WO2014180835A1 - Pelletierpresse und verfahren zur herstellung von pellets - Google Patents

Pelletierpresse und verfahren zur herstellung von pellets Download PDF

Info

Publication number
WO2014180835A1
WO2014180835A1 PCT/EP2014/059219 EP2014059219W WO2014180835A1 WO 2014180835 A1 WO2014180835 A1 WO 2014180835A1 EP 2014059219 W EP2014059219 W EP 2014059219W WO 2014180835 A1 WO2014180835 A1 WO 2014180835A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
biomass
flat die
pelleting press
press
rollers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/059219
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Heymanns
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau filed Critical Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Publication of WO2014180835A1 publication Critical patent/WO2014180835A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/22—Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/228—Extrusion presses; Dies therefor using pressing means, e.g. rollers moving over a perforated die plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30—Feeding material to presses
    • B30B15/302—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
    • B30B15/308—Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses in a continuous manner, e.g. for roller presses, screw extrusion presses

Definitions

  • the invention relates to a pelleting press for the production of pellets according to the preamble of claim 1 and to a method for the production of pellets according to the preamble of patent claim 18.
  • pellets also known as pellets or granules, from fines or compacted and / or molten material is already known.
  • comminuted biomass such as sawdust, dust or the like
  • Chipboard used by the woodworking industry but it can also freshly harvested stocks or in the woodworking industry unusable types of wood or waste materials are used.
  • block power plants or special high-temperature furnaces for heat generation and / or for the production of electrical energy can also cleanly burn small amounts of polluted material (pellets of particleboard or MDF boards with or without a coating or a coating).
  • the wood pellets are usually produced in so-called pelleting presses, in which the material to be pressed is pressed by moving and / or active rolling rolls, also called roll-up rolls, through bores of a die. Through the holes, the material (biomass) is formed and discharged as strands from the holes. Under holes are understood to mean all openings, which are preferably carried out substantially cylindrical, are arranged in a die for the passage and shaping of the material. The holes can also larger inlet areas (subsidence) to improve the
  • Flat dies roll the roller rollers circular (mill construction).
  • the invention preferably deals with flat dies, but may also be used with ring dies.
  • the material to be compacted may be not only biomass for incineration in fireplaces, but any pelletable material such as feed or food, coal, plastic or the like. On the possibilities of treatment and dispersion of biomass, or the
  • Metering device which consists of a scattering device and arranged underneath endlessly circulating forming belt.
  • the document DE 10 2009 051 481 A1 describes a pelleting press for the production of pellets from biomass, with a flat die and several rolls, which are arranged above the flat die. It is further described that a
  • Spreader may be provided to perform separately for each roller biomass can. How such a scattering device could be formed is not described in detail in the document. Due to the now world-wide acknowledged global warming is the industry
  • the system costs and the operating costs should be as low as possible in order to be able to produce pellets at the lowest possible cost.
  • An essential element that determines the production performance of a pelleting press is the die.
  • the die as a wearing part, is a major cause of planned and unplanned maintenance, with the pelleting press usually being shut down for longer periods of maintenance, which can result in significant production downtime.
  • pelleting presses which are designed for the large-scale industrial production of pellets are to achieve the highest possible throughput of
  • the die can be made more resistant by, for example, increasing the diameter of the die and / or increasing the thickness of the die, resulting in correspondingly increased plant costs for the pelleting press. There is therefore a trade-off between the requirements of a small one
  • a pelleting press is specified for the production of pellets of material to be pressed, preferably biomass for use as
  • Pelleting press having a flat die and a plurality of rollers rolling on the flat die to press the biomass through holes formed in the flat die to pellets, wherein for each of the rolls one each
  • Metering device and an adjoining the metering chute is provided for metering and for supplying biomass to a region of the flat die, which is in the direction of movement of the flat die before the respective roller, and wherein a distributor device is provided for distributing biomass, the Pelleting press is fed, and for feeding the biomass to the
  • each roller its own metering device, which ensures that a tuned, uniform amount of biomass on the
  • the distributor device has a distributor cone and a distributor ring disposed below the distributor cone, wherein a plurality of apertures are formed in the distributor ring, each aperture being arranged and configured to allow particles of the biomass to pass through the apertures into one below the aperture to allow arranged metering device.
  • Reliable distribution device can be realized, which allows an efficient distribution of the biomass on the metering devices.
  • the distributor cone and the distributor ring may preferably be a
  • Scraper arrangement may be arranged, with at least one scraper which extends in the radial direction at least over a part of the distributor ring, wherein further
  • Drive means are provided for driving the scraper arrangement in rotation, so that the at least one scraper brushes over the distributor ring.
  • the scraper or scrapers efficiently ensure that biomass accumulating on the distributor ring is conveyed into the ports and further into the dosing devices.
  • the openings are preferably designed to be closed. This can be it
  • roller arrangement with a plurality of rollers can be arranged for metering the biomass.
  • the rollers may be further configured and configured to comminute and / or dissolve the biomass.
  • the rollers may be formed as spoke rollers, as knife rollers or as rollers on whose peripheral surfaces in regular patterns projections and / or depressions, in particular in diamond shape.
  • the metering devices can simultaneously serve to dissolve and loosen the biomass, and / or to break up the biomass, so that larger lumps that may possibly be contained in the biomass supplied to the pelleting press, do not reach the flat die and possibly there too Can cause problems.
  • roller arrangement in the metering device is a
  • Storage space is designed to biomass through an opening that the
  • Metering is assigned to record and temporarily store. In this way, the metering device can be decoupled from the distributor device and it can be ensured that the respective roller can be continuously supplied with a constant stream of biomass.
  • the chutes may each have an outlet opening bounded by a lower outlet edge.
  • the lower outlet edge is preferably arranged at a height h above the flat die, wherein the height h is less than 2 times, preferably less than 1.5 times, and particularly preferably less than 1.0 times the press gap height.
  • the height h can also be zero. In this way, the lower outlet edge can simultaneously serve to level a remainder of biomass which, after being pressed by one of the rollers, remains on the rolling surface of the flat die, or to completely clear it off from zero in the case of a height h , and excess biomass from the rolling surface
  • the stripped biomass is preferably returned to the
  • Promoted distributor device to be re-dosed and fed via a chute of a roller for recompression.
  • the promoted distributor device to be re-dosed and fed via a chute of a roller for recompression.
  • the lower outlet edge against the direction of movement on an oblique structure in order to improve the "clearing effect" of the flat die.
  • the lower outlet edge is arranged to lie in a region between the press nip formed between the associated roll and the flat die and a perpendicular tangent to the associated roll.
  • the vertical is preferably perpendicular to the rolling surface of the flat die. In this way, the biomass supplied through the outlet opening in the direction of the roll is fed almost directly into the press nip.
  • the chutes may each have a first chute section and a second chute section, wherein the second chute section is bounded on its side facing away from the associated roller by an arcuately curved wall, wherein the lower outlet edge is defined by a lower end of the second chute section.
  • the side of a chute facing the associated roller is also delimited by an arcuately curved wall, so that a horizontal cross-section of the lower chute section in FIG
  • the biomass can be discharged in this way via an outlet opening which extends over the entire width of the rolling surface of the flat die, but only a small extent in
  • the direction of movement of the flat die has only a substantially smaller horizontal extent and is narrow in this sense. In this way, the
  • Biomass be placed approximately as a homogeneous, even mat on the rolling surface of the flat die.
  • the arcuately curved wall may be curved in the region of the lower outlet edge such that a tangent to that of the roller
  • the fall shafts have a height and an angle ⁇ , which are dimensioned such that the particles emerging from the respective outlet opening of the biomass have a velocity component in the horizontal direction which on average assumes a value which is in one Range between 80 and 120%, preferably between 90% and 1 10%, in particular about 100% of the speed of the rolling surface.
  • the biomass particles therefore have substantially the same speed in the horizontal direction as the speed of the rolling surface at this point, which results from the rotational speed of the
  • the biomass particles can therefore easily be deposited on the rolling surface, without resulting in shock-like kinetic energy transfer for acceleration and deceleration, which could lead to unwanted movement of the biomass particles and disruption in the formation of a uniform and homogeneous occupancy of the rolling surface.
