткости и улучшения ремонтоспособности силовой агрегат матричной головки и двухкамерный корпус 26 выполнен в виде сталесварной монолитной конструкции. Для улучшения подачи и равномерного распределения сырья в смесительной камере 24 и снижения усилия прессования штырьковый ворошитель 6 снабжен разноплечими штырями 27, 28, расположенными друг относительно друга под прямым углом для гомогенизации сырьевой растительной массы в зону подачи и прессования матричной головки. В прессе-смесителе нагреватель 7 выполнен секционным в виде автономных секций 29, 30, 31, каждая из которых выполнена в форме хомута, части которого соединены между собой регулируемым замком 17. Такой конструктив нагревателя обеспечивает возможность прецизионной регулировки температурного поля в зоне деформации прессовки топливного брикета и легкость замены любой секции нагревателя без демонтажа его в целом. Профилирующая матричная головка выполнена многосекционной, каждая секция 18, 19, 20, 21, 22 которой посредством шпоночного соединения связана с корпусом матричной головки, при этом секция 18 заходного конуса матричной головки соединена в замок 32 типа шип-паз с подающей секцией 19, которая сопряжена встык с формирующей прессекцией 20, сопряженной встык через шпонку 33 с двухмодульной калибрующей секцией 21, 22, модули которой сопряжены встык через шпонку 34. В восьмигранной рабочей поверхности профилирующей матричной головки соседние стороны А и Б восьмиугольника имеют соотношение длин в интервале (1,75/1-3/1), а радиус R описанной окружности в восьмиугольник призмы относится к радиусу г описанной окружности формирователя трубчатого профиля шнека как (1,16/1-3/1). Соотношение длин соседних сторон А и Б восьмиугольника в интервале (1,75/1-3/1) выявлено путем математического моделирования и подтверждено экспериментально, при этом при значениях соотношения длин ниже величины нижнего интервала наблюдается снижение плотности брикета и экономическая нерациональность упаковки, вследствие наличия значительной воздушной прослойки между брикетами в упаковке. При значениях соотношения длин сторон А и Б выше величины верхнего интервала наблюдается увеличение усилия прессования брикета, снижение его плотности и экономическая нерациональность упаковки, вследствие наличия значительной воздушной прослойки между брикетами в упаковке. При значениях соотношения радиуса R описанной окружности в восьмиугольник призмы к радиусу г описанной окружности формирователя 36 трубчатого профиля выше величины верхнего интервала наблюдается снижение производительности прессования, а при указанном соотношении ниже значения нижнего интервала наблюдается снижение полезной массы брикета ниже требуемой нормативами. Прессующий трубопрофилирующий шнек 10 образован прессующим червяком 35 и конусообразным формирователем 36 трубчатого профиля брикета.The single-screw press mixer for extruding wood waste from mixed tree species to produce fuel briquettes includes a frame on which a power unit is mounted, consisting of a drive flywheel 1 held on the main shaft 2 with the lock nut 37, the main shaft 2 is equipped with bearing bearings 3, 4, 5 moreover, the bearings are a floating double row roller bearing 3, a front thrust ball bearing 4 and a tapered thrust bearing 5. The press power unit comprises a drive mixer with an auger mounted on bearings x supports 3, 4, 5 in a two-chamber housing 26 with a profiling matrix head with a convective sectional heater 7. The mixing chamber 24 of the two-chamber housing is equipped with a pin agitator 6. For the possibility of dismantling access to the stuffing box 8 of the front support ball bearing 4, the stuffing box 8 is equipped with a technological cover 9. For increase the reliability and durability of the screw and unload the shank of the main shaft from the pressing forces and the dynamic impact of the drive, the main shaft 2 is equipped with a floating double row roller bearing 3, perceiving bending external forces, and a tapered thrust bearing 5, perceiving axial pressing loads. The press pipe-forming screw mixer 10 is connected to the main shaft 2 through the feed screw 11 by a tail catch and by means of a bolt 12 through a threaded connection, while the crankcase 13 is equipped with a