<<
>>

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИРЕЦИКЛИНГА ПЛАСТМАСС


К ним относятся сортировка отходов, их измельчение, гранулирование, агломерация и др.
Сортировка отходов. Сортировка отходов проводится с целью их разделения на классы, исходя из их химического состава и свойств.

Твердые бытовые отходы (ТБО) можно сортировать либо непосредственно в месте их получения (в домах), либо после сбора на специальных установках. В первом случае необходимы совместные усилия жителей. Воспитание у них культуры чистоты — способ весьма экономичный, так как труд добровольный. В определенном месте устанавливаются мусорные контейнеры различного цвета или проволочные сетки, каждый из которых предназначен для определенного вида отходов: пластмассы, металла, стекла, бумаги, пищевых и растительных отходов.
По другому варианту отходы сортируют на специальных установках с применением различных механических методов и ручных операций. Например, для отделения отходов металлов из общей массы отходов используют магнитные поля постоянной и временной частоты. Укажем, что за рубежом этот процесс носит название «шрединг».

Шрединг — один из важнейших процессов по рециклин- гу металлов, при котором производят измельчение отходов и отделение металлических компонентов с помощью магнитов. Полученный в результате этого процесса материал обладает следующими преимуществами: удобен при транспортировке; обладает более высокой плотностью упаковки (уменьшается его порозность); имеет незначительные содержания примесей; удобен для химического контроля.
В качестве другого метода сортировки твердых отходов может быть использовано грохочение.
В области рециклинга полимерных материалов наметился переход от сортировки отходов по артикулам (небольшие пленки, кружки, крышки и т. д.) на сортировку по материалам (например, реализовано на установке SORTEC 3.0).
Среди методов сортировки (сепарации) при рециклин- ге отходов пластмасс достаточно часто используют метод воздушной сепарации или аэросепарации.
Аэросепарация — это процесс обогащения в движущейся газовой (воздушной) среде, основанный на использовании различий в плотности компонентов и их скорости витания. Укажем, что скоростью витания (ТУВ) называют конечную скорость, которую приобретает частица (компонент) при свободном падении, когда силы тяжести и сопротивления среды уравновешиваются. Она определяется по формуле
(5.1)
где Re — критерий Рейнольдса;— динамический коэффициент вязкости воздуха;— плотность воздуха; 1В — характерный линейный размер компонента.
При аэросепарации используются два основных способа разделения компонентов: в горизонтальном потоке воздуха, когда направление воздуха перпендикулярно действующей на компоненты силы тяжести, и в вертикальном, когда направление воздуха противоположно направлению действующей на компоненты силе тяжести. В аэро-

сепараторе компоненты легкой фракции транспортируются воздухом соответственно в горизонтальном направлении или вертикальном.

Выражения для определения теоретической рабочей скорости воздуха в процессе аэросепарации имеют вид: в вертикальном потоке воздуха
в горизонтальном потоке воздуха



где I — смещение частиц в горизонтальном потоке воздуха, равное примерно; 1Т — линейные размеры частиц;
h — высота рабочей зоны сепарации.
Расчетом по двум последним выражениям получены значения теоретической рабочей скорости воздуха для сепарации при рециклинге отходов пластмасс: в вертикальном потоке 5 м/с; в горизонтальном — 2,5 м/с. Практически для обеспечения эффективности процесса разделения отходов при рециклинге пластмасс на две фракции — легкую и тяжелую — скорость потока воздуха должна быть увеличена в 1,5-2 раза.
Рассмотрим существующие конструкции аэросепараторов, основываясь на работе А. Я. Шубова с соавт.
Аэросепаратор, приведенный на рисунке 5.3, предназначен для разделения дробленых отходов. Здесь отходы обрабатываются в измельчителе 3 с рабочим колесом, вращающимся на валу 1. Измельченные отходы подхватываются горизонтальным потоком воздуха. Наиболее тяжелые материалы (металлические банки, резина, камни и др.) поступают на конвейер 9gt; более легкие (мокрое дерево, неметаллические предметы) — на конвейер 8, предметы из алюминия и подобных материалов — на конвейер 7. Макулатура, текстиль и т. п. подхватываются потоком воздуха и выносятся в трубу 5, куда дополнительно вентилятором подается воздух, направляемый затем в топку. Для предотвращения смешивания отходов между конвейерами устанавливаются разделительные направляющие вставки б и 10.

