RU25001U1 - Универсальная линия по производству изделий на основе торфосодержащих смесей - Google Patents

Description

Универсальная лнння но нронзводству изделнй на основе торфосодержащнх смесей

Заявляемая полезная модель относится к средствам для производства изделий на основе торфосодержащих смесей, таких как, торфокомпозиционное топливо (ТКТ) в брикетах; торфокомпозиционное удобрение (ТКУ) в брикетах, гранулах и россьшью; торфокомпозиционные строительные материалы (ТКСМ) в блоках; торфокомпозициониые теплоизоляционные материалы (ТКТМ) в листах и гранулах; торфокомпозиционные адсорбенты (ТКА) в листах и гранулах.

Известны способы получения торфосодержащих смесей различного назначения и соответствующие этим способам узкоспециализированные устройства, линии и заводы (например, изобретение по патенту №2174535 «Способ получения торфяных топливных брикетов и состав для брикегнровання, одним из авторов и правобладателей которого является Агафонов Р.К., являющийся также одним Из авторов настоящей заявки).

Известен способ получение полевого кускового торфа с использованием мапшн в полевых условиях «Торф в народном хозяйстве / Под общ. ред. Б.Н. Соколова.- М.: Недра, 1988. - стр. 166-174. В технологическом процессе заняты три мащины МТК-16 для добычи кускового торфа, одна машина МТК-22 для валкования кусков и одна мащина МТК-32 для уборки кускового торфа. К недостаткам дшшого способа следует отнести сезонность производства кускового торфа, зависимость от погодных условий, высокие потери при уборке и хранении.

Известна многофункциональная линия (Гревцев Н.В., «Технологическая линия агрегатов производства формованных композиционных материалов на основе торфа и сапропеля. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. №5-6/1996).

2002110590

11

05 в

МгаС C10F7/06

в состав этой линии входит приёмный бункер торфа, приёмный бункер отсева нефтекокса с дробилкой, восемь транспортёров различного назначения (пластинчатые, наклонные, загрузочные и транспортные), сепаратор, система трубопроводов для подачи пластификатора, смеситель, пресс-формователь (экструдер), туннельная сушилка и транспортный контейнер. Однако, эта линия позволяет получать разнообразную продукцию лишь поочерёдно: торфоуглеродистые композиции для использования в качестве коммунально-бьпх)вого топлива, торфосапропелевые питательные смеси, рассадные субстраты для сельскохозяйственного использования, а также гранулированные теплоизоляционные материалы, торфотабачные брикеты для окуривания теплиц и кустарников. Кроме того, при производстве отдельных видов продукции, требующих относительно продолжительного процесса сушки (например, теплоизоляционных материалов), часть оборудования линии используется не рационально из-за разницы в производительности отдельных элементов в технологической цепочке.

Описанную технологическую линию заявитель выбирает в качестве ближайшего аналога заявляемой полезной модели.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание универсальной технологической линии для производства расширенной номенклатуры изделий и рациональное использование оборудования в условиях мелкосерийного производства при одновременном выпуске нескольких видов торфокомпозиционных изделий.

Результат достигается тем, что линия для производства расширенной номенклатуры изделий на основе торфосодержапщх смесей, содержапщя приёмные бункера для основных компонентов, транспортёры различного назначения, сепаратор, систему для подачи нефтеотходов, смеситель, пресс-формователь (экструдер), термокамеру и транспортный контейнер, дополнительно содержит дублируюшую ветвь основного оборудования (вторые смеситель, экструдер и термокамера), оригинальную

систему транспортирования, дозирования, формующих насадок и обрезных устройств, а также замкнутую систему подогрева, резервные экструдеры и упаковочные машины для выпуска продукции, не требующей сушки.

Заявителю в настоящий момент не известны универсальные линии, подобные заявляемой полезной модели.

Заявляемое устройство сопровождается следуюшдми графическими материалами: Фиг.1 - заявленная технологическая линия (блок-схема).

Линия состоит из приёмных бункеров 1 поочерёдно загружающих основные компоненты смесей (торф, опилки, органические отходы) на транспортёр 2, сепаратора 3, основного загрузочного транспортёра 4, регулируемых дозаторов-отсекателей 5, смесителей 6. Транспортёр 7 служит для удаления крупных включений из надрешётного пространства сепаратора за пределы зоны подготовки исходных смесей.

