Vývoj zariadenia na peletovanie suchého kuracieho hnoja
Prečo bol tento projekt potrebný
Dlho neexistoval žiadny predajný peletovací systém s kapacitou 500 až 750 kg/h na spracovanie suchého kuracieho hnoja. Vlastnosti materiálu predstavovali pre predchádzajúce stroje značné problémy: vysoká variabilita vlhkosti a štruktúry, vysoký obsah prachu, nerovnomerná veľkosť častíc a výrazné riziko zasekávania a premostenia.
Niekoľko pokusov iných výrobcov predtým neviedlo k stabilnému a funkčnému riešeniu. Priemysel preto potreboval systém, ktorý by bol špeciálne navrhnutý pre túto konkrétnu triedu surovín a ktorý by spoľahlivo mapoval procesný reťazec od príjmu až po hotové pelety.
Práve tu sa začal tento vývojový projekt.
Cieľ vývoja
Projekt mal jasne definovanú úlohu:
Vyvinúť kompletný systém peletizácie suchého kuracieho hnoja, ktorý
- umožňuje stabilný výkon 500 až 750 kg/h
- dokáže pracovať so silne kolísajúcimi vlastnosťami materiálu
- pracuje nepretržite, bezpečne a s malým narušením
- je navrhnutý tak, aby sa ľahko udržiaval.
- možno integrovať do existujúcich poľnohospodárskych štruktúr
Okrem toho by mal byť systém navrhnutý tak, aby boli možné neskoršie varianty alebo rozšírenie výkonu.
Analýza výziev týkajúcich sa surovín
Suchý kurací hnoj má niekoľko špeciálnych vlastností, ktoré výrazne ovplyvňujú procesné inžinierstvo.
Vývoj musel vyriešiť najmä tieto problémy:
- Nehomogénna veľkosť častíc, čiastočne vláknité zložky
- Kolísavá zvyšková vlhkosť a nerovnomerné sušenie
- Tendencia k tvorbe mostíkov v kontajneroch
- Tvorba prachu a lokálne inkrustácie
- Výrazne kolísavé správanie lisovania v peletovacom lise
Štandardná peletovacia linka nebola na tieto úlohy vhodná.
Bolo potrebné vyvinúť nezávislý technický koncept.
Inžinierstvo celého procesného reťazca
Systém bol vyvinutý ako kontinuálna procesná linka pozostávajúca z harmonizovaných procesných krokov:
Príjem a dávkovanie materiálu
Špeciálne navrhnutý zásobník s definovanou geometriou zabraňuje vzniku mostíkov a zabezpečuje rovnomerný prísun. Dávkovacia skrutka kontrolovaným spôsobom privádza materiál do ďalšej fázy procesu.
Predúprava a homogenizácia
Pre tento materiál je nevyhnutná jednotná štruktúra. Procesný reťazec podporuje mechanickú homogenizáciu s cieľom znížiť výkyvy pri lisovaní a stabilizovať kvalitu peliet.
Klimatizácia a nastavenie vlhkosti
Keďže suchý kurací hnoj má veľmi kolísavú vlhkosť, bol do neho zabudovaný nastaviteľný systém úpravy. Stabilná procesná vlhkosť je rozhodujúca pre odolnosť voči oderu a tvar peliet.
Integrovaná hygienizácia ako jedinečný procesný modul
Kľúčovým prvkom tohto vývoja bol návrh samostatnej kompaktnej hygienizačnej jednotky, ktorá bola plne integrovaná do systému a jeho kontajnerovej architektúry. Definovaná tepelná hygienizácia je absolútne nevyhnutná pre spracovanie živočíšnych zvyškov, ale doteraz nebol na trhu dostupný systém pre túto výkonnostnú triedu, ktorý by sa dal implementovať do mobilného alebo kompaktného systému.
Ciele hygienizácie boli:
- Spoľahlivá redukcia zárodkov
- Definovaný čas tepelného zdržania
- Automatická regulácia teploty
- Krátky čas spustenia
- Kompaktný dizajn vhodný na obsluhu
- Úplná integrácia do systému riadenia procesov
Zariadenie pracuje s riadeným pohybom materiálu a homogénnym prenosom tepla, takže celý objem výrobku je bezpečne a rovnomerne hygienizovaný. Zdokumentované monitorovanie teploty a času zdržania sa vykonáva automaticky prostredníctvom riadiaceho systému.
Tento modul je jedinečnou technickou vlastnosťou systému. Porovnateľné riešenie nebolo predtým na trhu k dispozícii a výrazne zmodernizovalo celú technologickú linku z technického aj regulačného hľadiska.
Peletizácia
Lis na pelety bol navrhnutý tak, aby pracoval stabilne napriek kolísajúcej konzistencii materiálu a vysokej prašnosti. Rozmery matrice, valcov a parametre lisovacích kanálov boli špeciálne prispôsobené vlastnostiam materiálu, aby sa dosiahlo potrebné zhutnenie a pevnosť peliet.
Chladenie a stabilizácia produktu
Po lisovaní sa pelety musia odplyniť a ochladiť, aby sa dosiahla ich pevnosť. Protiprúdový chladič bol navrhnutý podľa výkonnostnej triedy a tepelných vlastností peliet.
Premietanie a recirkulácia
Jemné a nadrozmerné častice sa oddeľujú v samostatnom sitovom stupni a automaticky sa vracajú do procesu. Tým sa udržiava konštantný výkon linky a reprodukovateľná kvalita výrobku.
Zodpovednosť za projekt a proces vývoja
Počas celého projektu boli projektovanie, inžiniering a koordinácia v jedných rukách.
To zahŕňalo:
- Analýza počiatočnej technickej situácie
- Vývoj všetkých príslušných strojových zostáv
- Kompletný 3D návrh technologickej linky
- Výstavba a podpora dvoch prototypov
- Riadenie interných účastníkov projektu
- Optimalizačné kolá na základe skutočných výsledkov testov
Vďaka úzkej integrácii konštrukčnej a testovacej podpory sa technické nedostatky rýchlo rozpoznali a odstránili.
Výsledok
Vývoj viedol k funkčnému, stabilnému zariadeniu na peletovanie suchého kuracieho hnoja v požadovanej výkonnostnej triede. Dokáže spoľahlivo spracovať náročný materiál, dosahuje reprodukovateľnú kvalitu peliet a umožňuje hospodárnu prevádzku zariadenia.
Prototypy sa stali základom pre neskoršie rozšírenie a varianty vhodné pre sériovú výrobu.
Záver
Tento projekt ukazuje, aká náročná a zároveň riešiteľná môže byť peletizácia náročných zvyškov, ak sa analýza, návrh a praktická realizácia uskutočňujú z jedného zdroja.
Integrovaná hygienizácia, špeciálne koordinovaný procesný reťazec a dôsledný technický vývoj viedli k vytvoreniu systému, ktorý vypĺňa medzeru na trhu a stanovuje technické normy v tejto triede materiálov.