  • Means may further be provided for closing the manholes and / or the
  • Distributor device in particular to put the distributor cone and / or the distributor ring in vibration. In this way, it is possible to ensure improved transport of the biomass and / or reduce deposition of biomass particles.
  • the solution for the method for the production of pellets is that the biomass is distributed via a distributor to the number of rollers and each fed to a metering device, the metering the biomass dosed transferred into a chute and the biomass in the chute to a range of Flat die is supplied, which is in the direction of movement of the flat die in front of the respective roller. It is particularly advantageous if the biomass is intermediately stored by the metering device in a gap and thus can be controlled and passed on evenly.
  • Speed component in the horizontal direction from the chute of the flat die is passed, which assumes on average a value which is in a range between 80% and 120%, preferably between 90% and 1 10%, in particular about 100% of the speed of the rolling surface.
  • Fig. 1 is a plan view of a circular flat die and several on it
  • Fig. 2 is a side view in section of Fig. 1;
  • FIG. 3 is a side view of a pelleting press according to an embodiment
  • Figures 1 and 2 show a section of a pelleting press 3 according to an embodiment, wherein the supply of the biomass 1 is not shown for clarity.
  • FIG. 1 shows a plan view of a circular flat die 4 and a plurality of rollers 5 rolling thereon in four pressing devices or press racks 12, respectively.
  • This number is not restrictive and, depending in part Inner or outer diameter of the flat die 4, a plurality of pressing devices 12 may be arranged in the pelleting press 3.
  • the flat die 4 with the rolling surface 19 is movably mounted in the pressing devices 12 by means of bearings 9 and is driven by at least one drive 27 for performing a circular movement about the axis of the flat die 4.
  • rollers 5 in the pressing devices 12 are not shown.
  • the rollers 5 are arranged in a fixed position in the pressing devices 12, so that the rollers 5 roll with their surfaces on the rolling surface 19 of the flat die 4 or roll on the biomass 1, which rests on the rolling surface 19.
  • This compression space 2 is bounded laterally by the side walls 1 1.
  • Fig. 2 can be seen in a section of Fig. 1, the pelleting press 3 on a foundation 14, wherein in the schematic sectional view of a press frame 21 with a multi-part press frame, which is arranged from a lower crosshead 7 and two pull tabs 6, wherein in the pull tabs mounted axle 16 of the roller 5 by means of corresponding machine elements, respectively bearing, is movably held.
  • the biomass 1 is pressed through the holes 13 into pellets 10.
  • the flat die 4 driven in this example is supported on the lower crosshead 7 by means of bearings 9.
  • Pressing device 12 and the press racks 21 has priority and has been omitted for reasons of clarity on the representation of obvious and known mechanical system parts.
  • the pressing device 12 on the left side no own upper crosshead 8, as shown in the right-hand illustration.
  • the axis 16 of the roller 5 can take over the function of the upper crosshead 8.
  • multi-part press frame locks or bolts 15, with which they can be disassembled quickly.
  • FIG. 3 shows a side view of a pelleting press 3, such as the pelleting press 3 shown in partial detail in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 shows a plan view of the distribution device for distributing the biomass 1 onto the individual pressing devices 12.
  • biomass 1 is fed vertically from above to the pelletizing press to encounter a distributor device having a distributor cone 31 and a distributor ring 34 disposed below the distributor cone 31.
  • the biomass 1 is distributed by the distributor cone 31 in order to impinge substantially distributed around the circumference of the distributor cone 31 onto the distributor ring 34 arranged below it.
  • Disposed between the distributor ring 34 and the distributor cone 31 is a scraper arrangement 32 which is provided with one or more scrapers 33 which extend in the radial direction over at least part of the distributor ring 34.
  • Drive means (not shown) are further provided for rotating the scraper assembly 32 so that the at least one scraper 33 brushes over the distributor ring 34.
  • FIG. 4 is a plan view of the pelleting press of FIG. 3, apertures 35 are shown formed in the distributor ring 34 such that biomass 1 is disposed through the apertures 35 below
  • Dosing devices 36 can get. It can also be provided that the openings 35 are designed to be closable in order to interrupt the flow of biomass 1 into a metering device 36 located below the closed opening 35, for example when a pressing device 12 is inoperative or not required. It is preferred that walls 48 are provided which delimit the surface of the distributor ring 34 in the radial direction outwardly and inwardly (not shown), so that a kind of annular trough is formed, in which the particles of the biomass distributed by the distributor cone 31 1 and held in the region of the distribution ring 34. With reference again to FIG. 3, it can be seen that in the region below the distributor device and above the flat die 4 a plurality of
  • Dosing devices 36 and chutes 40 are arranged, wherein each roller 5 and a pressing device 12, a metering device 36 and associated with the metering device 36 and associated with this chute 40 is assigned. It can be metered by a metering device 36 continuously for a roller 5 for pressing certain amount of biomass 1 and fed through the chute 40 of a roller 5.
  • a roller arrangement with a plurality of rollers 38 is arranged in each case, which serve to dose the biomass 1, and preferably also serve to comminute the biomass 1 and / or dissolve.
  • the rollers 38 may be formed, for example, as spoked rollers or as knife rollers.
  • the rollers may also be formed as rollers 38, on the peripheral surfaces in regular patterns projections and / or depressions, in particular in diamond and / or diamond shape, are formed.
  • a storage space 37 is formed above the roller assembly.
  • Biomass 1 which falls through an opening 35 from the distribution ring 34, enters the storage space 37 and can accumulate there before the biomass 1 discharged through the rollers 38 from the storage space 37, metered and discharged into the chute 40.
  • the storage space 37 thus serves as a buffer for biomass 1, so that the metering device 36 is decoupled from the supply of biomass 1 through the distributor device and can meter a steady, uniform stream of biomass 1 and discharge into the chute 40.
  • the storage space 37 and / or the area of the distribution device and / or in the chute 40 may be provided with means for conditioning the biomass 1, such as moistening, vapor deposition, heating, inerting.
  • the chutes 40 are preferably formed with an upper chute section 41 and a lower chute section 42. At the lower end of the lower chute section 42, an outlet opening 45 bounded by a lower outlet edge 46 is formed, through which biomass 1, which flows through the chute 40, is discharged for deposition on the unrolling surface 19.
  • the area of storage of the biomass 1 on the rolling surface 19 in the direction of movement 47 of the flat die 4 in front of an associated roll 5 is shown in greater detail in FIG. 5.
  • the lower outlet edge 46 is arranged at a height h above the flat die 4. The lower outlet edge 46 can thus serve at the same time for leveling residues of biomass 1, which are still on the rolling surface 19.
  • the height h may be designed, for example, as a multiple of the press nip height between the roller 5 and the rolling surface 19, such as less than 2.0 times, less than 1.5 times or less than 1.0 times the press nip height ,
  • the height h can also be zero, so that the lower outlet edge 46 touches directly on or directly above the rolling surface 19 and thus scraps and removes remaining residues of biomass 1 on the rolling surface.
  • the stripped biomass 1 can be returned to the distribution device to be re-dosed one of the rollers 5 to be supplied.
  • the outlet unit 46 opposite to the direction of movement 47 on an oblique structure in order to improve the "clearing effect" of the flat die 4.
  • the lower outlet edge 46 can be arranged in the immediate vicinity of the press nip, for example, in which the outlet edge 46 is in the region between the press nip and a vertical S, which
  • the second chute section 42 has, preferably two arcuately curved,
  • Walls 43, 44 which limit the second chute section 42 on the side facing the roller 5 and on the side facing away from the roller 5, so that a horizontal cross section of the lower chute section 42 tapers in the direction of the particles of the biomass 1.
  • the arcuately curved wall 43 is curved at the lower outlet edge 46 so that a tangent T applied thereto assumes an angle ⁇ with the rolling surface 19 of the flat die 4, which is between 20 ° and 55 °, preferably between 30 ° and 45 ° preferably between 32 ° and 40 °.
  • the angle a as well as the drop height of a respective chute 40, can be so dimensioned that particles of the biomass 1 leaving the outlet opening 45 have a horizontal velocity of between 80 and 120%, preferably between 90% and 110%, in particular approximately 100% of the speed of the rolling surface 19, respectively the flat die 4, with which it moves past the outlet edge 46 past. 1453

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Glanulating (AREA)

Abstract

Eine Pelletierpresse und ein Verfahren zur Herstellung von Pellets aus zu verpressendem Material, vorzugsweise aus Biomasse zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wie zellulose-und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln, weist eine Flachmatrize und eine Mehrzahl von auf der Flachmatrize abrollenden Walzen aufweist, um die Biomasse durch in der Flachmatrize ausgebildete Bohrungen zu Pellets zu verpressen. In der Pelletierpresse ist für jede der Walzen jeweils eine Dosiervorrichtung und ein sich an die Dosiervorrichtung anschließender Fallschacht vorgesehen zur Dosierung und zur Zuführung von Biomasse auf einen Bereich der Flachmatrize, der in Bewegungsrichtung der Flachmatrize vor der betreffenden Walze liegt, und es ist eine Verteilervorrichtung vorgesehen zum Verteilen von der Pelletierpresse zugeführten Biomasse und zum Zuleiten der Biomasse zu den Dosiervorrichtungen.

