Описание производственного процесса

Производство древесных топливных гранул или пеллет, является типовым технологическим процессом получения экологически чистого восстанавливаемого топлива, составленным в соответствии с техническим заданием.

Производство топливных гранул функционирует следующим образом:
В качестве сырья используются отходы деревообработки в виде опилок и стружки с возможными незначительными включениями мелких брусков. Это сырье может быть использовано практически без дальнейшей доработки. Сырье скапливается на складе, обеспечивая резервный запас для надежной и бесперебойной работы линии.

Другой формой сырья будет являться мелкая щепа с незначительным содержанием отходов в виде брусков.

Эти два вида сырья требуют сепарации для разделения их на фракции. Крупная фракция будет отделяться, и направляться на измельчение, а мелкая - направляться на сушку.

Сепарация сырья осуществляется с помощью дискового сепаратора, на который сырье подается с помощью бункера с питателем, выполняемым в виде короткого ленточного конвейера. Мелкая фракция, пройдя сепаратор, будет забираться с помощью конвейера из нижней части сепаратора. Загрузка бункера должна быть организована с помощью ковшового погрузчика, подающего сырье со склада.

Третьей формой сырья, применяемого в технологическом цикле, является горбыль, который требует дополнительного измельчения. Это сырье также поступает со склада с помощью приемного конвейера. Операция измельчения производится на отдельной ветке технологической линии с использованием рубильной и стружечной машин. Рубильная машина дробит отходы на мелкие кусочки, которые далее измельчаются в стружечной машине до нужного состояния. Полученная мелкоизмельченная фракция, с помощью ленточного транспортера, поступает в сушильный комплекс, а именно в бункер-накопитель сушильной камеры.

Сушильная камера ленточного типа, необходима для равномерного, безопасного снижения влажности сырья при оптимальных затратах энергии. Пройдя бункер-накопитель сушильной установки, с помощью рыхлителя, сырье подается в дозатор, который равномерно распределяет его по конвейерной сетке. Сырье, в виде опилок, стружек и мелкой щепы, двигаясь в сушилке по протяженному маршруту, к выходу значительно уменьшает свою влажность. Она должна составлять 14-16%, что обеспечивает дальнейшее качественное прессование гранул. Входная влажность сырья не должна превышать 45%, т.к. в противном случае, процесс сушки не будет обеспечивать требуемых параметров по количественному и качественному показателям. С целью обеспечения относительно равномерной влажности сырья, подаваемого в бункер сушильной камеры, и уменьшения его предельной влажности до возможного минимума, сырье должно подвергаться естественной сушке на складе сырья, и только после этого, поступать в производство.

Для функционирования сушильной камеры, необходимо иметь нагревающий агент, в виде топочного газа, который вырабатывается теплогенератором. Он представляет собой установку, включающую бункер-накопитель с рыхлителем и дозатором, которые обеспечивают подачу сырья в топку котла. Это осуществляется с помощью шнекового конвейера. В качестве топочного сырья используются опилки и измельченная щепа после сушильной камеры. Такое решение позволяет не только экономить топливо, но и обеспечить стабильную работу теплогенератора в оптимальном режиме.

Из котла, горячие газы через жаровую трубу, далее подаются в смесительную камеру. Пройдя её, газы, смешиваясь с потоком окружающего воздуха, снижают первоначальную температуру до необходимых пределов (150-190°С), и поступают в сушильную камеру, предварительно пройдя распределительную. Соприкасаясь с влажным сырьем, находящимся на транспортерной ленте, сухие газы отбирают влагу и затем, на выходе из сушильной камеры, забираются вытяжным вентилятором и принудительно выбрасываются в атмосферу.

Чтобы исключить возможность попадание искр и возникновения пожароопасной ситуации, на входе газов в сушильную камеру установлен искрогаситель и аварийная заслонка. При необходимости, она отсекает поток горячих газов от камеры, направляя его в атмосферу.

Для розжига котла теплогенератора и вывода газов в атмосферу, теплогенератор комплектуется дымососом и боровом, к которому в дальнейшем, присоединяется вытяжная труба диаметром не менее 650мм.

На выходе из сушильной камеры, установлено приемно-подающее устройство, обеспечивающее подачу сухого сырья на молотковую дробилку, которая окончательно доводит размеры древесной фракции до нужной величины. Дополнительно, оно подается на топку котла сушильной установки. После измельчения сырья до нужной фракции, приемлемой для получения качественных гранул, древесный мелкофракционный опил, с помощью конвейера подается на бункер гранулятора. Из бункера-гранулятора, кондиционное сырье подается непосредственно в дозатор гранулятора, где происходит его разрыхление и дозированная подача в камеру смешения .Благодаря большой емкости камеры, в ней происходит гомогенизация сырья и его пропаривание, осуществляемое с помощью включенного в линию парогенератора .Подача пара способствует размягчению сырья, улучшению процесса гранулирования, а также уменьшению износа матрицы и роликов. В то же время, процесс выработки пара является энергоемким, и его объем рекомендуется минимизировать, исходя из качества используемого сырья.

Пресс-гранулятор, работающий по принципу роликового прессования, обеспечивает продавливание сырья в отверстия вращающейся матрицы. За счет зажатия сырья между матрицей и неподвижными роликами, масса со значительными усилиями выдавливается в калиброванные отверстия матрицы, после чего срезается на выходе специальными ножами. За счет изменения положения ножей, достигается требуемая длина прессуемых гранул. Диаметр получаемых гранул зависит только от размера исходных отверстий в матрице гранулятора и, в данном случае, будет составлять 8 мм. При выборе диаметра гранул получаемых из гранулятора, необходимо учитывать, что его уменьшение ведет к снижению производительности гранулирования, и наоборот. Качество получаемых гранул зависит от целого ряда факторов, но доминирующими являются качественные показатели сырья (отсутствие гнили, коры, значительных загрязнений, породы древесины, предельной влажности )и выдерживание технологического регламента производства в заданных пределах.

Благодаря оптимальному выбору технологических решений и подбору оборудования с необходимыми характеристиками, линия обеспечивает возможность получения топливных гранул высокого качества, с естественным древесным оттенком и запахом.

После завершения процесса гранулирования, сформировавшиеся пеллеты, а также несформировавшееся сырье и пылевидные отходы проходят через заборник системы очистки гранул и затем, конвейером подаются в охладитель. Система очистки гранул представляет собой аспирационную систему, позволяющую удалять все некондиционные части процесса, для их повторного направления на гранулирование.

В процессе прессования происходит сильный нагрев гранул, что существенно снижает их прочность. В силу этого, для достижения их требуемой твердости и прочности, гранулы охлаждаются проточным воздухом в охладителе.

После охлаждения пеллет до окружающей температуры, они, уже окончательно готовые, через дозирующее устройство поступают на выгрузку.

Фасовка гранул может осуществляться по желанию потребителя, либо в мелкую тару в виде мешков, вместимостью 10-25 кг, либо в мягкие контейнеры большой вместимости (биг-бэги) с массой до 500-650 кг. Фасовка контролируется весами, которые связаны с дозатором охладительной установки, чем обеспечивается дозированная фасовка.

Система управления линией обеспечивает осуществление запуска, остановки, регулировки и настройки оборудования, для получения требуемых параметров процесса гранулирования. Система управления также обеспечивает защиту двигателей от перегрузки. Контроль влажности сырья осуществляется с помощью весового анализатора, входящего в комплект поставки линии и обеспечивающего проведение контроля как исходного, так и конечного продукта. Перемещение продуктов переработки осуществляется конвейерами различного типа, что обеспечивает наибольшую оптимизацию процесса.