Рис. 5.3
Аэросепаратор (США) для сортировки твердых отходов в горизонтальном потоке воздуха:


1 — вал; 2 — приемная воронка; 3 — измельчитель; 4 — вентилятор; 5 — труба; 6,10 — направляющие вставки; 7-9 — конвейеры.

Рис. 5.4
Аэросепаратор (ФРГ) для сортировки ТБО в горизонтальном потоке воздуха:


1 — вентилятор; 2 — приемная воронка; 3 — вибропитатель; 4 — система рециркуляции воздуха; 5 — циклон; 6,9 — подвижные перегородки; 7 — перегородка; 8,10,11 — сборники материала.
Аэросепаратор, представленный на рисунке 5.4, снабжен системой циркуляции воздуха 4 и камерой в виде трубы с загрузочным бункером 2, в который измельченный материал подается вибропитателем 3. Материал, подхваченный горизонтальным потоком воздуха от вентилятора 1, разделяется на три фракции и удаляется в сборники 8, 10 и 11, а наиболее легкие компоненты выносятся в циклон 5. Для регулирования сепарации внутри камеры между разгрузочными отверстиями установлены подвижные перегородки 6 и 9. Изменением высоты перегородки 7 регулируется вынос мелких частиц в циклон 5.

Многосекционный вертикальный аэросепаратор:
1,13 — вентиляторы; 2 — приемная воронка; 3 — конвейер; 4 — лопасти (рифли); 5 — камера разделения; 6 — канал; 7,10 — сортировочные колонны; 8,9 — горловины; 11,12 — наклонные решетки.



