SE429682B - Forfarande och anordning for sonderdelning av fastbrensle - Google Patents

Description

7901620-0 spânskiveproduktionen utmynnar i vrak, som är oanvändbart för byggändamål och som för närvarande dumpas eller tippas.

Icke heller hygges- eller hushållsavfall kan för närvarande på ett rationellt sätt utnyttjas för värmealstring.

Föreliggande uppfinning avser att avhjälpa denna brist och består i_första hand i att materialet ifråga först föres fram .under ett matnings- och/eller utbrednings- eller förkomprime- ringsorgan (vals e.dyl.) och därefter föres in mellan, lämp- ligen i direkt anslutning till förbrännings- eller förgas- ningsstället i par anordnade sönderdelningsvalsar eller ringar, där varje sådan vals är försedd med våg-, trapets-, pyramid- 7 eller konformade upphöjningar och fördjupningar, och valsarna i varje par är så anordnade i förhållande till varandra, att den ena valsens etc. upphöjningar delvis både i omkretsrikt- ning och valsens längdriktning gripa in i den andra valsens etc. fördjupningar, varvid valsarna etc. är anordnade på sådant avstånd från varandra, att det i huvudsak skivformade materialet gripes mellan valsarna etc. och under passagen mellan dessa böjes mellan valsarnas etc. upphöjningar och fördjupningar tills brott uppstår genom överskridande av materialets töj-, l skjuv- och/eller tryckbrottsgräns och materialet i såväl längd- som tvärriktning direkt sönderdelas till för förbränning eller förgasning lämpliga bitar.

Uppfinningen avser även en speciellt för matning av en för- brännings- eller förgasningsanordning (t.ex. stokeranläggning) avsedd sönderdelningsmaskin för förkompakterat eller i och för sig skiv- eller remsformigt trä- eller cellulosamaterial för genomförande av det ovannämnda förfarandet och består huvudsakligen däri att maskinen innefattar minst ett vals- eller hjulpar för mottagande av materialet, där varje vals etc. är försedd med kring dess periferi anordnade, sinsemellan omväxlande upphöjningar och fördjupningar, vilka motsvara fördjupningar resp. upphöjningar på den andra valsen etc. i varje sådant par, vilket därvid drives med samma periferihas- tighet på de båda valsarna etc., varvid nämnda upphöjningar och fördjupningar åtminstone utefter omkretsen, men lämpligen även i axiell led ha våg-, trapets-, pyramid- eller konform, 7901620-0 och upphöjningarna på den ena valsen etc. gripa in i mot dessa svarande fördjupningar på den korresponderande valsen etc., varjämte avståndet mellan valsarna är inställbart på sådant sätt, att summan av den ena valsens etc. radie upp till en upphöjnings topp och den korresponderande valsens radie till denna vals' mot nämnda upphöjning svarande fördjup- nings botten, är mindre än avståndet mellan valsarnas etc. centrumaxlar.

För övrigt avser uppfinningen även kännetecken, som närmare framgå av underkraven 2-5 samt 7-18.

