Агрегат для изготовления экологически чистых топливных брикетов

Полезная модель относится к области переработки отходов раскорчевки садовых насаждений и может быть использована при производстве экологически чистых топливных брикетов для бытовых нужд. Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности процесса изготовления экологически чистых топливных брикетов с повышенными прочностными и эстетическими характеристиками. Технический результат достигается путем замены операции сушки исходного сырья на поверхностный нагрев спрессованного брикета и исключением из состава содержимого брикета связующих элементов.

Полезная модель относится к области переработки отходов раскорчевки садовых насаждений и может быть использована при производстве экологически чистых топливных брикетов для бытовых нужд.

Традиционно изготовление топливных брикетов из древесных отходов производится на мобильных агрегатах или на поточных линиях, которые производят следующие технологические операции:

- измельчение древесных отходов;

- сушка

- смешивание измельченных компонентов со связующими составляющими;

- прессование в брикеты.

Обычно измельченные древесные отходы сушат до влажности 3-7% при температуре 180-210°С без доступа кислорода в течение определенного времени, а в качестве связующих составляющих используют крахмал, пшеничную муку, декстрин, мелассу, нефтяную спекающую добавку, водную известково-глиняную пасту в соотношении, жидкое стекло, раствор пороха в летучем нитроцеллюлозном растворителе и др.

Операции сушки и смешивания со связующими составляющими производятся с целью получения влагоустойчивых брикетов высокой прочности. Данные операции делают процесс изготовления достаточно энергоемким и низкопроизводительным, а добавление связующих составляющих снижает экологическую чистоту брикета и делает их малопригодными для бытовых нужд.

Известен способ изготовления топливных брикетов, при котором на спрессованный брикет наносят защитное покрытие путем окунания в расплавленный парафин. Данное покрытие обеспечивает влагоустойчивость брикетов и частично повышает их механическую прочность [1].

Известно техническое решение, в котором топливные брикеты включают горючую оболочку, внутри которой находится смесь горючих компонентов с водорастворимым связующим, причем смесь горючих компонентов со связующим может быть как в спрессованном, так и не в спрессованном состоянии [2].

Наиболее близким по технической сути данного технического решения является способ изготовления топливных брикетов цилиндрической формы содержащих смесь измельченного углеродсодержащего топлива и связующего, горючая оболочка которых сформирована из бумажной ленты, свернутой под углом 30-60° к оси брикета, с нахлестом на предыдущий слой ленты. Торцы брикетов заделываются подгибанием краев бумажной ленты внутрь от внешней поверхности брикета или на торцы брикетов нанесено связующее, причем бумажная лента по линии нахлеста проклеена.

Установка для получения топливных брикетов, включает последовательно установленные и соединенные транспортерами дробилку, смеситель с бункером дозированной подачи измельченного твердого топлива и узлом со средствами для приготовления и подачи связующего, устройство для формования брикетов из смеси топлива со связующим с приемным бункером, сушилку и охладитель брикетов [3].

Данные технические решения частично решают проблему повышения экологической чистоты топливных брикетов за счет применения малотоксичных связующих элементов, повышают механическую прочность брикетов и делают их эстетически привлекательными для бытового потребителя. Однако предлагаемые способы изготовления топливных брикетов по-прежнему содержат связующие элементы и операции сушки измельченных древесных остатков, а защитные горючие оболочки (парафин, бумага) имеют пониженную прочность от внешних механических воздействий.

Целью полезной модели является повышение эффективности процесса изготовления экологически чистых топливных брикетов с повышенными прочностными и эстетическими характеристиками.

Поставленная цель достигается путем замены операции сушки на поверхностный нагрев спрессованного брикета с последующей упаковкой в бумажную оболочку, причем агрегат является мобильным и изготовление топливных брикетов производится на месте раскорчевки плодовых деревьев.

Полезная модель представляет собой мобильный агрегат для изготовления экологически чистых топливных брикетов в защитной горючей оболочке, содержащий устройство для, измельчения, устройство для прессования и устройство для упаковки брикетов в бумажную оболочку, отличающийся тем, что устройство для сушки измельченных древесных остатков заменяется поверхностным нагревом спрессованного брикета, осуществляющегося путем нагрева выходного патрубка устройства прессования.

Исходным сырьем для изготовления брикета являются раскорчеванные плодовые деревья, древесина которых отличается малым содержанием смолянистых компонентов.

Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что свежая древесина раскорчеванных плодовых деревьев содержит лигнин, обладающий максимальными склеевывающими свойствами. При прессовании лигнин вместе с влагой выделяется на поверхность брикета, а нагрев поверхности брикета обеспечивает его спекание с бумажной лентой, которая является армирующей составляющей защитной оболочки брикета. Такая оболочка имеет более высокие прочностные характеристики по сравнению с другими техническими решениями.

Работа устройства заключается в следующем (Фиг.1). Измельченная свежая древесина загружается в бункер устройства для прессования брикетов 1, после чего она поступает в камеру прессования 2, где осуществляется сжатие древесины, далее спрессованный брикет проходит через выходной патрубок устройства прессования 4, где осуществляется поверхностный нагрев брикета, который способствует выделению лигнина. При выходе брикета из патрубка происходит намотка бумажной ленты упаковочным устройством 3. В результате оболочка пропитывается лигнином и приобретает повышенную прочность.

Горючая оболочка топливных брикетов сформирована из бумажной ленты, свернутой под углом к оси брикета, с нахлестом на предыдущий слой ленты (Фиг.2).

Досушивание внутреннего содержимого брикетов происходит в процессе хранения или транспортировки.

Эстетическая привлекательность брикетов обеспечивается тем, что бумажная лента, используемая для формирования защитной оболочки брикетов, имеет художественное или рекламное оформление.

При анализе полезной модели на соответствие критерию «новизна» выявлено, что часть признаков заявленной совокупности являются новыми (замена объемного нагрева на поверхностный нагрев брикетов, исключение из содержимого брикетов связующих составляющих), и следовательно, техническое решение соответствует критериям «новизна».

Заявленное техническое решение позволяет снизить энергоемкость процесса, повысить производительность производства за счет исключения ряда технологических операций (сушку и смешивание со связующими составляющими), обеспечить экологическую чистоту брикетов и повысить их прочностные и эстетические свойства. Следовательно, заявленное техническое решение привлекательно для потребителя и может быть тиражировано, что соответствует критерию «промышленная применимость».

Источники информации:

1. Заявка 2001109071/04 от 29.03.2001 г.

2. Заявка 94043321/04 от 12.12.1994 г.

3. Заявка 96112033/25 от 14.06.1996 г.

1. Агрегат для изготовления экологически чистых топливных брикетов в защитной горючей оболочке, содержащий устройство для измельчения, устройство для прессования и устройство для упаковки брикетов в бумажную оболочку, отличающийся тем, что устройство прессования содержит нагреваемый выходной патрубок, обеспечивающий поверхностный нагрев спрессованного брикета.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что является мобильным и изготовление топливных брикетов производится на месте раскорчевки плодовых деревьев.

3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что бумажная лента, используемая для формирования защитной оболочки брикетов, имеет художественное или рекламное оформление.