1

PROIECT I.R.D.

Tipuri de instalatii pentru maruntirea deseurilor

provenite din agricultura si industiile conexe

Student:

2

Cuprins:

Introducere…………………………………………………………....1

Energia necesară pentru mărunțire………………………………........5

Tipuri de instalatii pentru maruntire…………………………………11

Morile cu ciocane……………………………………………………11

Moara cu ciocane MC - 3………………………………...………….14

Moara cu cicane MCE - 1…………………………………………...16

Moara cu ciocane si nicovală………………………………………..17

Moara cu discuri tăietoare…………………………………………...18

Zdrobitorul de știuleți si ciocălăi………………………………….....19

Moara cu cuțite………………………………………………………22

Tipuri de cuțite pentru tăiat………………………………………….24

Biomasa……………………………………………………………...25

Mașina de tocat si măcinat biomasă……………………………….. 26

Mașina de tocat resturi vegetale……………………………………..28

Tocător tip UNI……………………………………………………...30

Tocător tip MKb……………………………………………………..31

Tocator de resturi vegetale TRV – 0 ………………………………..31

3

Zdrobitorul cu dinti…………….........................................................32

Zdrobitorul cu valturi………………………………………………..33

Moara razuitoare…………………………………………………….33

Tambur de raiba……………………………………………………..34

Moara cu cutite………………………………………………………34

Posibilitati de dispunere a palniei de alimentare…………………….35

Moara cu cutite cu doua palnii de alimentare……………………….37

Distructorul tip TIFF – 1500………………………………………...38

Concasoare cu falci………………………………………………….39

Concasoare cu valturi………………………………………………..40

Concasoare giratorii………………………………………………....41

Moara cu corpuri de sfarmare………………………………………42

Mori pentru maruntirea materialelor solide……………………….43

4

INTRODUCERE

Deşeurile sunt acele substanţe sau obiecte de care deţinătorul se

debarasează, are intenţia sau obligaţia de a se debarasa. În general, deşeurile

reprezintă ultima etapă din ciclul de viaţă al unui produs (intervalul de timp între

data de fabricaţie a produsului şi data când acesta devine deşeu).

Într-o serie de procese ce se întâlnesc în industria chimică, cocso-chimică,

minieră, alimentară şi industrii similare se impune ca materiile prime, produsele

finite sau produsele intermediare, să fie mărunţite fie pentru accelerarea unei

faze tehnologice, fie pentru obţinerea unui anumit produs din materia primă, fie

chiar şi numai pentru realizarea comercializării produselor. Intensitatea multor

procese depinde de mărimea suprafeţei materialului solid căruia i se aplică. Aria

suprafeţei are o mare importanţă pentru vitezele de reacţie, randamentele

proceselor tehnologice şi calitatea produsului final. În unele cazuri prin

mărunţire se urmăreşte modificarea dimensiunilor şi granulozităţii materialelor,

cerută de faza tehnologică care urmează în cadrul procesului tehnologic.

Studierea proceselor de mărunţire şi a utilajelor aferente este deosebit de

importantă datorită faptului că operaţia de mărunţire este energointensivă şi se

urmăreşte scăderea consumului de energie necesar reducerii dimensiunilor

materiilor prime la dimensiuni necesare prelucrării ulterioare.

Generic, mărunţirea poate fi definită ca operaţia care are ca obiect

reducerea dimensiunilor materiilor prime sau materialelor sub acţiunea unor

forţe mecanice. Materialele solide supuse mărunţirii au iniţial forme şi

dimensiuni geometrice foarte variate şi proprietăţi fizico-mecanice specifice

naturii acestora.

Datorită faptului că operaţia de mărunţire este una dintre cele mai

costisitoare operaţii, pentru raţionalizarea procesului şi implicit reducerea

costurilor, au fost elaborate numeroase studii referitoare la determinarea

factorilor care influenţează mărunţirea sau la perfecţionarea utilajelor.

Fundamentele teoriei moderne a mărunţirii au apărut în secolul al XIX-lea

în Germania unde Rittinger în 1867 şi Kick în 1885 au propus modele de calcul

bazate pe aria suprafeţei şi respectiv pe volumul particulei de material. În 1951

Bond a dezvoltat o nouă teorie numită “a treia”, care este larg utilizată şi în

zilele noastre.

Procesul de mărunţire sau reducere a dimensiunii se bazează pe studii

probabilistice. Atât alimentarea unui utilaj cât şi produsul rezultat se defineşte cu

ajutorul funcţiei de distribuţie a dimensiunilor particulelor, ceea ce exprimă

5

probabilitatea ca o particulă de o anumită mărime să fie prezentă într-un

eşantion de material de măcinare. Scopul proiectării unui utilaj de mărunţire este

acela de a determina condiţiile necesare pentru creşterea probabilităţii de

mărunţire a particulelor cu anumite dimensiuni şi pentru obţinerea unei

distribuţii a dimensiunilor dorite la produsul final. Procesul de mărunţire trebuie

să se realizeze în aşa fel încât materialul prelucrat să nu sufere modificări

nedorite, cum ar fi impurificarea sau încălzirea excesivă.

Mărunţirea materialelor solide se realizează prin operaţii tehnologice de

concasare, măcinare, granulare, tăiere.

Concasarea este operaţia de sfărâmare a unui material dur în bucăţi mai

mici, cu ajutorul utilajelor speciale numite concasoare.

Măcinarea este operaţia de mărunţire fină a materialelor. Ea se efectuează

cu ajutorul morilor.

Granularea este operaţia de sfărâmare a unui material dur, în bucăţi

mărunte, având forme geometrice rotunjite.

Tăierea este operaţia de detaşare sau desprindere a unei porţiuni dintr-un

material solid, prin strivire locală (ceea ce constituie tăierea propriu-zisă),

forfecare, despicare sau aşchiere.

Mărunţirea poate avea următoarele scopuri:

- facilitarea sau grăbirea operaţiilor fizico-chimice prin creşterea suprafeţei de

contact între fazele care participă la transferul de căldură sau de materie, cum

este cazul dizolvării unor substanţe, uscării;

- separarea constituenţilor unui produs până la limita în care fiecare particulă

reprezintă un component, aceştia putând fi apoi separaţi prin cernere, flotaţie

etc;

- necesitatea omogenizării amestecurilor eterogene;

- obţinerea fineţii necesare pentru a conferi produselor caracteristicile cerute.

Operaţia de mărunţire este influenţată de o serie de factori care sunt

prezentaţi în tabelul 1.

Tabelul 1. Factorii care influenţează mărunţirea

Proprietăţile Caracteristicile Proprietăţile Factori

6

fizico-

mecanice ale

materialului de

mărunţit

constructive şi

funcţionale ale

utilajelor de

mărunţire

fizico-

mecanice ale

materialului

mărunţit

economici

-mărimea,

forma,

structura

materia-lului;

-umiditatea;

-rezistenţa

meca-nică la

compre-siune,

întindere,

forfecare;

-duritate;

-elasticitate;

-plasticitate;

-adezivitate;

- abrazivitatea;

-sensibilitatea

termică.

-modul şi durata

de acţiune asupra

mate-rialului de

mărunţit;

-uzura organelor

active;

-gradul de

mărunţire;

-temperatura de

lucru;

-tipul

mecanismului

mărunţirii;

-riscul de

impurificare a

produsului final.

-granulaţia

finală;

-mărimea,

forma şi

structura

particu-lelor

mărunţite;

-reactivitatea

chimi-că a

particulelor;

-suprafaţa

specifică

finală;

-greutatea

specifică a

materialului în

vrac;

-numărul

trep-telor de

mărun-ţire;

-utilizarea

sitelor

pentru

cernerea

între treptele

de mărunţire

şi la final;

-consumul

spe-cific de

energie

necesar;

-alimentarea

şi evacuarea

pro-dusului;

-funcţio-

narea conti-

nuă sau

discontinuă.

Mecanismele mărunţirii sunt diferite funcţie de construcţia maşinii în care

aceasta este efectuată conform figurii 1:

Fig. 1

7

În figurile 1, a, b se reprezintă schematic procesul de mărunţire prin

compresie şi frecare, a unei particule sau a unui colectiv de particule.

