Briketovanie je najrozšírenejšou technológiou zhutňovania. Tato technológia bola okrem dreva doposiaĺ používaná pri briketovaní slamy, kukurice, drevnej kôry, slnečnice, bavlny, textilu, šušiek a ďalších materiálov. Sortiment predávaných strojov na briketovanie odpadu je pomerne široký. Môžeme je...
Briketovanie je najrozšírenejšou technológiou zhutňovania. Tato technológia bola okrem dreva doposiaĺ používaná pri briketovaní slamy, kukurice, drevnej kôry, slnečnice, bavlny, textilu, šušiek a ďalších materiálov.
Sortiment predávaných strojov na briketovanie odpadu je pomerne široký. Môžeme je rozdeliť podĺa schémy na obrázku. Sila pri briketovaní je funkciou druhu lisovaného materiálu, veĺkosti a vlhkosti jeho frakcie.
Pohon
Hydraulický
-lisovacia sila je vyvodená priamo piestom hydraulického motora. Výhodou je tichá prevádzka a relatívne jednoduchá konštrukcia. Vysoké lisovacie tlaky (80 -140 MPa) majú ale nepriaznivý vplyv na životnosť hydrauliky. Jej opotrebovanie sa prejavuje hlavne unikaním kvapaliny.
Mechanický
-pohyb nástroja je zabezpečovaný od elektromotora cez remenicu. Ak nástroj (závitovka) vykonáva rotačný pohyb, je pripojený priamo na výstup prevodu. Transformácia pohybu pri lisoch s priamočiarym vratným pohybom nástroja je zabezpečovaná cez kĺukový, alebo kolenovo-pákový mechanizmus.
Výhodou kĺukového mechanizmu je jednoduchšia konštrukcia. Naopak kolenovo-pákový mechanizmus umožňuje meniť priebeh sily v závislosti od zdvihu, ako aj meniť veĺkosť tohoto zdvihu.
Pri mechanických lisoch s priamočiarym vratným pohybom nástroja ide o dynamické vytváranie kontinuálnej brikety v otvorenej lisovacej komore. S ohĺadom na uvedené sú tieto princípy pomerne hlučné.
Lisovacia komora
Uzatvorená -princíp briketovania v uzatvorenej lisovacej komore je odvodený od paketovania kartónového, drevného a kovového odpadu v priemyselných podnikoch. Uskutočňuje sa stláčaním materiálu z viacerých strán. Zásobovacia závitovka plní formu, ktorú po naplnení zhora uzatvára lisovací piest. Výkon lisovania môžeme zvýšiť predÍžením dÍžky brikety. S narastajúcou dÍžkou, ale klesá hustota, a teda aj kvalita brikety.
Otvorená
-briketovanie v otvorenej lisovacej komore je spôsob lisovania materiálu, kedy v pracovnej komore z jednej strany pôsobí cez nástroj (piest, závitovka) lisovacia sila a z druhej, otvorenej strany, pôsobí odporová sila, brzdiaca pohyb spracovaného materiálu.
Lisovací nástroj
Lisovací piest
-piest vždy koná priamočiary vratný pohyb odvodený od hydraulického alebo mechanického pohonu. Piest je spravidla valcového tvaru. V poslednom čase sa stále viac objavujú aj n-uholníkové alebo tvarové brikety. Pri väčších priemeroch (nad 80 mm) má piest vo vnútri posuvne uložený strmeň, čo mu umožňuje vyrábať brikety s dierou.
Lisovacia závitovka
-Lisovaný materiál je závitovkou stáčaný do zužujúceho sa prierezu. Vonkajší tvar brikety býva n-uholníkový alebo profilový. Kvalita brikety je veĺmi vysoká. Proces briketovania je tichý a kĺudný. Vplyvom vysokého trenia medzi nástrojom a lisovaným materiálom ale dochádza k rýchlemu opotrebovaniu závitovky a ložísk. Cena závitovky je pritom vysoká.
Výber vhodného lisu
Budúci producent spravidla nemá prehĺad o výhodách a nevýhodách jednotlivých konštrukčných princípov. Pri rozhodovaní by mohol vychádzať hlavne z týchto kritérií:
Kvalita brikety -základom pri rozhodovaní by mala byť kvalita budúcej produkcie. Krajiny potenciálneho exportu už ochraňujú svoj trh legislatívne. Každý producent by mal preto už pri výbere vhodného lisu, resp. linky, zohĺadňovať požiadavky na brikety, ktoré sú uvažované v týchto normách (nemecká DIN 51 731, rakúska Ö-Norm 7135). Podĺa týchto noriem musí byť briketa vyrobená bez spojiva, len za pôsobenia teploty a tlaku. Surovinou pre výrobu brikiet nesmie byť kontaminované drevo. Hraničná hustota brikety je 1 -1,4 kg.dm-3, vlhkosť pod 12 %, obsah popola pod 1,5 % a výhrevnosť 17 500 -19 500 kJ.kg-1.
Najlepšia kvality brikety sa dosahuje na závitovkových briketovacích lisoch. Bežne sa dosahuje hustota vyššia ako 1,1 kg.dm-3. Povrch brikety je zväčša tmavý, karbonizovaný. Brikety sú stále, odolné voči atmosferickej vlhkosti. Vyznačujú sa ve3/4mi vysokou pevnosťou. Nevýhodou je ve3/4ké opotrebovanie nástroja a z toho vyplývajúce náklady na prevádzku.
Požadovanú hustotu bez problémov dosahujú briketovacie lisy s priamočiarym vratným pohybom nástroja (kĺukové, kolenovo-pákové). Brikety majú nižšiu pevnosť ako brikety vyrobené na závitovkových briketovacích lisoch.
Problém s požadovanou hustotou je u brikiet, ktoré sú vyrábané na briketovacích lisoch s hydraulickým pohonom, najmä na lisoch s otvorenou lisovacou komorou. Hustota brikiet produkovaných na tomto type lisov je najviac 1 kg.dm-3, vyššia býva iba výnimočne. Brikety sa v dôsledku toho rozpadajú už pri manipulácii a skladovaní. Lahko "nasávajú" atmosferickú vlhkosť, pri spaĺovaní si súdržnosť zachovávajú iba krátko, čo sa odzrkadĺuje na vysokej rýchlosti procesu horenia.
Voĺba veĺkosti stroja
-pri návrhu vhodnej veĺkosti stroja spravidla vychádzame z množstva materiálu, ktoré plánujeme produkovať.
Je možné rozhodnúť sa buď pre stroj dimenzovaný na požadovaný hodinový výkon (kg.h-1), alebo odpovedajúci počet paralelne radených menších strojov. Použitie veĺkých strojov je výhodnejšie z hĺadiska technologických nákladov. Z hĺadiska spoĺahlivosti prevádzky je zasa výhodnejšie použiť viac menších strojov (paralelné radenie).
Príkon na jednotku objemového výkonu -nepriamo hovorí o účinnosti spôsobu briketovania a vyvodenia lisovacej sily, ktoré používa daný druh lisu. Spotreba energie na jednotku produkcie je pri hydraulických lisoch 75 W/kg, pri mechanických 48 W/kg.
Klasifikačné hodnotenie briketovacích lisov je uvedené v tabulke. Vyplýva z nej, že pre stredne veĺké až veĺké množstvá spracovávaného materiálu (asi 400 kg.h-1) je optimálnym variantom použitie mechanického briketovacieho lisu s otvorenou lisovacou komorou.
Peter Gros.
Katedra vyrobnej techniky,
Strojnícka fakulta STU
