Внедрение линий брикетирования на базе шнековых установок на различных предприятиях лесного комплекса позволило установить экс­плуатационные показатели их работы.

Сырьем для брикетов является: Опилки (с корой и без коры) из ели, Со­сны, лиственницы, Бука, дуба, Березы, а также измельченные кусковые от~ ходы и стружка этих пород. В подавляющем большинстве случаев это влажные опилки, которые высушивают до необходимой влажности (6-10 %).

Для подсушивания брикетируемой массы используются сушильные Агрегаты типа АВМ, взятые из сельского хозяйства, В агрегатах АВМ мо­дернизировано топочное устройство (ранее работало на мазуте, дизтопли­ве) - Оно переведено на твердое топливо (опилки, щепа, стружка, дроблен - ка естественной влажности). Для этой цели разработан специальный котел и система сжигания влажной измельченной древесины. При этом выраба­тывается агент сушки (топочные газы) с температурой до 800°С.

Линии брикетирования работают и в неотапливаемых помещениях по 2 смены в сутки. Имеется опыт работы при отрицательных температу­рах воздуха (около минус 15 °С).

Средняя эксплуатационная производительность линии брикетирова­ния составляет 220-320 Кг/ч. Наиболее широко распространена технология изготовления брикетов, приведенная на рис. 1.

Брикеты изготавливаются квадратного, шестигранного сечения (реже круглого) с внутренним сквозным отверстием диаметром 15-22 Мм. Длина брикетов бывает 50-400 лш, наиболее ходовая длина брикетов 300-350 Мм. В зависимости от условий на поставку брикеты могут иметь торцы обло­манные или отпиленные. При отпиловке торцов появляются мелкие куски брикетов и опилки (до 5 %).

Число обслуживающего персонала (одна сушильная установка, два пресса) - 4 человека.

Период стойкости быстроизнашивающихся деталей брикетирующей установки:

- Шнек конический прессующий - 2-3 смены (в отдельных случаях 5 смен),

- Втулка матрицы коническая - до 5-6 месяцев.

Для обеспечения бесперебойной работы требуется иметь (на каждый пресс) 5-8 шнеков и 2 конические втулки.

Шнек состоит из Цилиндрической и Конической части. Коническая часть прессующего шнека может иметь Шаг витков - 27, 32, 40, 50 мм. Шаг витков цилиндрической части шнека может совпадать с Шагом кони­ческой части или быть больше его.

Дымовые Г88Ы

-/-//н/м/

Вреде Чи±Ь~

Брккеты

Загрувка Ошиох	Дымовые
JBXBP
Топочное _ Уотроіство
Оухка ОПЖЛХЖ
Оушяхышй барабан

Рис. 7. Схема технологического процесса сушки и брикетирования древесных отходов

Диаметр шнека прессующего у большего основания конуса прини­мают 87-90 Мм. Длину концевика шнека обычно принимают 60-90 Мм, а диаметр - 14—20 Мм.

Угол конусности прессующего шнека принимают в диапазоне 4-8°. От величины угла зависит усилие прессования и плотность брикетов. Чем меньше угол, тем ниже усилие и плотность. Научного обоснования вели­чины конусности пары Шнек-втулка в литературе не имеется.

Частота вращения прессующего шнека находится в границах 400* 850 Мин'1.

На всех брикетирующих установках матрицы имеют подогрев (тем­пература 200-350 °С), причем эта температура поддерживается в течение всей работы пресса.

Для контроля над температурой прессующие установки снабжаются системой автоматического регулирования.

Зазоры между конусной втулкой и витками шнека (допустимая вели­чина зазора 0,6-1,2 Мм) контролируются с помощью шаблонов: Втулка - шаблон и Шнек (без нарезания витков) - Шаблон.

Втулки в канале матрицы должны плотно прилегать друг к другу, между их торцами не должно быть зазоров. Регулировка производится с помощью гайки, расположенной в торце матрицы - в зоне выхода брикета. Если равномерный зазор между последним витком шнека и втулкой не достигается (шнек не имеет биения и отцентрирован), то необходимо про­верить взаимное расположение деталей по плоскостям. Для этого нужно проверить перпендикулярность оси шнека к торцевой плоскости кониче­ской втулки, а также проверить соосность канала матрицы с продольной осью шнека.