Suprafeţele de lucru pot fi netede sau cu nervuri având forma geometrică plană

sau curbă. Mecanismul de mărunţire este specific concasoarelor cu fălci, cu con

şi cu valţuri. Mărunţirea prin contact cinetic cu o suprafaţă dură (fig. 1, c) este

întâlnită la concasoarele cu ciocane fixe. În cazul concasoarelor cu ciocane

articulate şi a morilor cu bile sau bare, mărunţirea se produce prin contact cinetic

şi frecare pe o suprafaţă dură, cum ar fi blindajul concasorului sau corpurile de

măcinare (figura 1, d). Granulele pot fi mărunţite şi prin ciocnire între ele (fig. 1,

e) aşa cum se întâmplă în cazul morilor cu jet. Mecanismul mărunţirii prin

tăiere, forfecare sau desprindere (fig. 1, f) se aplică materialelor solide cu

rezistenţă la forfecare mai mică de 70,4 10 Pa . Pentru domenii bine precizate, se

folosesc mecanisme pentru mărunţirea materialelor solide prin solicitări în medii

gazoase sau lichide, în care sunt introduse aceste materiale.

Operaţia de mărunţire este evaluată prin gradul de mărunţire definit de

relaţia:

Di

d

(

unde: D - dimensiunea medie a materialului alimentat;

d - dimensiunea medie a materialului mărunţit.

În funcţie de valoarea gradului de mărunţire operaţiile de mărunţire pot fi

împărţite în două grupe mari: sfărâmare, cu ajutorul concasoarelor şi măcinare,

cu ajutorul morilor. Termenul de măcinare se foloseşte şi atunci când materialul

de mărunţit este procesat împreună cu un mediu de măcinare în camere rotative

sau oscilatoare. Acest lucru presupune contactul maxim între mediu şi material

între care au loc procese abrazive şi de impact. Mediul de măcinare poate fi

format din bile de oţel, bare de oţel, bucăţi de material ceramic sau chiar bucăţi

de material de măcinat, caz în care măcinarea se numeşte autogenă. Tabelul 2

prezintă clasificarea operaţiilor de mărunţire.

8

Tabelul 2 Clasificarea operaţiilor de mărunţire

Denumirea operaţiei

Dimensiunile

maxime ale bucăţilor

[mm]

Gradul

de mărunţire

Materialul

alimentat

(D)

Materialul

rezultat (d)

Di

d

Concasare

Grosieră

1300-200

250-40

5

Mijlocie 200-50 40-10 5

măruntă 50-20 10-1 5-20

Măcinare 25-3 0,4 15 Măcinare coloidală 0,75 0,1 m

Metoda optimă de mărunţire variază în funcţie de material. De aceea

alegerea ei ţinând cont şi de costul operaţiei, presupune experienţă, înţelegerea

practică a modului de utilizare a energiei precum şi uzura părţilor ce sunt în

contact direct cu materialul de mărunţit.

Energia necesară pentru mărunţire

În principal, consumul de energie pentru mărunţire depinde de

proprietăţile fizico-mecanice, de tipul de solicitare în procesul de mărunţire şi de

gradul de mărunţire. Cu cât gradul de mărunţire este mai mare, cu atât energia

necesară pentru mărunţire este mai mare.

Energia consumată la mărunţire este numai în parte utilă, restul se

pierde prin producerea deformaţiilor elastice şi plastice, la frecarea bucăţilor de

material între ele şi de organele active ale utilajului, precum în transformările

mecanice interne ale utilajului respectiv. În vederea realizării unor consumuri

reduse de energie, la executarea operaţiei de mărunţire trebuie să se ţină seama

de stabilirea strictă a dimensiunilor până la care să se facă mărunţirea şi alegerea

corespunzătoare a schemei cinematice a utilajului funcţie de proprietăţile fizico-

mecanice a materialului de mărunţit.

În decursul timpului au fost propuse numeroase teorii ale mărunţirii şi,

corespunzător, relaţii pentru determinarea energiei necesare pentru procesul de

mărunţire. Aceste teorii nu au, însă, o fundamentare ştiinţifică satisfăcătoare.

9

Aceasta, pentru că nu este posibil ca fenomenele fizice complexe de amorsare şi

apoi de dezvoltare a ruperii să fie exprimate prin relaţii simple. Este însă posibil

să se indice tendinţa randamentelor energetice la mărunţirea particulei

individuale şi la mărunţirea industrială, îndeosebi ca funcţii ce depind de

mărimea suprafeţelor nou create.

Academicianul rus Rebinder a formulat relaţii, cu caracter general,

referitoare la distribuirea lucrului mecanic în procesul de mărunţire.

Astfel, potrivit teoriei Rebinder consumul specific de energie pentru

mărunţirea materialului, exprimat de exemplu în Kgf.m/cm3, poate fi pus sub

forma.

1 2sE L L (

unde: 1L – lucrul mecanic consumat de maşină;

2L – lucrul mecanic consumat în procesul de mărunţire.

Fiecare dintre cei doi termeni poate fi descompus:

1 11 12

2 21 22

L L L

L L L

(

unde: 11L - lucrul mecanic furnizat maşinii pentru deformarea elastică a

elementelor ce o compun;

12L - lucrul mecanic consumat pentru generarea de noi suprafeţe, prin

uzură, pe elementele active ale maşinii;

21L - reprezintă lucrul mecanic necesar deformării elastice a bucăţii de

material, până la rupere;

22L - lucrul mecanic, care duce la generarea de suprafeţe noi ale

materialului de mărunţit.

Util, în sens strict limitat, este numai lucrul mecanic L22. Componenta L12

are ca efect desprinderea de particule de material metalic de pe suprafeţele

active ale maşinii, adică cele în contact cu materialul ce se mărunţeşte şi este cea

care condiţionează uzura pieselor active.

Pentru partea 2L ce revine materialului se poate scrie:

2

21 212

rL N kE

10

22 22L k A

unde: N - numărul ciclurilor de deformare a materialului până la fragmentare;

r - rezistenţa de rupere care condiţionează procesul;

E - modulul de elasticitate al materialului;

A - aria specifică nou creată;

21k şi 22k – coeficienţi de proporţionalitate.

Mărimea se defineşte ca:

2

1

n

A

A

unde: 2A - aria suprafeţei particulelor rezultate prin mărunţire;

1A - cea a particulei iniţiale.

Exponentul n depinde de condiţiile mărunţirii; pentru mărunţire fină şi

suprafină, n>0.

Se ajunge astfel la legea generalizată a mărunţirii.

2

1 21 222

rsE L N k k A

E

În relaţia anterioară gradul de mărunţire se reflectă în mărimea , iar

condiţiile în care are loc operaţia de mărunţire – în mărimea N şi exponentul n .

La concasare grosieră, 21L este simţitor mai mare decât 22L , iar la

măcinare situaţia se inversează .

Randamentul fizic al mărunţirii este:

f

ef

A

E

unde: - energia superficială specifică a materialului supus mărunţirii,

A - are semnificaţia indicată anterior,

e fE- energia transmisă particulelor,

sA E energia specifică necesară mărunţirii efective.

11

Randamentul fizic al mărunţirii este cuprins între 0,1 şi 1 %. Partea cea

mai însemnată a mărimii e fE revine lucrului mecanic de deformare şi frecărilor

la grăuntele individual, care se mărunţeşte.

Randamentul tehnic este:

t

totala

A

E

unde totalaE cuprinde în plus faţă de e fE , pierderile la mersul în gol al

maşinii şi pierderile la transmiterea energiei de la colectivul de particule din

spaţiul de lucru al maşinii către particula individuală. În consecinţă,

0,01 0,1 %t .

Charles a stabilit o teorie generală care permite calcularea energiei

utile de mărunţire, valabilă pentru orice material supus mărunţirii. Conform

acestei teorii raportul dintre variaţia energiei de mărunţire, dE şi variaţia

dimensiunii granulei, dx este negativ şi invers proporţional cu dimensiunea x a

granulei ridicată la o putere m , ce depinde de natura materialului şi condiţiile de

mărunţit:

m m

dE C CdE dx

dx x x

unde: C - constantă de proporţionalitate.