breather 14, and the profiling die head of the extruder is made in the form of a beam 15, with the possibility of movement along the axis of the main the shaft 2 along the guides 16 mounted in the housing of the mixing chamber 24, the pin agitator 6 of which is equipped with different-working working pins 27, 28. Each section of the convective heater 7 is made in the form a collar with an adjustable lock 17. The working surface of the profiling die of the extruder is formed by an octagonal multisection prism, and the section 18 of the inlet cone of the die is connected to a tongue-and-groove lock 32 of the pressing section feeding section 19. Each section 18, 19, 20, 21, 22 of the matrix head through keyway connected with the housing 23 of the matrix head. The feeding section 19 is end-to-end coupled to a forming pression 20, which in turn is end-to-end connected to a two-module calibrating section 21, 22 of the matrix head. The bottom of the housing of the mixing chamber 24 is equipped with an outlet hatch with a shutter 25, which allows you to control the process of filling the chamber with raw materials, provides the adjustment of the optimal value of the extrusion force of the briquette material and easy cleaning of the receiving chamber in the self-cleaning mode. To reduce the cost of the press as a serial product, increase rigidity and improve maintainability, the power unit of the matrix head and two-chamber housing 26 is made in the form of a steel-welded monolithic structure. To improve the feed and uniform distribution of raw materials in the mixing chamber 24 and reduce the pressing force, the pin agitator 6 is equipped with different-colored pins 27, 28 located at right angles to each other to homogenize the feedstock in the feed and pressing zone of the matrix head. In the press-mixer, the heater 7 is made sectional in the form of autonomous sections 29, 30, 31, each of which is made in the form of a clamp, the parts of which are interconnected by an adjustable lock 17. Such a heater design allows precise adjustment of the temperature field in the deformation zone of the fuel briquette pressing and ease of replacing any section of the heater without dismantling it altogether. The profiling matrix head is multi-sectional, each section 18, 19, 20, 21, 22 of which is connected via a keyway to the matrix head housing, while the section 18 of the inlet cone of the matrix head is connected to a tongue-and-groove lock 32 with a feeding section 19, which is paired end-to-end with forming pression 20, conjugated end-to-end through key 33 with a two-module calibrating section 21, 22, the modules of which are joined end-to-end through key 34. In the octagonal working surface of the profiling matrix head, adjacent sides A and B are The octagons have a ratio of lengths in the range (1.75 / 1-3 / 1), and the radius R of the circumscribed circle in the octagon of the prism refers to the radius r of the circumscribed circle of the shaper of the tubular profile of the screw as (1.16 / 1-3 / 1). The ratio of the lengths of the adjacent sides A and B of the octagon in the interval (1.75 / 1-3 / 1) was revealed by mathematical modeling and confirmed experimentally, while with values of the ratio of lengths below the lower interval, a decrease in the density of the briquette and economic irrationality of the package, due to significant air gap between briquettes in the package. When the ratio of the lengths of the sides A and B is higher than the upper interval, an increase in the pressing force of the briquette is observed, a decrease in its density and economic irrationality of the package due to the presence of a significant air gap between the briquettes in the package. When the ratio of the radius R of the circumscribed circle to the octagon of the prism to the radius r of the circumscribed circle of the tube shaper 36 is higher than the upper interval, a decrease in pressing performance is observed, and with the indicated ratio below the lower interval, a decrease in the useful mass of the briquette below the required standards is observed. The pressing tube-forming screw 10 is formed by a pressing screw 35 and a conical shaper 36 of the tubular briquette profile.