Помимо основных компонентов в смесители могут подаваться нефтеотходы из ёмкости-хранилища 8 с помощью гидронасоса 9 по системе трубопроводов 10 через дозаторы 11, установленные рядом с основными смесителями. Дополнительные компоненты смесей (минеральные добавки, микроудобрения, цемент) могут поступать из дозаторов 12 в смесители либо по основному загрузочному транспортёру, либо с помощью тельфера 13.

Через выходные щнеки 14 смесителей подготовленная смесь поступает на распределительный транспортёр реверсивного действия 15 и с помощью дозаторовотсекателей подаётся в экструдеры 16 с установленными на них формующивли насадками 17. Сформированные брикеты или гранулы с помощью транспортёров 18 поступают в сушильные камеры 19. Горячий газ в сушильные термокамеры подаётся из термогенератора 20 по системе воздуховодов 21. Охлаждённый газ по системе воздуховодов 22 возвращается в термогенератор на подогрев.

При производстве других видов продукции сформированные заготовки строительных блоков или теплоизоляционных штат через рольганг, совмещённый с обрезным устройством 23, также поступают в сушильную камеру. Одно или оба обрезных устройства (либо любой экструдер или формирующая насадка) по направляющ;им рельсам 24 могут бьпъ переставлены на параллельную ветвь технологического потока, либо вьтедены в ремонтную зону.

При производстве торфокомпозиционного удобрения без суппш непосредственно за экструдером можно установить специальную упаковочную машину 25 либо - загружать получаемые смеси минуя экструдер непосредственно с распределительного транспортёра в меиши, либо в транспоршый контейнер 26. Готовая продукция хранится на складе 27 либо отгружается непосредственно потребителю.

Линия работает следующим образом.

Исходный фрезерный торф, опилки, органические отходы самосвальным автотранспортом завозятся с места добычи шш из других источников и загружаются в приёмные бункера 1, До загрузки бункеров допускается хранение торфа, а также опилок и органических отходов под навесом в приёмном отделении. Тем самым обеспечивается независимость производства от сезона. В этом случае загрузка компонентов смесей в бункера 1, расположенные под эстакадой приёмного отделения, осуществляется бульдозером по мере необходимости. Компоненты смесей поочерёдно по конвейеру 2 поступают на сепаратор 3, где осуществляется отделение корневых остатков от торфа, или крупной щепы - от опилок. В качестве дополнительного оборудования на сепараторе может быть установлена магнитная ловущка для исключения случайного попадания металлических деталей вместе с исходньпл сырьём, поступающим из неизвестных источников. Крупные нетехнологические включения отбрасываются на транспортёр 7 и доставляются им к термогенератору 20, где используются в качестве сьфья.

oU OMCffp

Отсепарированный торф с фракциями до 70 мм, а затем ошшки, или органические отходы (в зависимости от необходимого состава смеси в данном цикле цроизводства по основному загрузочному транспортёру 4 поступают в назначенный оператором смеситель 6 с помощью регулируемых дозаторов-отсекателей 5. Смесители 6 роторного типа осуществляют дополнительное измельчение торфа до фракции 5 мм. В тот же смеситель поочерёдно через дозаторы 12 поступают дополнительные компоненты (цемент, либо минеральные удобрения, либо микроудобрения, либо другие сухие компоненты). Эти компоненты доставляются в нужный смеситель либо по основному загрузочному транспортёру 4, либо с помощью тельфера 13. Жидкие нефтеотходы подаются (при необходимости) в выбранный смеситель из ёмкости-хранилища 8 с помощью гидронасоса 9 по системе трубопроводов 10 через дозаторы 11. Загрузка одного 5-тошюго смесителя роторного типа осуществляется примерно 20-30 минут. Примерно столько же времени требуется для тщательного перемешивания смеси. Поэтому, пока идёт процесс перемешивания в одном смесителе, другой загружается компонентами по аналогичной рецептуре, или по вновь назначенной оператором рецептуре. После окончания перемешивания в одном из смесителей 6 подготовленная смесь по подъёмному транспортёру, либо через выходной шнек 14 поступает на распределительный транспортёр 15 к в зависимости от заданного направления перемещения транспортёра и установленного оператором состояния дозаторов-отсекателей 5 поступает в один или несколько экструдеров 16 с установленными на них формующими насадками 17. В качестве экструдеров 16 может быть использован формователь от широко известной полевой машины МТК-16 или другие экструдеры производительностью от 1 до 5 тонн смеси в час. Формующие насадки 17 зкструдеров взаимозаменяемы, но имеют и свои особенности, что с одной стороны повышает ремонтопригодность линии, а с другой стороны позволяет разнообразить номенклатуру выпускаемой продукции от гранул, до брикетов, плит и строительных блоков. Сформированные брикеты или гранулы с