Energia utilă de mărunţire va fi:

0

E d

s m

D

CE dE dx

x

Pentru valoarea 1m relaţia de mai sus se integrează şi astfel se obţine

legea Kick-Kirpicev:

1

1 1lg lgsE C

d D

Potrivit legii Kick-Kirpicev energia necesară pentru mărunţirea unor

corpuri asemănătoare şi omogene variază direct proporţional cu volumele sau

greutăţile acestor corpuri. Coeficientul 1C corespunde consumului de energie,

12

pentru mărunţirea unei unităţi de greutate a materialului de mărunţit cu un grad

de mărunţire multiplu de zece.

Legea Kirpicev a fost verificată experimental şi s-a observat o bună

concordanţă în cazul materialelor de dimensiuni mari dar erori importante în

cazul materialelor de dimensiuni mici.

Pentru valoarea 2m din relaţia (1.11) se obţine legea Rittinger:

2

1 1sE C

d D

Potrivit legii Rittinger, energia utilă de mărunţire este proporţională cu

creşterea suprafeţei specifice a materialului. Coeficientul 2C este egal cu

consumul de energie necesar pentru formarea unei unităţi noi de suprafaţă

specifică.

Legea Rittinger verificată experimental dă bune rezultate în cazul

materialelor de dimensiuni mici.

Pentru valoarea 1,5m din relaţia (1.11) se obţine legea Bond:

3

1 1sE C

d D

Potrivit legii Bond, energia utilă mărunţire este egală cu diferenţa dintre

energiile conţinute de material după şi înainte de mărunţire. Constanta 3C poate

fi pusă sub forma:

3 100C W

Atunci când dimensiunile se exprimă în microni iar W este indicele de

mărunţire şi reprezintă energia necesară pentru măcinarea unui material de la

dimensiunea infinită la dimensiunea de 100 m. W variază în limite foarte largi

în funcţie de material şi se determină experimental.

Dacă se înlocuieşte relaţia (1.14) în (1.15) se obţine:

1 1 100100s

D dE W W

dd D D

sau:

13

100s

D dW E

D d

Legea Bond are aplicabilitate mai largă decât legile Kirpicev şi Rittinger.

Pentru a se introduce aria specifică, A , invers proporţională cu

pătratul dimensiunii particulei, relaţia (1.10) devine:

1

dAC x

dE

unde: 2n este o constantă;

1C - constantă.

Tatsuo Tanaka propune o variantă detaliată a relaţiei de mai sus:

c a

dAK P P P x

dE

unde: cP - probabilitatea ciocnirii particulelor;

P - probabilitatea ca rezistenţa de rupere a materialului să fie

depăşită;

aP - probabilitatea propagării fisurii;

K - constantă.

Prin această relaţie se evidenţiază parametrii cei mai importanţi ce

caracterizează funcţionarea maşinilor de mărunţire a materialelor solide.

Pe lângă aceste teorii de mărunţire considerate clasice, există şi

teorii moderne cum ar fi teoria termodinamică, teoria liberei mărunţiri şi teoria

modelelor.

Teoria termodinamică a lui Djingenzhian porneşte de la ideea că

suma dintre energia cinetică necesară pentru mărunţirea unui material şi energia

calorică internă a materialului mărunţit, care este transformat în lucru util este o

constantă, potrivit relaţiei:

intcE Q k Q

unde: cE - energia cinetică de mărunţire;

intQ - energia calorică internă transformată în lucru util; Q - căldura care ia naştere în timpul mărunţirii;

14

k - constantă termodinamică ce caracterizează materialul supus

mărunţirii.

Teoria liberei mărunţiri a lui Carey şi Stairmand porneşte de la

ideea că în timpul mărunţirii forţele exterioare sunt aplicate particulelor supuse

mărunţirii astfel încât se produce o repartiţie granulometrică a fragmentelor

obţinute, caracteristică materialului, care se poate numi “repartiţie naturală”.

Diferenţa dintre energia asociată produsului obţinut după mărunţire

şi energia asociată materiei prime, este egală cu energia consumată pentru

realizarea mărunţirii.

Teoria liberei mărunţiri se poate transpune în relaţia:

p m cE E E

unde: pE - energia produsului de mărunţire;

mE - energia materiei prime;

cE - energia consumată de utilajul de mărunţire; - randamentul energetic al utilajului.

Teoria modelelor a lui Adreasen porneşte de la ideea că se poate

determina cantitativ variaţia unei anumite proprietăţi a materialului de mărunţit

atunci când se schimbă raportul dimensiunilor. Condiţiile ce trebuie respectate

în cazul mărunţirii pe maşini model sunt: cele două maşini să fie riguros identice

şi să se respecte raportul dintre dimensiunile geometrice, particulele de

alimentare să aibă aceleaşi dimensiuni, materialele nu trebuie să fie fragile,

adică să nu se rupă înainte de limita de elasticitate.

Tipuri de instalatii pentru maruntirea deseurilor provenite

din agricultura si industiile conexe

1.Morile cu ciocane s-au dovedit a fi foarte eficiente pentru mărunţirea

deşeurilor municipale şi de producţie, precum cele din lemn şi sticlă, deşi sunt

mari consumatoare de energie. De exemplu, pentru reducerea dimensiunii

deşeului la 12,5 cm, puterea consumată este de 3-4,5 kWh/tonă de deşeu uscat

procesat.

Clasificarea morilor cu ciocane

După tipul camerei de măcinare:

- cu cameră închisă – la care alimentarea se face frontal (axial sau dezaxat),

suprafaţa laterală fiind complet închisă de sită

15

- cu cameră deschisă

În funcţie de orientarea rotorului:

– mori cu ax vertical (fig.1.a);

– mori cu ax orizontal (fig. 1.b).

După modul de eliminare a produselor mărunţite:

- mori cu colectare prin cădere liberă;

- mori cu colectare cu transportor elicoidal;

- mori cu transport pneumatic: cu ventilator propriu sau cu

ventilator auxiliar.

4. După modul constructiv:

-mori fără plăci striate pentru mărunţire;

-mori cu una sau mai multe plăci striate pentru măruntire.

5. După numărul suprafeţelor perforate:

-mori cu o singură suprafaţă de trecere;

-mori cu mai multe suprafeţe de trecere;

6. După sistemul de acţionare:

-mori cu arborele central cuplat direct la electromotor;

-mori cu arborele central cuplat la un angrenaj dinţat pentru

amplificarea turaţiei;

-mori cu acţionare de la electromotor printr-o transmisie cu

curele trapezoidale.

Mărunţirea deşeurilor cu ajutorul morilor cu ciocane se realizează în 4

etape:

- materialul este alimentat în camera de măcinat.

- materialul este lovit de ciocane (în general, acestea au formă

dreptunghiulară şi sunt realizate din oţel călit), fiind ataşate de un arbore care se

roteşte cu viteză mare în interiorul camerei. Materialul este zdrobit sau spulberat

de ciocan prin loviri repetate, coliziuni cu pereţii camerei de măcinare, precum

şi prin impactul dintre particule.

- sitele metalice sau grătarele care acoperă gura de descărcare a

morii reţin materialul grosier pentru o nouă măruntire, permiţând în acelaşi timp

trecerea materialelor mărunţite în mod corespunzător.

- materialele grele precum sticla, piatra sau metalele ies din moară

datorită gravităţii. Aspiraţia pneumatică se foloseşte la descărcarea materialelor

mai uşoare, precum lemnul, hârtia sau alte produse cu densitate mică.

La morile cu ax vertical, deşeul este sfărâmat prin lovirea lor de carcasă în

urma impactului cu ciocanele aflate în mişcare de rotaţie cu viteză mare.

16

Reducerea mărimii deşeului este controlată de spaţiul dintre ciocane şi carcasă.

Carcasa are formă tronconică, baza mică fiind la partea inferioară. Acţiunea de

ventilaţie a ciocanelor produce un curent de aer de sus în jos, care împreună cu

gravitaţia trage deşeul în moară. Din moară va ieşi numai materialul ce are

dimensiuni sub o anumită valoare. Materialul va rămâne în moară până la

reducerea sub dimensiunea cerută. Timpul de staţionare în moară a deşeului

depinde de spaţiul dintre ciocane şi carcasă. Numărul de ciocane determină

numărul de impacturi, adică mărimea particulelor. Mărimea dorită a particulei

poate fi obţinută modificând numărul şi dispunerea ciocanelor în moară.

