RU2527998C1 - Press granulator with flat die - Google Patents
Press granulator with flat die Download PDFInfo
- Publication number
- RU2527998C1 RU2527998C1 RU2013106371/05A RU2013106371A RU2527998C1 RU 2527998 C1 RU2527998 C1 RU 2527998C1 RU 2013106371/05 A RU2013106371/05 A RU 2013106371/05A RU 2013106371 A RU2013106371 A RU 2013106371A RU 2527998 C1 RU2527998 C1 RU 2527998C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- section
- rollers
- height
- die
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Glanulating (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для приготовления гранулированных продуктов и может быть использовано при изготовлении топливных брикетов из опилок и растительных отходов (пеллеты), комбикормов, из зерновых культур и пищевых отходов, гранул из отходов пивоварения, бытового мусора и дробленых автопокрышек.The invention relates to devices for the preparation of granular products and can be used in the manufacture of fuel briquettes from sawdust and vegetable waste (pellets), animal feed, from grain crops and food waste, granules from brewing waste, household garbage and crushed tire covers.
Известно устройство для гранулирования пластифицированных материалов, содержащее корпус, плоскую горизонтальную перфорированную матрицу, ролики, жестко закрепленные на вертикальном валу [DE 570726, 1933]. A device for granulating plasticized materials, comprising a housing, a flat horizontal perforated matrix, rollers, rigidly mounted on a vertical shaft [DE 570726, 1933].
Недостатком известного устройства является сложность переработки на нем в гранулы дисперсных промышленных и бытовых отходов, которые характеризуются большой химической и физической неоднородностью, нестабильностью температурных параметров перехода этих материалов в пластифицированное состояние. В результате такой переработки получаются гранулы, неоднородные по составу и соответственно имеющие низкую технологическую прочность. Кроме того, жесткое крепление роликов на центральном валу при попадании в перерабатываемый продукт инородных предметов (гайки, болты, камни) приводит к поломке рабочих органов. Таким образом, жесткий контакт роликов с решеткой снижает надежность и срок службы рабочих органов.A disadvantage of the known device is the difficulty of processing it into granules of dispersed industrial and household waste, which are characterized by a large chemical and physical heterogeneity, instability of the temperature parameters of the transition of these materials to a plasticized state. As a result of such processing, granules are obtained that are heterogeneous in composition and, accordingly, have low technological strength. In addition, the hard mounting of the rollers on the central shaft when foreign objects (nuts, bolts, stones) get into the processed product leads to breakage of the working bodies. Thus, the hard contact of the rollers with the grill reduces the reliability and service life of the working bodies.
Аналогом предлагаемого изобретения является гранулятор с плоской матрицей, выпускаемый немецкой фирмой AMANDUS KAHLE (http://www.akahle.de, http://info@amandus.akahle.de). Данный гранулятор состоит из разъемного корпуса, в средней части которого размещена неподвижная перфорированная плоская матрица. Над ней размещаются два или три ролика, которые движутся по поверхности матрицы, продавливая сырье через ее каналы. Ролики укреплены на вертикальном приводном валу и связаны с приводом, размещенным снизу. В рассматриваемом грануляторе крутящий момент передается на вал через червячный редуктор, а в результате продавливания сырья роликами происходит его послойная и порционная запрессовка в каналы. После прохождения ролика над каналами материал в них уплотняется, а затем в каналы поступает следующая порция продукта. Для предотвращения повреждения решетки, в случае попадания на нее инородного тела, приводной вал сверху снабжен гидроупором, что также позволяет регулировать зазор между прокатывающим роликом и решеткой. Загрузка сырья в данном грануляторе происходит через патрубок загрузки, а выгрузка гранул через патрубок выгрузки.An analogue of the invention is a flat matrix granulator manufactured by the German company AMANDUS KAHLE (http://www.akahle.de, http: //info@amandus.akahle.de). This granulator consists of a detachable casing, in the middle of which there is a stationary perforated flat matrix. Two or three rollers are placed above it, which move along the surface of the matrix, forcing raw materials through its channels. The rollers are mounted on a vertical drive shaft and are connected to the drive located below. In the granulator under consideration, the torque is transmitted to the shaft through a worm gear, and as a result of the forcing of the raw materials by the rollers, it is layered and portioned into the channels. After the roller passes over the channels, the material is compacted in them, and then the next portion of the product enters the channels. To prevent damage to the lattice, in the event of a foreign body falling onto it, the drive shaft is equipped with a hydraulic seal on top, which also allows you to adjust the gap between the rolling roller and the lattice. The loading of raw materials in this granulator occurs through the loading pipe, and the unloading of granules through the discharge pipe.