Многосекционный вертикальный аэросепаратор (рис. 5.5) для измельченных твердых отходов запатентован в США. Отходы засыпаются в приемную воронку 2 и перемещаются в сепарирующую камеру 5 с помощью конвейера 3 с лопастями 4. Поступающий в камеру материал поднимается движущимся вверх потоком воздуха от вентилятора 1 в суживающийся проход 6. Отходы из узкой горловины 8 поступают внутрь первой сортировочной колонны 7, где поднимающийся снизу поток воздуха от вентилятора 13 производит первую очистку. Легкая фракция материала поднимается воздушным по-
током через сужающуюся горловину 9 во вторую сортировочную колонну 10. Тяжелая фракция удаляется по наклонным решеткам 11 и 12 на конвейер. Число сортировочных колонн определяется требуемой чистотой материала. Установка снабжена системой циркуляции воздуха.
На рисунке 5.6 представлена схема вертикального аэро- сепаратора зигзагообразного типа для разделения дробленых отходов. Конструкция аэросепаратора обеспечивает повышение эффективности разделения за счет лучшего рыхления материала и его разъединения на отдельные компоненты в рабочей зоне сепарации в результате стесненного падения материала при его пересечении в различных направлениях организованным потоком воздуха.
При рециклинге пластмасс возможно использовать флота
ционные методы, которые позволяют разделить (отсортировать) по видам, при этом одни виды измельченных пластмасс всплывают под действием прилипающих к ним пузырьков воздуха, а другие вместе с примесями осаждаются на дно.
При сортировке легкой упаковки на специальных установках прежде всего отсортировываются крупные пленочные полимерные материалы, например футляры. Благодаря незначительной массе и большой поверхности упаковки для этого пригодны пневматические или вакуумные устройства, рассмотренные выше. Они отсасывают упаковки с транспортера. При использовании других технологий поток упаковки с вышерасположенного транспортера попадает на нижерасположенный, при этом поток воздуха продувает подающую упаковку. В результате легкая пленка отделяется, в то время как тяжелый остаток беспрепятственно транспортируется дальше.
Для предварительно измельченных кружек, бутылок и аналогичных полых емкостей из полимерных материалов многие предприятия в настоящее время в целях более точного разделения материалов по группам внедрили такие методы мокрой сортировки, как осадительные бассейны, сортировочные центрифуги и гидроциклоны. Разделение полимеров основано на их плотности. Измельченные полимерные материалы помещаются в водяную ванну. В цилиндрических емкостях центрифуг и гидроциклонов сортируемые элементы подвергаются воздействию центробежных сил, при этом легкие пластмассы (полиэтилен, полипропилен) отделяются от тяжелых (полистирол)[13].
Разработан метод сортировки (классификации) отходов полимерных материалов по спектру отраженного инфракрасного излучения с последующей компьютерной обработкой результатов.
В настоящее время в промышленно развитых странах наметился переход от ручной сортировки отходов к полуавтоматической и автоматической.
Примером устройства для полуавтоматической сортировки может служить установка компании «Altvater Sortierbetriebe GmbH» в г. Бакнанг (Германия). В этой установке упаковка разделяется посредством многих технологических этапов, а затем прессуется в кипы чистых материалов. Вместо ручной сортировки внедряются автоматизированные рабочие процессы и разнообразные механические агрегаты. Мешки с бытовыми отходами открываются с помощью автоматических вскрывателей, затем их содержимое попадает в барабанный грохот, где оно разделяется на крупную и мелкую фракции. Магниты извлекают куски белой жести; воздушные сепараторы отделяют пленки из полимерных материалов. Упаковочный картон и полимерные материалы отсортировываются автоматически агрегатами-разделителями, использующими в своей работе инфракрасные системы (инфракрасная спектроскопия). Для отделения алюминиевых частей используются вихревые сепараторы.
Возможно использование оптической сортировки, которая реализуется в технологии VisionSort. Аппарат сочетает обработку изображений, инфракрасное распознавание и пневматическую сортировку. Система идентифицирует и разделяет упаковку по таким оптическим критериям, как форма, цвет и свойства материала.
Таким образом, VisionSort может, например, надежно отсортировывать такие полимерные материалы, как полистирол, полиэтилен, полипропилен, полиэтилентереф- талат и поливинилхлорид, а также картон для напитков и фракцию «бумага — картон».
Установленное в VisionSort программное обеспечение, кроме того, является обучаемым. Вновь появляющиеся на рынке упаковочной индустрии виды полимерных материалов могут быть в короткие сроки определены и отсортированы. Для этого материал сортируется на конвейере и транспортируется со скоростью 2,5 м/с. Цветная видеокамера устанавливает позицию объекта на конвейере. При этом определяется скорость потока, а также цвет и форма объекта. Данные обрабатывают на компьютере. Непосредственно после этого ближний инфракрасный спектрометр анализирует материал локализованной упаковки. По длине волны делается вывод о материале упаковки. Собранные таким образом идентификационные признаки позволяют провести автоматическую сортировку. Воздушная струя отделяет идентифицированные отходы из потока материалов.
Для разделения большого числа фракций система должна обладать другими элементами распознавания изображений и распылительными устройствами, расположенными каскадом. В зависимости от вида, количества отходов и ширины конвейера установка VisionSort может обрабатывать до 4 т/ч отходов на входе.
Это примерно соответствует годовой производительности до 30 000 т отходов упаковки.
Также существуют и полностью автоматизированные установки, примером которых может служить устройство SORTEChnology 3.0 (SORTEC 3.0). Оно не требует персонала (отсутствуют ручные операции) и сортирует отходы по следующим категориям: 1) агломерат полиолефина (около 22%); 2) полиэтиленовый регранулят (14%); 3) картон; 4) полистирольный регранулят; 5) бумажные волокна; 6) упаковка из полиэтилентерефталата; 7) алюминий; 8) белая жесть.
Данное устройство позволяет снизить стоимость сортировки по сравнению в существующими процессами « на 50%.
В устройстве SORTEC 3.0 технологический процесс сортировки и переработки упаковки осуществляется в три этапа: сухая механическая предварительная сортировка; мокрая механическая подготовка и облагораживание полимерных материалов[14]. В этом устройстве внедрены проверенные уже технологии, которые в то же время по-новому скомбинированы. В противоположность традиционным методам полимерные материалы здесь подразделяются не по фракциям (пленки, бутылки и смешанные материалы), а по материалам.
Примером других автоматических сортировочных установок является оборудование фирмы «Rosendahl Einsorgung GmbH».
При реализации технологий с использованием этих установок отходы упаковки предварительно обрабатывают на ситах и в воздушных сепараторах для последующего этапа отбора. Легкая фракция сит селективно измельчается в молотковой дробилке и группируется в барабанном сите. Упаковки из полимерных материалов объемных форм, которые ранее попадали во фракции пустотельных и многослойных материалов, с помощью данной технологии могут быть разделены на сорта полимерных материалов. Внедряются пять этапов автоматического распознавания, которые рассортировывают фракции полиэтилена, полипропилена и полиэтиленфторфтолата. Небольшие пленки и нераспознанные упаковки из полимерных материалов попадают во фракцию смешанных материалов. Кроме того, автоматически выделяются фракции бумаги, картона и полимерных материалов. Дополнительно существуют методы разделения алюминиевой упаковки воздушными сепараторами.
Отечественная фирма «Ригла» предлагает одностадийную автоматизированную линию для одновременной сортировки нескольких полимеров (полиэтилентерефталата, поливинилхлорида, полиэтилена, полистирола, полипропилена, а также отсортированных упаковок «Тетрапак»). Кроме того, эта линия может быть использована для облагораживания предварительно отсортированных полимерных материалов.
Линии СортПласт предназначены для установки на: мусоросортировочных предприятиях; полигонах ТБО; предприятиях по переработке вторичных полимеров; предприятиях, использующих вторичные полимеры при больших объемах производства и высоких требованиях к однородности материалов.
Предлагаемые системы пригодны и доступны как предприятиям с высокой производительностью переработки, так и предприятиям с малыми объемами. Более высокие объемы сортировки могут быть достигнуты путем установки нескольких параллельных линий, эффективно сократив занимаемые площади.
Виды сортируемых полимерных отходов: бытовые пластиковые бутылки и контейнеры (спрессованные в кипы, так и неспрессованные — с полигона); промышленные изделия из пластиков: трубы, корпуса, мебель, контейнеры и т. п.; отходы полимерной промышленности, в том числе предварительно измельченные; материал может быть грязным, немытым (с полигонов твердых бытовых отходов, помоек), иметь наклейки на поверхности.
Предлагаемая линия представлена системами, которые могут распознавать бытовые и промышленные пластики по типу и цвету в потоке перемешанного материала и затем осуществлять их автоматическую сортировку. Данные системы основываются на принципах спектроскопии в инфракрасном и видимом диапазонах. Распознавание и сортировка проводятся одновременно для пластиков разных типов и цветов на одной конвейерной линии. Эта особенность позволяет обрабатывать поток полимерного материала в одну стадию.
Упрощенная версия данной системы используется для тонкой очистки потока однотипного полимерного материала, загрязненного полимерами иного типа. Степень очистки может быть доведена до уровня gt; 99,5% (типичный пример— поток ПЭТ с примесью ПВХ ит. п.). Высокая скорость работы этих систем позволяет проводить одновременную обработку входного материала из перемешанных пластиков объемом до 0,8 т/ч, используя только одну линию. Производительность линии для тонкой очистки предварительно отсортированного полимерного материала может быть еще выше. Отсортированный материал может быть немедленно переработан либо перепродан для дальнейшей переработки специализированным предприятиям.
Автоматические сортировочные системы СортПласт включают: высокоточное спектральное оборудование; оптику, волоконно-оптические узлы.
Кроме того, они задействуют эффективные алгоритмы для распознавания спектров полимеров.
Данные системы управляются компьютерами с помощью инновационного программного продукта.
Описание рассматриваемой одностадийной автоматизированной линии представлено ниже.
Рассматриваемая линия одновременной сортировки нескольких полимеров состоит из трех принципиальных частей (рис. 5.7): конвейер; блок оптического обнаружения и распознавания; пневматические эжекторы.
Специально разработанный конвейер обеспечивает пространственную сепарацию компонентов исходного полимерного потока и производит их доставку к блоку оптического обнаружения и распознавания. Каждый объект освещается источником света, и их спектры поглощения анализируются в ИК и видимом диапазонах. Эта информация используется для одновременного определения типа поли-