Morile cu ciocane cu ax orizontal sunt mai des întâlnite decât primele. La

acest tip de moară, mărimea deşeurilor la ieşire este controlată de grătarul aflat

la ieşire. Aceste mori sunt folosite mai mult pentru sfărâmarea minereului, a

pietrelor şi a cărbunelui şi ele nu funcţionează bine la sfărâmarea deşeurilor

solide. Datorită grătarului, moara nu poate evacua deşeul, aceasta suferind

distrugeri din partea materialelor cu dimensiuni mari sau mai dure.

Fig. 2. Moară cu ciocane; a – cu ax vertical; b – cu ax orizontal

1 - ciocane; 2 - ax; 3 - carcasă metalică; 4 - motor electric de antrenare a

rotorului; 5 - transportor cu bandă; 6 - grătar

Organul activ de lucru poartă denumirea de ciocan şi are diferite forme

constructive, în funcţie de destinaţia morii. Ciocanele pot fi fixe sau articulate cu

rotorul.

17

Fig. 3. Tipuri constructive de ciocane

2.Moara cu ciocane MC-3

Este o moară cu cameră deschisă, utilizată pentru măcinarea cocenilor de

porumb. Este formată dintr-o carcasă (1) şi un capac (2) îmbinate prin sudură.

Capacul este fixat de carcasă prin intermediul a două balamale, fiind rabatabil.

În interiorul carcasei se află rotorul morii, prevăzut cu 10 discuri (3), 54 ciocane

(4) montate pe trei axe (5) decalate la 120o. Ciocanele sunt montate câte 18 pe

fiecare ax, câte două ciocane în fiecare interval dintre două discuri. Distanţa

dintre două ciocane este determinată de câte trei şaibe a căror grosime este de 3,

6 şi 9 mm. Arborele morii (6) se sprijină pe două lagăre (7) prevăzute cu

rulmenţi oscilanţi cu bile. Sub rotor se află montată o sită (8) care asigură

dimensiunea dorită a măcinişului.

Dispozitivul de alimentare este format din jgheabul (9) şi cutia cu magneţi

permanenţi (10) care are rolul de a reţine impurităţile feroase. Întregul dispozitiv

de alimentare poate fi înclinat la unghiuri diferite cu ajutorul a două piuliţe

striate. Cuplajul elastic (11) este realizat din fontă şi este de tip cu flanşe cu

bolţuri. Materialul este evacuat prin conducta (12).

18

Fig. 4. Moara cu ciocane MC-3

1 – carcasă; 2 – capac; 3 – disc; 4 – ciocan; 5 – ax ciocane; 6 – arbore rotor;

7 – lagăr; 8 – sită; 9 – jgheab de alimentare; 10 – cutie cu magneţi; 11 – cuplaj

elastic; 12 – conductă de evacuare; 13, 14 – contrabătătoare

Alimentarea cu material se face tangenţial, prin curgerea liberă pe toată

lungimea camerei de măcinare. Particulele de biomasă, la intrarea în camera de

măcinare, sunt supuse loviturilor ciocanelor. Datorită acestor lovituri, particulele

iniţiale se fărâmiţează, iar particulele rezultate sunt proiectate pe plăcile cu

rifluri (13) şi (14), unde are loc a doua mărunţire. De pe aceste plăci cu rifluri,

particulele rezultate ricoşează ajungând din nou în zona de acţiune a ciocanelor,

după care fenomenul se repetă. Particulele ajunse la dimensiunile orificiilor sitei

trec prin acestea şi sunt evacuate prin conducta de transport (12).

19

Caracteristici tehnice:

capacitate de măcinare a

ciocălăilor: 0.2-0.5 t/h

diametrul rotorului cu

ciocane: 520 mm

turaţia rotorului morii:

3000 rot/min

unghiul de înfăşurare a

sitei: 180o

lăţimea camerei de

măcinare: 310 mm

puterea motorului electric

de acţionare: 30 kW

3.Moara cu ciocane MCE-1

Este o moară cu cameră închisă, la care alimentarea cu material se face

frontal (axial sau dezaxat), suprafaţa laterală fiind complet închisă de sită şi

plăci contrabătătoare. Aceste aparate se folosesc numai la măcinarea cerealelor

boabe.

Carcasa aparatului (1) de construcţie sudată este asemănătoare cu cea a

unui ventilator centrifugal cu o fereastră de alimentare axială (2) şi o conductă

de refulare tangenţială (3). Pe partea inferioară a jgheabului de alimentare se

montează o cutie cu magneţi permanenţi (4) pentru reţinerea impurităţilor

feroase. În carcasă se află rotorul cu ciocane (5), contrabătătorul (6) şi sita (7).

Rotorul cu ciocane are rol de măcinare şi de ventilare pentru evacuarea şi

transportul măcinişului. Pe rotor se află discuri montate pe arborele (8), axele

ciocanelor (9), ciocanele (10) şi distanţierele (11). Contrabătătorul cu plăcuţe are

rolul de a intensifica procesul de măcinare, în timp ce sita are rolul de a asigura

gradul de mărunţire corespunzător şi de a facilita evacuarea materialului

măcinat. Mărunţirea granulelor de deşeuri are loc ca urmare a ciocnirilor

repetate a acestora cu ciocanele rotorului, cu plăcuţele contrabătătoare şi

muchiile orificiilor sitei. În procesul de măcinare, particulele de deşeuri se

dispun sub forma unui inel care la interior primeşte impulsuri de la ciocane, iar

la exterior se freacă pe sită.

Ajunse la granulaţia dorită, sub acţiunea forţelor centrifuge, particulele de

deşeu sunt refulate prin orificiile sitei şi de aici prin conducta de transport (3) la

sistemul de colectare şi separare. Acest sistem este format dintr-un ciclon, din

care pe la partea inferioară se elimină deşeurile mărunţite, iar pe la partea

superioară se elimină praful într-un sistem de însăcuire, după ce trece printr-un

filtru.

20

Caracteristici tehnice:

capacitate de măcinare

boabe de porumb: 0.9 t/h

diametrul rotorului cu

ciocane: 477 mm

capacitatea de măcinare a

ciocălăilor: 0.2-0.5 t/h

puterea motorului electric

de acţionare: 13 kW

turaţia motorului electric:

3000 rot/min

viteza periferică a

ciocanelor: 78 m/s

lăţimea camerei de

măcinare: 110 mm numărul de ciocane: 16

Fig. 5. Moara cu ciocane MCE-1

1 – carcasă; 2 – jgheab de alimentare; 3 – conductă de transport; 4 – cutie

cu magneţi; 5 – rotor; 6 – contrabătător; 7 – sită; 8 – arbore de antrenare; 9 – axe

ciocan; 10 – ciocane; 11 – inele dinstanţiere

4.Moara cu ciocane şi nicovală este prevăzută cu unul sau două axe

orizontale având sensuri opuse de rotaţie, pe care sunt montate ciocanele şi o

nicovală de care sunt izbite particulele lovite de ciocane (fig. 6). Această moară

21

necesită putere mică de antrenare şi realizează o reducere accentuată a mărimii

particulelor. Alte avantaje ale acestei mori sunt:

− cost de exploatare redus;

− permite unor constituenţi ai deşeurilor să-şi păstreze mărimea originală.

De exemplu, recipienţii din metal şi sticlă nu sunt sfărâmaţi în bucăţi mai mici şi

ei se amestecă cu materialele organice din deşeuri şi pot fi separaţi mai uşor

decât dacă ar fi sfărâmaţi. În plus, fracţia organică este mai uşor de procesat şi

utilizat când nu este amestecată cu material anorganic.

Fig. 6. Moara cu ciocane şi nicovală

5. Moara cu discuri tăietoare constă din două rotoare pe care sunt

montate discuri tăietoare ce acţionează ca un foarfece, ele având sensuri opuse

de rotaţie (fig. 7). Materialul deşeu este tăiat când este captat între dinţii

discurilor sau este crăpat/rupt. Aceste mori au turaţii reduse pentru rotoarele ce

sunt acţionate hidraulic, iar costurile sunt de asemeni reduse. Cuţitele îşi

schimbă automat sensul de rotaţie pentru a elibera materialul blocat între dinţi.

Obiectele mari, cum ar fi anvelopele de cauciuc pot fi sfărâmate cu uşurinţă.