Недостатком описанного аналога является трудность гранулирования промышленных и бытовых отходов, которые характеризуются большой химической и физической неоднородностью, полидисперсным гранулометрическим составом. Продавливание таких продуктов через цилиндрические каналы матрицы требуют больших удельных давлений прессования. Выходящие из каналов гранулы имеют низкую прочность, и при этом образуется много просыпи (несгранулированных фракций). Кроме того, подготовка однородного вторичного сырья со стабильными технологическими параметрами является сложным технологическим и энергоемким процессом, который включает в себя стадии дробления, помола, обработки паром и вводом добавок связующего и усреднения утилизируемого продукта по грансоставу.The disadvantage of the described analogue is the difficulty of granulating industrial and household waste, which are characterized by a large chemical and physical heterogeneity, polydisperse particle size distribution. Squeezing such products through the cylindrical channels of the matrix requires high specific pressures. The granules emerging from the channels have low strength, and a lot of spillage (non-granular fractions) is formed. In addition, the preparation of homogeneous secondary raw materials with stable technological parameters is a complex technological and energy-intensive process, which includes the stages of crushing, grinding, steam treatment and adding binder additives and averaging the utilized product over the composition.
Недостатком известного устройства являются также повышенные энергозатраты, вызванные близким размещением роликов относительно друг друга. На поверхности ролика образуется избыточная масса материала, на которую расходуется дополнительная энергия. Кроме того, размеры матрицы и формующих каналов конструктивно не увязаны с характеристиками прокатывающих роликов. К тому же нижнее размещение привода может привести к его запыленности и соответственно ухудшению его работоспособности.A disadvantage of the known device is also increased energy consumption caused by the close placement of the rollers relative to each other. An excess mass of material is formed on the surface of the roller, which consumes additional energy. In addition, the dimensions of the matrix and forming channels are not structurally related to the characteristics of the rolling rollers. In addition, the lower placement of the drive can lead to dustiness and, accordingly, to a deterioration in its performance.
Для повышения качества гранул в другом известном изобретении [SU 1407441, A01F 15/00, В30В 3/06, 1976] предлагается матрица пресс-гранулятора, где используется двухфазное прессование. Каналы данной матрицы имеют переменное сечение. В таком канале при прессовании создаются усилия противодействия за счет сил трения порошкообразного материала на внутренней поверхности канала и соответствующим профилированием его очертаний. Формующая часть прессовального канала матрицы выполнена в виде круговой бочки для двух сопряженных по большому основанию конусных поверхностей. При этом длина канала условно делиться на пять зон, проходя через которые материал дополнительно уплотняется, затем происходит повторная подпрессовка до формы сечения калибрующей зоны. Недостатком данной матрицы с такими каналами является высокая сложность изготовления и необходимость дополнительной подготовки материала до мелкодисперсного состояния.To improve the quality of the granules, another known invention [SU 1407441,
Наиболее близким из известных устройств является устройство для гранулирования пастообразных материалов, которое содержит корпус с установленными в нем плоской горизонтальной решеткой и валками, укрепленными на вертикальном приводном валу с помощью втулки и упругого элемента, при этом упругий элемент выполнен в виде рессоры, жестко закрепленной во втулке и шарнирно соединенной с валками. Рессора расположена в пазу, выполненном во втулке, и жестко закреплена во втулке с помощью торцовой пластины и болтового соединения (SU 975050, B01J 2/20, 1982). В известном устройстве установлена перфорированная плоская матрица, так называемая плоская горизонтальная решетка с профилированными каналами, прокатывающие ролики, укрепленные на вертикальном приводном валу, а также патрубки для загрузки исходного сырья и выгрузки гранул. Втулка в данном устройстве посажена на вал, который зафиксирован в подшипниковом узле верхней опоры и связан посредством муфты с валом мотор-редуктора.The closest known device is a device for granulating pasty materials, which contains a housing with a flat horizontal grill installed therein and rolls mounted on a vertical drive shaft with a sleeve and an elastic element, while the elastic element is made in the form of a spring rigidly fixed in the sleeve and pivotally connected to the rolls. The spring is located in the groove made in the sleeve and is rigidly fixed in the sleeve using the end plate and bolt connection (SU 975050,