Description

Pelletierpresse und Verfahren zur Herstellung von Pellets
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf ein Verfahren zur Herstellung von Pellets nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 18.
Die Herstellung von Pellets, auch Presslinge oder Granulat genannt, aus Feingut oder verdichtetem und/oder aufgeschmolzenem Material ist bereits bekannt. Die Herstellung von Pellets, respektive Holzpellets, aus vorzugsweise zerkleinerter Biomasse, wie Sägespäne, Staub oder dergleichen, ist ebenfalls bereits hinreichend bekannt und wird im Bereich der erneuerbaren Energien als zukunftsweisende Technologie für den Klimaschutz, besonders in Europa, propagiert. Als Rohstoff wird in der Regel
Spanmaterial aus der holzverarbeitenden Industrie genutzt, es können aber auch frisch geschlagene Bestände oder in der holzverarbeitenden Industrie nicht verwertbare Holzarten oder Abfallstoffe verwertet werden. Für den Markt an Holzpellets zur Versorgung von Kleinfeuerungsanlagen in Ein- oder Mehrfamilienhäusern ist vorzugsweise schadstofffreies Grundmaterial zu verwenden. Blockkraftwerke oder spezielle Hochtemperaturfeuerungsanlagen zur Wärmeerzeugung und/oder zur Gewinnung elektrischer Energie (Kombikraftwerke) können aber auch in geringen Mengen schadstoffbelastetes Material (Pellets aus Span- oder MDF-Platten mit oder ohne einer Beschichtung oder einer Lackierung) sauber verbrennen.
Die Holzpellets werden üblicherweise in so genannten Pelletierpressen hergestellt, in denen das zu verpressende Material durch bewegte und/oder aktive abrollende Walzen, auch Kollerrollen genannt, durch Bohrungen einer Matrize gedrückt wird. Durch die Bohrungen wird das Material (Biomasse) geformt und als Stränge aus den Bohrungen ausgetragen. Unter Bohrungen werden dabei alle Öffnungen verstanden, die, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt, in einer Matrize zur Durchleitung und Formung des Materials angeordnet sind. Die Bohrungen können dabei auch größere Einlaufbereiche (Senkungen) zur Verbesserung des
Pressvorganges aufweisen und gehärtet sein oder gehärtete Hülsen in den Bohrungen aufweisen. Im Bereich der Matrizen werden Flach- und Ringmatrizen unterschieden. An Ringmatrizen laufen zur Verpressung außen oder innen Walzen um, an
Flachmatrizen rollen die Kollerwalzen kreisförmig (Mühlenbauweise) ab. Die Erfindung befasst sich vorzugsweise mit Flachmatrizen, kann aber ggf. auch bei Ringmatrizen verwendet werden. Auch kann das zu verpressende Material nicht nur Biomasse zur Verbrennung in Feuerstellen sein, sondern jegliches pelletierbares Material, wie Futter- oder Nahrungsmittel, Kohle, Kunststoff oder ähnliches. Auf die Möglichkeiten der Aufbereitung und der Streuung der Biomasse, bzw. der
Nachbereitung (Zerkleinerung der Stränge, Kühlung, Lagerung, Transport) der Pellets muss nicht weiter eingegangen werden. Hierzu wird auf den Stand der Technik verwiesen. Das Dokument US 5,277,572 beschreibt eine Pelletierpresse mit einer Rundmatrize, innerhalb derer drei Kollerwalzen laufen, um zu verpressendes Material durch die Bohrungen der Rundmatrize zu pressen. Für die Zufuhr von zu verpressendem Material ist ein Zufuhrzylinder vorgesehen, der koaxial mit und über der Ringmatrize angeordnet ist. Innerhalb des Zufuhrzylinders ist ein Verteilerkonus angeordnet, um einen Durchgang für zu verpressendes Material zu bilden. Der Abstand zwischen Verteilerkonus und Zufuhrzylinder kann verändert werden, um den Durchgang für zu verpressendes Material zu verändern und so den Zufluss von zu verpressendem Material in den Bereich innerhalb der Rundmatrize zu regulieren. Aus dem Dokument EP 2 241 434 A2 ist eine Anlage zur Herstellung von Pellets aus Biomasse bekannt, wobei die Biomasse vor der Pelletierpresse in eine
Dosiervorrichtung eingeführt wird, welche aus einer Streuvorrichtung und einem darunter angeordneten, endlos umlaufenden Formband besteht. Mit der
Streuvorrichtung wird dabei die Biomasse als Matte auf das Formband aufgestreut, so dass eine Matte mit gleichmäßigem Flächengewicht gebildet wird. Die Matte wird anschließend einer Auflösevorrichtung zugeführt, welche die in der Matte enthaltene Biomasse wieder vereinzelt. Die so aufgelöste Biomasse wird anschließend einer Pelletierpresse zugeführt.
Das Dokument DE 10 2009 051 481 A1 beschreibt eine Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets aus Biomasse, mit einer Flachmatrize und mehreren Walzen, die oberhalb der Flachmatrize angeordnet sind. Es wird weiter beschrieben, dass eine
Streuvorrichtung vorgesehen sein kann, um für jede Walze separat Biomasse zuführen zu können. Wie eine derartige Streuvorrichtung ausgebildet sein könnte ist in dem Dokument nicht näher beschrieben. Durch die mittlerweile weltweit anerkannte Klimaerwärmung ist die Industrie
gezwungen, die großindustrielle Herstellung von Holzpellets zu forcieren und zu verbilligen. Es besteht daher ein Bedarf für leistungsfähige Pelletierpressen, mit denen sich ein hoher Durchsatz an Biomasse durch die Presse erzielen lässt und die eine entsprechend große Produktionsleistung in der Herstellung von Pellets aufweisen.
Gleichzeitig sollen die Anlagenkosten und die Betriebskosten möglichst gering sein, um Pellets zu möglichst geringen Kosten herstellen zu können.
Ein wesentliches Element, das die Produktionsleistung einer Pelletierpresse bestimmt, ist die Matrize. Gleichzeitig stellt die Matrize, als ein Verschleißteil, eine wesentliche Ursache für geplante und ungeplante Wartungseingriffe dar, wobei zur Wartung die Pelletierpresse meist für längere Zeiträume stillgesetzt werden muss, was erhebliche Produktionsausfälle bedeuten kann. Insbesondere bei Pelletierpressen, die für die großindustrielle Herstellung von Pellets ausgelegt sind, werden zum Erzielen eines möglichst großen Durchsatzes von
Biomasse durch die Pelletierpresse und zum Erzielen einer entsprechend großen Produktionsleistung von Pellets hohe Anforderungen an die Matrize gestellt. Hierbei ist besonders zu berücksichtigen, dass sich in der zu verpressenden Biomasse
Unregelmäßigkeiten ausbilden können, etwa weil sich in der Restschicht der
Biomasse, die während des Betriebs der Pelletierpresse auf der Matrize verbleibt, Verklumpungen oder Anhäufungen ausbilden, insbesondere weil sich die vor den Walzen anstehende Biomasse nicht schnell und/oder nicht gleichmäßig genug verpressen oder wegschieben lässt. Überstreicht dann eine Walze eine derartige Unregelmäßigkeit, dann kann dies dazu führen, dass ein Großteil der Kraft, mit der die Walze einen Druck senkrecht zur Oberfläche der Matrize ausübt, sich auf die kleine, beschränkte Fläche der Unregelmäßigkeit konzentriert, so dass die Matrize lokal mit einer sehr hohen Kraft belastet wird, was in Schädigungen und erhöhter Abnutzung der Matrize resultiert und in Extremfällen bis zum Bruch der Matrize führen kann. Um diese Gefahr zu verringern, kann die Matrize widerstandsfähiger ausgebildet werden, indem beispielsweise der Durchmesser der Matrize vergrößert und/oder die Dicke der Matrize erhöht wird, was zu entsprechend erhöhten Anlagenkosten für die Pelletierpresse führt. Es besteht daher ein Zielkonflikt zwischen den Anforderungen einer geringen
Schadens- und Ausfallhäufigkeit, einer hohen Produktionsleistung und geringen Anlagenkosten. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Pelletierpresse anzugeben, welche eine verbesserte Lösung des Zielkonflikts erlaubt. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Pelletierpresse anzugeben, welche eine hohe Produktionsleistung bei verminderter Ausfallhäufigkeit erreichen kann.