Mărimea deşeului care iese poate fi reglată prin modificarea distanţei dintre

rotoare.

22

Fig. 7. Moara cu discuri tăietoare

6.Zdrobitorul de ştiuleţi şi ciocălăi

Pentru valorificarea superioară a ştiuleţilor de porumb aceştia sunt mai

întâi tăiaţi, boabele fiind dirijate spre diverse sectoare, iar ciocălăii sunt

prelucraţi, de obicei, prin mărunţire cu ajutorul morilor cu ciocane. Aceştia pot

fi utilizaţi ca nutreţ în fermele zootehnice sau ca materie primă pentru focarele

de ardere. Capacitatea de lucru a morilor cu ciocane este scăzută, iar consumul

specific de energie este foarte ridicat.

Pentru a mări capacitatea de lucru a morilor cu ciocane, pentru a micşora

consumul specific de energie şi pentru a asigura un debit de lucru uniform,

ştiuleţii şi ciocălăii de porumb sunt mai întâi mărunţiţi la dimensiuni de 20-40

mm cu ajutorul zdrobitoarelor. Zdrobitorul de ştiuleţi şi ciocălăi poate lucra ca

instalaţie de sine stătătoare sau poate fi montat pe coşul de alimentare al morilor

cu ciocane şi poate fi acţionat fie independent, fie prin transmisii mecanice.

23

Fig. 8. Construcţia zdrobitorului de ştiuleţi

1- carcasă; 2 – contraplăcuţe; 3 – lagăr; 4 – rulment; 5 – arbore; 6 – ciocane; 7 –

sită; 8 – gură de evacuare; 9 – tijă de susţinere; 10 – distanţiere; 11 – cuplaj cu

ştifturi; 12 – roată de curea

Organul activ al zdrobitorului de ştiuleţi şi ciocălăi este rotorul cu ciocane

fixe (2), de formă specială, montate pe arborele (5), fie prin intermediul unei

pene, fie prin caneluri de-a lungul a două spire elicoidale, astfel încât mărunţirea

să se realizeze uniform. Ciocanele au forma unor grinzi de egală rezistenţă, cu

lăţimea maximă pe arbore. De o parte şi de alta a rotorului sunt montate

contracuţite în două rînduri decalate între ele în plan vertical şi fixate la carcasa

zdrobitorului (1), cu ajutorul a două tije (9) filetate la capete. Contracuţitele au

patru poziţii de lucru, putând fi inversate până la uzarea celor patru colţuri.

Decalajul în plan vertical al celor două rînduri de contracuţite se face faţă de

planul orizontal ce trece prin axa de simetrie a rotorului, asigurând prin aceasta

verticalitatea rezultantei forţelor de forfecare a ştiuleţilor şi ciocălăilor.

Zdrobitorul se poate echipa cu site cu orificii circulare (7). Arborele

zdrobitorului este solicitat atât la torsiune, cât şi la încovoiere, datorită

rezultantei forţelor de forfecare a ştiuleţilor şi ciocălăilor, iar ciocanele sunt

solicitate la încovoiere. Rotorul este pus în mişcare de un motor electric prin

24

intermediul unei transmisii cu curele trapezoidale şi a unui cuplaj de siguranţă

cu stifturi de forfecare. Pentru desfăşurarea procesului de lucru în flux continuu,

zdrobitorul poate fi echipat cu un transportor elicoidal pentru preluarea

produsului zdrobit şi introducerea acestuia într-o moară cu ciocane.

Ştiuleţii sau ciocălăii sunt introduşi în buncărul de alimentare, de unde,

sub propria greutate ajung în camera de zdrobire, sunt preluaţi de rotorul cu

ciocane şi antrenaţi prin forfecare printre contracuţite fiind mărunţiţi la

dimensiuni de 20-40 mm, în funcţie de dimensiunile orificiilor sitei. Particulele

mai mici trec prin orificiile sitei, în timp ce cele mai mari sunt supuse unei noi

mărunţiri în dreptul contracuţitelor posterioare.

Caracteristicile tehnice ale zdrobitorului ZSC-2M:

- Puterea motorului electric de acţionare: 15 kW

- Turaţia motorului electric: 750 rot/min

- Turaţia rotorului cu ciocane: 316, 242 şi 176 rot/min

- Numărul ciocanelor fixe: 18 buc

- Numărul contracuţitelor pe un rând: 18 buc

- Distanţa dintre ciocane şi contracuţite: 5,8 mm

- Dimensiunile orificiilor sitelor: 20; 25; 28; 40 mm

- Masa totală a zdrobitorului: 470 kg

- Dimensiuni de gabarit: 1035x900x925 mm

Organele active ale zdrobitorului de ştiuleţi şi ciocălăi sunt prezentate în

figura următoare:

25

Pentru o bună funcţionare a zdrobitorului este necesar ca ştiuleţii sau

ciocălăii, prinşi între cele două perechi de plăcuţe să nu se deplaseze radial.

Acest lucru este realizat dacă este îndeplinită condiţia:

τ = χ τ – unghiul de alunecare; χ – unghiul de prindere

În practică, acest lucru se întâmplă când muchiile active ale ciocanului şi

contracuţitului sunt paralele în procesul de lucru, sau atunci când ciocanele au

muchia activă concavă.

Momentul de torsiune mediu se poate determina astfel:

PM t

unde: P – puterea necesară la zdrobire, determinată experimental (tabel)

ω – viteza unghiulară a arborelui rotorului.

Forţa ce revine pe ciocan:

damed

tc c

zR

MF

unde: Rmed – raza medie a rotorului cu ciocane

za – numărul ciocanelor active aflate în lucru la un moment dat

cd = 1,2-1,3 este coeficient de suprasarcină

Pentru a determina numărul ciocanelor active la un moment dat, este

necesar să se traseze grafic desfăşurata rotorului cu ciocane, ţinându-se seama de

unghiurile de decalaj între două ciocane alăturate (pe arbore, respectiv pe spiră)

între cele două spire eliciodale, precum şi de valorile caracteristice efective ale

desfăşuratei.

Efortul unitar tangenţial la forfecarea penei cu ajutorul căreia ciocanele

sunt fixate pe arbore are expresia:

afp

cf

lb

F

unde: b - lăţimea penei;

lp – lungimea penei;

af- afortul unitar admisibil la forfecare

7.Moara cu cutite

In principiu, aceste mori au la baza un rotor cu cutite care, impreuna cu

carcasa (pe care sunt montate de asemenea cutite ) si sita de sortare alcatuiesc

camera de maruntire. (fig. 9. ).

Materialul ce urmeaza a fi supus prelucrarii este introdus in camera de

maruntire, folosind in acest scop deschiderea de alimentare. Aici el este prins

intre cutitele fixe de pe carcasa si cele mobile de pe rotor avand loc astfel o

prima taiere a materialului. Bucatile rezultate, se aseaza dezordonat, in camera

de maruntire, fapt ce face a urmatoarele operatii de taiere, sa determine

reducerea considerabila a dimensiunilor particulelor, pana ce acestea ajung la

26

marimi comparabile cu cele ale ochiurilor sitei de sortare si pot sa treaca pprin

aceasta. Marimea ochiurilor sitei determina dimensiunea maxima a particulelor

rezultate la maruntire.

Fig.9. Sectiunea transversala prin camera de maruntire a unei mori cu

cutite

1 – rotor; 2 – cutitele rotorului; 3 – cutitele de pe carcasa; 4 – sita de sortare; 5 –

alimentare; 6 – evacuare.

Pentru maruntire se pot folosi mori cu cutite simple sau duble, drepte (cu

muchiile paralele) in unghi simplu, sau in unghi dublu. Montarea in pozitie

inclinata a cutitelor de pe rotor asigura o taiere prin forfecare, mai convenabila,

fapt ce permite reducerea considerabila a zgomotului si a consumului de energie.

Deoarece inclinarea intr-o singura directie a cutitelor de pe rotor determina

transportul unilateral in directie axiala a materialului din camera de maruntire,

acestea se fixeaza oblic, alternativ (in unghi dublu).

Cutitele de pe carcasa se monteaza in pozitia cea mai favorabila de intrare

a materialului care urmeaza a fi maruntit. Modul de fixare a acestor cutite este

determinat de tipul si dimensiunile SMP1 pentru care s-a proiectat moara.