Недостатком известного устройства является выполнение в матрице каналов цилиндрической формы, что отражено в чертежах известного устройства. Такая форма каналов обеспечивает лишь формование гранул с малой плотностью и прочностью. При использовании данного устройства увеличение прочности гранул достигается только после сушки полученных гранул. Это соответственно увеличивает энергозатраты на их изготовление. Кроме того, при гранулировании неоднородных материалов или растительных отходов на известном устройстве их предварительно подвергают измельчению, механоактивации и обрабатывают паром до температуры 150-200°С или вводят связующее. Такое целенаправленное воздействие приводит к изменению реологических свойств сырья, делает его вязкопластичным и обработанный материал теряет сыпучесть и частично завальцовывается в отверстия матрицы. При этом подготовка однородного вторичного сырья со стабильными технологическими параметрами является энергоемким и дорогостоящим процессом.A disadvantage of the known device is the implementation in the matrix of channels of a cylindrical shape, which is reflected in the drawings of the known device. This shape of the channels provides only the molding of granules with low density and strength. When using this device, an increase in the strength of the granules is achieved only after drying the obtained granules. This accordingly increases the energy consumption for their manufacture. In addition, when granulating inhomogeneous materials or plant wastes on a known device, they are preliminarily crushed, mechanically activated and treated with steam to a temperature of 150-200 ° C or a binder is introduced. Such a targeted effect leads to a change in the rheological properties of the raw material, makes it viscoplastic, and the processed material loses its flowability and partially rolls into the holes of the matrix. At the same time, the preparation of homogeneous secondary raw materials with stable technological parameters is an energy-intensive and expensive process.
Целью создания предлагаемого изобретения является разработка устройства - прессового гранулятора для получения гранулированного материала с повышенной прочностью и плотностью из физически и химически неоднородного сырья из промышленных и бытовых отходов с нестабильными технологическими параметрами при пониженном давлении прессования.The aim of the creation of the present invention is to develop a device - a press granulator for producing granular material with increased strength and density from physically and chemically heterogeneous raw materials from industrial and household waste with unstable technological parameters at a reduced pressing pressure.
Предлагаемый прессовый гранулятор с плоской матрицей содержит корпус с установленными в нем перфорированной матрицей с профилированными каналами, прокатывающие ролики, укрепленные на вертикальном приводном валу посредством втулки с упругим элементом, и патрубки для загрузки исходного сырья и выгрузки гранул, причем матрица выполнена разъемной из двух скрепленных между собой перфорированных дисков с пазами в нижнем диске и снабжена гибкими нагревательными элементами, установленными в пазах в кольцевой зоне матрицы по дуге с радиусом (Rвнеш+Rвн)/2, где Rвнеш, Rвн - внешний и внутренний радиусы кольцевой перфорированной зоны матрицы, при этом в верхнем диске матрицы профилированные каналы выполнены цилиндрическими, а в нижнем - канал выполнен в виде двух конических и одного цилиндрического калибрующего участка, при этом на первом участке угол раскрытия конуса 2α находиться в пределах 2÷5 градусов, его высота h1 составляет (1,5÷2,5) D0, где D0 - диаметр калибрующего цилиндрического участка высотой h2, высота калибрующего участка выбирается из соотношения h2/D0=(0,1÷1), a третий конический участок выполнен с углом раскрытия конуса 2β в пределах 2÷5 градусов с высотой h3=(0,4÷0,6)D0 и при этом диаметр входного канала равен Dвх=(0,7÷0,9)D1.The proposed flat pellet press granulator comprises a housing with a perforated matrix installed therein with profiled channels, rolling rollers mounted on a vertical drive shaft by means of a sleeve with an elastic element, and nozzles for loading feedstock and unloading granules, the matrix being made detachable from two fastened between perforated disks with grooves in the lower disk and equipped with flexible heating elements installed in the grooves in the annular zone of the matrix along an arc with a radius (R ext + R ext) / 2 where R ext, R ext - external and internal radii of the annular perforated matrix zone with a matrix of the profiled channels of the upper disc are cylindrical, and the bottom - the channel is formed by two conical and one cylindrical of the calibrating section, while in the first section, the opening angle of the cone 2α is within 2 ÷ 5 degrees, its height h 1 is (1,5 ÷ 2,5) D 0 , where D 0 is the diameter of the calibrating cylindrical section with a height of h 2 , height sizing portion is selected from the ratio h 2 / D 0 = (0,1 ÷ 1), a third to matic portion is formed with a cone angle 2β disclosure within the 2 ÷ 5 degrees with a height h 3 = (0,4 ÷ 0,6) D 0 and wherein the inlet diameter D equal to Rin = (0,7 ÷ 0,9) D 1 .
