CC BY
41
Нащональний лкотехшчний унiверситет УкраТни
менников от металлических повышено гидравлическое сопротивление первых в результате значительного сужения поперечного перерезу печи.
Ключевые слова: вращающаяся печь, внутренние теплообменные устройства, удельный расход технологического топлива.
Krekhovetskij O.M., Sybirnyj A.V., Petrova M.A. Means for modernization of furnace unit wet cement clinker burning for decrease of fuel rate
The paper describes the theoretical analysis of furnace unit for cement clinker burning processing. It is shown that increase of inner surface of heat exchanging equipment of heat exchanging equipment leads in significant decrease of technological fuel rate. It is set that after character of transporting and interfusion of material between metallic and ceramic teploobminnikami of of principle difference is not. By the substantial difference of ceramic teploobminnikiv from metallic hydraulic resistance of the first is enhanceable as a result of the considerable narrowing transversal the cut of stove.
Keywords: revolving furnace, inner thermal devices, specific expense of the technological fuel. _
УДК 674.8.004 Доц. С.О. Манзш, канд. техн. наук; ст. викл. М.М. Копанський;
доц. О. Б. Ференц, канд. техн. наук - НЛТУ Украти, м. Львiв
ПОРЮНЯЛЬШ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРАНУЛЬОВАНОГО ТА БРИКЕТОВАНОГО Б1ОПАЛИВА
Проаналiзовано властивосп гранульованого та брикетованого бюпалива з вщ-ходiв деревооброблення. Розглянуто технолопчш аспекти виготовлення палива з де-ревини. Встановлено, що доступшсть джерел сировини i вартють устаткування для виробництва брикетсв робить цей бiзнес ютотно приваблившим для пщприемщв з обмеженими обсягами катталовкладень або об'eмiв сировини порiвняно з виробниц-твом паливних гранул (пелет).
Вщходи, що утворюються на виробнищш - результат мехашчного пе-рероблення деревини. Гранулювання та брикетування - це процес, шд час якого подр1бнеш в1дходи, у вигляд1 тирси, пресуються шд високим тиском при нагр1ванш. Температура матер1алу шдвищуеться, вщбуваеться пластифь кащя л1гншу { тому здшснюеться склеювання частинок матер1алу з таким формуванням паливних брикет1в або гранул, у яких за мш1мального об'ему концентруеться максимальна кшьюсть деревно! речовини.
Залежно вщ способу пресування деревинних частинок, пресоване бь опаливо подшяють на два види: гранули { брикети. Гранула - це цилшдр 1з розмелено! пресовано! деревини. Вона мае вщ 10 до 30 мм у довжину { вщ 6 до 10 мм у д1аметр1. Залежно вщ якост розр1зняють гранули першого класу { промислов1 гранули. Гранули першого класу - найвищо! якость В !хньому виробнищш не допускають застосування кори, осюльки вона мае високу зольшсть. Промислов1 гранули можуть мютити певну кшьюсть кори (до 10 %). Властивосп гранул наведено в табл. 1.
Широке розповсюдження загалом паливш гранули отримали насампе-ред завдяки особливостям процесу !хнього згоряння. Згораючи, паливш гранули видшяють вщповщну кшьюсть тепла, при цьому теплотв1ршсть паливних гранул прир1внюють до традицшних вид1в палива, тод1 як кшьюсть шюд-ливих речовин, що видшяеться, - незначна. Технолопчний процес виробництва гранул 1з деревини залежить вщ вихщно! сировини. Технолопчний про-
88
Збiрник науково-технiчних праць
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.3
цес включае таю операцй: пiдготовка сировини; сушiння; подрiбнення; гра-нулювання; охолодження i пакування.
_Табл. 1. Властивостi гранул_
Властивост1 гранул Гранули 1 класу Гранули промислов1
Щшьтсть, кг/м3 1000-1200 1000-1200
Волопсть, % до 10 10-12
Розм1ри, мм d = 6; I = 10-30 d = 10; I = 10-30
Вм1ст кори, % не допускаеться до 10
Вм1ст попелу, % менше 0,7 бшьше 1,5
Теплотв1рна здаттсть, МДж/ кг 16,9 15,1
Шдготовка сировини полягае в подрiбненнi кускових вiдходiв у тех-нологiчну трiску i виготовлення з не! стружки. Отримана стружка мае високу волопсть - у межах 80-90 %. Оптимальна волопсть шсля сушшня повинна становити 12 %. Особливютю технологи виготовлення гранул - висок вимо-ги до розмiрiв деревинних частинок. Перш, шж подати подрiбнену деревину на гранулювання, 11 подрiбнюють на молоткових дробарках. Чим менший дь аметр гранул, тим дрiбнiша повинна бути сировина. Найбшьш важливим по-казником якост гранул е 1хня щiльнiсть, яка залежить вiд вологостi шдготов-лено! подрiбненоl деревини. Максимальне значення шдльност можна досягти при вологостi сировини 15-17 %. Тому перед гранулюванням зволожують си-ровину водою або парою на 2-3 %. Ця поверхнева волога сприяе кращому зближенню i ущiльненню дрiбних частинок деревини. Шд дiею прикладеного зусилля пресування зростають пластичнi деформаци частинок, а поверхнева волога, ^м того, виконуе роль змазки i охолоджуе матрицю гранулятора. Тривалють зволоження не повинна перевищувати 10-15 с, щоб волога не встигла проникнути в стшки судин, оскшьки частинки стануть пружними.