(

помощью транспортёров 18 поступают в сушильные термокамеры 19. Горячий газ в сушильные термокамеры подаётся из термогенератора 20 по системе воздуховодов 21. Олаждённый газ по системе воздуховодов 22 возвращается в термогенератор на подогрев. Время выхода термогенератора на установленный температурный режим составляет 15 минут. Столько же времени потребуется для подготовки термокамеры. Таким образом, общее время выхода линии на установленный температурный режим не превышает времени первого цикла загрузки и перемешивания смеси. Сформированные заготовки строительных блоков (600x300x300 мм) или теплоизо.11яциош1ых плит (600x500x50 мм) через рольганг, совмещённый с обрезным устройством 23, также поступают в сушильную камеру. Одно или оба обрезных устройства (также как и экструдеры 16 с формующими насадками 17) по направляющим рельсам 24 могут быть переставлены на параллельную ветвь технологического потока, либо вьшедены в ремонтную зону, позволяя осуществить быструю переналадку линии в зависимости от выбранной номешсла1уры производимой в течение ближайшей смены продукщш.

Торфокомпозищюнное удобрение можно производить и без сушки. В этом случае непосредственно за экструдером можно установить специальную упаковочную машину 25, позволяющую фасовать подготовленное удобрение в полиэпгиленовый рукав. В ряде случаев торфокомпозиционное удобрение можно загружать минуя экструдер непосредственно с распределительного транспортёра в мешки, либо в транспортный контейнер 26. Конкретная реализация транспортного контейнера зависит от вида продукции, для которой он предназначен (от простого поддона для укладки мешков, строительных блоков, либо термоизоляционных и других видов плит - до бункера с подвижным дном для торфокомпозиционных топливных брикетов).

При замене формующих насадок 17 часть или все экструдеры 16 могут быть переведены на выпуск гранулированных ТКУ, либо гранулированных ТКТМ и ТКА. При этом оператором линии должна быть изменена рецептура загрузки смесителей.

MCdffOfyo

Для той или иной циклограммы работы линии определяющим моментом является выбор режима использования термокамер. Геометрические параметры (и соответственно производительиость) любой термокамеры, а также экструдера и смесителя выбраны таким образом, что при вьшуске брикетов или гранул экструдер успевал обработать очередную порцию подготовленной смеси к моменту окончания цикла загрузки и перемешивания в параллельном смесителе, а процесс сушки брикетов или гранул в термокамере шёл при безостановочном движении встроенного в неё транспортёра. При этом время пребывания в термокамере каждого отдельного брикета совпадает со временем обработки в экструдере очередной порции подготовленной смеси, либо меньше этого времени в два раза. Если при вьшуске ТКТ и ТКУ время пребьшания изделий в термокамере может быть легко синхронизировано с циклами перемешивания и формования (процесс работы линии при этом практически непрерьшный), то при вьшуске ТКСМ, ТКТМ и ТКА в виде блоков или шшт необходимость продолжительной сушки (до 4 часов) приводит к вьп жденному переходу на циклический режим работы ряда элементов оборудования (основных экструдеров 16, обрезных устройств 23 и термокамер 19). При этом начальный участок технологической линии (от бункеров 1 до конвейера 15) может продолжать работу практически в непрерывном режиме через дополнительный экструдер 16 (или минуя его) и вьшускать продукцию, не требующую сушки. Могут быть и промежуточные режимы использования линии, например, с отключением одной из термокамер, или с использованием одной термокамеры для сушки гранул или брикетов, формируемых двумя (и более) экструдерами одновременно. При этом могут потребоваться дополнительные транспортёры для подачи изделий от дополнительного (третьего или более) экструдера 16 на транспортёры 18, несушие продукцию через термокамеры 19.

Возможность промышленного осушествления заявляемого устройства не вызывает сомнения, опытный образец технологической линии на основе стандартного оборудования уже функционирует, нормативно-технологическая документация

(ijuCdiffV5

разработана, необходимые гигиенические заключения имеются. Все необходимое для изготовления торфокомпозиционных смесей сьфье доступно местной промышленности.

Основная номенклатура торфокомпозиционных изделий с указанием основных компонентов состава исходного сырья представлена в таблице 1.