Genom att man enligt uppfinningen använder sig av ett bränsle- material, som är skiv- eller remsformigt eller förbehandlar bränslematerialet så att ett förkompakterat skikt av detsamma tillföres sönderdelningsvalsarna vinner man att sönderdelnings- anläggningen kommer att verka självindragande på materialet, att den blir energisnål och kan drivas med en mycket liten motor, att den får relativt tyst gång, att den avger en jämn, för förbränning lämplig styckestorlek, och att anlägg- ningen blir robust och lätttillverkad, genom att själva valscylindrarna eller ringarna kan gjutas i järn eller smidas och sålunda inte fordra iakttagandet av några noggranna toleranser. Slutligen sköter anläggningen sig automatiskt och fordrar mycket liten tillsyn och service. Kapaciteten kan också lätt varieras genom reglering av valsarnas hastighet och styckestorleken kan, såsom redan nämnts, regleras genom inställning av avståndet mellan valsarna.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar, där fig. l schematiskt visar en stokeranläggning med en sönderdelningsmaskin enligt uppfinningen, allt sett från sidan, fig. la visar en sidovy av en lämplig förkompaktor med en' vals och fig. 2 en lämplig utföringsform av en valsring, sedd från och Bhš fig. 4 en utföringsform med vågform på en vals i axiell sidan och i genomskärning enligt uppfinningen, led genom att på ett rör anbringa ett antal vals- _ringar enligt fig. 2 och 3 vid sidan av varandra och 10 15 20 25 30 35 40 7901620-0 två samverkande valsar eller valsringar, sedda från sidan med en mera spetsig form hos förhöjningarna fig. 5 och fördjupningarna än enligt fig. 2 och 3{ Den i fig. l tillsammans med en stokeranläggning visade sönderdelningsmaskinen enligt uppfinningen består av i ett stativ l6 vridbart och rörligt i förhållande till varandra kring axlar 9 och 10 lagrade sönderdelningsvalsar 4 resp. 5.

I det visade utföringsexemplet är stativet 16 uppställt i omedelbar anslutning till en matningsbana ll i en stokeranläggning med i en panna anordnat förbränningsrum 3. Den ena valsen 5 är därvid lagrad kring en fast axel 10 medan den andra valsen är lagrad i en axel 9, som är eftergivligt upphängd vid vardera änden av axeln 9 anordnade glidstycken 17, som med hjälp av fjädrar 18 uppbär axelns 9 lager och som via en kolvstång 19 kan utöva tryck på en kolv i en hydraulcylinder 12. Hydraulcylindern 12 är via en ledning 13 förbunden med en på ritningen inte visad tryckklocka och en på ritningen icke heller visad avlastningsventil. På detta sätt kan en eventuellt mellan valsarna införd inkompressibel störkropp bringas att avlasta hydraultrycket så att valsarna föras isär och störkroppen kan avlägsnas.Det material som tillföres sönderdelningsmaskinen i fig. l tänkes utgöras av en träspån- skiva l, som först föres in under en matningsvals 2, som medelst en axel 20 är lagrad i ett glidstycke 21, vilket i sin tur kan glida uppåt och nedåt i ett stativ 22, där det under påverkan av en fjäder 23 och en en skruv pâverkande ratt 24 kan bringas att låta valsen 2 trycka hårdare eller lättare mot ett underlag 25, som är upphängt i stativen 16 och 22 och på vilket underlag spånskivan l föres in. Så . snart spånskivans inre kant har förts fram mot valsarnas 4 och 5 periferier med dess upphöjningar 6 och fördjupningar 7, drages skivan l in emellan valsarna till följd av att dessa äro inställda på ett visst avstånd från varandra, i motsvarig- het till spånskivans l tjocklek. Sönderdelningsmaskinens valsar 4 och 5 drivas lämpligen över en kuggväxel, som ger val- sarna samma periferihastighet över en utväxling till en mindre, lämpligen elektrisk motor, som icke är visad på ritningen. Effektbehovet för denna drivning är obetydligt.

Avståndet mellan valsarna väljes så att det inmatade materialet” 10 15 20 25 30 35 40 7901620-0 i detta fall spånskivan 1, lätt drages in mellan valsarna.

På valsarnas utmatningssida kommer då för förbränning eller förgasning lämpliga bitar 8 att matas ut till stokerns mat- ningsbana ll. Sönderbrytningen av skivan 1 uppstår genom att upphöjningarna 6 och fördjupningarna 7 är så utformade och avståndet mellan valsarna 4 och 5 så valt, att träfiberskivan l mellan valsarnas upphöjningar 6 och fördjupningar 7 böjes så mycket att materialets töj-, skjuv- och/eller tryck- brottgräns överskrides.