При количестве в прессовом грануляторе роликов, равном трем, соотношение между диаметрами роликов и матрицы составляет 0,2÷0,5, а при четырех роликах - 0,1÷0,4.When the number of rollers in the press granulator is three, the ratio between the diameters of the rollers and the matrix is 0.2 ÷ 0.5, and with four rollers - 0.1 ÷ 0.4.
Предлагаемое устройство существенно отличается от прототипа конструкцией матрицы, которая выполнена разъемной и состоящей из двух скрепленных между собой перфорированных дисков с пазами и снабжена гибкими нагревательными элементами. Существенными признаками устройства являются и экспериментально подобранные числовые соотношения конструкционных элементов устройства: угла раскрытия конуса 2α, который находится в пределах 2÷5 градусов, величины h1, составляющей (1,5÷2,5)D0, соотношения h2/D0=(0,1÷1), угла раскрытия конуса 2β в пределах 2÷5 градусов с высотой h3=(0,4÷0,6)D0 и диаметра входного канала, равного Dвх=(0,7÷0,9)D1.The proposed device differs significantly from the prototype in the matrix design, which is detachable and consisting of two perforated disks with grooves fastened together and equipped with flexible heating elements. The essential features of the device are experimentally selected numerical ratios of the structural elements of the device: the opening angle of the cone 2α, which is within 2 ÷ 5 degrees, the value of h 1 , component (1,5 ÷ 2,5) D 0 , the ratio h 2 / D 0 = (0,1 ÷ 1), the opening angle of the cone 2β within 2 ÷ 5 degrees with a height h 3 = (0,4 ÷ 0,6) D 0 and the diameter of the input channel equal to D I = (0,7 ÷ 0 , 9) D 1 .
Основным преимуществом предлагаемого устройства является увеличение плотности гранулы при ее движении через каналы матрицы. При нагреве матрицы установленным в ней нагревательным элементом происходит деструкция компонентов сырья с образованием жидкой пластифицирующей фазы. Благодаря совокупности заявленных существенных признаков сырье при прохождении через профилированный канал переходит из сыпучего состояния в сыпуче-пластичное. При этом изменяются реологические свойства сырья, что позволяет снизить удельное давление прессования при его прокатке через матрицу с каналами переменного сечения с заявленными геометрическими соотношениями. При нагреве матрицы с установленным в ней нагревательным элементом происходит деструкция компонентов сырья с образованием жидкой пластифицирующей фазы, что позволяет снизить удельное давление прессования при его прокатке через матрицу с каналами переменного сечения с заявленными геометрическими соотношениями.The main advantage of the proposed device is an increase in the density of the granule during its movement through the channels of the matrix. When the matrix is heated by the heating element installed in it, the destruction of the components of the raw material occurs with the formation of a liquid plasticizing phase. Due to the totality of the declared essential features, the raw material passes through the profiled channel from a loose state to a loose-plastic state. In this case, the rheological properties of the raw material are changed, which makes it possible to reduce the specific pressing pressure during its rolling through a matrix with channels of variable cross section with the stated geometric ratios. When the matrix is heated with a heating element installed in it, the components of the raw material are degraded with the formation of a liquid plasticizing phase, which reduces the specific pressing pressure when rolling through a matrix with channels of variable cross section with the stated geometric ratios.