Некоторые данные работы шнековых прессов в производственных условиях разных предприятий приведены в таблице 16.

Таблица 16 Исход­ Ное Сырье Число Оборотов Шнека, Мин~1 Шаг Шне­ Ка, Мм Сечение Брикета, Мм Длина Брикета, Мм Диаметр внутренне­го отвер­стия,.** Время изготов­ления брикета, с Плотно­сть бри­кета, Кг/м3 Произво­ Дительн­ Ость, Кг/ч Ель 700 32 51*51^ 300-320 19-20 11,5-12 1,08 225-245 Сосна 600 40 50x50 320-340 16-19 10-12 1,0-, 1 200 Смесь*** 600 40 51 х51 370 15-16 20-21 1,07 167-200* Листвен­ница, ель (га смесь и с корой) 610 40 50x50 500** 15-16 22-32 1,18- И 145-206 50 1200** 41-53 1,29- 131 174-300 Примечание: 1. Испытания производились в различных регионах страны. 2. *Подача опилок прерывистая (бункер не полный). 3. **Брикетные ленты распиливаются на куски длиной 200 и 100 мм. 4. ***Смесь включала опилки из бука и ели.

Анализ работы прессующих установок показал, что их производи­тельность зависит

А) от величины подачи исходной смеси в зону прессования (опреде­ляется числом оборотов винтового загрузочного конвейера),

Б) от шага шнека прессующего (с увеличением шага производитель­ность повышается),

В) от породы древесины (производительность ниже при брикетиро­вании отходов из березы, осины).

Брикеты реализуются как на внутреннем рынке, так и за рубеж.

Известен опыт брикетирования на шнековых прессах измельченных кукурузных початков (линия брикетирования в г. Г омеле).

Плотность таких брикетов составила 1 135-1150 Кг/м3. Влажность ис­ходной массы равнялась 10 %. Режим сушки: температура на входе в ба­рабан сушильный - 400 °С, на выходе - 75-85 °С.

Для сравнительной оценки показателей работы брикетирующих ус­тановок их испытания должны проводиться по единой методике. Основ­ным показателем работы установок является их производительность (при одинаковом качестве брикетов).

Целью испытаний является определение производительности линии брикетирования (сменной и часовой) в реальных условиях эксплуатации.

Реальные значения производительности необходимы для расчета се­бестоимости производства брикетов на предприятии.

Для получения достоверных результатов объем испытаний должен быть не менее 10 смен.

Испытания проводятся в рабочем режиме действующего предпри­ятия.

Хронометраж показателей производственного процесса линии бри­кетирования производится для каждого пресса в отдельности.

Подготовка линии брикетирования к испытаниям производится тех­ническими службами предприятия. Подготовка предусматривает:

- Проверку работоспособности всех механизмов;

- Настройку и регулировку оборудования;

- Обеспечение сырьем в необходимых объемах (не менее 10 м3 с даль­нейшим увеличением объема).

При организации процесса переработки древесных отходов в прессо­ванные изделия предварительно необходимо произвести технико­экономическую оценку процесса. Оценочными показателями являются приведенные затраты, которые должны быть минимальные и срок окупае­мости капитальных затрат.

На себестоимость производства прессованных изделий (биотопливо)

В общем случае влияет:

- Вид и уровень механизации и автоматизации технологического

Процесса;

- Расход электроэнергии на 1 тонну прессованных изделий;

- Стоимость оборудования и величина отчислений на его содержа­ние;

- Место расположения и регион нахождения предприятия;

- Величина зарплаты обслуживающего персонала;

- Объем производства прессуемых изделий;

- Наличие и доступность необходимого объема некондиционных отходов для загрузки прессующего оборудования.

При экономической оценке процесса необходимо учитывать и ряд косвенных выгод. Предприятие несет убытки за вывозку отходов и их ути­лизацию на свалках, производит оплату за загрязнение окружающей сре­ды, засоряет промплощадки, занимает большие площади под складирова­ние отходов и пр.

Биотопливо должно изготавливаться с некондиционных отходов древесины и опилок и оно должно являться вспомогательным производст­вом* направленным на улучшение экологии основного производства. Биотопливные технологии замыкают производственный цикл предприятия лесного комплекса и позволяют создавать малоотходные и безотходные производства.