Рис. 5.7
Схема одностадийной автоматизированной линии СортПласт для одновременной сортировки нескольких полимеров



Рис. 5.8
Схематический вид автоматизированной линии СортПласт для облагораживания предварительно отсортированного полимерного материала


мера и его цвета. Идентифицированный объект продолжает движение до тех пор, пока не достигнет соответствующего эжектора, который «сдувает» его с ленты в соответствующий коллектор. Все неполимерные фракции и неиденти- фицированные полимеры продолжают движение до конца конвейера, где попадают в коллектор для отходов. Все неопознанные объекты могут быть снова направлены на вход системы для повторной идентификации и сортировки.
Автоматизированная линия облагораживания предварительно отсортированного полимерного материала. Автоматизированная линия тонкой очистки предварительно отсортированного полимерного материала предназначена для очистки основного полимера от посторонних включений другого (например, очистить ПЭТ от ПВХ). Данная линия включает (рис. 5.8): два конвейера, которые расположены на разных уровнях по высоте; блок оптического обнаружения и распознавания; пневматический эжектор.
Используемые конвейеры разбивают поток полимеров. В зазоре между конвейерами устанавливается оптическая линия между источником света, специальным отражателем и оптическим коллиматором блока обнаружения и распознавания.
Все объекты, проходящие зазор между конвейерами, облучаются световым потоком, и их спектры поглощения анализируются блоком обнаружения и распознавания. Все те объекты, которые имеют спектры, отличные от спектра требуемого основного полимера, удаляются из потока пневматическим эжектором. Данный вид сортировки обычно требуется только для удаления разнотипных полимеров, поэтому в системах обычно устанавливается только ИК-спектрометр.
Таблица 5.2
Технико-экономические показатели продукции