Förutom skivformigt eller remsformigt trä- eller cellulosa- material kan man även sönderdela förkomprimerat trä- eller cellulosamaterial, såsom utskott av trä-, spån- eller fiber- material, hygges- eller hushållsavfall etc. I detta fall förser man - såsom framgår av fig. la - utbrednings- eller förkomprimeringsorganet 2, 21, 23, 22 med en ficka 26 i vilken bränslematerialet t.ex. hushållsavfall, kan störtas.

Man har i detta fall ratten 24 hårdare åtdragen så att trycket från fjädern 23 bringar valsen 2 att hårt trycka mot underlaget 25. Man får då ett förkompakterat material 1, som sedan på samma sätt som spånskivan l föres in mellan valsarna 4,5 i sönderdelningsmaskinen 4, 5, 17, 16.

Såsom framgår av fig. 4 kan sönderdelningsvalsarna 4 och 5 vara sammansatta av på ett rör 14 påskjutna valsringar 15, som är försedda med upphöjningar 6 och fördjupningar 7. I fig. 4 tänkes sju sådana ringar ha blivit sammanförda till en vals. Valsarna lagras sedan på axlar så att man får en sönderdelningsmaskin av exempelvis det i fig. l visade slaget.

Ringarna till den i fig. 4 visade valsen är närmare åskådlig- agjorda i fig. 2, där en sådan ring är sedd från sidan och i fig. 3, där en sådan ring är visad i genomskärning utefter linjen A~A i fig. 2.

För tunnare och sprödare material kan man tänka sig för- höjningar 6 och fördjupningar 7, som är mera spetsigt utformade såsom antytts genom fig. 5, där de båda valsarna 15 äro visade i utgångsläge nära intill varandra medan de vid 10 15 20 25 30- 35 40 7901620-0 praktisk drift måste föras isär i motsvarighet till tjock- leken hos det förkompakterade material, som man avser att föra in emellan dem.

Avståndet mellan valsarna 4 och 5 tänkes vid sönderdelnings- maskinen som är visad i fig. 1 styras med hjälp av-en hydraul- cylinder l2 med en kolv, varvid hydraulvätska med avpassat tryck kan tillföras genom ledningen 13. Man kan emellertid även tänka sig att låta inställningen av valsarnas rörelse i förhållande till varandra ske på mekanisk väg exempelvis med hjälp av vertikala skruvar, som samverkar med vid axelns 9 båda ändar anordnade muttrar. Rörelsen av valsen 4 upp eller ned kan då ske med hjälp av en de vertikala skruvarna drivande elektrisk motor.

Vid hydraulisk påverkan av valsens 4 rörelse upp och ned får valsens avsedda läge bestämmas av klotsar, mot vilka valsens glidstycken kan bringas att vila. Inställningen av avståndet mellan valsarna 4 och 5 kan på i och för sig känt sätt styras av en före sönderdelningsmaskinen anordnad tjockleksav- kännare t.ex. en fotocell.

Då det gäller sönderbrytning av vrakade spånskivor är det lämp- ligt att utföra valsarna 4, 5 260 cm långa, i motsvarighet till de producerade spånskivornas bredd.

Inställbarheten av valsavståndet mellan en upphöjningstopp 6 och den andra valsens motsvarande fördjupningsbotten eller luckbotten 7, bör i motsvarighet till förekommande skivtjocklekar vara mellan 4 och 40 mm. topp till upphöjningstopp är Dl och diametern från luckbotten till luckbotten är D2 samt skivans tjocklek är ts Bch vßlsarnas axelavstånd LA, skall Bet Énskade avståndet LA - (-å + -%):š t . l + 2 och alltsa LAS. ts + 2 Om diametern för valsarna från upphöjnings- S En lämplig konstruktion på valsarna 4, 5 är som nämnts att på ett stålrör l4 med exempelvis en ytterdiameter av 40 cm skjuta på smidda eller gjutna valshjul 15 med en godstjocklek på omkring 2 cm och en bredd av 5 - l0 cm, varvid valshjulen kilas fast på stålröret. , 10 15 20 25 30 35 40 7901620-0 Valshjulen äro försedda med upphöjningar 6 i form av exempel- vis pyramider med baser på 5 x 5 - l0 x 10 cm och en höjd av 50- 10 cm.