Прес для гранулювання - основний мехашзм виробництва паливних гранул. Преси бувають з кiльцевою матрицею i з плоскою. В кiльцевих пре-сах сировина продавлюеться барабанами через матрицю i обрiзуеться назов-ш. У пресах iз плоскою матрицею ролики продавлюють сировину через матрицю, яка обрiзуеться знизу. Енергозатрати на пресування в обох випадках однаковь По^м гранули охолоджують i упаковують. Паливш брикети пресу-ють в екструзшних або матричних пресах рiзноманiтних конструкцiй. Вiд застосованого пресового обладнання залежать форма i розмiри брикетiв.
В екструзiйних пресах отримують брикети диаметром 52 мм, довжиною вiд 100 до 400 мм, у матричних (поршневих) пресах дааметр брикету до 80 мм довжи-на - 150- 250 мм. Властивост вiдходiв i паливних брикетов наведено в табл. 2.
Табл. 2. Властивост'1 брикетiв
Властивост1 в1дход1в 1 брикетов Екструзшт преси Матричт (поршнев1) преси
Розм1ри в1дход1в, мм 2-15 2-15
Волопсть в1дход1в, % 7- 9 10-12
Щшьтсть брикетов, кг/м3 1300-1400 1100-1200
Розм1ри брикет1в, мм d = 52; 1=100-400 d = 80 мм; 1=150-250 мм
Теплотворна здаттсть брикет1в, МДж/кг 20-22,5 17-20
3. Технолопя та устаткування деревообробних шдприемств
89
Нащональний лкотехшчний ушверситет УкраТни
Типовий процес брикетування, як i гранулювання, складаеться з таких операцiй: пiдготовлення сировини; сушшня; подрiбнення; брикетування; охо-лодження i пакування.
Технологiя виготовлення брике^в в екструзiйних i матричних пресах рiзниться. В екструзiйних пресах сумш вiдходiв може бути будь-яко!' компо-зици, але потрiбно суворо контролювати вологiсть вiдходiв. В екструдерi, завдяки тертю, температура в термiчнiй зош зростае до 270-350 °С, тому во-логiсть сировини повинна контролюватися i бути в межах вщ 5 до 9 %. При виходi брикетiв з пресу спостер^ають iнтенсивне димiння та iскрiння, як потрiбно гасити iскрогасниками. Крiм того, енергоспоживання при виготов-леннi брике^в екструзiйним способом вище, нiж за матричного 45 вт/год, i становить 65 вт/кг.
У цилшдричних матричних пресах виготовляють брикети меншо! щшьност^ нiж в екструзiйних, i тому вони мають меншу теплотворну здат-нiсть. Проте, тут значно меншi вимоги до сировини та li вологостi. Поряд з вiдходами деревооброблення можна використовувати вдаоди сшьськогоспо-дарських культур, тобто будь-як лiгноцелюлознi вщходи.
Доступнiсть джерел сировини i вартють устаткування для виробниц-тва брике^в робить цей бiзнес iстотно приваблившим для пiдприемцiв з об-меженими обсягами катталовкладень або об,емiв сировини порiвняно з ви-робництвом паливних гранул (пелет).
Таким чином, порiвнявши властивосп та технологiю виготовлення гранульованого та брикетованого бюпалива, при оргашзаци виробництва не-обхiдно провести аналiз наявно!' кiлькостi та якостi вiдходiв, технологiчнi можливостi 1'хнього подрiбнення до певних розмiрiв, сушiння, можливостi придбання пресового обладнання та реалiзацii готового бюпалива.
Лггература
1. Койков П.М. Гранулирование древесных отходов / П.М. Койков, А. А. Перевалов // Деревообрабатывающая промышленность, 1998. - № 5. - С. 19-20.
2. Технико-экономические аспекты производства топливных гранул и брикетов из отходов древесины // Деревообработка. - М. : Изд-во ВНИПИЭИлеспром, 1991. - Вып. 10. - С. 15-24.
Манзий С.О., Ференц О.Б. Сравнительные характеристики гранулированного и брикетированного биотоплива
Проанализированы свойства гранулированного и брикетированного биотоплива из отходов деревооброблення. Рассмотрены технологические аспекты изготовления топлива из древесины. Установлено, что доступность источников сырья и стоимость оборудования для производства брикетов делает этот бизнес существенно более привлекательным для предпринимателей с ограниченными объемами капиталовложений или объемов сырья сравнительно с производством топливных гранул (пелет).
Manziy S.O., Kopanskiy M.M., Ferenc O.B. Comparative descriptions of granular and briketovanogo biopropellant
Properties of granular and briketovanogo biopropellant are analysed from the offcuts of derevoobroblennya. The technological aspects of making of fuel are considered from wood. It is set that availability of sources of raw material and cost of equipment for the production of preforms does this business substantially more attractive for businessmen with the limited volumes of capital investments or volumes of raw material comparatively with the production of fuel granules (pelet)._
90
Збiрник науково-техшчних праць