Показатели процесса сортировки

Их характеристики

Типы сортируемых полимеров

ПЭТ, ПВХ, ПЭ, ПС, ПП. Возможна сортировка иных типов пластиков и упаковок «Тетрапак»

Распознаваемые цвета

Все основные: зеленый, коричневый, синий, красный и т. д.

Оптимальные размеры сортируемых объектов

От 40 до 400 мм. Возможны конфигурации для сортировки объектов иных размеров

Степень чистоты сортированного материала

Более 99,5%. Зависит от загруженности линии материалом

Пропускная способность одной линии

До 0,8 т/ч. Зависит от вида сортируемого материала

Вид сортируемого материала

Бытовые пластиковые бутылки и контейнеры. Как спрессованные в кипы, так и неспрессованные — с полигона. Промышленные изделия из пластиков: трубы, корпуса, мебель, контейнеры и т. п. Отходы полимерной промышленности, в том числе предварительно измельченные. Материалы могут быть загрязненными (с полигонов твердых бытовых отходов, помоек) и могут иметь наклейки на поверхности

Требования к электропитанию

Стандартный 3-фазный источник электропитания. Потребляемая мощность lt; 40 кВт на линию

В таблице 5.2 представлены технико-экономические показатели автоматической линии.
Преимущества и особенности линий СортПласт: параллельная сортировка в одну стадию полимеров нескольких типов и цветов с наивысшей степенью разделения, без повторной сортировки и многоэтапной сортировки установки; компактный размер. Она может быть легко интегрирована в уже существующую линию по переработке полимеров; работа в круглосуточном режиме, производительность оборудования в 4-6 раз выше, чем при ручной сортировке; легкое перепрограммирование линии при изменении типа отходов; загрязненность поступающих отходов полимеров не влияет на эффективность сортировки; работа установки практически безопасна и отличается простотой эксплуатации.
Дробление и измельчение отходов. Рассмотрены процессы и аппараты для переработки различных пластмассовых отходов. Укажем, что термин «дробление» обычно относится к различным крупным отходам, а измельчение — к мелким.
Примером универсальной дробилки для твердых отходов, в том числе и пластмассовых, может служить отечественная установка ОЦ-150 (см. рис. 5.9, 5.10). Она используется для уменьшения размеров отходов полимеров, древесных отходов, отходов резины, кожи и др.
Дробление отходов реализуется путем воздействия на них системы подвижных и неподвижных ножей. В конструкцию заложены возможности регулирования: размеров выходных гранул, рабочих зазоров между ножами, что делает установку практически универсальной и позволяет дробить не только пластмассу, но и древесную щепу, кору, торф, кормовые добавки, резину, кожу и многое другое.
Наличие регулируемых опор и небольшой вес позволяют смонтировать установку практически в любом помещении.

Рис. 5.9



Дробилка для полимеров ОЦ-150
(рабочая схема):



Технические характеристики установки ОЦ-150 следующие: размеры ротора: диаметр — 138 мм, длина — 445 мм; размеры загрузочного окна: ширина — 200 мм, высота — 95 мм; размер ячейки калибрующей решетки — 3-8 мм; производительность — 5-140 кг/ч; частота вращения ротора — 1500 об/мин; мощность электродвигателя — 5,5 кВт; напряжение питания — 380 В;
габаритные размеры: длина — 1065 мм, ширина —
510 мм, высота — 1260 мм; масса — 250 кг.
Существует целый ряд аналогичных роторных дробилок и измельчителей широкого спектра действия, производимых как в РФ, так и странах СНГ (установки типа ИРНК производства Украины; типа ИУГ-200, И-902 (Беларусь) и ряд других).
Среди зарубежных аппаратов отметим в первую очередь однороторные измельчители (шредеры) немецкой фирмы WEIMA Moschinenbay GmbH, предназначенные для переработки отходов пластмасс (рис. 5.11, 5.12).



