ЛИНИЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СУБСТРАТА Российский патент 2002 года по МПК C05F3/06 

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к устройствам для приготовления субстрата из слежавшихся органических удобрений (перепревших или ферментированных, навоза и птичьего помета) с высоким содержанием инородных включений. Субстрат служит исходным сырьем для приготовления биогумуса при помощи компостных червей. Вместе с тем, линия может использоваться для обработки слежавшегося биогумуса-сырца с целью измельчения и придания ему товарного вида путем разделения на фракции. Также предлагаемую линию можно применять для измельчения и очистки слежавшихся и сильно засоренных органических удобрений и приготовления смеси органоминеральных удобрений.

В процессе уборки, транспортировки и хранения навоза и помета в них попадают различные инородные включения, которые в процессе переработки приводят к поломке и выходу из строя рабочих органов измельчающих машин.

Известен измельчитель сырья, включающий корпус, в котором на соосных валах расположены подающий шнек и барабан с молотками. Между барабаном и шнеком установлены режущие и противорежущие элементы (а.с. 1636050).

Недостатками этого измельчителя являются неспособность приготовления смесей из нескольких компонентов, в том числе и жидких, а также невозможность измельчения сырья в необходимой степени. Вместе с тем, в случае нахождения в смеси инородных включений при попадании их в рабочую камеру может произойти поломка машины.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является линия для приготовления субстрата (патент РФ 2130243). Линия содержит бункеры-дозаторы, транспортеры, секцию отделения инородных включений и смеситель с установленными на валу смешивающими и измельчающими рабочими органами.

В дробильной камере питателя-измельчителя штифты установлены под углом α =30-90^o к касательной, грохот первого каскада двухкаскадного сепарирующего устройства содержит колосники треугольного сечения с углом β =30-90^o у их верхней грани; ножи и выгрузные лопасти установлены в смесителе на быстроходном валу, на котором установлен вал со смешивающими рабочими органами, при этом оба вала установлены с возможностью вращения с различной частотой.

Недостатками линии является то, что механические примеси, особенно стекло, проходя через питатель-измельчитель, разрушаясь на более мелкие части, ухудшают качественные показатели как субстрата, так и биогумуса в целом. Вместе с тем, данная линия не обеспечивает достаточной степени смешивания исходных компонентов смеси, а также не способна разделять конечную продукцию на фракции по гранулометрическому составу.

Технической задачей изобретения является повышения качества смешивания и степени измельчения органических удобрений или биогумуса-сырца.

Поставленная задача достигается тем, что в линии для приготовления субстрата, содержащей устройство для отделения инородных включений с грохотами, имеющими колосники, питатель-измельчитель с дробильной камерой, снабженной штифтами, транспортеры и сепарирующий смеситель-измельчитель, где, согласно изобретению, устройство для отделения инородных включений расположено в начале линии над питателем-измельчителем, а колосники грохотов устройства для отделения инородных включений имеют ромбовидное сечение и установлены в два ряда, причем нижний ряд смещен на половину шага относительно верхнего, при этом передняя стенка дробильной камеры питателя-измельчителя выполнена подвижной, а сепарирующий смеситель-измельчитель снабжен приемным бункером с тремя смешивающими шнеками, измельчающим механизмом и имеет решето для разделения биогумуса на фракции. Кроме того, задача достигается тем, что в устройстве для отделения инородных включений грохот выполнен в виде двух секций, установленных с возможностью движения навстречу друг другу; на верхней грани колосников грохота установлены зубцы треугольной формы с углом при вершине, равным 45-60^o; штифты дробильной камеры питателя-измельчителя установлены под углом к касательным α (α =90-110^o).

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что конструкция устройства для отделения инородных включений позволяет значительно снизить энергоемкость операции, а также обеспечивает максимальное отделение инородных включений на начальном этапе приготовления субстрата. В то же время использование данной линии обеспечивает измельчение органических удобрений на всех этапах обработки и позволяет разделять конечную продукцию на фракции по гранулометрическому составу, благодаря чему улучшается качество и биогумус приобретает товарный вид.