Gleichzeitig soll ein Verfahren geschaffen werden, mit dem es ermöglicht wird das zu pelletierende Material schonend und gleichmäßig auf die Matrize abzulegen.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden durch eine Pelletierpresse wie mit Anspruch 1 definiert gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Als eine Lösung wird eine Pelletierpresse angegeben zur Herstellung von Pellets aus zu verpressendem Material, vorzugsweise aus Biomasse zur Verwendung als
Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomasse aus Zellulose- und/oder
lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, wobei die
Pelletierpresse eine Flachmatrize und eine Mehrzahl von auf der Flachmatrize abrollenden Walzen aufweist, um die Biomasse durch in der Flachmatrize ausgebildete Bohrungen zu Pellets zu verpressen, wobei für jede der Walzen jeweils eine
Dosiervorrichtung und ein sich an die Dosiervorrichtung anschließender Fallschacht vorgesehen ist, zur Dosierung und zur Zuführung von Biomasse auf einen Bereich der Flachmatrize, der in Bewegungsrichtung der Flachmatrize vor der betreffenden Walze liegt, und wobei eine Verteilervorrichtung vorgesehen ist, zum Verteilen von Biomasse, das der Pelletierpresse zugeführt wird, und zum Zuleiten der Biomasse zu den
Dosiervorrichtungen.
Es ist somit für jede Walze eine eigene Dosiervorrichtung vorgesehen, die dafür sorgt, dass eine jeweils abgestimmte, gleichmäßige Menge an Biomasse auf die
Flachmatrize aufgetragen werden kann, um von der betreffenden Walze verpresst zu werden. Die Fallschächte erlauben es dabei, dass die jeweils dosierte Menge an Biomasse möglichst direkt vor die Walze geführt werden kann. Die Dosiervorrichtungen werden wiederum gespeist von einer Verteilervorrichtung, die einen der Pelletierpresse zugeführten Strom von Biomasse auf die Mehrzahl von Dosiervorrichtungen verteilt. Auf diese Weise wird die Flachmatrize vor jeder Walze mit einer gleichmäßigen Menge und mit einer homogenen Verteilung von Biomasse belegt, die anschließend von den jeweiligen Walzen verpresst werden. Im Ergebnis kann daher jede Walze in einem gleichbleibend optimalen Arbeitspunkt arbeiten und eine gleichbleibend hohe
Verpressungsarbeit leisten, so dass die Pelletierpresse eine gleichbleibend hohe Produktionsleistung erzielen kann. Gleichzeitig wird vermieden, dass es auf Grund ungleichmäßiger Beschickung der Flachmatrize mit Biomasse zu unerwünschten Anhäufungen von Biomasse kommt. Die Gefahr lokaler Schädigungen oder gar das Auftreten von Brüchen der Flachmatrize kann daher verringert werden, ohne dass hierzu eine Überdimensionierung der Flachmatrize nötig ist.
Vorzugsweise weist die Verteilervorrichtung einen Verteilerkonus und einen unterhalb des Verteilerkonus angeordneten Verteilerring auf, wobei in dem Verteilerring eine Mehrzahl von Öffnungen ausgebildet sind, wobei jede Öffnung so angeordnet und ausgebildet ist, um Partikeln der Biomasse das Passieren durch die Öffnungen hindurch in eine unter der Öffnung angeordnete Dosiervorrichtung zu erlauben. Auf diese Weise kann eine mechanisch einfach aufgebaute, wartungsarme und
zuverlässige Verteilervorrichtung realisiert werden, die eine effiziente Verteilung der Biomasse auf die Dosiervorrichtungen erlaubt.
Zwischen dem Verteilerkonus und dem Verteilerring kann bevorzugt eine
Schaberanordnung angeordnet sein, mit zumindest einem Schaber, der sich in radialer Richtung zumindest über einen Teil des Verteilerrings erstreckt, wobei weiter
Antriebsmittel bereitgestellt sind, um die Schaberanordnung drehend anzutreiben, so dass der zumindest eine Schaber über den Verteilerring streift. Der oder die Schaber sorgen auf effiziente Weise dafür, dass sich auf dem Verteilerring ansammelnde Biomasse in die Öffnungen und im weiteren Verlauf in die Dosiervorrichtungen befördert wird.
Die Öffnungen sind vorzugsweise verschließbar ausgeführt. Dies kann es
insbesondere erlauben, einzelne Walzen von der Produktion auszusetzen und gewissermaßen„abzuschalten", beispielsweise in Zeiten, in der nur eine geringere Produktionsleistung erfordert wird. Innerhalb der Dosiervorrichtungen kann jeweils eine Walzenanordnung mit einer Mehrzahl von Walzen angeordnet sein zum Dosieren der Biomasse. Die Walzen können weiter eingerichtet und ausgebildet sein, die Biomasse zu zerkleinern und/oder aufzulösen. Insbesondere können die Walzen als Speichenwalzen, als Messerwalzen oder als Walzen, auf deren Umfangsflächen in regelmäßigen Mustern Vorsprünge und/oder Vertiefungen, insbesondere in Rautenform, ausgebildet sein. Auf diese Weise können die Dosiervorrichtungen gleichzeitig dazu dienen, die Biomasse aufzulösen und aufzulockern, und/oder die Biomasse zu zerkleinern, so dass größere Klumpen, die eventuell in der der Pelletierpresse zugeführten Biomasse enthalten sein können, nicht auf die Flachmatrize gelangen und dort eventuell zu Problemen führen können.
Bevorzugt ist oberhalb der Walzenanordnung in der Dosiervorrichtung ein
Speicherraum ausgebildet, um Biomasse, die durch eine Öffnung, die der
Dosiervorrichtung zugeordnet ist, aufzunehmen und temporär zu speichern. Auf diese Weise kann die Dosiervorrichtung von der Verteilervorrichtung entkoppelt werden und es kann sichergestellt werden, dass die jeweilige Walze kontinuierlich mit einem gleichbleibenden Strom von Biomasse versorgt werden kann.
Die Fallschächte können jeweils eine Auslassöffnung aufweisen, die von einer unteren Auslasskante begrenzt ist. Vorzugsweise ist die untere Auslasskante in einer Höhe h über der Flachmatrize angeordnet, wobei die Höhe h geringer als das 2-fache, bevorzugt geringer als das 1 ,5-fache und besonders bevorzugt geringer als das 1.0- fache der Pressspalthöhe ist. Die Höhe h kann auch Null sein. Auf diese Weise kann die untere Auslasskante gleichzeitig dazu dienen, einen Rest an Biomasse, der, nach der Verpressung durch eine der Walzen, auf der Abrollfläche der Flachmatrize verbleibt, auf die Höhe h zu nivellieren, beziehungsweise im Fall einer Höhe h von Null vollständig abzuräumen, und überschüssige Biomasse von der Abrollfläche
abzustreifen. Die abgestreifte Biomasse wird vorzugsweise wieder zurück zur
Verteilervorrichtung gefördert, um erneut dosiert und über einen Fallschacht einer Walze zur erneuten Verpressung zugeführt zu werden. Bevorzugt weist die
Auslasskante entgegen der Bewegungsrichtung einen schrägen Aufbau auf, um den „Abräumeffekt" von der Flachmatrize zu verbessern. Bevorzugt ist die untere Auslasskante so angeordnet, dass sie in einem Bereich zwischen dem Pressspalt, der zwischen der zugeordneten Walze und der Flachmatrize gebildet ist, und einer Senkrechten liegt, welche die zugeordnete Walze tangiert. Die Senkrechte ist bevorzugt lotrecht zur Abrollfläche der Flachmatrize. Auf diese Weise wird die durch die Auslassöffnung in Richtung der Walze zugeführte Biomasse beinahe direkt in den Pressspalt hinein zugeführt.
Die Fallschächte können jeweils einen ersten Fallschachtabschnitt und einen zweiten Fallschachtabschnitt aufweisen, wobei der zweite Fallschachtabschnitt auf seiner von der zugeordneten Walze abgewandten Seite durch eine bogenförmig gekrümmte Wandung begrenzt ist, wobei die untere Auslasskante durch ein unteres Ende des zweiten Fallschachtabschnitts definiert wird. Durch die Krümmung werden
Biomassepartikel, die den Fallschacht durchströmen, geführt. Bevorzugt ist weiter auch die der zugeordneten Walze zugewandten Seite eines Fallschachts durch eine bogenförmig gekrümmte Wandung begrenzt, so dass durch die beiden gekrümmten Wandungen ein horizontaler Querschnitt des unteren Fallschachtabschnitts in
Fallrichtung der Partikel der Biomasse verjüngt. Die Biomasse kann auf diese Weise über eine Auslassöffnung abgegeben werden, die sich über die gesamte Breite der Abrollfläche der Flachmatrize erstreckt, aber nur eine geringe Erstreckung in