Lämpliga ytterdiametrar Dl på valshjulen l5 är från 40 - 120 Cm.

Avståndet mellan pyramiderna i perifeririktningen bestäms av att avståndet mellan pyramidernas flanker bör vara större än dubbla skikttjockleken ts. ' Lämpligt är också att intill varandra liggande valshjul äro förskjutna en halv pyramiddelning i perifeririktningen.

Pâ detta sätt erhålles i skivan ett rektangulärt eller kvadra- tiskt tryckmönster medelst pyramidtopparna från två valshjul med udda ordningsnummer, med en tryckpunkt från en pyramid på ett mellanliggande valshjul med jämnt ordningsnummer i korsnings- punkten mellan tvâ, hörnpunkterna i rektangeln eller kvadraten förbindande linjer.

Man får då brottstycken av skivan som kommer att ha ungefär triangelform.

Man kan reglera drivmotorn för valsarna antingen i beroende av effektbehovet för förbrännings- eller förgasningsanläggningen 3 eller i beroende av den materialmängd, som tillföres vid ntbrednings- eller förkomprimeringsorganet 2, Zl, 22. Om inmat- ningen av bränslemängden överstiger effektbehovet för förbrän- ninqs- eller förgasningsanläggningen 3, kan överstigande bränslemängd tillföras en mellan maskinen 4, 5, 12, 13 och nämnda anläggning 3 anordnat mellanupplag som emellertid icke visas på ritningen. För att underlätta införandet av det kompakterade bränslematerialet mellan valsarna 4 och 5 är det lämpligt att låta dessa valsars axlars 9 och 10 sammanbindningslinje bilda en trubbig vinkel med materialets inmatningsriktning.

En fördel ur tillverknings-, underhålls- och driftssynpunkt är att valsarna är utförda som på rör med kilspår påskjutna . 7901620-0 ringar av gjutgods eller smitt gods. Man får därigenom en ytterst enkel och billig tillverkning och en mycket robust _konstruktion.

Ehuru uppfinningen beskrivits i anslutning till ett par utföringsformer av densamma kan den dock på godtyckligt sätt varieras inom ramen för följande patentkrav.

Claims (21)

9 7901620-0 PATENTKRAV

1. Förfarande för sönderdelning i och för förbränning eller förgasning lämpligen i anslutning till en stoker, av exempelvis förkomprimerat eller i och för sig skivformigt eller remsformigt trä- eller cellulosahaltigt material, såsom utskott av trä-, spån- eller fibermaterial, hygges- eller hushållsavfall, etc., k ä n n e t e c k n a t därav, att materialet (1) vid detsamma först föres fram under ett matnings- och/eller utbrednings- eller förkomprimeringsorgan (vals el. dyl. 2) och därefter föres in mellan, lämpligen i direkt anslutning till förbrännings-.eller förgasningsstället (3) i par anordnade, sönderdelningsvalsar eller ringar (55), där varje sådan vals är försedd med våg-, trapets-, pyramid- eller konformade upphöjningar (6) och fördjupningar (17), och valsarna (4, 5) i varje par är så anordnade i förhålÄ lande till varandra, att den ena valsens (4) upphöjningar (6) delvis både i omkretsriktning och i valsens längdriktning gripa in 1 den andra valsens (5) fördjupningar (7), varvid valsarna (4, 5) äranordnade på sådant avstånd från varandra, att det 1 huvudsak skivformade materialet (l) gripes mellan valsarna (4, 5) och under passagen mellan dessa böjes mellan valsarnas upphöjningar (6) och fördjupningar (7) tills brott uppstår genom överskridande av materialets töj-, skjuv- och/eller tryckbrottgräns och materialet i såväl längd- som tvärriktning direkt sönderdelas till för förbränning eller förgasning lämpliga bitar (8). '