На фиг.1 изображен общий вид заявляемого гранулятора; на фиг.2 - разрез А-А (схема размещения нагревательных элементов); на фиг.3 - разрез В-В (конструкция матрицы и каналов); на фиг.4 - вид С (разрез цилиндроконического канала); на фиг.5 - схема размещения роликов на матрице; на фиг.6 - схема взаимодействия ролика со слоем сырья.Figure 1 shows a General view of the inventive granulator; figure 2 is a section aa (layout of the heating elements); figure 3 is a section bb (the design of the matrix and channels); figure 4 is a view of C (section of a cylinder-conical channel); figure 5 - layout of the rollers on the matrix; figure 6 is a diagram of the interaction of the roller with a layer of raw materials.
Предлагаемый гранулятор состоит из корпуса 1, опорной обечайки 2, закрепленной между ними матрицей 3, над матрицей размещены три ролика 4, смонтированных на втулке 5, соединенной с приводным валом 6. Во втулке 5 размещен упругий элемент в виде пружины 7, установленной под нижнем торцом приводного вала 6. Вал 6 зафиксирован в подшипниковом узле 8 опоры 9 и связан посредством муфты 10 с приводом 11. В верхней части гранулятора установлены патрубки загрузки сырья 12, смотровые люки 13, а в нижней части - патрубки выгрузки гранул 14. Гранулятор установлен на опорной юбке 15, в которой размещен транспортер (на чертеже не показан) для подачи готовых гранул на упаковку.The proposed granulator consists of a housing 1, a supporting
Гранулятор работает следующим образом. Вертикальный вал 6 вращается от привода 11 и через втулку 5 приводит в движение ролики 4. Перерабатываемое сырье подается через загрузочные патрубки 12 в корпус 1 на матрицу 3 в пространство между вращающимися роликами 4, образуя слой заданной толщины. Ролики 4 продавливают сырье через каналы 1 нагретой матрицы 3 (фиг.3). Гранулирование проходит в режиме проходного прессования и за счет пластификации исходного сырья. При продвижении через профилированный канал образуются прочноплотные гранулы. Эти гранулы выгружаются через патрубки 14 на транспортер.The granulator works as follows. The
Совокупность заявленных признаков была проверена при гранулировании древесных опилок при различных температурах нагрева матрицы от 85 до 180 градусов Цельсия. При этом с увеличением температуры нагрева до 120÷180°С давление прессования уменьшалось с 100 до 55 МПа.The totality of the claimed features was verified by granulating wood sawdust at various matrix heating temperatures from 85 to 180 degrees Celsius. In this case, with an increase in the heating temperature to 120–180 ° C, the pressing pressure decreased from 100 to 55 MPa.
Время прохождения пластифицированного сырья через канал матрицы для различных материалов составляло 5-10 секунд. Исходя из этого общая толщина матрицы hобщ (фиг.4) определяется из условия нагрева материала при его прохождении через канал до t=85÷180°C в зависимости от типа материала. При этом необходимо также учитывать критическую скорость вращения вала гранулятора (особенно для матриц большого диаметра). При скорости вращения вала выше критической загружаемое сырье отбрасывается роликами к обечайке гранулятора. Поэтому критическая частота оборотов вала определяется по зависимостиThe transit time of plasticized raw materials through the channel of the matrix for various materials was 5-10 seconds. Based on this, the total thickness of the matrix h total (Fig. 4) is determined from the condition of heating the material when it passes through the channel to t = 85 ÷ 180 ° C, depending on the type of material. It is also necessary to take into account the critical rotation speed of the granulator shaft (especially for large-diameter dies). When the shaft rotation speed is above critical, the feedstock is discarded by rollers to the granulator shell. Therefore, the critical shaft speed is determined by the dependence
n≥10(f/R)1/2 , n≥10 (f / R) 1/2 ,
где f - коэффициент трения между материалом и роликом; R - радиус окружности катания роликов гранулятора.where f is the coefficient of friction between the material and the roller; R is the radius of the rolling circle of the granulator rollers.
Так как критическая скорость вращения зависит от многих факторов, то на практике для каждого материала и конструктивного исполнения роликов эту скорость определяют экспериментально.Since the critical rotation speed depends on many factors, in practice for each material and the design of the rollers this speed is determined experimentally.