Bewegungsrichtung der Flachmatrize aufweist. Mit anderen Worten wird auf die
Flachmatrize ein langer, schmaler Strom von Biomasse aufgebracht, der sich über die gesamte Breite der Flachmatrize erstreckt und in diesem Sinn lang ist, in
Bewegungsrichtung der Flachmatrize jedoch nur eine wesentlich kleinere horizontale Erstreckung aufweist und in diesem Sinn schmal ist. Auf diese Weise kann die
Biomasse annähernd als homogene, gleichmäßige Matte auf der Abrollfläche der Flachmatrize abgelegt werden.
Weiter bevorzugt kann die bogenförmig gekrümmte Wandung im Bereich der unteren Auslasskante so gekrümmt sein, dass eine Tangente an die von der Walze
abgewandte, gekrümmte Wandung im Bereich der unteren Auslasskante einen Winkel α mit der Abrollfläche der Flachmatrize annehmen, der zwischen 20° und 55°, bevorzugt zwischen 25° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 40° liegt. Den Biomassepartikeln, die den Fallschacht vertikal durchströmen, wird auf diese Weise eine Richtungsänderung vermittelt, so dass sie nicht senkrecht auf die Abrollfläche der Flachmatrize auftreffen, und es wird vermieden, dass die Partikel auf Grund ihrer kinetischen Energie beispielsweise wieder von der Flachmatrize abprallen, oder andere Biomassepartikel, die als Reste einer vorhergehenden Verpressung durch eine andere Walze auf der Abrollfläche der Flachmatrize verblieben sind, anstoßen und in
Bewegung versetzen. Es kann so die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass auf Grund der Zuführung der Biomasse Unregelmäßigkeiten in der Verteilung der
Biomasse auf der Abrollfläche entstehen. Besonders bevorzugt ist dabei, dass die Fallschächte eine Höhe und einen Winkel α aufweisen, die so bemessen sind, dass die aus dem aus der jeweiligen Auslassöffnung austretenden Partikel der Biomasse eine Geschwindigkeitskomponente in horizontaler Richtung aufweisen, die im Mittel einen Wert annimmt, der in einem Bereich zwischen 80 und 120%, bevorzugt zwischen 90% und 1 10%, insbesondere etwa 100% der Geschwindigkeit der Abrollfläche liegt. Beim Austreten aus der Auslassöffnung weisen die Biomassepartikel daher im Wesentlichen dieselbe Geschwindigkeit in horizontaler Richtung auf wie die Geschwindigkeit der Abrollfläche an dieser Stelle, die sich ergibt aus der Drehgeschwindigkeit der
Flachmatrize multipliziert mit dem Radius multipliziert mit 2ττ. Die Biomassepartikel können sich daher einfach auf die Abrollfläche ablegen, ohne dass es zu stoßartiger kinetischer Energieübertragung zum Beschleunigen und Abbremsen kommt, was zu unerwünschten Bewegungen der Biomassepartikel und zu Störungen in der Bildung einer gleichmäßigen und homogenen Belegung der Abrollfläche führen könnte.
Es können weiter Mittel vorgesehen sein, um die Fallschächte und/oder die
Verteilervorrichtung, insbesondere den Verteilerkonus und/oder den Verteilerring in Vibration zu versetzen. Auf diese Weise kann für einen verbesserten Transport der Biomasse gesorgt und/oder eine Ablagerung von Biomassepartikeln vermindert werden.
Die Lösung für das Verfahren zur Herstellung von Pellets besteht darin, dass die Biomasse über eine Verteilvorrichtung auf die Anzahl der Walzen aufgeteilt und jeweils einer Dosiervorrichtung zugeführt wird, die Dosiervorrichtungen die Biomasse dosiert in einen Fallschacht überführt und die Biomasse in dem Fallschacht auf einen Bereich der Flachmatrize zugeführt wird, der in Bewegungsrichtung der Flachmatrize vor der betreffenden Walze liegt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Biomasse durch die Dosiervorrichtung in einem Zwischenraum zwischengespeichert wird und somit kontrolliert und gleichmäßig weitergeleitet werden kann.
Insbesondere wäre es von Vorteil, wenn die Biomasse mit einer
Geschwindigkeitskomponente in horizontaler Richtung aus dem Fallschacht der Flachmatrize übergeben wird, die im Mittel einen Wert annimmt, der in einem Bereich zwischen 80% und 120%, bevorzugt zwischen 90% und 1 10%, insbesondere etwa 100% der Geschwindigkeit der Abrollfläche liegt.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine kreisförmige Flachmatrize und mehreren darauf
abrollenden Walzen einer Pelletierpresse gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt nach Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Pelletierpresse gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 4 eine Draufsicht einer Pelletierpresse gemäß einer Ausführungsform; und
Fig. 5 Details der Zuführung von Biomasse im Bereich einer Walze einer
Pelletierpresse gemäß einer Ausführungsform.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Ausschnitt einer Pelletierpresse 3 gemäß einer Ausführungsform, wobei die Zuführung der Biomasse 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.
Die Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine kreisförmige Flachmatrize 4 und mehreren darauf abrollenden Walzen 5 in vier Pressvorrichtungen respektive Pressengestellen, 12. Diese Anzahl ist nicht beschränkend und es können, teilweise abhängig vom Innen- bzw. Außendurchmesser der Flachmatrize 4, eine Vielzahl von Pressvorrichtungen 12 in der Pelletierpresse 3 angeordnet sein. Die Flachmatrize 4 mit der Abrollfläche 19 ist beweglich in den Pressvorrichtungen 12 mittels Lager 9 gelagert und wird durch zumindest einen Antrieb 27 zur Ausführung einer kreisförmigen Bewegung um die Achse der Flachmatrize 4 angetrieben. Optionale Antriebe der
Walzen 5 in den Pressvorrichtungen 12 sind nicht dargestellt. Die Walzen 5 sind in den Pressvorrichtungen 12 im Wesentlichen ortsfest gelagert angeordnet, so dass die Walzen 5 mit ihren Oberflächen auf der Abrollfläche 19 der Flachmatrize 4 abrollen bzw. sich auf der Biomasse 1 abrollen, die auf der Abrollfläche 19 aufliegt. Dieser Verdichtungsraum 2 wird seitlich durch die Seitenwände 1 1 begrenzt.
In Fig. 2 erkennt man in einem Schnitt nach Fig. 1 die Pelletierpresse 3 auf einem Fundament 14, wobei in der schematischen Schnittdarstellung ein Pressengestell 21 mit einem mehrteiligen Pressenrahmen, der aus einem unteren Querhaupt 7 und zwei Zuglaschen 6 angeordnet ist, wobei die in den Zuglaschen gelagerte Achse 16 der Walze 5 mit Hilfe entsprechender Maschinenelemente, respektive Lager, beweglich gehalten ist. Während des Abrollens auf der Abrollfläche 19 der Flachmatrize 4 wird die Biomasse 1 durch die Bohrungen 13 zu Pellets 10 verpresst. Die in diesem Beispiel angetriebene Flachmatrize 4 ist mittels Lager 9 auf dem unteren Querhaupt 7 abgestützt. Es ist nachvollziehbar, dass in der Zeichnung die Darstellung der
Pressvorrichtung 12 bzw. der Pressengestelle 21 Priorität aufweist und aus Gründen der Übersichtlichkeit auf die Darstellung nahe liegender und bekannter mechanischer Anlagenteile verzichtet wurde. Zur Darstellung möglicher Varianten eines gebauten Pressengestells 21 weist die Pressvorrichtung 12 auf der linken Seite kein eigenes oberes Querhaupt 8 auf, wie es in der rechten Darstellung gezeigt ist. Mit Hilfe entsprechender Lager kann die Achse 16 der Walze 5 die Funktion des oberen Querhauptes 8 übernehmen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen mehrteilige Pressenrahmen Verriegelungen bzw. Bolzen 15 auf, mit denen diese schnell zerlegt werden können. Dabei ist es hilfreich, wenn Teile des Pressengestells 21 Angriffsflächen 17 aufweisen, mit denen eine Hebevorrichtung, beispielsweise ein Kranhaken (nicht dargestellt) und/oder zumindest eine Gabelstaplergabel, mit einem Teil des Pressengestells 21 wirkverbunden wird und zumindest diesen Teil aus der Pelletierpresse 3 einfach entfernen oder auch einbringen kann. Mit Bezug auf die Fig. 3 bis 5 wird nun die Zuführung von Biomasse 1 auf die
Abrollfläche 19 der Flachmatrize 4 im Detail beschrieben.