На фиг.1 и 2 представлена схема линии для приготовления субстрата.

На фиг. 3 - конструктивно-технологическая схема питателя-измельчителя, продольный разрез, на фиг.3а - узел I на фиг.3.

На фиг. 4 - поперечный разрез устройства для отделения инородных включений.

На фиг. 5 - конструктивно-технологическая схема сепарирующего смесителя-измельчителя.

На фиг.6 - узел II на фиг.5.

На фиг.7 - часть барабана и один ряд молотков, установленных на винтовой линии за режущими элементами с отбрасывателем.

Линия состоит из устройства для отделения инородных включений 1, установленного над бункером питателя-измельчителя 2, двух наклонных цепочно-скребковых транспортеров 3, сепарирующего смесителя-измельчителя 4 и ленточного транспортера 5 для отвода готовой продукции.

Устройство для отделения инородных включений (фиг.4) состоит из рамы 6 и двух шарнирно закрепленных секций грохота 7, а также лотка 8, для отвода отделенных инородных включений. Секция грохота 7 выполнена из продольных колосников 9 ромбовидного сечения с углом β у верхней грани (β =20-40^o) и зубцами треугольной формы с углом ϕ при вершине (ϕ =45-60^o) для предварительного измельчения органического материала.

Питатель-измельчитель (фиг.3) состоит из бункера 10, подающего транспортера 11, подающего барабана 12, барабана-ускорителя 13 и дробильной камеры 14 с установленными штифтами 15. Дробильная камера 14 снизу заканчивается скатной доской 16 и выгрузным отверстием 17 с магнитным улавливателем мелких металлических примесей 18. Геометрическая форма дробильной камеры 14 определяется траекторией полета порции удобрений.

Сепарирующий смеситель-измельчитель 4 (фиг.5) состоит из приемного бункера 19, измельчительной камеры 20 и сепарирующего устройства 21. В приемном бункере 19 установлены три смешивающих шнека, два верхних 22 и один нижний 23. В измельчительной камере 20 на соосных валах расположены подающий шнек 24 и барабан 25 с молотками 26. Между барабаном 25 и шнеком 24 установлены режущие 27 и противорежущие 28 элементы. Каждый режущий элемент 27 устройства снабжен отбрасывателем 29 отрезанных им частиц сырья, выполненным в виде пластины, установленной под острым углом γ (γ =30-40^o) к плоскости резания с тыльной стороны режущего элемента 27 на стойке 30, для его крепления (фиг.6, 7). Молотки 26 на барабане 25 выполнены разной длины.

Наименьшая длина составляет 2/3 их максимальной длины. Винтовые линии установки молотков 4 смещены от режущих элементов 27 с отбрасывателями 29 в сторону, противоположную направлению вращения барабана на угол 30-60^o (фиг. 6).

Линия работает следующим образом. Слежавшиеся твердые органические удобрения, засоренные в результате уборки, транспортировки и хранения, с помощью погрузчика загружаются в устройство для отделения инородных включений, в котором секции грохота 7 совершают возвратно-поступательные движения навстречу друг другу, в результате соударения органического материала с продольными колосниками 9 происходит его предварительное измельчение. Механические включения, остающиеся на колосниках 9, отбрасываются в лоток 8. Отсепарированная масса попадает в бункер питателя-измельчителя 10, в котором подающий транспортер 11 перемещает органическую массу к подающему барабану 12, который, предварительно измельчая и захватывая ее, подает на барабан-ускоритель 13. Барабан-ускоритель 13 направляет порцию удобрений в дробильную камеру 14. В ней происходит разрушение органической массы ударом о штифты 15. В случае повышенной влажности органического материала, которая увеличивается по глубине бурта, для исключения налипания органической массы на штифты 15, передняя стенка камеры 14 выполнена подвижной. Измельченная органическая масса, вылетая из дробильной камеры 14, проходит через магнитный улавливатель 18, попадает на транспортер 3. Мелкие металлические примеси отделяются в магнитном улавливателе под действием электромагнита. Транспортер 3 подает органическую массу в приемный бункер 19 сепарирующего смесителя-измельчителя 4, туда также подаются целлюлозосодержащие компоненты, необходимые для приготовления субстрата. Расположенные внутри бункера 19 шнеки 22 и 23, вращаясь, перемешивают исходные компоненты. После открытия заслонки 31 смесь подается в измельчающую камеру 20. В камере 20, подпрессовываясь шнеком 24, смесь подается на режущие элементы 27. Режущие элементы 27, вращаясь вместе с барабаном 25 в сторону, противоположную вращению противорежущих элементов 28, установленных на торцовых концах подающего шнека 24, измельчают сырье и частицы предварительно измельченного сырья отбрасывателями 29 распределяются по длине барабана 25 с молотками 26 для дополнительного измельчения.