Пресс работает по следующей технологии. Перед запуском пресса включают систему секционного нагревателя 7 для разогрева рабочих секций 18, 19, 20, 21, 22 матричной головки приводного смесителя и разогрева его до необходимой температуры с учетом особенностей используемого сырья. Разогрев приводного смесителя до заданных температур ввиду мощности используемых нагревателей занимает не более 30 минут.По достижении заданной температуры, которая в дальнейшем поддерживается автоматически, запускается главный двигатель пресса-смесителя, включают ворошитель 6 и через систему дозирования начинается подача сырья в смесительную камеру 24 корпуса 26 в зону подающего шнека 11. Подающий шнек 11 перемещает сырье в зону прессующего трубопрофилирующего шнека 10, который в конечном итоге доставляет сырье в зону прессования, запрессовывая своим последним витком сырье в формирующую прессекцию 20. Подающая секция 19 при этом компенсирует вращательное движение сырья, обеспечивая его плавную равномерную подачу в зону прессования. В зоне формирующей прессекции 20 при высоком давлении происходит формирование брикета в плотную массу, которая, проходя далее черезкалибрующие секции 21, 22, приобретает окончательную форму и выходит из канала прессования в виде непрерывного трубопрофильного рукава со сквозным внутренним отверстием. Отверстие образуется за счет обтекания сформирований массой конусообразным формирователем 36 трубчатого профиля брикета и служит для отвода избыточных газов, возникающих при прессовании. В дальнейшем наличие отверстия в брикете способствует улучшению условий горения полученного топлива и повышает его теплоотдачу в единицу времени. По выходу готового рукава брикета из пресса брикет торцуется, например, дисковой пилой совместимой с движением осевой подачи брикета в заданный размер и упаковывается. Форма граней брикета снижает усилие прессования и позволяет производить его упаковку в компактные плотные пачки удобные для транспортировки, складирования и использования потребителем.The press works according to the following technology. Before starting the press, a sectional heater 7 system is included for heating the working sections 18, 19, 20, 21, 22 of the matrix head of the drive mixer and heating it to the required temperature, taking into account the characteristics of the raw materials used. It takes no more than 30 minutes to warm up the drive mixer to the set temperature due to the power of the heaters used. When the set temperature is reached, which is subsequently maintained automatically, the main engine of the press mixer is started, the agitator 6 is turned on and the feed begins to feed into the mixing chamber 24 of the housing 26 into the zone of the feed screw 11. The feed screw 11 moves the raw materials into the zone of the pressing tube-forming screw 10, which ultimately delivers the raw materials to the pressing zone, ovyvaya its last turn raw materials into the shaping pressektsiyu 20. A delivery section 19 thus compensates for the rotational movement of raw material, ensuring its smooth uniform feed into the nip. In the zone of forming compression 20 at high pressure, the briquette is formed into a dense mass, which, passing further through the calibrating sections 21, 22, acquires the final shape and leaves the pressing channel in the form of a continuous tube-shaped sleeve with a through inner hole. The hole is formed due to the flow of mass around the formations with a cone-shaped shaper 36 of the tubular briquette profile and serves to remove excess gases arising from pressing. In the future, the presence of holes in the briquette improves the combustion conditions of the resulting fuel and increases its heat transfer per unit time. At the exit of the finished briquette sleeve from the press, the briquette is truncated, for example, with a circular saw compatible with the movement of the axial feed of the briquette to a predetermined size and packaged. The shape of the faces of the briquette reduces the pressing force and allows it to be packaged in compact dense packs convenient for transportation, storage and use by the consumer.