Die Fig. 3 stellt eine seitliche Ansicht einer Pelletierpresse 3 dar, wie beispielsweise der ausschnittsweise in den Fig. 1 und 2 dargestellten Pelletierpresse 3. Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf die Verteilervorrichtung zur Verteilung der Biomasse 1 auf die einzelnen Pressvorrichtungen 12.
Wie in der Fig. 3 und 4 dargestellt, wird Biomasse 1 der Pelletierpresse vertikal von oben zugeführt, um auf eine Verteilervorrichtung zu treffen, die einen Verteilerkonus 31 und einen unterhalb des Verteilerkonus 31 angeordneten Verteilerring 34 aufweist. Die Biomasse 1 wird dabei von dem Verteilerkonus 31 verteilt, um im Wesentlichen um den Umfang des Verteilerkonus 31 verteilt auf den darunter angeordneten Verteilerring 34 aufzutreffen. Zwischen dem Verteilerring 34 und dem Verteilerkonus 31 ist eine Schaberanordnung 32 angeordnet, die mit einem oder mehreren Schabern 33 versehen ist, der bzw. die sich in radialer Richtung zumindest über einen Teil des Verteilerrings 34 erstrecken. Es sind weiter Antriebsmittel (nicht dargestellt) vorgesehen, um die Schaberanordnung 32 in Drehung zu versetzen, so dass der zumindest eine Schaber 33 über den Verteilerring 34 streift.
Mit Bezug auf die Fig. 4, die eine Draufsicht auf die Pelletierpresse der Fig. 3 darstellt, sind Öffnungen 35 dargestellt, die in dem Verteilerring 34 ausgebildet sind, so dass Biomasse 1 durch die Öffnungen 35 hindurch in darunter angeordneten
Dosiervorrichtungen 36 gelangen kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Öffnungen 35 verschließbar ausgeführt sind, um den Strom von Biomasse 1 in einen unter der verschlossenen Öffnung 35 liegende Dosiervorrichtung 36 zu unterbrechen, beispielsweise wenn eine Pressvorrichtung 12 außer Funktion ist oder nicht benötigt wird. Es ist bevorzugt, dass Wandungen 48 vorgesehen sind, welche die Oberfläche des Verteilerrings 34 in radialer Richtung nach außen und nach innen (nicht dargestellt) begrenzen, so dass eine Art kreisringförmige Wanne gebildet wird, in der die von dem Verteilerkonus 31 verteilten Partikel der Biomasse 1 aufgefangen und im Bereich des Verteilerrings 34 gehalten werden. Mit Bezug wieder auf die Fig. 3 ist zu erkennen, dass im Bereich unterhalb der Verteilervorrichtung und oberhalb der Flachmatrize 4 eine Mehrzahl von
Dosiervorrichtungen 36 und Fallschächten 40 angeordnet sind, wobei jeder Walze 5 respektive einer Pressvorrichtung 12 eine Dosiervorrichtung 36 und ein unter der Dosiervorrichtung 36 angeordneter und mit dieser verbundener Fallschacht 40 zugeordnet ist. Es kann so durch eine Dosiervorrichtung 36 kontinuierlich die für eine Walze 5 zur Verpressung bestimmte Menge an Biomasse 1 dosiert werden und über den Fallschacht 40 dieser einen Walze 5 zugeführt werden. Innerhalb der Dosiervorrichtungen 36 ist jeweils eine Walzenanordnung mit einer Mehrzahl von Walzen 38 angeordnet, die dazu dienen, die Biomasse 1 zu dosieren, sowie vorzugsweise auch dazu dienen können, die Biomasse 1 zu zerkleinern und/oder aufzulösen. Zu diesem Zweck können die Walzen 38 beispielsweise als Speichenwalzen oder als Messerwalzen ausgebildet sein. Die Walzen können auch als Walzen 38 ausgebildet sein, auf deren Umfangsflächen in regelmäßigen Mustern Vorsprünge und/oder Vertiefungen, insbesondere in Rauten- und/oder Diamantform, ausgebildet sind.
In der Dosiervorrichtung 36 ist oberhalb der Walzenanordnung ein Speicherraum 37 ausgebildet. Biomasse 1 , die durch eine Öffnung 35 aus dem Verteilerring 34 fällt, gelangt in den Speicherraum 37 und kann sich dort ansammeln, bevor die Biomasse 1 durch die Walzen 38 aus dem Speicherraum 37 ausgetragen, dosiert und in den Fallschacht 40 ausgetragen wird. Der Speicherraum 37 dient so als ein Puffer für Biomasse 1 , so dass die Dosiervorrichtung 36 von der Zufuhr von Biomasse 1 durch die Verteilervorrichtung entkoppelt wird und einen steten, gleichmäßigen Strom von Biomasse 1 dosieren und in den Fallschacht 40 austragen kann.
Der Speicherraum 37 und/oder der Bereich der Verteilervorrichtung und/oder im Fallschacht 40 können Mittel zur Konditionierung der Biomasse 1 vorgesehen sein, wie Befeuchtung, Bedampfung, Erwärmung, Inertisierung.
Die Fallschächte 40 sind vorzugsweise mit einem oberen Fallschachtabschnitt 41 und einem unteren Fallschachtabschnitt 42 ausgebildet. Am unteren Ende des unteren Fallschachtabschnitts 42 ist eine von einer unteren Auslasskante 46 begrenzte Auslassöffnung 45 ausgebildet, durch die Biomasse 1 , die durch den Fallschacht 40 strömt, zur Ablage auf der Abrollfläche 19 ausgegeben wird. Der Bereich der Ablage der Biomasse 1 auf der Abrollfläche 19 in Bewegungsrichtung 47 der Flachmatrize 4 vor einer zugeordneten Walze 5 ist in größerem Detail in der Fig. 5 dargestellt. Wie in der Fig. 5 zu erkennen, ist die untere Auslasskante 46 in einer Höhe h über der Flachmatrize 4 angeordnet. Die untere Auslasskante 46 kann so gleichzeitig zum Nivellieren von Resten von Biomasse 1 dienen, die sich noch auf der Abrollfläche 19 befinden. Die Höhe h kann dabei beispielsweise als ein Vielfaches der Pressspalthöhe zwischen der Walze 5 und der Abrollfläche 19 ausgelegt sein, wie etwa kleiner als das 2,0-fache, kleiner als das 1 ,5-fache oder kleiner als das 1.0-fache der Pressspalthöhe. Die Höhe h kann auch Null sein, so dass die untere Auslasskante 46 direkt auf oder unmittelbar über der Abrollfläche 19 streift und so verbliebene Reste von Biomasse 1 auf der Abrollfläche abstreift und entfernt. Die abgestreifte Biomasse 1 kann dabei zur Verteilervorrichtung zurückgeführt werden, um erneut dosiert einer der Walzen 5 zugeführt zu werden. Bevorzugt weist die Auslasseinheit 46 entgegen der Bewegungsrichtung 47 einen schrägen Aufbau auf, um den„Abräumeffekt" von der Flachmatrize 4 zu verbessern.
Wie in der Fig. 5 weiter gezeigt, kann die untere Auslasskante 46 in unmittelbarer Nähe des Pressspalts angeordnet sein, beispielsweise in dem die Auslasskante 46 im Bereich liegt zwischen dem Pressspalt und einer Senkrechten S, welche die
zugeordnete Walze 5 tangiert.
Der zweite Fallschachtabschnitt 42 weist, bevorzugt zwei bogenförmig gekrümmte,
Wandungen 43, 44 auf, welche den zweiten Fallschachtabschnitt 42 auf der der Walze 5 zugewandten Seite und auf der der Walze 5 abgewandten Seite begrenzen, so dass sich ein horizontaler Querschnitt des unteren Fallschachtabschnitts 42 in Fallrichtung der Partikel der Biomasse 1 verjüngt.
Bevorzugt ist die bogenförmig gekrümmte Wandung 43 an der unteren Auslasskante 46 so gekrümmt, dass eine daran angelegte Tangente T einen Winkel α mit der Abrollfläche 19 der Flachmatrize 4 annimmt, der zwischen 20° und 55°, bevorzugt zwischen 30° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 32° und 40° liegt. Insbesondere kann der Winkel a, sowie die Fallhöhe eines jeweiligen Fallschachtes 40, so bemessen sein, dass aus der Auslassöffnung 45 austretenden Partikel der Biomasse 1 eine horizontale Geschwindigkeit haben, die zwischen 80 und 120%, bevorzugt zwischen 90% und 1 10%, insbesondere etwa 100% der Geschwindigkeit der Abrollfläche 19, respektive der Flachmatrize 4, ist, mit der diese sich unter der Auslasskante 46 vorbei bewegt. 1453
Bezugszeichenliste: P1453
1 Biomasse 31 Verteilerkonus
2 Verdichtungsraum 32 Schaberanordnung
3 Pelletierpresse 25 33 Schaber
4 Flachmatrize 34 Verteilerring
5 Walze 35 Öffnungen
6 Zuglasche 36 Dosiervorrichtung
7 Querhaupt unten 37 Speicherraum
8 Querhaupt oben 30 38 Walzen
9 Lager 40 Fallschacht
10 Pellets 41 Fallschachtabschnitt oben
1 1 Seitenwand 42 Fallschachtabschnitt unten
12 Pressvorrichtung 43 Wandung
13 Bohrungen 35 44 Wandung
14 Fundament 45 Auslassöffnung
15 Bolzen 46 Auslasskante
16 Achse 47 Bewegungsrichtung
17 Angriffsfläche 48 Wandung
19 Abrollfläche 40 h Höhe
21 Pressengestell S Senkrechte
27 Antrieb α Winkel

