устройство для обезвоживания торфа

Формула изобретения

Устройство для обезвоживания торфа, включающее матрицу с каналом, загрузочный узел с каналом, перепускной клапан, штемпель, привод, отличающееся тем, что оно снабжено двумя съемными расположенными по бокам канала матрицы электродами, двумя клеммами, каждая из которых выполнена в виде металлического стержня в пластмассовой оболочке, помещенного в боковое отверстие матрицы и ввинченного концом в электрод, упором, надетым на переднюю торцовую часть матрицы, при этом матрица с каналом, загрузочный узел с каналом и штемпель в поперечном сечении выполнены по форме квадрата, на углах канала матрицы выполнены четыре расположенные попарно противоположно параллельно и симметрично относительно продольной оси матрицы продольных паза, а загрузочный узел выполнен по форме пирамиды с усеченной вершиной, направленной вверх.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к механическому обезвоживанию подстилочного торфа низкой степени разложения.

Известно устройство для обезвоживания торфа, состоящее из смонтированного на станине прессующего узла с фильтрующей бесконечной лентой, которая огибает поддерживающие валики, соединенного с прессующим узлом очистителя, вакуумных коробок, одна из которых размещена под нижней ветвью фильтрующей бесконечной ленты в зоне блока прокатывающих валиков, а другая коробка - в начале зоны сжатия под силовым барабаном, который соединен со станиной при помощи силового механизма, а также привода, соединенного с прессующим узлом передаточным механизмом, причем прессующий узел выполнен в виде гусеничного движителя с барабаном и подпружиненными блоками прокатывающих валиков, которые установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью нижней ветви, фильтрующей бесконечной ленты, а поддерживающие валики установлены по дуге эквидистантной упомянутому силовому барабану гусеничного движителя (а.с. СССР, №1154472, кл. Е 21 С 49/99, С 10 F 5/04, 1985г.).

Недостатком указанного устройства для обезвоживания торфа является высокая себестоимость готовой продукции в виду больших энергозатрат из-за конструктивного исполнения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для обезвоживания торфа, состоящее из матрицы с каналом с цилиндрической камерой, имеющей кольцевое углубление в средней части участка формирования брикета, в котором размещен фильтр, а над ним закреплен корпус с перепускным клапаном, штемпеля, выполненного в поперечном сечении по форме круга, который смонтирован в канале загрузочного узла и через механизм перемещения связан с кривошипом привода (а.с. СССР №1180276, кл. В 30 В 15/02, 1984).

Недостатком указанного устройства для обезвоживания торфа является недостаточная эффективность при обезвоживании подстилочного торфа низкой степени разложения порядка 5…15% и влажности 90…92% из-за конструктивного исполнения.

Техническим результатом изобретения является создание устройства для обезвоживания подстилочного торфа, обеспечивающего уменьшение энергозатрат.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для обезвоживания торфа, включающее матрицу и загрузочный узел с каналами, перепускной клапан, штемпель и привод, согласно изобретению, снабжено двумя съемными расположенными по бокам канала матрицы электродами, двумя клеммами, каждая из которых выполнена в виде стержня металлического в пластмассовой оболочке, помещенного в боковое отверстие матрицы и концом ввинченного в отверстие электрода, упором, надетым на торцеовую часть матрицы, при этом каналы матрицы и загрузочного узла и штемпель в поперечном сечении выполнены по форме квадрата, на углах канала матрицы выполнены четыре расположенных попарно противоположно параллельно и симметрично относительно продольной оси продольных паза, а загрузочный узел выполнен по форме пирамиды с усеченной вершиной направленной вверх.

Изобретение поясняется чертежами, где

на фиг.1 - изображено устройство для обезвоживания торфа, вид сбоку;

на фиг.2 - то же, поперечный разрез по А-А на фиг.1;

на фиг.3 - показана матрица, продольный разрез;

на фиг.4 - то же, поперечный разрез по Б-Б на фиг.3;

на фиг.5 - изображен электрод, вид сбоку;

на фиг.6 - то же разрез по В-В на фиг.5.

Устройство для обезвоживания торфа включает матрицу 1 с каналом "а", выполненных в поперечном сечении по форме квадрата. Загрузочный узел 2 с каналом "б", выполненным то же по форме квадрата в поперечном сечении. В матрице 1 над каналом "б" загрузочного узла 2 выполнена камера 3 с кольцевым углублением 4. Фильтр 5 размещен в углублении 4 над камерой 3.

Корпус 6 установлен над углублением 4. В выпускном патрубке 7 корпуса 6 находится подпружиненный клапан 8. Штемпель 9 установлен на матрице 1 и соединен со штоком силового гидроцилиндра 10, корпусом шарнирно соединенного со стойкой 11. На углах канала "а" матрицы 1 выполнены четыре расположенные попарно противоположно параллельно и симметрично относительно продольной оси этой матрицы продольных паза 12. Два электрода 13, изготовленные из нержавеющей стали по форме прямоугольника, каждый установлен в соответствующие пазы 12. Две клеммы 14, выполненные в виде металлического стержня в пластмассовой оболочке, каждая ввинчена в отверстие электрода 13. Два электропровода 15, каждый, одним концом присоединен к соответствующей клемме 14, а другим концом - к соответствующей клемме источника электрического тока, например, УИП (универсальный источник тока) 16. На верхней поверхности матрицы 1 по длине середины выполнены сквозные отверстия 17, а на нижней поверхности матрицы 1 - отверстия 19. Под матрицей 1 установлен поддон 20 для слива отжимаемой жидкости. Упор 21 через прокладку надет на торцовый участок матрицы 1. Два сквозных отверстия "в", каждое выполнено на соответствующей боковой поверхности матрицы 1. Загрузочный узел 2 имеет бункер "г", выполненный по форме пирамиды с усеченной вершиной, направленной вверх. Штемпель 9 в поперечном сечении выполнен по форме канала "б" загрузочного узла 2.

