Одностадийное или двухстадийное измельчение для производства RDF? Начните с анализа исходного сырья и требуемых параметров конечного продукта

При выборе шредеров для подготовки RDF (топлива, полученного из отходов) можно использовать два подхода: достичь необходимого размера частиц за один этап либо применить первичное измельчение с последующей доводкой до нужного размера. Оба варианта могут быть эффективны в зависимости от конкретных задач. Выбор зависит от того, какие именно функции должно выполнять оборудование.

Рассматривайте в совокупности входящий материал, следующий этап технологического процесса и требуемую стабильную производительность. Если одноэтапная схема соответствует всем условиям, оцените ее целесообразность. Если же требуется разделение задач — например, обработка крупногабаритных отходов, промежуточное удаление посторонних включений и финальный контроль размера частиц, — рассмотрите двухэтапный процесс.

Информацию о более широком технологическом процессе, включая сортировку, транспортировку и (при необходимости) прессование, можно найти в нашем руководстве по подготовке RDF. Данная статья посвящена именно выбору количества этапов измельчения.

Что считается этапом измельчения?

В данном контексте под этапом понимается отдельная операция по уменьшению размера материала в рамках технологического процесса. Даже при одностадийной схеме могут потребоваться такие операции, как осмотр, сортировка, извлечение металлических включений, транспортировка, регулировка влажности и контроль качества — до или после процесса измельчения.

Одна стадия не обязательно означает однократное воздействие режущего инструмента. В оборудовании, оснащенном разгрузочным ситом (решеткой), материал может оставаться в рабочей камере и подвергаться многократному измельчению до тех пор, пока его частицы не станут достаточно мелкими, чтобы пройти сквозь ячейки сита. Если технологическая схема предусматривает возврат крупных фракций (не прошедших через сито) обратно в процесс, необходимо учитывать этот рециркуляционный поток и дополнительное время на его обработку.

При двухстадийном измельчении первое устройство подготавливает сырье для последующего доведения до требуемого размера; при необходимости между этими этапами может осуществляться сепарация. Работа двух машин параллельно на разных потоках сырья не считается двухстадийным процессом.

В промышленности применяются оба подхода: В документации к оборудованию Lindner Polaris описывается специализированное одностадийное решение, в то время как технологическая линия по подготовке твердого вторичного топлива (SRF) для основных горелок включает в себя первичное измельчение, сепарацию и вторичное измельчение. Эти примеры демонстрируют различные варианты организации процесса; их показатели производительности и характеристики получаемого топлива не являются универсальными для оборудования BoRay или всех проектов по производству RDF (топлива из отходов).

Сравнение двух технологических схем

Начните с анализа текущего состояния исходного сырья и определите требования к материалу, который должен поступать на следующее звено технологической цепочки. На приведенных схемах стадиями измельчения считаются только выделенные блоки.

Как читать эти технологические схемы: Оранжевые блоки обозначают этапы измельчения; блок, выделенный пунктиром, — это этап сепарации (применяется в зависимости от конкретного проекта). Оборудование соединяется между собой конвейерными системами. На любом из этапов могут потребоваться дополнительные операции: контроль, сортировка, регулирование влажности или проверка качества. Данные схемы носят иллюстративный характер и не являются исчерпывающим перечнем оборудования. Компания BoRay поставляет измельчители и вспомогательные конвейерные системы.

Сначала определите следующий этап технологического процесса

Фраза «Мы хотим производить RDF» (топливо из отходов) — это еще не полная спецификация конечного продукта. После измельчения материал может направляться на сортировочное оборудование, в имеющийся вторичный измельчитель, в брикетировочный пресс или на объект приема топлива. Каждое из этих направлений ставит перед текущим измельчителем свои специфические задачи.

• Перед сортировкой: Согласуйте с поставщиком сортировочного оборудования допустимые параметры входящего материала: размер, форму и условия подачи.
• Перед дальнейшим измельчением: Уточните ограничения по подаче материала для следующего в технологической цепочке оборудования (включая допустимые размеры крупных кусков, длинных фрагментов и наличие посторонних включений).
• Перед прессованием или отправкой на объект приема топлива: Получите информацию о требованиях к сырью от производителя оборудования для формования (брикетирования) или от принимающего предприятия.

Размер, указанный в миллиметрах, требует четкого определения. Что именно имеется в виду: размер ячейки сита, типичный размер фрагмента, максимальный габарит или же размер, которому должна соответствовать определенная (согласованная) доля материала? Укажите, как оцениваются полосы пленки или текстиля, как осуществляется обращение с фрагментами, превышающими заданный размер, а также каким образом производится отбор проб и приемка готового продукта.