Технология прессования брикета происходит по следующей схеме. Смесь или монофракции растительного сырья подают в смесительную камеру 24. Монофракции твердого сырья, попадая в рабочую зону, образованную вращающимися шнеками 11 и 10, стенками смесительной камеры 24 и матричной головки, совершают вращательно-поступательное движение вокруг горизонтальной оси шнеков 11, 10 и вокруг собственного центра массы каждой частицы сырья. В смесителе прессуемый материал по винтовым каналам шнека уплотняется, нагревается, прессуется и формуется путем выдавливания экструдирования через профилирующую матричную головку. В результате такой кинематики частицы сырья не только приводятся в многократное соударение друг с другом через мгновенные интервалы времени, измеряемые в миллисекундах. Разрушение происходит в результате накопления точечных нерелаксируемых дефектов в материале частиц, их диффузии к исходным разупорядоченным областям. После достижения разупорядоченной областью определенных пороговых размеров, происходит разрушение материала частиц твердого сырья. Под действием сил осевого давления от шнеков 11 и 10, которые в определенные временные промежутки становятся преобладающими, смесь подтягивается в зону формования брикета. При этом происходит выделение из смеси тонкодисперсных и грубодисперсных частиц, которые под действием фрикционных сил перемещаются в рабочую зону калибровочного участка. Кроме того, интенсификации разделения смеси на тонкодисперсную и грубодисперсную фракции способствует взаимодействие смеси с формообразующим участком матричного узла, копируя его форму. Новая кинематика, образованная вращающимися шнеками 10 и 11 и стенками смесительной камеры 24, способствует не только активации гомогенизации формообразования композиционной смеси, но в результате такой кинематики значительно снижается процесс налипания смеси на рабочие поверхности шнеков 11, 10, стенки смесительной камеры 24 и внутренней поверхности матричной головки.The briquette pressing technology occurs according to the following scheme. A mixture or monofractions of plant materials is fed into the mixing chamber 24. Monofractions of solid raw materials, falling into the working area formed by the rotating screws 11 and 10, the walls of the mixing chamber 24 and the matrix head, perform a rotational-translational movement around the horizontal axis of the screws 11, 10 and around their own the center of mass of each particle of raw materials. In the mixer, the extruded material is compressed, screwed, heated, pressed and molded by extruding extruding through the profiling die head through the screw channels of the screw. As a result of such kinematics, the raw material particles are not only brought into multiple collisions with each other at instantaneous time intervals, measured in milliseconds. The destruction occurs as a result of the accumulation of point unrelaxable defects in the material of the particles, their diffusion to the initial disordered regions. After the disordered region reaches a certain threshold size, the material of the particles of solid raw materials is destroyed. Under the action of axial pressure forces from the screws 11 and 10, which become predominant at certain time intervals, the mixture is pulled into the briquette molding zone. In this case, fine particles and coarse particles are released from the mixture, which, under the influence of frictional forces, move to the working area of the calibration section. In addition, the intensification of the separation of the mixture into fine and coarse fractions contributes to the interaction of the mixture with the forming portion of the matrix node, copying its shape. The new kinematics formed by the rotating screws 10 and 11 and the walls of the mixing chamber 24, not only promotes the activation of homogenization of the formation of the composite mixture, but as a result of such kinematics, the adhesion of the mixture to the working surfaces of the screws 11, 10, the walls of the mixing chamber 24 and the inner surface of the matrix is significantly reduced heads.

Заявленная полезная модель позволяет улучшить качество композиционной продукции за счет повышения степени ее гомогенизации, что превосходит известные аналоги. Новая конструкция пресса-смесителя топливных брикетов отличается от рассмотренных выше наличием дешевой сталесварной мощной конструкции корпуса, способного выдерживать практически предельные нагрузки возникающие как в режимах штатной работы, так и внештатных ситуациях, что обеспечивает высокую надежность и долговечность пресса. Наличие плавающе-упорной подшипниковой группы 3, 4, 5 также способствует этим факторам и одновременно существенно расширяет область применения пресса в части использования различных видов сырья и снижает требования к его подготовке. Высокая мощность системы электроподогрева экструдера обеспечивает быстроту ввода пресса в рабочий режим и позволяет управлять температурой в широком диапазоне, настраивая пресс на различные виды сырья и условия эксплуатации. Разделение системы подачи сырья, состоящей из подающего шнека 11 и конусообразного формирователя 36 трубчатого профиля брикета обеспечивает простоту их обслуживания, упрощает ремонт рабочего шнека, повышает срок его службы, обеспечивает снижение затрат на рабочий инструмент (шнеки) в