Матрица 1, упор 21, штемпель 9 изготовлены из неэлектропроводного материала, например текстолита, винипласта и т.п.

Устройство для обезвоживания торфа работает следующим образом.

Верховой торф сырец низкой степени разложения 5…15%, влажностью 90...92% предварительно подвергают обезвоживанию, например, в прессовой установке типа ПЛР, до влажности 77…80%. После этого этот торф разрыхляют, одним из известных способов, например, дробилкой, на частицы размером 10…15 мм. Такой торф для дальнейшей обработки подают в загрузочный узел 2, удельная загрузка составляет 0,4 г/см². При включении привода шток 9 выходит из силового цилиндра 10 и сообщает движение штемпелю 9, который перемещает торф из канала "б" загрузочного узла 2 в канал "а" матрицы 1, где происходит формирование брикета "д". При этом по мере приближения штемпеля 9 к сформованному брикету "д" сжимаемый воздух вместе с частью пылеватого торфа выдувается на всем участке канала "б" узла 2, выжимается в верх и поступает в камеру 3. В этой камере 3 воздух проходит через фильтр 5 в корпус 6, а имеющиеся в нем пылевидные частицы торфа задерживаются фильтром 5 в камере 3. Очищенный от материала воздух под избыточным давлением отжимает перепускной клапан 8 и выходит по патрубку 7 в атмосферу. Благодаря чему подача торфа в канал "а" происходит без выдувания воздухом выжимаемым на участке канала "б" формирования брикета "д", и исключают возврат части пыли торфа под напором этого воздуха в канал "б" загрузочного узла 2. При отходе штемпеля 9 в исходное положение на участке создается разряжение. При этом перепускной клапан 8 плотно перекрывает отверстие выпускного патрубка 7 корпуса 6 и не пропускает атмосферный воздух в камеру 3, а находящийся в камере 3 торф под своей силой тяжести и благодаря разряжению в указанном пространстве перед штемпелем 9 осыпается на дно участка канала "б" формирования брикета. Одновременно под воздействием разряжения из канала "б" торф затягивается избыточным давлением воздуха в канал "а" матрицы 1. Все это увеличивает объем торфа поступающего в канал "а", а значит и высоту брикета в сжатом состоянии. Как только канал "а" заполнится торфом включают источник 16 электрического тока (УИП). При этом ток движется по цепи: один электропровод 15, клемма 14, электрод 13, торф (брикеты "д"), второй электрод 13, его клемма 15, другой электропровод 15, источник тока 16. При прохождении через влажный торф электрического тока некоторой плотности (вода торфа является электролитом) за счет джоулевой энергии материал (торф) быстро и равномерно нагревается по всему объему в результате чего вязкость воды в несколько раз уменьшается, а структура твердой фазы приобретает более пластичные свойства. Последующее уменьшение упругих деформаций в скелете торфа при нагревании благоприятно отражается на увеличении гидравлического напора жидкой фазы, так как доля внешней нагрузки на воду возрастает. При этом плотность электрического тока ограничивают из условий нагрева торфа за время экспозиции, равное 60…90 с, не выше 70…90°С, при давлении 16…20 кг/см. Этим обеспечивают снижение влажности торфа (брикетов "д") от 77…80% до 60…65%, а энергозатраты составляют, примерно 4·10 Дж. Воздух, выжимаемый из порового пространства торфа, удаляется из канала "а" матрицы 1 через отверстия 17 отжатием подпружиненного клапана 18 в атмосферу. Отжимаемая жидкая фаза торфа (брикетов "д") отводится из канала "а" через отверстия 19 в поддон 20.

Обезвоживание торфа низкой степени разложения в электрическом поле увеличивает гидростатический напор и уменьшает вязкость жидкой фазы, что повышает фильтрационный расход. Увеличение расхода жидкости за счет воздействия электрическим полем составляет более 60% от дополнительного фильтрационного расхода и около 40% дополнительно расхода обусловлено изменением упругих свойств твердой фазы торфа при его нагреве в сторону уменьшения. Выполнение в канале матрицы пазов 12 обеспечивает надежное размещение электродов. Выполнение каналов матрицы и загрузочного узла в поперечном сечении по форме квадрата упрощает изготовление, а значит снижает себестоимость обезвоживания торфа. Упор 21 препятствует смещению электродов под действием силы трения при движении торфа (брикетов) по каналу "а". Выполнение загрузочного узла (бункерного участка) по форме пирамиды с усеченной вершиной, направленной вверх, исключает зависание торфа. Расположение клемм в боковых отверстиях матрицы обеспечивает надежный контакт с электродом. Механическое обезвоживание подстилочного торфа низкой степени разложения в электрическом поле от влажности 77% до влажности 65% уменьшает расход на дальнейшую термическую сушку торфа до влажности 35% почти в два раза по сравнению с вариантом, когда искусственная сушка торфа производится от влажности 77 до 35%.

Устройство просто в изготовлении и может быть изготовлено в мастерских небольших предприятий.

Устройство можно использовать для приготовления подстилочного материала применяемого при содержании животных, например, рогатого скота.