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att avståndet mellan valsarna (4, 5) är inställbart och väljes så, att i ett läge där på den ena valsen (4) en upphöjning (6) och på den andra valsen (5) en fördjupning (7) ligger på en linje mellan de båda valsarnas (4, 5) centrumaxlar (9, 10) avståndet mellan den ena valsens (4) upphöjning (6) och den andra valsens (5) fördjupning (7) mätt i linjens riktning eller parallellt därmed är mindre än det rems~ eller skivformade materialets (l) tjocklek, varigenom materialet (l) dels gripes mellan valsarna (4, 5), dels sönderbrytes i avpassade bitar (8). 7901620-0 10

3. ~ Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att sönderdelningsvalsarnas (4, 5) vridhastighet regleras i beroende av den matade förbränninge- eller förgasningsanläggningens (3) bränslebehov.

4. ; Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k så n_a t därav, att i den mån matningsmaterial (l) finnes tillgängligt, sönderdelningsvalsarna (4, 5) mata eventuellt matningsöverskott till ett mellanlager vid sidan av stoker- matningsbanan (ll).

5. Speciellt för matning av en förbrännings~ eller förgasningsanordning (t.ex. stokeranläggning) avsedd sönder- delningsmaskin för förkompakterat eller i och för sig skiv- eller remsformigt trä- eller cellulosamaterial för genom- förande av sättet enligt ett eller flera av kraven l 4 4, kyä n n e t e c k n a d därav, att densamma innefattar minst V ett valspar (4, 5) för mottagande av materialet, där varje vals (t.ex. 4) är försedd med sinsemellan omväxlande upp- höjningar (6) och fördjupningar (7) vilka motsvara fördjup- ningar (7) resp. upphöjningar (6) på den andra valsen (5) i varje sådant par, som därvid drives med samma periferi- hastighet på de båda vaisarna <4, s) varvid nämnda upp- höjningar (6) och fördjupningar (7) såväl utefter omkretsen (se fig. 2) som i axiell led (se fig. K) ha våg-, trapets-, pyramid- eller konform, varvid upphöjningarna (6) på den ena valsen (4) gripa in i mot dessa svarande fördjupningar (7) på den korresponderande valsen (15),-varvid avståndet mellan_ valsarna är inställbart på sådant sätt, att summan av den ena valsens (4) radie upp till en upphöjnings (6) topp och den korresponderande valsens (5) radie, till denna vals' mot pnämnda upphöjning svarande fördjupnings (7) botten är mindre än avståndet mellan valsarnas centrumaxlar (9, l0).

6. Sönderdelningsmaskin enligt krav 5, k ä n n e-- t e ork n a d av en inställningsanordning (12) för avståndet mellan valsarna (4, 5), vilken är anordnad att inställas så, att den sträcka, som utgör skillnaden mellan avståndet LA mellan val- sarnas (4, 5) centrumaxlar (9, 10) och summan av den ena valsens 7901620-0 ll D etc. (4) radie 5; upp till en ußphöjnings (6) topp och den korresponderande valsens radie 52 till denna valsf mot nämnda upphöjning svarande fördjupnings (7) botten, blir mindrenän dfit inmatade skiktets tjocklek tS,eller att 1 2 <: LA _ (-2 + _ï) ““ És'

7. ! Sönderdelningsmaskin enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att dess inställningsanordning (12) för avståndet mellan de båda valsarnas (4,5) axlar (9,l0) styres på mekanisk eller hydraulisk väg. -

8. Sönderdelningsmaskin enligt krav 7, k ä n n e_t e c k ~ n a d därav, att inställningsanordningen (12) utgöres av en mellan valsarnas etc. lager anordnade skruvar, som drivas av en reverserbar elektrisk motor.