процессе их изготовления и эксплуатации. Сечение подающей и формирующей частей матричной головки обеспечивает получение восьмигранного брикета, что является наиболее оптимальным как с точки зрения производительности, так и с точки зрения условий складирования и упаковки готовой продукции. Геометрия формирующей части сбалансирована в единое целое и позволяет достигать максимальной производительности процесса и высокого качества (плотности) готового продукта независимо от вида используемого сырья. Наличие системы отвода головки экструдера повышает удобство в работе и сокращает время переналадки оборудования.The claimed utility model allows to improve the quality of composite products by increasing the degree of homogenization, which exceeds the known analogues. The new design of the fuel briquette blender press differs from those discussed above in the presence of a cheap steel-welded powerful casing design that can withstand almost extreme loads arising both in normal operation and in emergency situations, which ensures high reliability and durability of the press. The presence of a floating thrust bearing group 3, 4, 5 also contributes to these factors and at the same time significantly expands the scope of the press in terms of the use of various types of raw materials and reduces the requirements for its preparation. The high power of the electric heating system of the extruder ensures the speed of putting the press into operation and allows you to control the temperature in a wide range, adjusting the press to various types of raw materials and operating conditions. The separation of the feed system consisting of a feed screw 11 and a cone-shaped shaper 36 of the tubular briquette profile provides ease of maintenance, simplifies repair of the working screw, increases its service life, and reduces the cost of the working tool (screws) during their manufacture and operation. The cross section of the feeding and forming parts of the matrix head provides an octagonal briquette, which is the most optimal both in terms of productivity and in terms of storage and packaging of finished products. The geometry of the forming part is balanced into a single whole and allows you to achieve maximum process performance and high quality (density) of the finished product, regardless of the type of raw material used. The presence of a system for removing the extruder head increases the convenience in operation and reduces the time for equipment retooling.

Claims

Single-screw press mixer for extruding wood waste from mixed tree species to produce fuel briquettes, comprising a frame on which a power unit is mounted, consisting of a drive flywheel, a main shaft with bearing bearings and a drive mixer with a screw mounted on these bearing supports in a two-chamber housing with a profiling matrix head with a convective sectional heater, and the mixing chamber of the two-chamber housing is equipped with a pin agitator, characterized in that the auger is made in the form of a feeding auger and a pressing tube profiling screw connected to each other by a key connection, which is formed by a pressing screw and a conical shaper of the tubular briquette profile, while the pressing pipe profiling screw is connected to the main shaft through the feeding screw by means of a tail lock and a sling through a keyway connection, the housing chamber of the two-chamber housing is equipped with a breather, the main shaft of the power unit is equipped with bearing bearings in the form of floating a double row roller bearing, a front thrust ball bearing and a tapered thrust bearing, the front axle ball bearing gland of the main shaft being provided with a technological cover to allow dismountable access to said stuffing box, the profiling matrix head is multi-sectional, each section of which is connected via a keyway to the housing of the said matrix head moreover, the section of the inlet cone of the profiling matrix head is connected in a lock type and a tongue-and-groove with its feed section, which is mated end-to-end with a forming press section, mated end-to-end by means of a dowel with a two-module calibrating section, the modules of which are mated end-to-end by means of a dowel, while the profiling matrix head is made in the form of a traverse having the ability to move along the axis of the main shaft along the guides mounted in the housing of the mixing chamber of the two-chamber housing, the pin agitator-dispenser of which is equipped with different-armed working pins, and the bottom of the housing of the mixing chamber is equipped with but with an exit hatch with a shutter, while the working surface of the profiling matrix head is formed by an octagonal prism, the ratio of the lengths of the adjacent sides of the octagon of which is in the range of 1.75 / 1-3 / 1, and the ratio of the radius of the circle circumscribed around the octagon of the prism to the radius of the circumference of the cone-shaped former the tubular profile of the screw is 1.16 / 1-3 / 1, while the convective heater is made sectional in the form of autonomous sections, each of which is made in the form of a clamp, parts of which are connected s between a horizontal joint and an adjustable lock and chamber housing is formed as a monolithic structure stalesvarnoy.