Однороторные шредеры Weima серии WLK предназначены для переработки отходов пластмасс, в том числе крупногабаритных, таких как трубы, бочки, короба, ящики ит. п., которые невозможно измельчить сразу

в измельчителе (дробилке), поэтому используется предварительное измельчение в шредере.
Шредеры компании Weima оборудованы большим загрузочным бункером, загрузка перерабатываемого материала в который может осуществляться через конвейер (ленточный транспортер), автопогрузчик, кран и т. п.
С помощью гидравлического прессовочного устройства материал измельчается максимально эффективно, нагрузка на измельчающий ротор контролируется автоматически, режим работы пресса зависит от перерабатываемого материала и задается на пульте управления шредером. Ротор оснащен системой реверсивного движения, что при превышении нагрузки свыше заданной оператором величины позволяет автоматически включить обратный ход, избежав повреждений ножей и двигателя.
Запатентованная V-образная конструкция ножей и цельного ротора, сделанных из высокопрочных сталей, вращается со скоростью около 85 об/мин (зависит от перерабатываемого материала). Ротор оснащен системой охлаждения, что позволяет шредеру работать непрерывно длительное время.
Остро заточенные зубообразные (выгнутые) ножи имеют 4 рабочих поверхности, и при затуплении одной из поверхностей не требуется переточка ножа, его достаточно повернуть на 90°. Таким образом, срок службы ножей увеличивается в 4 раза.
Такая конструкция ножей в первую очередь позволяет уменьшить расход электроэнергии и увеличить производительность.
Размер сетки (фильтра), установленной под ротором, определяет размеры получаемого дробленого материала (15-100 мм). Кроме того, особенностью конструкции является легкий доступ к смене и очистке сетки, которая открывается с помощью гидравлической системы.
Привод ротора осуществляется через редуктор с большим передаточным числом. В качестве опции привод может быть выполнен с двумя двигателями (с каждой стороны вала). Данная модификация рекомендуется при требуемой мощности привода свыше 100 кВт.
Таблица 5.3
Технические характеристики шредеров

Параметр

WLK 4S

WLK 6S

WLK 10

WLK 12

WLK 15

Количество ножей в ряду

17

23

28

34

43

Размеры загрузочного окна, мм

бООх
х900

800х
х1200

ЮООх
х1200

1200х
х1200

X (-gt; t— СП СЛ О
о о
О х

Диаметр ротора, мм

386

386

386

386

368

Скорость ротора, об/мин

85

85

85

85

85

Мощность, кВт

22/30/37

30/37/45

37/45/55

45/55/75

55/75/90

Масса, кг

2000

2900

3500

4300

5000

Привод оснащен устройством плавного пуска, что позволяет снизить нагрузку на ножи, ротор и двигатель в момент пуска, если в камере остался непереработанный материал. Технические характеристики шредеров представлены в таблице 5.3.
Габариты шредеров представлены на рисунке 5.13 и в таблице 5.4.
Универсальным аппаратом для измельчения отходов полимерных материалов, древесины, картона, бумаги и др. являются четырехроторные шредеры (типа ZMK) той же формы. Общий вид этого аппарата представлен на рисунке 5.14, его внутреннее устройство на рисунке 5.15, технические параметры приведены в таблице 5.5, основные размеры шредеров представлены на рисунке 5.16.
Шредер отлично измельчает различные отходы, делая возможной последующую переработку материала. Объем перерабатываемого материала зависит от его происхождения, однако обычно составляет 300-2000 кг/ч.
Из-за медленной скорости вращения ротора (приблизительно 25 об/мин) уровень шума остается очень низким и составляет 76 Дб. Управляющие системы PLC — особое дополнение для моделей ZM 30 и ZM 50.

Рис. 5.13
Габариты шредеров


Таблица 5.4
Габариты шредеров

Размеры
сторон,
мм

WLK 4S

WLK 6S

WLK 10

WLK 12

WLK 15

А

1300

1600

1930

2130

2430

В

600

800

1000

1000

1500

С

800

1200

1200

1200

1500

D

1800

2100

2100

2100

2700

Е

1640

1880

1880

1880

1880

F

1075

1160

1160

1160

1160

G

520

760

760

760

1060


Рис. 5.14
Общий вид четырехроторного шредера (типа ZMK)



Рис. 5.15
Внутреннее устройство четырехроторного шредера (типа ZMK)