С другой стороны для заданных режимных параметров гранулятора существует определенное количество материала, которое может быть захвачено роликом и сгранулировано через канал матрицы. То есть втягивающие силы трения должны быть больше выталкивающих. Это происходит при определенной высоте слоя материала hc, который может быть захвачен роликом диаметром D, и соответствующих углах захвата αз и формования αф (фиг.6). Тогда предельная высота слоя материала, захваченная роликом, равнаOn the other hand, for given operating parameters of the granulator, there is a certain amount of material that can be captured by a roller and granulated through a matrix channel. That is, the pulling forces of friction should be greater than the pushing ones. This occurs at a certain height of the material layer h c , which can be captured by a roller with a diameter D, and corresponding capture angles α s and molding α f (Fig. 6). Then the maximum height of the layer of material captured by the roller is
hc=D/2(1-cosαз).h c = D / 2 (1-cosα s ).
Угол захвата αз определяет величину дуги ac, по которой происходит контакт ролика и его внешнее трение с материалом. Таким образом, с увеличением угла трения и радиуса валка толщина захватываемого слоя материала увеличивается, а при отсутствии внешнего трения захват материала невозможен.The capture angle α s determines the magnitude of the arc ac along which the roller contacts and its external friction with the material. Thus, with an increase in the angle of friction and the radius of the roll, the thickness of the trapped material layer increases, and in the absence of external friction, the capture of the material is impossible.
Кроме того, при близком расположении роликов загруженный материал может неравномерно располагаться по поверхности матрицы и будет находиться перед роликом выше его оси (фиг.6). На перемещение материала впереди валка будет расходоваться дополнительная энергия. Тоже самое может происходить при колебании загрузки, поэтому двигатель гранулятора должен иметь соответствующий запас мощности для преодоления моментов сопротивления материала Mу на участке уплотнения и Мф на участке формования. Располагаемый перед роликом материал имеет вес G1, а сила для его сдвига равна G2. Для исключения этих моментов выбирают следующие соотношения между диаметрами роликов и матрицы: dp/dм=0,2÷0,5 для трех роликов и dp/dм=0,1÷0,4 для четырех роликов (см. фиг.6).In addition, with the close proximity of the rollers, the loaded material may be unevenly located on the surface of the matrix and will be in front of the roller above its axis (Fig.6). The movement of material in front of the roll will consume additional energy. The same thing can happen with load fluctuations, so the granulator motor must have an appropriate power reserve to overcome the moments of material resistance M y in the compaction section and M f in the molding part. The material located in front of the roller has a weight of G 1 , and the force for its shear is G 2 . To eliminate these points, the following relations between the diameters of the rollers and the matrix are chosen: d p / d m = 0.2 ÷ 0.5 for three rollers and d p / d m = 0.1 ÷ 0.4 for four rollers (see Fig. .6).
Было установлено, что размещение гибкого нагревателя между разъемными дисками матрицы и по дуге с радиусом (Rвнеш+Rвн)/2 обеспечивает равномерный прогрев всего объема матрицы и сырья, проходящего через ее каналы, переход сырья в пластифицированное состояние и выход прочноплотных гранул после калибрирующего канала.It has been found that the placement of a flexible heater between the detachable discs matrix and an arc with a radius (R ext + R ext) / 2 ensures uniform heating of the entire volume of the matrix and raw materials passing through its channels, the transition of raw material in the plasticized state and output prochnoplotnyh pellets after calibrates channel.
Изготовление разъемной матрицы, состоящей из двух перфорированных дисков, скрепленных, например, штифтами 2 (фиг.3), выбирается при соотношении диаметров входного канала на верхней матрице и входного канала на нижней матрице, равном dвх=(0,7÷0,9)d1. Это позволяет изготавливать сборную матрицу со сложным профилем прессующих каналов с минимальными затратами на изготовление отдельно верхней и нижней матриц. При сборке этих матриц легко достигается требуемая соосность каналов обеих матриц.The manufacture of a detachable matrix, consisting of two perforated disks fastened, for example, by pins 2 (Fig. 3), is selected when the ratio of the diameters of the input channel on the upper matrix and the input channel on the lower matrix is equal to d in = (0.7 ÷ 0.9 ) d 1 . This allows you to produce a precast matrix with a complex profile of the pressing channels with minimal costs for the manufacture of separately the upper and lower dies. When assembling these matrices, the required alignment of the channels of both matrices is easily achieved.