9. Sönderdelningsmaskin enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att inställningen sker med hjälp av tvenne hydraulkolvars (12) rörelse i motsvarighet till tjockleken hos inmatat skikt (1) begränsande distansklotsar, varvid vid byte av dessa klotsar hydraultrycket momentant kan nedbringas till noll.

10. Sönderdelningsmaskin enligt krav 9, k ä n n e t e c k - n add därav, att densamma är försedd med en säkerhetsanord- ning (13), som vid inmatning av en inkompressibel störkropp mellan valsarna (4,5) momentant avlastar hydraultrycket med hjälp av en till en tryckklocka ansluten avlastningsventil, varvid tryckklockan temporärt upptar (via ledningen 3) det genom den mellan valsarna (4,5) införda störkroppen framkallade överskottet av hydraulvätska.

11. ll. Sönderdelningsmaskin enligt krav 10, k ä n n e t e c k ~ n a d därav, att densamma är på valsarnas etc. (4,5) utmatnings- sida försedd med en transportbana (ll) som temporärt kan sidoförskjutas eller höjas, så att störkroppen kan avlägsnas.

12. Sönderdelningsmaskin enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att den reverserbara elektriska motorn styres av en före maskinen (4,5, 12, 13) anordnad tjockleksavkännare. 7901620-n 12

13. Sönderdelningsmaskin enligt ett eller flera av föregående krav 5-12, k ä n n e t e c k n a d därav, att maskinens valsat (4,5) drivas över en utväxling, exempelvis en snäckväxel, medelst en elektrisk eller hydraulisk motor eller av en förbränningsmotor med i förhållande till maskinens-(4,5, 12, 13) sönderdelningskapacitet liten effekt och lämpligen högt g varvtal.

14. -'l4. Sönderdelningsmaskin enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a d därav, att drivmotorn regleras med tanke på antingen effekt- . behovet för förbrännings- eller förgasningsanläggningen (3) eller på den materialmängd som tillföres maskinen (4,5, 12, 13) på dess matningssida.

15. Sönderdelningsmaskin enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d (därav, att i det sistnämnda fallet en eventuellt effektbehovet för förbrännings- eller förgasningsanläggningen (3) överstigande bränslemängd tillföres ett mellan maskinen (4, 5, 12, 13) och nämnda anläggning (3) anordnat mellanupplag.

16. Sönderdelningsmaskin enligt krav 15, k ä n n ett e c k n a d därav, att drivmotorn regleras med hjälp av en nivâvakt id mellanupplaget.

17. Sönderdelningsmaskin enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav att valsarna etc. (4, 5) äro utförda såsom på stålrör (14) med kilspår pâskjutna och fastkilade valsringar (15) av gjutgods eller smitt gods .

18. Sönderdelningsmaskin'enligt krav 17, k ä n n e t e c k - a n a d därav, att de på stâlröret (14) anbringade valsríngarna (15) äro runt sin periferi försedda med upphöjningar (6) i form av pyramider.

19. Sönderdelningsmaskin enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d därav, att de på stålröret (14) anbringade valsringarna med jämnt ordningstal äro förskjutna en halv pyramiddelning i för- hållande till valsringarna med udda ordningstal. 7901620-0 13

20. Sönderdelningsmaskin enligt ett eller flera av kraven 5 - 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att valsringarnas (15) ytterdiametrar Dl ligga inom området 40 - 120 cm, deras bredd är från 5 - 10 cm och pyramidernas höjd mellan 5 och 10 cm.

21. Sönderdelningsmaskin enligt ett eller flera av kraven 5-17 k ä'n n e t e c k n a d därav, att förbindningsllnjen mellan två samhöriga valsars axlar (9, 10) bildar en trubbig vinkel med materialets (1) inmatningsriktning för att därigenom underlätta dess införande mellan valsarna (4, 5) (t.ex. vid inmatningen från en skivstapel).