Таблица 5.5
Технические параметры четырехроторных шредеров

Параметр

ZM 30

ZM 30S

ZM 40

ZM 50

Размер открывающе-

1000х

ЮООх

1300х

1400х

гося бункера, мм

х1250

х1400

х1400

х1500

Отсек
измельчения, мм: ширина

462

462

760

990

длина

562

700

700

700

диаметр ротора

235

280

280

280

Производительность*: диаметр отверстий экрана — 20 мм (кг/ч)

300-500

500-800

600-1200

800-1500

диаметр отверстий экрана — 40 мм (кг/ч)

500-800

600-1000

800-1500

1000-2000

Приблизительная

1300

2150

2500

3000

масса, кг





Примечание. * Производительность зависит от типа материала.


Рис. 5.16
Основные размеры шредеров ZM 30, ZM 40, ZM 50


Ножи вращаются за счет двух двигателей мощностью от 5,5 до 18,5 кВт. В случае перегрузки роторов режущие и промежуточные ножи изменят направление вращения независимо друг от друга.
Режущий механизм состоит из двух движущихся режущих ножей и двух промежуточных или четырех режущих.
Есть несколько моделей ротора с различным диаметром: 10, 20, 30 и 40 мм в зависимости от измельчаемого материала.
Измельченный материал попадает на калибровочную решетку, расположенную под отсеком измельчения. Различные размеры отверстий решетки (10-40 мм) позволяют регулировать размеры конечного продукта.
Агломерация отходов. Агломерация отходов — технологический процесс получения более крупных образований (агломератов) из мелкого исходного вторичного сырья. Здесь будет рассмотрена агломерация таких отходов термопластичных пластмасс, как пленки, волокна, ткани, пенопласт, РЕТ-бутылки и т. д. Устройства для проведения данного процесса называются агломераторами.
Примером отечественного устройства может служить роторный агломератор АГМ-1000, предназначенный для утилизации пленочных полимерных отходов с получением агломерата — вторичного полимерного сырья.
Технология реализуется следующим образом.
Отходы пленочных полимерных материалов, полипропиленовое полотно, стрейч-пленка поступают в агломератор через загрузочное отверстие в верхней крышке корпуса. Попадая по направляющим на вращающийся ротор, пленочные отходы подвергаются дальнейшему измельчению и расплавлению.
Нагрев и расплавление материала происходит за счет механической энергии трения. Далее в бункер заливают воду и расплавленная масса охлаждается. За счет вращения ротора охлажденная масса рубится на гранулы.
Для улавливания мелкой фракции и пыли в верхней части крышки корпуса может быть предусмотрен трубный отвод, к которому присоединяют циклон с пылесборником.

Выгрузка готового продукта происходит через отверстие в нижней части корпуса при открытой заслонке разгрузочного бункера.
Общий вид агломератора представлен на рисунке 5.17. Станина агломератора имеет коробчатую конструкцию. Ее оформление и расположение соответствующих частей определяют открытый тип машины. Она состоит из следующих частей: фундаментной рамы и основания двигателя.
Фундаментная рама представляет собой сварную конструкцию и является базовым креплением для установки основания двигателя. Основание двигателя — цельнометаллическая плита, служащая для установки двигателя. Конструкция станины машины обеспечивает транспортировку агломератора в сборе.
Привод агломератора осуществляется двигателем трехфазного тока. Силовая передача между двигателем и валом ротора происходит за счет соединения шкивов клиновыми ремнями.
Корпус состоит из следующих частей: бочка, крышка корпуса, устройство выгрузки, наружная облицовка.
Бочка представляет собой сварную конструкцию из стальной трубы, имеющей отверстие в боковой стенке для выгрузки готового продукта, дно с резьбовым креплением для соединения с подшипниковым узлом и фланца, соединяющего корпус с крышкой.
Крышка корпуса изготовлена с крепежным фланцем. В зоне загрузки материала расположено загрузочное отверстие.
Устройство выгрузки состоит из сварного бункера выгрузки и заслонки. При открытии заслонки происходит освобождение рабочей зоны корпуса от накопившейся массы агломерата.