Заявленное устройство было использовано при изготовлении древесных гранул из опилок. Общая высота матрицы hобщ=52 мм, dвх=7,5 мм, d1=8 мм, d0=7,6 мм, диаметр матрицы 1000 мм, диаметр ролика 300 мм. При прокатке исходного сырья через матрицу с подогревом t=130°C с каналами переменного сечения с заявленным соотношением геометрических размеров. Угол раскрытия конуса 2α=3°, высота калибрующего участка h1 равна двум диаметрам калибрующего цилиндрического участка, а высота калибрующего участка h2 - половине диаметра калибрующего цилиндрического участка, угол раскрытия конуса 2β=3° и высота h3=0,5 d0; при этом диаметр входного канала dвх=0,8 d1 и при скорости вращения вала ниже критической, были получены гранулы со средней плотностью 1300 кг/м3 и прочностью при раскалывании σраск=30 МПа. При этом давление прессования составляло 60 МПа. The claimed device was used in the manufacture of wood pellets from sawdust. The total height of the matrix h total = 52 mm, d I = 7.5 mm, d 1 = 8 mm, d 0 = 7.6 mm, the diameter of the matrix is 1000 mm, the diameter of the roller is 300 mm. When rolling the feedstock through a heated matrix t = 130 ° C with channels of variable cross section with the stated ratio of geometric dimensions. The opening angle of the cone is 2α = 3 °, the height of the calibrating section h 1 is equal to two diameters of the calibrating cylindrical section, and the height of the calibrating section h 2 is equal to half the diameter of the calibrating cylindrical section, the opening angle of the cone is 2β = 3 ° and the height is h 3 = 0.5 d 0 ; while the diameter of the input channel d I = 0.8 d 1 and when the shaft rotation speed is lower than critical, granules with an average density of 1300 kg / m 3 and a splitting strength σ cut = 30 MPa were obtained. The pressing pressure was 60 MPa.
В другом примере, при прессовании в цилиндрическом канале при плотности прессовок 1100 кг/м3 среднее давление прессования 140 МПа, σраск=15 МПа, температура нагрева 50°С.In another example, when pressing in a cylindrical channel with a density of compacts of 1100 kg / m 3, the average pressing pressure is 140 MPa, σ unc = 15 MPa, and the heating temperature is 50 ° C.
Технический результат заключается в увеличении прочности и плотности гранулированного материала за счет сокращения трудоемкости и стоимости подготовки сырья из промышленных и бытовых отходов и других видов сырья.The technical result consists in increasing the strength and density of granular material by reducing the complexity and cost of preparing raw materials from industrial and household waste and other types of raw materials.
Такой технический результат достигается только при указанных соотношениях размеров прессующей матрицы и каналов. При меньших граничных значениях будет происходить процесс формования вместо прессования, а при больших значениях каналы матрицы будут забиваться, что приведет к прекращению процесса гранулирования. Таким образом, изобретение позволяет получать гранулы высокой плотности и прочности из различных отходов при пониженных энергозатратах за счет использования нагрева сырья в матрице с переводом его в пластифицированное состояние в каналах переменного сечения.This technical result is achieved only with the indicated ratios of the dimensions of the pressing matrix and channels. At lower boundary values, the molding process will occur instead of pressing, and at higher values, the matrix channels will become clogged, which will lead to the termination of the granulation process. Thus, the invention allows to obtain granules of high density and strength from various wastes at reduced energy costs through the use of heating of raw materials in the matrix with its translation into a plasticized state in the channels of variable cross-section.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013106371/05A RU2527998C1 (en) | 2013-02-14 | 2013-02-14 | Press granulator with flat die |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013106371/05A RU2527998C1 (en) | 2013-02-14 | 2013-02-14 | Press granulator with flat die |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013106371A RU2013106371A (en) | 2014-08-20 |
| RU2527998C1 true RU2527998C1 (en) | 2014-09-10 |
Family
ID=51384343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013106371/05A RU2527998C1 (en) | 2013-02-14 | 2013-02-14 | Press granulator with flat die |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2527998C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU170904U1 (en) * | 2016-11-29 | 2017-05-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | PRESS GRANULATOR ASSEMBLY MATRIX |