Numarul cutitelor de pe rotor si carcasa (Zr, Zc ), lungimea cutitelor (l) si

viteza de rotatie a rotorului (n) determina capacitatea de taiere a morilor (S) de

acest tip:

S = f(Zr, Zc, l, n)

ls = Zr×Zc×l×n

in care: ls este lungimea de taiere in unitatea de timp.

Morile cu cutite pot avea rotorul cu ax vertical sau orizontal. Morile avand

rotorul cu ax vertical se caracterizeaza printr-o echilibrare mai buna, solicitare

mai mica la incovoiere a rotorului si gabarit mai mic in plan orizontal, motiv

pentru care acestea sunt de preferat ori de cate ori este posibil.

27

Fig.10. Moara cu rotor cu ax vertical:

1 – dispozitiv de maruntire preliminara; 2 – cutitele de pe rotor; 3 – cutitele de

pe carcasa; 4 - sita

Tipuri de cuțite pentru tăiat

Materialele cu duritate foarte mica sau care au consistenta mare nu pot fi

maruntite prin compresiune, lovire sau frecare. Maruntirea lor se realizeaza sub

influenta fortelor taietoare, in masinile de taiat. Elementul principal al masinilor

de taiat este cutitul, confectionat din otel de calitate superioara.

In functie de forma cutitului de taiere masinile de taiat se pot clasifica

astfel:

- masini cu cutite disc;

- masini cu cutite plane;

- masini cu cutite secera sau stea;

- masini cu cutite banda sau cu dinti de ferastrau.

Tipurile de cutite pentru taiat prezentate mai jos sunt:

- a, b – cutite disc

- c, d – cutite secera

- e, f – cutite banda

- g – cutit stelat

28

BIOMASA Biomasa este partea biodegradabilă a produselor, deşeurilor şi reziduurilor

din agricultură, inclusiv substanţele vegetale şi animale, silvicultură şi industriile

conexe, precum şi partea biodegradabilă a deşeurilor industriale şi urbane.

Avantajele folosirii biomasei

asigurarea unei protecţii ecologice eficiente a populaţiei, precum şi a apei,

a pădurii;

reciclarea deşeurilor de material lemnos şi eliminarea acestora de pe

suprafeţele de depozitare;

valorificarea prin comercializare a produsului rezultat;

reducerea volumului de depozitare a materialelor combustibile, ţinând

seama că volumul unei brichete este de circa 7-8 ori mai mic decât

volumul ocupat de aceeaşi cantitate de rumeguş înainte de brichetare;

realizarea unei alternative simple pentru producerea căldurii în domeniul

casnic sau în întreprinderi din mica industrie;

realizarea de noi locuri de muncă;

aplicarea standardelor de calitate şi de mediu existente la nivelul UE;

Dezavantajele utilizării biomasei

costurile de transport sunt ridicate şi uneori pot depăşi veniturile obţinute

din valorificare;

necesită spaţii de depozitare cu suprafeţe mari;

disponibilitatea limitată a terenurilor pentru culturile energetice necesită

timpi de aşteptare pentru regenerare;

29

presupune achiziţia unor instalaţii şi echipamente costisitoare şi deci un

timp de amortizare îndelungat.

Principalele tipuri de procese de prelucrare a biomasei pot fi clasificate în

patru grupe:

Procese fizice – producerea de combustibili solizi sub formă de brichete

sau peleţi prin măcinarea, separarea, uscarea şi brichetarea biomasei.

Procese termice – producerea de energie termică

Procese biologice – compostarea și producerea biogazului prin

fermentare.

Procese chimice – folosesc mai întâi procese biologice, fiind apoi urmate

de sinteze chimice

La nivel industrial, rumeguşul obţinut prin tocarea reziduurilor lemnoase

se poate folosi pentru fabricarea brichetelor sau a peleţilor, fie cu prese

hidraulice, fie cu prese mecanice. De asemenea, ca orice reziduu vegetal,

rumeguşul poate fi introdus în procesul de obţinere a compostului.

Pregătirea materialelor cuprinde operaţiile de transformare în rumeguş a

deşeurilor lemnoase, cu ajutorul tocătoarelor cu disc sau cu tambur, mobile sau

staţionare, precum şi al morilor cu ciocane specifice pentru măcinarea

materialelor umede, în vederea obţinerii granulaţiei necesare pentru utilizarea

materialelor în fluxul de fabricaţie.

Pe lângă deşeurile lemnoase obişnuite, brichetele şi peleţii se pot obţine şi

din culturi de plante energetice precum salcia energetică (răchita) sau

Miscanthus (iarba elefantului), supuse unor procese sortare, mărunţire, uscare şi

granulare.

Peletizarea se realizează prin extrudere, adică prin trecerea forţată şi în

mod continuu a unei cantităţi mari de material printr-un orificiu foarte mic.

Brichetarea se realizează prin presare într-un cilindru cu ajutorul unui

piston ce poate fi acţionat hidraulic sau mecanic. În general, maşinile de

brichetat nu necesită sisteme speciale de măcinare a materiei prime şi se poate

utiliza rumeguşul cu granulaţia deja existentă.

8.Maşina de tocat şi măcinat biomasă se foloseşte pentru tocarea şi

defibrarea grosierelor (paie, coceni de porumb), pentru măcinarea ştiuleţilor de

porumb dar şi a boabelor de cereale (de exemplu, boabele de porumb se pot

folosi în instalaţii de gazeificare). Are capacitatea de lucru de 1,5-2,5 t/h în cazul

grosierelor şi 2,8 t/h la boabele de cereale.

Maşina este alimentată cu material fibros de transportorul de alimentare

cu raclete (1). Acţionarea transportorului se face de la un motor electric de 1,5

30

kW la 1000 rot/min prin intermediul unui reductor planetar cu raportul de

transmitere i=33.6, a unei transmisii cucurele trapezoidale şi a unei transmisii cu

lanţ. Se realizează două viteze ale transportorului (0.052 şi 0.066 m/s). Aparatul

de premărunţire şi defibrare (2) este format dintr-un tambur pe care sunt montate

30 de cuţite.

Biomasa premărunţită este introdusă în moara cu ciocane (3) acţionată de

un motor electric de 55 kW la 3000 rot/min prin intermediul unui cuplaj elastic.

Materialul mărunţit este transportat pneumatic cu ajutorul unei instalaţii de

transport formată din ventilatorul (4), conducta de transport (5) şi ciclonul (6). În

cazul prelucrării ciocălăilor de porumb, aceştia sunt mărunţiţi cu ajutorul

zdrobitorului de ştiuleţi şi ciocălăi de porumb. Materialul rezultat este introdus

în moara cu ciocane.

Fig.11. Schema tehnologică a zdrobitorului montat pe maşina de tocat şi

măcinat biomasă provenită din culturile agricole (paie, coceni de porumb), cu

capacitatea de 1,5-2,5 t/h (MTMF-2,5)

1- transportor cu raclete; 2 – jgheab de alimentare; 3 – manetă de acţionare; 4 –

sistem de alimentare şi premărunţire; 5 – moară cu ciocane; 6 – placă riflată; 7 –

zdrobitor de ştiuleţi; 8 - coş de alimentare; 9 – defibrator cu plăcuţe; 10 –

mecanism de acţionare; 11 – sită; 12 – ventilator; 13 – conductă de transport; 14

- ciclon

La prelucrarea biomasei fibroase şi grosiere, baloturile de paie sunt

aşezate pe transportorul de alimentare după ce a fost eliminată sârma cu care au

fost legate. Se porneşte moara cu ciocane şi aparatul de premărunţire, după care

31

transportorul de alimentare. Materialul premărunţit şi apoi măcinat de moara cu

ciocane este transportat pneumatic şi separat de aer în ciclon. În cazul prelucrării

ciocălăilor de porumb, aceştia sunt mărunţiţi în zdrobitorul (7), după care sunt

introduşi în moara cu ciocane. La prelucrarea cerealelor, în locul zdrobitorului

se montează un coş de alimentare prevăzut cu un sistem de curăţire cu magneţi

permanenţi.

9. Masina de tocat resturi vegetale

Tocatoarele se utilizează la maruntirea masei vegetale agricole ramase

după recoltarea produselor principale, precum şi pentru distrugerea vegetaţiei

spontane de pe terenurile cultivabile sau necultivate.