Ни размер отверстий сита, ни ширина рабочей зоны двухвального измельчителя не могут рассматриваться как показатель максимальной длины каждого выгружаемого фрагмента. Пригодность материала в качестве топлива также зависит от его состава, влажности и других требований, предъявляемых принимающей стороной. Установка дополнительного шредера не всегда позволяет автоматически решить проблемы, связанные с качеством. Руководство Агентства по охране окружающей среды Великобритании (UK Environment Agency) по вопросам RDF (топлива, полученного из отходов) связывает процесс подготовки топлива с требованиями к его качеству, установленными принимающей стороной.

Когда стоит рассмотреть одноэтапную схему

Рассматривайте возможность применения одностадийной обработки в тех случаях, когда свойства материала хорошо изучены, а выбранное оборудование способно одновременно обеспечить подачу, измельчение до нужного размера и стабильную выгрузку. Приведенные ниже условия помогают структурировать процесс оценки, однако они не гарантируют, что конкретная машина обязательно подойдет для данных целей.

Исходный материал определен или подготовлен

Отсортированные упаковочные отходы, производственные обрезки с относительно стабильным составом или предварительно обработанные горючие фракции создают более четкую основу для выбора оборудования. Опишите, что именно было достигнуто в процессе подготовки, вместо того чтобы просто называть материал «чистым» или «отсортированным».

Размер и форма соответствуют системе подачи

Проверьте, подходит ли основной объем материала, а также наиболее крупные его фрагменты, для работы с механизмом подачи в зону измельчения. Тот факт, что кипа отходов помещается в загрузочный бункер, еще не означает, что оборудование сможет перерабатывать ее с требуемой производительностью.

Последующий технологический этап позволяет принять полученный продукт

Проверьте выходной продукт и стабильную производительность, используя репрезентативный материал и заданные рабочие условия. Наличие нескольких фрагментов, выглядящих приемлемо, еще не доказывает, что вся партия соответствует согласованным техническим требованиям.

Сокращение количества узлов сопряжения может упростить компоновку системы.

Если на объекте требуется более простая схема, стоит рассмотреть одностадийный вариант. Прежде чем заявлять об экономии, выполните расчеты: оцените необходимое оборудование, системы транспортировки, занимаемую площадь и эксплуатационные затраты. Уменьшение числа основных агрегатов не всегда означает снижение общей стоимости системы.

Крупногабаритный исходный материал — не автоматический повод отказаться от одностадийной схемы. Выбор по-прежнему зависит от конкретных характеристик оборудования: возможностей подачи, измельчения и выгрузки.

Когда стоит рассмотреть двухэтапную схему

В предложении, предусматривающем две стадии, должно быть четко обосновано назначение каждой из них. В качестве отправной точки можно рассмотреть три типичные ситуации.

Для переработки крупногабаритного сырья и получения конечного продукта требуются разные технологические операции.

Если выбранное оборудование не позволяет эффективно сочетать обработку крупных предметов с обеспечением заданного размера конечного продукта, рассмотрите двухстадийную схему: первичное измельчение, за которым следует этап доизмельчения на оборудовании, подобранном для подготовленного потока материала. Параметры выходного продукта первой машины должны соответствовать требованиям промежуточной обработки, а также ограничениям по входному сырью для второй машины.

Между стадиями измельчения необходимо предусмотреть разделение материала (сепарацию).

Определите фракции, которые должны быть удалены до того, как материал поступит во вторичный измельчитель. Например: В документации к модели UNTHA SR2000 указано, что для этой машины требуется предварительно измельченный и просеянный материал, очищенный от металлических включений. Это требование, специфичное для данной модели; оно наглядно показывает, почему необходимо проверять фактические условия подачи материала на последующее оборудование.

Продукт первичного измельчения требует дальнейшего уменьшения размера.

При модернизации существующей линии оцените разницу между текущим выходным продуктом и требованиями к сырью для последующего этапа обработки. В чем заключается проблема: наличие слишком крупных кусков, длинных полос, неравномерная подача или загрязнения? Если основная проблема — недостаточная степень измельчения, рассмотрите возможность добавления еще одной стадии уменьшения размера.

Проанализируйте в комплексе межоперационные конвейеры, высоты перегрузки и системы управления подачей материала. Высокая производительность первичного оборудования не гарантирует, что последующее (вторичное) оборудование способно непрерывно принимать такой объем материала. Увеличение подачи на входе не обязательно приведет к росту пропускной способности всей технологической линии.