Claims

Patentansprüche
Pelletierpresse (3) zur Herstellung von Pellets (10) aus zu verpressendem Material, vorzugsweise aus Biomasse (1) zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei diese Biomasse (1) aus Zellulose- und/oder
lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, wobei die Pelletierpresse (3) eine Flachmatrize (4) und eine Mehrzahl von auf der Flachmatrize (4) abrollenden Walzen (5) aufweist, um die Biomasse (1) durch in der Flachmatrize (4) ausgebildete Bohrungen (13) zu Pellets (10) zu
verpressen, dadurch geken nzeichnet, dass
für jede der Walzen (5) jeweils eine Dosiervorrichtung (36) und ein sich an die Dosiervorrichtung (36) anschließender Fallschacht (40) vorgesehen ist, zur Dosierung und zur Zuführung von Biomasse (1) auf einen Bereich der
Flachmatrize (4), der in Bewegungsrichtung (47) der Flachmatrize (4) vor der betreffenden Walze (5) liegt, und dass
eine Verteilervorrichtung vorgesehen ist, zum Verteilen von Biomasse (1), das der Pelletierpresse (3) zugeführt wird, und zum Zuleiten der Biomasse (1 ) zu den Dosiervorrichtungen (36).
Pelletierpresse (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Verteilervorrichtung einen Verteilerkonus (31) und einen unterhalb des Verteilerkonus (31) angeordneten Verteilerring (34) aufweist, wobei in dem Verteilerring (34) eine Mehrzahl von Öffnungen (35) ausgebildet sind, wobei jede Öffnung (35) so angeordnet und ausgebildet ist, um Partikeln der
Biomasse (1) das Passieren durch die Öffnungen (35) hindurch in eine unter der Öffnung (34) angeordnete Dosiervorrichtung (36) zu erlauben.
Pelletierpresse (3) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass zwischen dem Verteilerkonus (31) und dem Verteilerring (34) eine Schaberanordnung (32) angeordnet ist, mit zumindest einem Schaber (33), der sich in radialer Richtung zumindest über einen Teil des Verteilerrings (34) erstreckt, wobei weiter Antriebsmittel bereitgestellt sind, um die
Schaberanordnung (32) drehend anzutreiben, so dass der zumindest eine Schaber (33) über den Verteilerring (34) streift.
4. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeich net, dass die Öffnungen (35) verschließbar sind.
5. Pelletierpresse (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer jeweiligen
Dosiervorrichtung (36) eine Walzenanordnung mit einer Mehrzahl von Walzen (38) angeordnet ist, zum Dosieren der Biomasse (1).
6. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Walzen (38) weiter so eingerichtet und ausgebildet sind, die Biomasse (1) zu zerkleinern und/oder aufzulösen.
7. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Walzen (38) als Speichenwalzen, als Messerwalzen oder als Walzen ausgebildet sein, auf deren Umfangsflächen in regelmäßigen Mustern
Vorsprünge und/oder Vertiefungen, insbesondere in Rautenform, ausgebildet sind.
8. Pelletierpresse (3) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h
gekennzeich net, dass oberhalb der Walzenanordnung in der
Dosiervorrichtung (36) ein Speicherraum (37) ausgebildet ist, um Biomasse (1), die durch eine Öffnung (35), die der Dosiervorrichtung (36) zugeordnet ist, aufzunehmen und temporär zu speichern.
9. Pelletierpresse (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fallschächte (40) jeweils eine Auslassöffnung (45) aufweisen, die von einer unteren Auslasskante (46) begrenzt ist.
10. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die untere Auslasskante (46) in einer Höhe (h) über der Flachmatrize (4) angeordnet ist, wobei die Höhe (h) geringer als das 2-fache, bevorzugt geringer als das 1 ,5fache, besonders bevorzugt geringer als das 1 ,0fache der
Pressspalthöhe ist.
11. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe h = 0 ist.
12. Pelletierpresse (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch
gekennzeich net, dass die untere Auslasskante (46) so angeordnet ist, dass sie in einem Bereich liegt zwischen dem Pressspalt, der zwischen der zugeordneten Walze (5) und der Flachmatrize (4) gebildet ist, und einer
Senkrechten (S), welche die zugeordnete Walze (5) tangiert.
13. Pelletierpresse (3) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, d a d u r c h
gekennzeich net, dass die Fallschächte (40) jeweils einen ersten Fallschachtabschnitt (41) und einen zweiten Fallschachtabschnitt (42) aufweisen, wobei der zweite Fallschachtabschnitt (42) auf seiner von der zugeordneten Walze (5) abgewandten Seite durch eine bogenförmig
gekrümmte Wandung (43) begrenzt ist, wobei die untere Auslasskante (46) durch ein unteres Ende des zweiten Fallschachtabschnitts (42) definiert wird.
14. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Fallschachtabschnitt (42) auf seiner der zugeordneten Walze (5) zugewandten Seite durch eine bogenförmig gekrümmte Wandung (44) begrenzt ist, so dass sich ein horizontaler Querschnitt des unteren
Fallschachtabschnitts (42) in Fallrichtung der Partikel der Biomasse (1) verjüngt.
15. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch
gekennzeich net, dass die bogenförmig gekrümmte Wandung (43) im Bereich der unteren Auslasskante (43) so gekrümmt ist, dass eine Tangente (T) an die gekrümmte Wandung (43) im Bereich der unteren Auslasskante (43) einen Winkel α mit der Abrollfläche (19) der Flachmatrize (4) annimmt, wobei der Winkel α zwischen 20° und 55°, bevorzugt zwischen 30° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 32° und 40° liegt.
16. Pelletierpresse (3) nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeich net, dass die Fallschächte (40) eine Höhe und einen Winkel α aufweisen, die so bemessen sind, dass die aus dem aus der jeweiligen Auslassöffnung (45) austretenden Partikel der Biomasse (1) eine Geschwindigkeitskomponente in horizontaler Richtung aufweisen, die im Mittel einen Wert annimmt, der in einem Bereich zwischen 80% und 120%, bevorzugt zwischen 90% und 110%, insbesondere etwa 100% der Geschwindigkeit der Abrollfläche (19) liegt.
17. Pelletierpresse (3) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dad urch
gekennzeich net, dass weiter Mittel vorgesehen sind, um die
Fallschächte (40) und/oder die Verteilervorrichtung, insbesondere den
Verteilerkonus (31) und/oder den Verteilerring (34) in Vibration zu versetzen.
18. Verfahren zur Herstellung von Pellets (10) aus zu verpressendem Material, vorzugsweise aus Biomasse (1) zur Verwendung als Brennmaterial in
Feuerstellen, wobei die Biomasse (1) aus Zellulose- und/oder
lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht, wobei die Pelletierpresse (3) eine Flachmatrize (4) und eine Mehrzahl von auf der Flachmatrize (4) abrollenden Walzen (5) aufweist, in der die Biomasse (1) durch in der Flachmatrize (4) ausgebildete Bohrungen (13) zu Pellets (10) verpresst werden, dadurch gekennzeichnet, dass
die Biomasse (1 ) über eine Verteilvorrichtung auf die Anzahl der Walzen (5) aufgeteilt und jeweils einer Dosiervorrichtung (36) zugeführt wird,
die Dosiervorrichtung (36) die Biomasse (1) dosiert in einen Fallschacht (40) überführt und die Biomasse (1) in dem Fallschacht (40) auf einen Bereich der Flachmatrize (4) zugeführt wird, der in Bewegungsrichtung (47) der
Flachmatrize (4) vor der betreffenden Walze (5) liegt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dad urch gekennzeichnet, dass
die Biomasse (10) durch die Dosiervorrichtung (36) in einem Zwischenraum (37) zwischengespeichert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dad urch gekennzeichnet, dass die Biomasse (1) mit einer Geschwindigkeitskomponente in horizontaler Richtung aus dem Fallschacht (40) der Flachmatrize (4) übergeben wird, die im Mittel einen Wert annimmt, der in einem Bereich zwischen 80% und 120%, bevorzugt zwischen 90% und 1 10%, insbesondere etwa 100% der Geschwindigkeit der Abrollfläche (19) liegt.
PCT/EP2014/059219 2013-05-06 2014-05-06 Pelletierpresse und verfahren zur herstellung von pellets Ceased WO2014180835A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310104632 DE102013104632A1 (de) 2013-05-06 2013-05-06 Pelletierpresse und Verfahren zur Herstellung von Pellets
DE102013104632.0 2013-05-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014180835A1 true WO2014180835A1 (de) 2014-11-13

