Два в одном (ИСС-180-1)

ДВА В ОДНОМ

 

Одной из форм твердого биотоплива являются топливные пеллеты, представляющие собой цилиндрические гранулы диаметром от 6 до 12 мм, длинной – от 10 до 50 мм. Особенноесвойство пеллет – высокая и постоянная насыпная плотность, позволяющая относительно легко их транспортировать. Благодаря правильной форме, небольшому размеру и однородной консистенции пеллеты позволяют автоматизировать процессы дозирования при сжигании в котлах.Котельные установки, работающие на пеллетах, являются современными и экологически чистыми по сравнению с установками, работающими на традиционных видах топлива.

 В качестве исходного сырья для производства твердого биотоплива может использоваться соломахлебных злаковых и масличных культур. По оценкам специалистов с учетом стоимости соломы и ее влажности (12-20 процентов) себестоимость одной тонны пеллетов, произведенных из соломы, составляет 50-60 долл.США при цене ее реализации до 120 долл. США.

Процесс производства топливных пеллет из соломы хлебных злаков и масличных культур  условно можно разделить на следующие этапы:предварительное измельчение – сушка -вторичное измельчение -прессование (грануляция – пеллетизация) -охлаждение (кондиционирование) -сепарация (отделение некондиционных фракцийот полноразмерных пеллет).

Важным этапом при производстве пеллет является первичное измельчение исходной соломы, которая поступает в сформированных пресс-подборщикамирулонах или тюках, полученныхпосле комбайновой уборки. Надо отметить, что первоначальный фракционный состав соломы в рулонах и тюках зависит не только вид основной культуры, но и ее биологическая группа - озимая или яровая, продолжительность хранения.

Так же не маловажным  фактором может выступать конструкция молотильного устройства зерноуборочного комбайна, особенно роторного типа. Нами проведены испытания по определению длины фракций соломы, полученныеот зерноуборочных комбайнов  с отбором проб из валков после уборки культуры (таблица).

 Таблица- Результаты испытаний фракционного состава соломы хлебных злаков в валках

Марка зерноуборочного комбайна

Вид соломы

Среднее значение, мм

Размах вариации, мм

Коэффициент вариации, %

min

max

КЗР-10

рожь озимая

12,8

40

500

77,0

CASE

пшеница озимая

16,5

45

600

57,3

КЗС-10К

пшеница озимая

23,9

40

590

62,1

КЗР-10

тратикале

25,9

29

890

71,8

КЗС-7

пшеница озимая

22,3

50

740

55,5

CLAAS

ячмень

35,7

50

720

42,7

Лида 1300

ячмень

33,3

50

920

60,1

CLAAS MEGA

ячмень

24,4

30

530

46,1

 

         Исходя из значений коэффициента вариации, приведенных в таблице, можно сделать вывод, что фракционный состав соломы в рулонах и тюках неоднородный, практически не поддается  регулированию среднее значение фракции, поэтомутребуется дополнительноеизмельчение.

         Для этой цели делаются попытки включить в состав технологической линии по производству пеллет мобильные измельчители,  адаптированные к стандартным требованиям и предназначенные для измельчения рулонов соломы, используемой в качестве подстилки в животноводческих помещениях или выгульных площадках при беспривязном содержании крупнорогатого скота.

         Опыт эксплуатации подобных установок показал, что они не приспособлены для работы в составе линий по пеллетированию соломы, так как длина фракций измельченной соломы варьируется от 30 до 200 мм. К тому же периодически  выбрасываются пучки соломы, которые при дальнейшем обработке забивают молотковую дробилку, что приводит к остановке  технологического процесса, увеличению нерегламентированных простоев и как результат к низкой производительности (100-300 кг/ч) всей технологической линии.

         В ОАО «Управляющая компания холдинга «Бобруйскагромаш» разработан и реализуется измельчитель соломы стационарный ИСС-180-1, который проходил испытания в НП РУП «Унихимпром БГУ». Отличительной особенностью конструкции измельчителя ИСС-180-1 является наличие ротора, совмещающего работу измельчающих ножей, молотков и сита (накладки).

         Испытания проводились с ситами, имеющими диаметр отверстий 32, 26 и 12 мм. Диаметр отверстий сита варьировался с целью определения рационального размера получаемой фракции соломы для эффективной работы входящей в состав  технологической линии дробилки ДКМП-3,3А.

         При использовании сита с диаметром отверстия 32 мм и эксплуатации линии в течение двух месяцев производительность дробилки ДКМП-3,3А не превышала 250 кг/ч, что не позволяло  использовать в полном объеме возможности остального  оборудования, функционирующего в составе технологической линии.

В течение последующих трех месяцев линия эксплуатировалась с ситом, имеющим диаметр отверстий 26 мм. В данном случае, при использовании соломы с влажностью 12-18%, удалось достичь производительности свыше 500 кг/ч по соломе. После изъятия сита из дробилки ДКМП-3,3А и использование  биомассы топинамбура с влажностью 14%, удалось достичь производительности линии 1000 кг/ч, и при этом иметь запас по производительности измельчителя соломы стационарного ИСС-180-1.

Данные результаты позволили перейти к  третьему этапу испытаний с диаметром отверстий сита 12 мм. В этом опыте вместо штатной дробилки технологической линии ДКМП-3,3А с установленной мощностью электродвигателя привода 37,0 кВт был установлен пылевойвентилятор с установленной мощностью электропривода 7,0 кВт. Как показали результаты испытаний,  в рассматриваемом варианте удалось снизить установленную мощность оборудования без  уменьшения производительности линии и качества производимых пеллет.

Таким образом, в результате испытаний измельчителя соломы стационарного ИСС-180-1 установлено, что его наличие в составе технологической линии по производству твердого биотопливав форме пеллет из соломы хлебных злаков и масличных культур с влажностью 18-22% позволяет исключить из состава технологического оборудования штатную дробилку и снизить на 19% энергозатраты.

 

Олег Лукьяненко,

Василий Перевозников,

Вацлав Ваштаевич