Затраты времени на различные операции при изготовлении торфокомпозиционных изделий на универсальной линии представлены в таблице 2 исходя из имеющейся в составе опытного образца технологической линии номенклатуры основного оборудования, обеспечивающего загрузку одного смесителя и смешивание 5 тонн смеси за время меньше 30 минут (на каждой операции), формование 5 тонн смеси через экструдер за время около 60 минут и вместимости сушильной термокамеры - 5 тонн.

Если используется оборудование с согласованной производительностью, то при выпуске брикетов или гранул обеспечивается максимально рациональная загрузка всего оборудования линии, а вторая термокамера может оставаться выключенной.

Если необходим массовый выпуск плит или строительных блоков, требующих длительной сушки в параллельно работаюшщ; термокамерах, для исключения вынужденных простоев смесителей и повьш1ения выхода готовой продукции периодически все элементы линии с 1 по 15 используются оператором на вьшуск торфокомпозиционного удобрения без термообработки. При этом во время вынужденных пауз в работе первых двух экструдеров может производиться ТКУ на третьем экструдере, а загрузка готовой продукции осуществляеться либо в пластиковую оболочку, либо в бумажшле мешки непосредственно с распределительного транспортёра.

В том случае, когда одна из двух ветвей линии с первым экструдером и с первой сушильной камерой настроена на вьшуск плит или строительных блоков (с длительным циклом сушки), а другая вепгаь со вторым экструдером и со второй сушильной камерой не может быть полностью загружена из-за ограниченной производительности одного экструдера (при относительно коротком цикле сушки брикетов или гранул), рациональное

использование второй сушильной камеры может быть обеспечено с помоыщю третьего экструдера, гранулы (или брикеты) которого могут бьпъ направлены на транспортёр периодически простаивающей термокамеры по дополнительному транспортёру.

Совокупность указанных существенных признаков позволила создать универсальную технологическую линию для производства распшренной номенклатуры изделий и рационально использовать оборудование для мелкосерийного производства при одновременном выпуске нескольких видов торфокомпозшщонных изделий.

При том же числе транспортёров, что и в ближайщем аналоге, удалось оптимизировать технологическую схему загрузки параллельно работающего основного оборудования различными компонентами смесей. При этом практически без увеличения затрат на инфраструктуру (подъездные пути, основные производственные помещения, склады, освещение и отопление) за счёт унификащга и снижения требований к производительности отдельных агрегатов почти чисто структурными методами (лишь при незначительной доработке серийно выпускаемого оборудования) удалось увеличить в 1,52 раза расчётный объём годового вьшуска готовой продукции.

Таким образом, решение поставленной заявителем задачи обеспечивается в заявляемой полезной модели следующими отличительными признаками; наличием новых конструктивных элементов и связей между ними;

-взаимным расположением основного и дублирующего оборудования;

-параметрами оборудования.

На основании вьщ1есказанного, заявляемое устройство является новым и промышленно применимым, что соответствует условиям патентоспособности полезной модели.

Claims (8)

1. Универсальная линия по производству изделий на основе торфосодержащих смесей, содержащая последовательно соединенные транспортерами приемный бункер, сепаратор, смеситель, экструдер с формующей насадкой, термокамеру и транспортный контейнер, отличающаяся тем, что дополнительно содержит последовательно соединенные транспортерами второй сместитель, второй экструдер с формующей насадкой и вторую термокамеру, причем каждый смеситель и экструдер содержит дозатор-отсекатель, при этом каждый смеситель снабжен подъемным выходным шнеком.

2. Универсальная линия по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит второй и третий приемные бункера, расположенные над первым транспортером, и хотя бы один или несколько дозаторов, расположенных над вторым транспортером или над каждым из смесителей.

3. Универсальная линия по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что содержит распределительный транспортер реверсивного типа, установленный непосредственно под выходными шнеками смесителей, и рядом с дозаторами-отсекателями экструдеров.

4. Универсальная линия по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что между экструдерами и термокамерами дополнительно установлены обрезные устройства с рольгангами.

5. Универсальная линия по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что, содержит упаковочное оборудование и третий экструдер с формующей насадкой для упаковки торфокомпозиционных удобрений в пластиковую оболочку.

6. Универсальная линия по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что, содержит третий экструдер с формующей насадкой для формования гранул либо брикетов и дополнительный транспортер для их перегрузки на транспортеры термокамер.

7. Универсальная линия по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что, содержит рельсовые направляющие с установленным на них резервным оборудованием (экструдеры, формующие насадки, обрезные устройства).

8. Универсальная линия по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что, содержит термогенератор и систему воздуховодов, замкнутую через термокамеры.