Наружная облицовка защищает от прикосновения к горячим внутренним частям машины. Облицовка выполнена из тонколистового металла и является предохранительным кожухом для теплоизолятора рабочей области корпуса. Ротор агломератора представляет собой металлическую плиту с квадратным отверстием в центре для установки и фиксации на приводном валу. К ротору снизу прикреплен болтами диск-отбрасыватель. На концах верхней плоскости ротора установлены по два ножа, предназначенные для измельчения и последующей агломерации поступающего на переработку материала.
Вал ротора установлен в гидроизолированном подшипниковом узле. С целью предотвращения перегрева подшипника от энергии, выделяющейся в процессе агломерации, к подшипниковому узлу подводится охлаждающая жидкость (вода). На одном торце вала выполнен квадратный профиль для установки ротора агломератора. Поверхность второго торца является посадочной базой для крепления приводного шкива.
Технические характеристики агломератора: рабочий объем — 1,14 м3; мощность приводного двигателя — 55 кВт; скорость вращения вала приводного двигателя — 1500 об/мин; скорость вращения ротора — 1400 об/мин; силовая передача — ременная; количество ножей — 4 шт.; количество роторов — 1 шт.; рабочее напряжение — 220/380 трехфазного тока, В; оперативное напряжение: 220 переменного тока, В; его частота — 50 Гц; температура окружающего воздуха допустимая: -5...+35°С; направление работ — вертикальное; высота рабочей зоны — 2150 мм; максимальная производительность (зависит от материала) — 60 кг/ч; вес комплектной машины — 3200 кг; габаритные размеры, мм: длина — 2100, ширина — 900, высота — 2150.
Примером другой конструкции является агломератор марки SLA-2000 Fa (Беларусь), общий вид которого представлен на рисунке 5.18. Он также предназначен для переработки отходов пластмассы, в том числе пленки.
Его основные характеристики: рабочий объем — 2,0 м3; количество двигателей — 2; мощность каждого двигателя — 55 кВт; скорость вращения ротора — 1250 об/мин;

Рис. 5.18
Общий вид агломератора SLA-2000 Fa


Таблица 5.6
Основные характеристики агломератора

Рабочий объем, м *

2,0

Скорость вращения вала приводного двигателя, об/мин

1500

Силовая передача

Ременная

Клиновой ремень профиль С: длина, мм количество, шт.

3150
10

Количество ножей, шт.

4

Количество роторов, шт.

2

Рабочее напряжение, В

220/380
трехфазного тока

Оперативное напряжение, В

220 переменного тока

Частота, Гц

50

Температура окружающего воздуха допустимая, °С

-5...+35

Направление работ

Вертикальное

Высота рабочей зоны, мм

700

Максимальная производительность, кг/ч (зависит от материала)

300-600

Продолжение табл. 5.6

Масса комплектной машины, кг

4800

Габаритные размеры, мм:


длина

2800

ширина

1990

высота

1990

Гидравлическая система выгрузки: двигатель:


мощность, кВт

5,5

частота вращения, об/мин

1500

маслонасос, марка

НШ-32

гидрораспределитель, марка

РВО-3/4-222

Система охлаждения, от промышленного

Вода — t = 1—18°С

водопровода

0,1-0,3

давление, МПа

Шнековый транспортер для выгрузки сырья: двигатель:


мощность, кВт

4

частота вращения, об/мин

1500

шнек, мм:


диаметр

240

длина

3860

Транспортер подачи сырья: мотор-барабан:


мощность, кВт

1,1

частота вращения, об/мин

200

габаритные размеры, мм:


длина

5070

ширина

870

высота

2250

производительность — 300-600 кг/ч (зависит от материала). Работает в автоматическом режиме без участия персонала.
Прочие характеристики агломератора представлены в таблице 5.6. Установки производятся серийно. 
<< | >>
Источник: Кривошеин Д. А., Дмитренко В. П, Федотова Н. В.. Основы экологической безопасности производств: Учебное пособие. 2015 {original}

Еще по теме ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИРЕЦИКЛИНГА ПЛАСТМАСС:

  1. 2.17. Материал «белланд»: переработка упаковочной пластмассы
  2. Предварительный договор
  3. Глава 11. Предварительное расследование
  4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ
  5. § 5. Предварительное расследование
  6. 14.11. Прогнозирование и предварительное тестирование
  7. Глава 15. Окончание предварительного расследования
  8. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ПЛАНЫ И ЗАМЕТКИ К ЛЕКЦИЯМ
  9. Глава 14 Предварительное тестирование: введение9
  10. Глава первая ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
  11. Предварительное
  12. Предварительное
  13. § 1. Предварительные замечания
  14. Предварительные замечания
  15. Специальные формы предварительной высадки
  16. Глава 14. Приостановление и возобновление предварительного расследования
  17. Предварительные итоги