Наличие двух этапов обработки автоматически не обеспечивает буферизацию или резервные мощности. Для последовательно установленных машин необходимо определить, как прекращается подача материала при остановке любого из этапов, а также требуется ли организация дополнительных буферных зон.

Количество этапов — это не то же самое, что количество валов

Термины «одноэтапный» и «двухэтапный» характеризуют организацию технологического процесса, тогда как «однороторный» и «двухроторный» — конструкцию самого оборудования. Двухэтапная схема не обязательно должна реализовываться как комбинация двухроторной машины, за которой следует однороторная.

В линейке оборудования BoRay рассмотрите: двухроторные шредеры серий BRD и BRDS — для первичного измельчения крупногабаритных, неоднородных или смешанных материалов. Также рассмотрите: однороторные шредеры серий BRS и BRS-H — для переработки потоков материала с предсказуемыми характеристиками, подходящих для используемых в этих машинах систем подачи и выгрузки (с применением калибровочного сита), в том числе для задач, требующих получения материала определенного размера.

Области применения могут пересекаться. Например, некоторые виды спрессованных в кипы материалов могут быть переработаны на однороторном шредере при условии соответствующей настройки системы подачи и конфигурации рабочей камеры. Необходимость добавления этапа калибровки после двухроторного шредера зависит от фактических параметров выходного потока и требований последующего этапа технологического процесса.

Сначала определите задачу: обработка и измельчение поступающего крупногабаритного материала или дальнейшая обработка подготовленного потока. Затем сравните камеру, механизм подачи, режущие элементы, сито или разгрузочное устройство, конфигурацию привода и интерфейсы конвейера. Наше руководство по выбору одновального или двухвального шредера более подробно объясняет сравнение машин.

Применение этого подхода к трем вариантам подачи материала

Это иллюстративные сценарии выбора, а не завершенные проекты BoRay или обязательства по производительности.

Сравнение характеристик выходного продукта и условий эксплуатации

Сравнивайте схемы на одинаковом или репрезентативном сырье, при одинаковых требованиях к выходному материалу и едином порядке учета рабочего времени. Паспортная мощность двигателей или кратковременные пики подачи не определяют, какая схема подходит для проекта.

Определите границы пропускной способности. Укажите, включены ли обычные интервалы загрузки, реверсы и время простоя. Учитывайте негабаритный материал, возвращаемый для переработки. Различайте поступающие тонны от тонн, соответствующих согласованным условиям выпуска. Если на промежуточном этапе удаляются металлы или другие фракции, показатели исходного сырья и конечного продукта не являются взаимозаменяемыми.

Определите оборудование, включенное в эксплуатационные расходы. Номинальная мощность двигателя не является показателем фактического энергопотребления. Сравните накопленную энергию и соответствующий тоннаж за тот же период наблюдения, указав, включены ли конвейеры, сортировочное и другое вспомогательное оборудование. Примените единые границы к резакам, ситам, затратам на техническое обслуживание и времени простоя.

Сделайте любые испытания материалов репрезентативными. Если проводится испытание, включите обычное сырье и характерные сложные фракции. Зафиксируйте исходный материал, конфигурацию, требования к выходной фракции, продолжительность работы и образцы полученного материала. Проверьте прием материала следующим оборудованием. Краткая демонстрация измельчения нескольких кусков не подтверждает производительность при непрерывной работе.

Начните с анализа текущего потока материалов и требований к конечному продукту

Отправьте обзор подачи, крупные планы самых крупных предметов и фотографии любого существующего выпуска. Объясните, какие этапы обработки уже завершены и что препятствует удовлетворительному приему материала на следующем этапе. Приведите технические условия приема, сведения о имеющемся оборудовании и, если имеется, схему площадки.

Компания BoRay поможет подобрать одно- или двухвальные шредеры (измельчители) вместе с необходимыми конвейерными системами, исходя из характеристик вашего материала и поставленных производственных задач. Мы также сравним варианты одноступенчатой ​​и многоступенчатой ​​переработки. Вопросы сортировки, сушки, брикетирования и требования к конечному топливному продукту рассматриваются отдельно в рамках общего проекта.

Вы можете начать работу, даже если еще не определен точный размер конечной фракции — достаточно указать, куда будет направляться материал. Это поможет определить функциональные задачи для каждого вида оборудования, прежде чем окончательно утвердить количество этапов переработки. Ознакомьтесь с нашими конфигурациями шредеров для RDF (топлива из отходов) и твердых отходовили вернитесь к полному обзору процесса производства RDF.

Обсудите ваши требования к измельчению RDF