Family

ID=50678198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/059219 Ceased WO2014180835A1 (de) 2013-05-06 2014-05-06 Pelletierpresse und verfahren zur herstellung von pellets

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013104632A1 (de)
WO (1) WO2014180835A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR891152A (fr) * 1942-07-10 1944-02-29 Olier Sa Ets A Machine à agglomérer
DE2920392A1 (de) * 1979-05-19 1980-11-27 Steag Ag Strangpresse zur herstellung von agglomeraten aus feinkoerniger kohle als einsatzbrennstoff fuer festbettreaktoren, insbesondere druckgasgeneratoren
CS210339B1 (cs) * 1979-02-05 1982-01-29 Ludvik Budicek Zařízení k plnění tvarovacích lisů
EP0391497A1 (de) * 1989-04-05 1990-10-10 Coöperatieve Landbouwbank Meppel B.A. Verfahren zum Herstellen von tierischen Futterflocken und Vorrichtung zur Durchführung des besagten Verfahrens
US5277572A (en) 1992-05-12 1994-01-11 Montcalm Fibre Corporation Densifier for densifying coated paper
EP2241434A2 (de) 2009-04-13 2010-10-20 Dieffenbacher GmbH + Co. KG Verfahren und Anlage zur Herstellung von Pellets aus Biomasse in einer Pelletiermasse zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen
DE102009051481A1 (de) 2009-10-30 2011-05-05 Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR891152A (fr) * 1942-07-10 1944-02-29 Olier Sa Ets A Machine à agglomérer
CS210339B1 (cs) * 1979-02-05 1982-01-29 Ludvik Budicek Zařízení k plnění tvarovacích lisů
DE2920392A1 (de) * 1979-05-19 1980-11-27 Steag Ag Strangpresse zur herstellung von agglomeraten aus feinkoerniger kohle als einsatzbrennstoff fuer festbettreaktoren, insbesondere druckgasgeneratoren
EP0391497A1 (de) * 1989-04-05 1990-10-10 Coöperatieve Landbouwbank Meppel B.A. Verfahren zum Herstellen von tierischen Futterflocken und Vorrichtung zur Durchführung des besagten Verfahrens
US5277572A (en) 1992-05-12 1994-01-11 Montcalm Fibre Corporation Densifier for densifying coated paper
EP2241434A2 (de) 2009-04-13 2010-10-20 Dieffenbacher GmbH + Co. KG Verfahren und Anlage zur Herstellung von Pellets aus Biomasse in einer Pelletiermasse zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen
DE102009051481A1 (de) 2009-10-30 2011-05-05 Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013104632A1 (de) 2014-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112016000134T5 (de) Eine Art von Biomasse-Pelletmaschine
EP0143414B2 (de) Pelletiermaschine
DE102007049947A1 (de) Verfahren, Streukopf und Anlage zur Herstellung einer Streugutmatte aus orientiert gestreuten Spanschichten im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten
WO2014131657A1 (de) Pelletier- oder granuliervorrichtung
DE102009051481A1 (de) Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets
EP2241434A2 (de) Verfahren und Anlage zur Herstellung von Pellets aus Biomasse in einer Pelletiermasse zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen
EP1938934B1 (de) Verfahren und Formstation zur Bildung einer Streugutmatte im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten
EP2125312B1 (de) Streugutanlage
DE102008048947A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Aussortieren von Fremdkörpern, insbesondere Leimklumpen, und eine Anlage zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten mit einer solchen Vorrichtung
DE102011076655A1 (de) Verfahren und Anlage zur Herstellung von Werkstoffplatten, wie Span, Schnitzel-, Faser- oder ähnlichen Holzwerkstoffplatten sowie Kunststoffplatten und eine Vorrichtung zur Verdichtung der Schmalseiten einer Pressgutmatte
DE102009016470A1 (de) Verfahren und Anlage zur Herstellung von Pellets aus Biomasse in einer Pelletierpresse zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen
DE4345567B4 (de) Streumaschine zum Streuen von beleimtem Streugut zu Streugutmatten in einer Anlage zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten
DE69705615T2 (de) Nassmahlverfahren und mühle zur durchführung des verfahrens
DE2448092A1 (de) Zerkleinerer zum aufbereiten von duennwandigem schrott
EP1442855A2 (de) Vorrichtung zum Streuen von Streugut auf eine kontinuierlich bewegte Unterlage sowie Bunker für das Streugut
DE1577229A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Pressballen
CH707659A1 (de) Kollerverdichtervorrichtung.
DE3228517A1 (de) Verdichtungssystem zum zusammenpressen und verdichten von pulverisierten abfallstoffen in brennstoffwuerfel
EP1810805B1 (de) Verfahren und Formstation zur Bildung einer Streugutmatte im Zuge der Herstellung von Werkstoffplatten
DE102013104632A1 (de) Pelletierpresse und Verfahren zur Herstellung von Pellets
DE202013101961U1 (de) Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets
DE2406771C3 (de) Vorrichtung zum trockenen Zerfasern von Ballen aus gepreßten Faserstoffen
WO2011009636A1 (de) Verfahren und anlage zur herstellung von pellets aus biomasse in einer pelletierpresse zur verwendung als brennmaterial in feuerstellen
WO2011038919A1 (de) Pelletierpresse zur herstellung von pellets
DE202013101963U1 (de) Pelletierpresse zur Herstellung von Pellets

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14721872

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14721872

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1