De asemenea, aceste echipamente sunt folosite la tocarea vrejurilor de

cartof, a ierburilor cultivate şi a vegetaţiei spontane crescute în culturile

agricole.

Maşina electrică de tocat resturi vegetale Viking GE 150 se foloseşte

pentru mărunţirea părţii dense a ramurilor de copaci şi a plantelor moi, precum

şi a resturilor vegetale din grădini.

Procesarea resturilor vegetale trebuie să se facă cât timp acestea sunt încă

proaspete, deoarece performanţele tehnice ale tocătorului scad dacă se toacă

resturi vegetale prea uscate sau prea umede. Se recomandă să nu se utilizeze

ramuri cu diametrul mai mare de 35 mm. De asemenea, este interzisă tocarea

oricărui materialelor precum bucăţi de metal, pietre, sticlă sau bucăţi de plastic,

care nu intră în compoziţia compostului.

Fig. 12. Dispunerea cuţitelor pe discul rotativ

32

Pe discul rotativ se află cuţitele pentru cioplirea lemnului şi cuţitul pentru

mărunţire. Zona centrală din jgheabul de alimentare, prin care reziduurile

lemnoase pătrund spre cuţite, este protejată cu un scut de cauciuc, pentru a

împiedica sărirea aşchiilor către operator.

Caracteristici tehnice:

- puterea motorului electric: 2,5 kW

- tensiunea de alimentare: 230 V

- frecvenţa: 50 Hz

- turaţia: 2800 rot/min

- nivelul zgomotului: 102 dB

- greutatea maşinii: 24 kg

- Dimensiuni: lungime: 67 cm; lăţime: 40 cm; înălţime: 116 cm

Condiţii de operare:

- timp de încărcare: 4 min

- timp de staţionare: 6 min.

Fig. 13. Maşina de tocat resturi vegetale Viking GE 150

33

A – unitate de bază; B – roţi; C – cadru de susţinere; D – comutator pentru

pornire/oprire; E – coş de alimentare; F – jgheab de alimentare; G – şurub de

blocare; H – zonă de evacuare a deşeurilor mărunţite

Cu motorul oprit, se verifică maşina pentru a nu exista resturi vegetale sau

alte materiale care să producă uzura cuţitelor. Maşina trebuie poziţionată pe o

suprafaţă plană. Se alimentează maşina cu curent electric şi se porneşte motorul.

Prin jgheabul de alimentare se introduc reziduurile vegetale sau crengile al căror

diametru nu trebuie să depăşească 35 mm. După o perioadă de funcţionare de 4

minute, se opreşte alimentarea pentru 6 minute pentru răcirea motorului, după

care se poate relua utilizarea.

10. Tocător tip UNI (inobrezice)

Tocatorul UNI este construit pentru utilizare universala, pentru suprafete

agricole cultivate sau nu. Se utilizeaza pentru maruntirea resturilor vegetale, a

lăstarilor cu o grosime de pana la 6 cm.

UNI – este echipat cu un rotor cu dubla spirala (45°),care are urmatoarele

avantaje:

• produce mai mult vacuum, care ridica masa ierboasa

• consuma mai putina energie pentru tocat

• masina nu are trepidatii, lagarele si celelalte

componente fiind mai putin solicitate.

• posibilitatea actionarii de un tractor cu putere mai mica.

34

11. Tocător tip MKb

Tocatorul MKM se utilizeaza in agricultura, pomicultura, lucrari

comunale, etc. pentru maruntirea ierburilor si lăstarilor de pe terenurile

necultivate, cu o grosime a materialului de tocat de pana la 5 cm.

Foarte util pentru tocarea suprafetelor inclinate cu iarba, terase, pasuni

neregulate,suprafete cu tufisuri.

Se foloseste la tocarea ierburilor, tufisurilor in parcuri, pasunilor si

terenurilor abandonate..

Prin calitatile tehnice si a constructiei robuste este foarte eficace pentru

lucrari intensive.

12.Tocatorul de resturi vegetale TRV-0

Caracteristici principale ale tocătorului de resturi vegetale:

• Capacitate de tocare: 200 Kg/h

• Putere motor electric: 5,5 kW

• Turaţie motor electric reglabilă :296÷14900rot/min

• Tip convertizor frecvenţă: 420 6 SE6420-2UD

• Turaţie tocător reglabilă continuu: 572÷2880rot/min

• Sită tocător interschimbabilă cu diferite orificii:

(ø5; ø6; şi ø10) mm

35

13. Zdrobitorul cu dinti

Este construit dintr-un stator si rotor. Rotorul (2) are o serie de dinti, iar

pe stator este montat un dispozitiv special tip pieptene (3). In timpul miscarii de

rotatie dintii rotorului trec prin spatiile libere ale dispozitivului tip pieptene, prin

aceasta avand loc zdrobirea.

Statorul are doua deschideri: la partea superioara (deschiderea 1) pentru

alimentare si la partea inferioara (deschiderea 5) pentru evacuarea produsului

zdrobit.

Rotorul este fixat de un arbore (4), actionat prin intermediul rotii de

cureaua (6). Un dispozitiv de siguranta cu frictiune 7 permite evitarea

deteriorarii dintilor in cazul introducerii in zdrobitor a unor corpuri straine tari

(cuie, bucati de lemn, etc).

Fig. 14. Zdrobitorul cu dinti

36

14. Zdrobitorul cu valturi

Este constituit din doi arbori orizontali 1 si 2 care se rotesc in sens invers

si cu viteza diferita.

Pe arbori sunt montati dintii (3) in asa fel incat la rotire dintii de pe un

arbore sa vina in intampinarea celor de pe celalalt tambur. Sub arbori este

montat un grilaj metalic orizontal prin deschizaturile caruia trec liber dintii.

Datorita sensurilor de rotatie opuse si a turatiilor diferite a celor doi

arbori, se realizeaza o actiune combinata de taiere si zdrobire. Arborele 1 este

actionat de un electromotor prin intermediul saibei (5),iar arborele (2) cu o

turatie mai mica este antrenat prin rotile cilindrice (4).

Fig. 15. Zdrobitorul cu valturi

15. Moara razuitoare (raiba)

37

16. Tambur de raiba

Maruntirea mase plastice secundare ( SMPl )

In cazul morilor avand rotor cu ax orizontal, proiectate pentru maruntirea

SMP1 cu pereti grosi sau a bucatilor masive de material, sita de sortare se

monteaza deasupra rotorului, in timp ce la agregatele destinate maruntirii SMP1

sub forma de folie sau fibre, acestea se monteaza sub rotor

17. Moara cu cutite

Deschiderea de alimentare a morilor cu cutite se realizeaza sub forma de

palnie (fig. 16). Forma, marimea si dispunerea palniei de alimentare sunt de o

deosebita importanta in procesul de exploatare a morilor cu cutite.

Forma palniei trebuie aleasa astfel incat alimenterea morii, care cel mai

adesea se face manual, sa nu permita aruncarea in afara, datorita fortei

centrifuge a materialului maruntit. De aceea, palniile de alimentare sunt

concepute sub forma cotita si sunt prevazute cu clapete de inchidere (fig. 1.9.).

La dimensionarea palniilor de alimentare trebuie sa se aiba in vedere ca

SMP1 ce urmeaza a fi maruntite sa treaca usor prin sectiunea transversala cea

mai ingusta, fara pericol de intepenire si blocare in aceasta zona. Deoarece

infundarea palniilor de alimentare se poate produce si din alte cauze decat cele

legate de dimensiunile SMP1, este necesar ca acestea sa fie prevazute cu

38

dispozitive speciale de deblocare, evitandu-se in acest mod metoda manuala,

periculoasa, de desfundare.

Fig. 16. Moara cu cutite avand sita montata in diferite pozitii

1 – rotor;

2 – carcasa;

3 – sita montata deasupra rotorului;

4 – sita montata sub rotor;

5 – palnie de alimentare;

6 – clapeta.

17.1. Posibilitati de dispunere a palniei de alimentare

Nici dispunerea palniei nu poate fi facuta la intamplare, asa cum rezulta

din fig. 17. In primul caz (fig. 17. a) materialului este aruncat de catre rotor

aproximativ dupa directia sagetii, fapt ce face dificila patrunderea acestuia in

camera de maruntire. Dispunerea palniei de alimentare conform pozitiei indicate

in fig. 17.b asigura o buna intrare a SMP1, in schimb bucatile de dimensiuni

mari nu pot ajunge in fata cutitului fix, ceea ce face imposibila maruntirea lor.