| RU194619U1 (en) * | 2019-05-16 | 2019-12-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Press granulator |
| RU209159U1 (en) * | 2021-08-24 | 2022-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) | PRESS GRANULATOR |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114653179B (en) * | 2020-12-23 | 2023-08-11 | 辽宁科利恩环保药剂有限公司 | Double-component granular polymer denitration agent and preparation method and device thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU975050A1 (en) * | 1981-01-04 | 1982-11-23 | Пермский политехнический институт | Apparatus for granulating paste like material |
| DE3342659A1 (en) * | 1983-11-25 | 1985-06-05 | Howaldtswerke-Deutsche Werft Ag Hamburg Und Kiel, 2300 Kiel | Pelletising cavity plate |
| WO2001054819A1 (en) * | 2000-01-28 | 2001-08-02 | Pacific Edge Holdings Pty Ltd | Process for upgrading low rank carbonaceous material |
| RU2226124C2 (en) * | 2001-10-24 | 2004-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм" | Method of granular multi-component fertilizer production |
| DE102009047851A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg | Pelleting press for the production of pellets |
-
2013
- 2013-02-14 RU RU2013106371/05A patent/RU2527998C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU975050A1 (en) * | 1981-01-04 | 1982-11-23 | Пермский политехнический институт | Apparatus for granulating paste like material |
| DE3342659A1 (en) * | 1983-11-25 | 1985-06-05 | Howaldtswerke-Deutsche Werft Ag Hamburg Und Kiel, 2300 Kiel | Pelletising cavity plate |
| WO2001054819A1 (en) * | 2000-01-28 | 2001-08-02 | Pacific Edge Holdings Pty Ltd | Process for upgrading low rank carbonaceous material |
| RU2226124C2 (en) * | 2001-10-24 | 2004-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм" | Method of granular multi-component fertilizer production |
| DE102009047851A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg | Pelleting press for the production of pellets |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU170904U1 (en) * | 2016-11-29 | 2017-05-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | PRESS GRANULATOR ASSEMBLY MATRIX |
| RU194619U1 (en) * | 2019-05-16 | 2019-12-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Press granulator |
| RU209159U1 (en) * | 2021-08-24 | 2022-02-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) | PRESS GRANULATOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013106371A (en) | 2014-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10857513B2 (en) | Biomass granulator | |
| RU2527998C1 (en) | Press granulator with flat die | |
| Boltіanska | Ways to Improve Structures Gear Pelleting Presses | |
| JP2016513012A (en) | Pelletizing or granulating equipment | |
| ZA200203781B (en) | Apparatus for pre-treated and subsequent plastification or agglomeration of synthetic plastic material. | |
| WO2002007941A1 (en) | Method of and apparatus for dewatering and pelletizing particulate fuel | |
| CN101875245A (en) | Circular mould flatwise type biomass extrusion moulding machine | |
| CN104525046B (en) | Controllable rotary-extrusion type crop waste recycling granulator | |
| CN107376783A (en) | A kind of material forming process equipment | |
| CN105013397A (en) | Double supporting rollers-type double circular molds granulator | |
| CN112023831B (en) | Fine and close shaping frictional wear test device of bulk material | |
| RU194619U1 (en) | Press granulator | |
| US4669966A (en) | Pelletizing apparatus with mixing blades for compacting powdered and fibrous raw materials to a pellet product | |
| FI127057B (en) | Apparatus and method for pulping and pressing | |
| CN201577511U (en) | Material homogenizing device of annular mould granulator | |
| CN105727834A (en) | Vertical forming machine for biomass granule fuels | |
| CN205517626U (en) | Vertical living beings pellet fuel make -up machine | |
| CN206276347U (en) | Baking-free ceramicite rolling pelletizer | |
| CN106305440A (en) | Production process of bentonite crushed cat litter and manufacturing equipment thereof | |
| JP2764068B2 (en) | Twin-screw extrusion and squeezing machine | |
| WO2022270012A1 (en) | Oil extracting device, oil extracting method, and oil extracting method using co-rotating twin-screw extruder | |
| CN109046178B (en) | Ring mould granulating device | |
| Matúš et al. | Design of pressing tools for pelleting machines | |
| WO2012054004A1 (en) | Use of high-capacity oil screw presses as means for drying loose and fibrous raw materials | |
| SK50482006A3 (en) | Method of pressing pellets from granular organic and/or inorganic raw material or raw mixture and pellet press |