Благодаря тому что молотки 26 на барабане 25 имеют разную длину, наименьшую, составляющую 2/3 максимального значения у режущих элементов 27 и возрастающую по ходу сырья до максимальной длины, а винтовые линии установки молотков 26 смещены от режущих элементов с отбрасывателями 29 на угол ψ (ψ =30-60^o) в сторону, противоположную вращению барабана 25, сырье равномерно и тонким слоем распределяется по длине барабана 25 и доизмельчается. При обработке биогумуса измельченное сырье направляется на решето 21 для разделения на фракции по гранулометрическому составу.

Предлагаемая линия позволит повысить степень измельчения органических удобрений, обеспечить отделение инородных включений с выделением органического материала определенного фракционного состава и смешивание его с другими компонентами при крупнотоннажном производстве биогумуса.

Изобретение относится к сельскохозяйственной технике, а именно к устройствам для приготовления субстрата из слежавшихся органических удобрений с высоким содержанием инородных включений, а также для измельчения и очистки слежавшихся и сильно засоренных органических удобрений и приготовления смесей органоминеральных удобрений. Линия содержит устройство для отделения инородных включений с грохотами, имеющими колосники, питатель-измельчитель с дробильной камерой, снабженной штифтами, транспортеры и сепарирующий смеситель-измельчитель. Устройство для отделения инородных включений расположено в начале линии над питателем-измельчителем, а колосники грохотов имеют ромбовидное сечение и установлены в два ряда, причем нижний ряд смещен на половину шага относительно верхнего. Передняя стенка дробильной камеры питателя-измельчителя выполнена подвижной. Сепарирующий смеситель-измельчитель снабжен приемным бункером с тремя смешивающими шнеками, измельчающим механизмом и имеет решето для разделения биогумуса на фракции. Изобретение позволяет повысить качество смешивания и степень измельчения органических удобрений или биогумуса-сырца. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Линия для приготовления субстрата, содержащая устройство для отделения инородных включений с грохотами, имеющими колосники, питатель-измельчитель с дробильной камерой, снабженной штифтами, транспортеры и сепарирующий смеситель-измельчитель, отличающаяся тем, что устройство для отделения инородных включений расположено в начале линии над питателем-измельчителем, колосники грохотов устройства для отделения инородных включений имеют ромбовидное сечение и установлены в два ряда, причем нижний ряд смещен на половину шага относительно верхнего, при этом передняя стенка дробильной камеры питателя-измельчителя выполнена подвижной, а сепарирующий смеситель-измельчитель снабжен приемным бункером с тремя смешивающими шнеками, измельчающим механизмом и имеет решето для разделения биогумуса ни фракции. 2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что в устройстве для отделения инородных включений грохот выполнен в виде двух секций, установленных с возможностью движения навстречу друг другу. 3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что на верхней грани колосников грохота установлены зубцы треугольной формы с углом при вершине, равным 45-60^o. 4. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что штифты дробильной камеры питателя-измельчителя установлены под углом к касательным α (α =90-110^o).