In plus, in spatiul format intre rotor si peretele palniei se produce o frecare

puternica a materialului si drept urmare o incalzire excesiva a acestuia. Pentru a

evita aruncarea materialului supus maruntirii cat si incalzirea acestuia, este

obligatoriu ca palnia de alimentare sa fie dispusa in pozitia indicata in fig. 17.c.

39

Fig. 17. Posibilitati de dispunere a palniei de alimentare la morile cu cutite

avand rotorul cu axul orizontal: a, b – gresit; c – corect.

Exista si cazuri in care, datorita marimii exagerate a bucatilor de SMP1,

palnia de alimentare are dimensiunile cele mai mari cu putinta, adica egale cu

diametrul partii cilindrice a morii.

Fig. 18. Moara cu cutite cu deschidere larga a palniei de alimentare:

2 – carcasa; 4 – palnie de alimentare.

Probleme asemanatoare apar si in cazul morilor cu cutite avand rotorul cu

ax vertical, a caror palnie de alimentare poate fi montata la una din pozitiile

indicate in fig. 19.

Palniile de alimentare prezentate se utilizeaza intotdeauna atunci cand

SMP1 au forme neregulate.

40

Fig. 19. Posibilitati de dispunere a palniei de alimentare, la morile cu

cutite avand rotorul cu axul vertical:

a – alimentare normala cu camera de volum mare;

b – alimentare normala; c – alimentare tangentiala.

18. Moara cu cutite cu doua palnii de alimentare

In scopul asigurarii unei game cat mai largi de utilizare, s-au construit si

mori cu cutite, cu doua palnii de alimentare, una pentru SMP1 de dimensiuni

mici, iar cealalta pentru tevi (fig. 20.). Jgheabul de alimentare pentru tevi este

actionat hidraulic avand posibilitatea sa-si modifice unghiul de inclinare.

Reducerea zgomotului produs la maruntirea SMP1 dure poate fi asigurata

prin folosirea unor palnii de alimentare tip inchizator de aer, palnii cu pereti

dubli sau izolate fonic.

Pentru maruntirea SMP1 sub forma de folie sau fibre, precum si a celor

care au la baza polimeri sensibili la actiunea caldurii, morile cu cutite pot fi

prevazute cu sisteme de racire cu apa (atat pentru rotor cat si pentru carcasa), sau

sunt prevazute cu un sistem de evacuare fortata a materialului maruntit. In acest

ultim caz, sub sita de sortare se gaseste un recipient de captare, in forma de

palnie, prin care trece continuu un curent de aer care antreneaza materialul

maruntit.

41

Fig. 20. Moara cu cutite cu doua palnii de alimentare: 1 – jgheab pentru

SMP1 sub forma de teava; 2 – palnie de alimentare pentru SMP1 de dimensiuni

mici; 3 – rotor cu cutite.

19. Schita distructorului tip TIFF -1500

Procesul de lucru cuprinde trei faze distincte:

- recoltarea, maruntirea materie prime si incarcarea directa;

- sterilizarea, uscarea;

- racirea fainii proteice si maruntirea ei.

Macinarea se realizeaza in mori cu ciocane alimente cu un snec dupa care

faina se ambaleaza in saci.

42

Mărunţirea materiilor prime minerale solide

Mărunţirea materiilor prime minerale solide este un proces mecanic şi are

ca scop reducerea dimensiunilor bulgărilor sau granulelor, până la limitele

cerute de procesele tehnologice ulterioare, desfacerea asociaţiilor dintre

componenţii mineralogici ce formează materia primă, în vederea separării

speciilor minerale utile şi producerea unor modificări fizico-chimice în structura

cristalină a acestora. Mărunţirea se produce datorită solicitărilor de compresiune,

tracţiune, forfecare, încovoiere şi torsiune la care este supus materialul în utilaje.

Mărunţirea se realizează prin sfărâmare şi măcinare.

Sfărâmarea sau concasarea, al cărei grad de reducere este cuprins între 2

şi 20, se realizează prin trei operaţii: sfărâmare primară, sfărâmare secundară şi

sfărâmare terţiară.

Sfărâmarea primară pleacă de la blocurile dislocate din zăcământ în

abataj sau carieră, ale căror dimensiuni trebuie să fie cuprinse între 400÷1500

mm şi livrează produse cu dimensiuni cuprinse între 100÷300 mm. Ea se

execută cu concasoare cu fălci şi concasoare cu valţuri, în funcţie de duritatea

materialului de sfărâmat.

20. Concasor cu fălci

Se folosesc pentru sfărâmarea materialelor dure şi se compun dintr-o falcă

fixă şi una mobilă. Falca mobilă execută o mişcare oscilatorie cu ajutorul unui

mecanism bielă-manivelă. Suprafaţa activă a fălcilor poate fi netedă sau striată

şi prevăzută cu un blindaj metalic de uzură fixat pe corpul fălcilor. Pe măsură ce

materialul coboară în camera de concasare, dimensiunile sale se micşorează,

datorită solicitărilor la care este supus.

Fig. 21 Concasor cu falci: 1-falcă fixă; 2- falcă mobilă;

3-material de sfărâmat

43

21. Concasoarele cu valţuri

Sunt formate din doi cilindrii executaţi din oţel foarte dur cu conţinut

ridicat de mangan, a căror suprafaţă activă poate fi netedă, canelată sau zimţată

şi care se rotesc în sens contrar. Unul dintre cilindri are şi o mişcare rectilinie-

alternativă. Produsele rezultate sunt relativ uniforme ca dimensiune, iar gradul

de reducere este cuprins între 4 şi 6.

Fig. 22. a. Concasoare valt, Bydgoszcz / Torun

44

Fig. 22. b. Concasoare valt, Krakow

22. Concasoarele giratorii

Au la exterior o manta fixă, iar la interior un rotor, ambele fiind

tronconice. Ele se comportă ca un concasor cu fălci cu acţiune de sfărâmare

continuă. Gradul de sfărâmare depinde de modul de prindere al arborelui

rotorului: când este fixat la partea superioară, gradul de reducere este maxim 6,

iar când este fixat la partea inferioară este cuprinsă între 12÷20.

Fig. 23. Concasor giratoriu

1- con interior mobil; 2- con exterior fix; 3- angrenaj conic; 4- lagăr

Sfărâmarea terţiară, numită şi granulare, reduce dimensiunile materialului

la valori cuprinse între 0,4 si 7 mm. Ea se execută cu concasoare cu impact.

23. Concasoarele cu impact

Au fixate pe rotor palete, al căror număr variază între 2 şi 6. În timpul

rotaţiei, paletele aruncă materialul de sfărâmat spre blindaj (plăci de uzură) cu

viteză mare. Ele asigură sfărâmarea selectivă, în funcţie de densitatea speciilor

minerale, care se separă apoi, prin clasare. Gradul de reducere al aceste operaţii

este de circa 100.

45

Fig. 24. Concasor cu impact

1-rotor; 2-palete; 3 – corp; 4 - plăci de uzură

24. Moară cu corpuri de sfărâmare

În interiorul corpului morii se introduc materialul de granulat şi un număr

de corpuri de sfărâmare. În cazul bilelor, când moara se roteşte, acestea sunt

antrenate în mişcare circulară şi sub acţiunea forţei centrifuge se ridică pe

peretele corpului. În momentul în care forţa gravitaţională devine mai mare

decât forţa centrifugă, bilele cad zdrobind granulele. Înălţimea la care se ridică

bilele depinde de viteza de rotaţie a morii.

Fig. 25. Moară cu corpuri de sfărâmare

1- corpul morii; 2 - materialul de sfărâmat; 3 - corpuri de sfărâmare;

4 – angrenaj de roţi dinţate cilindrice

46

25. Mori pentru maruntirea materialelor solide

a) Masina de zrobit cu cilindru cu dinti si placa

b) Zdrobitor Manzini

47

c) Moara cu doi cilindrii cu macinare umeda

d) Moara tip Seeger, cu trei perechi de cilindrii

48

e) Moara cu bile