NICOLAE TITULESCU - Akademos - Academia de Ştiinţe a Moldovei

AkademosDozatorul 12 alimentează cu făină de biomasămalaxorul 13, pe care se fixează ciclonul 4 şi pompa3. Acesta aprovizionează măcinişul cu apă. Menireamalaxorului este de a omogeniza biomasa udatăcât mai migălos.De gradul de omogenizare depinde calitatea peletelor.Pentru a asigura uniformitatea amestecăriiapei cu măcinişul, o parte din palete de pe axa malaxoruluisunt fixate rigid pentru a împinge produsulînainte – ele au un unghi de înclinare de 45° faţă deaxă, dar cealaltă parte împinge făina înapoi.Aceste palete sunt instalate pe axă mobilă, faptce permite a schimba unghiul lor de înclinare, şi,în consecinţă, reglarea gradului de omogenizare abiomasei. Testările au arătat că pentru a căpăta unprodus bine omogenizat e destul ca fiecare a patrapaletă (mobilă), care împinge amestecul înapoi, săfie instalată sub un unghi de 25°. O importanţă marepentru a asigura calitatea înaltă de condiţionare abiomasei o are şi viteza liniară a vârfului paletelor,numărul lor şi diametrul corpului malaxorului.De obicei, pentru a obţine rezultate bune, e destulca diametrul malaxorului să fie de 1,5 – 2 ori maimare decât diametrul dozatorului, dar viteza liniarăa paletelor – nu mai mică de 4 m/s. Experimenteleîntreprinse cu malaxor având alţi parametrii au demonstratrezultate nesatisfăcătoare de condiţionarea materialului.Apa introdusă trebuie să fie pulverizată sub opresiune care ar asigura picături nu mai mari de 0,1mm. Pentru aceasta, diametrul găurii aspersoruluitrebuie să nu depăşească 1,0 – 1,2 mm, ceea ce permiteridicarea presiunii până la 0,2 MPa, obţinânduseo cantitate de apă de 60 l/h. Datele respective seselectează la etapa de elaborare a utilajului, calculându-secantitatea de apă necesară de a fi introdusăpentru a obţine umiditatea dorită.Se ştie că procesul de peletare este mai eficientcând umiditatea finită a materiei prime este de 15-18%, iar cea iniţială nu mai mare de 13 %. Acestedate dau posibilitate de a determina diametrul orificiuluipulverizatorului, ştiind productivitatea linieide peletare şi presiunea necesară dezvoltată depompă. Reglarea presiunii pompei la acelaşi diametrual pulverizatorului se execută de un baipas. Pentrua exclude înfundarea orificiului pulverizatorului,pompa este înzestrată cu un filtru.Biomasa condiţionată este transportată de malaxorîn granulatorul 14, al cărui organ de lucru principaleste matriţa cu rolete de presare. Materialuldin malaxor gravitaţional cade într-un alimentatorcu palete care împinge biomasa în interiorul matriţei,unde aceasta nimereşte sub roletele de presare.Granulatorul reprezintă un corp în care este montatăo axă cu planşaibă, pe care este întărită matriţa. Axaeste pusă în mişcare prin curele trapezoidale de unmotor electric. Datorită acestui fapt, reductorul curoţi dinţate care, în mod tradiţional, este utilizat înconstrucţia granulatoarelor, a fost înlocuit cu un reductorcu curele trapezoidale, fapt care a simplificatsimţitor construcţia şi a micşorat costul utilajului.Energia consumată de granulator la formarea peletelordepinde de biomasa utilizată şi de parametriitehnologici − umiditatea materialului şi temperaturaprocesului. Odată cu sporirea umidităţii, se micşoreazăbrusc coeficientul de frecare care influenţeazămai cu seamă energia de fabricare a peletelor. Astfel,coeficientul de frecare a făinii de paie se micşoreazăaproape de două ori la creşterea umidităţii dela 5 la 20 %, totodată la ridicarea temperaturii de la20 până la 100°C coeficientul de frecare scade de2,5 – 5 ori.Se întâmplă acest fenomen pentru că, odată cucreşterea umidităţii şi temperaturii, pe pereţii orificiilorde presare se formează o peliculă de aburi careschimbă condiţiile de frecare. După cum s-a stabilit,coeficientul de frecare şi energia minimă de presareare loc la presiunea de peste 25 MPa, umiditatea de18% şi temperatura de 100°C la viteza de mişcare abiomasei în orificiu mai mare de 0,3 m/s.În procesul de presare, în materialul comprimatse acumulează energie potenţială de deformare şi,de aceea, după înlăturarea forţei de presare se observădilatarea materialului.Gradul de dilatare a materialului, după înlăturareaforţei, se măsoară cu coeficientul K degal cu:K d= V pV dunde V p este volumul materialului după dilatare(după înlăturarea forţei), iar V d – volumul materialuluila sfârşitul procesului de presare.Coeficientul K dpentru paie, hlujan de porumb,tulpini de floarea soarelui şi altele este de 2,0 – 2,5.Peletele obţinute din asemenea material după presarede obicei se distrug uşor. Pentru a evita acestlucru, monolitele presate trebuie să se găsească untimp oarecare sub forţă ca să se finiseze procesulde relaxare a materialului. Coeficientul K dpentrumonolitele relaxate după presare este de doarK d= 1,10-1,15. Timpul necesar pentru relaxareacomplectă a materialului şi pentru transformareadeformaţiilor elastice în plastice se stabileşte pe caleexperimentală.În granulator, timpul necesar pentru a obţinepelete dure, adică pentru a micşora dilatarea monolitelordupă presare, rezultă prin calculul necesaral grosimii matriţei şi productivitatea presei: cu câtgrosimea matriţei este mai mare şi materialul presateste mai puţin, cu atât timpul de aflare a biomasei îngaură va fi mai mare. Pentru aceasta a fost utilizatăo matriţă cu diametrul interior D = 350 mm şi exteriorD =450 mm, productivitatea presei experimentalfiind stabilită de 600-800 kg/h.84 - nr. 2(21), iunie 2011