Contract: 21049/14.09.2007
PROMOVAREA UNEI
TEHNOLOGII DE EXTRAGERE A ULEIURILOR VEGETALE, SURSĂ ENERGETICĂ
CURATĂ DE PROTECŢIE A MEDIULUI ŞI DE REDUCERE A EMISIILOR DE
GAZE ÎN URMA UTILIZĂRII ÎN FERMELE AGRICOLE
PARTENERI
P 1. P1 - UNIVERSITATEA
POLITEHNICA Bucureşti, cu sediul în Bucuresti, Splaiul Independenţei nr 313, Sector 1,
Cod poştal, 060042, tel: 4029461, fax: 4115365
Responsabil de proiect prof. dr.ing.ION Constantin,
tel. 4029250, Fax: 4115365, ion@cat.mec.pub.ro.
P2 - INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE – DEZVOLTARE PENTRU
OPTO ELECTRONICA Filiala INSTITUTUL DE CERCETARE PENTRU HIDRAULICA SI
PNEUMATICA Bucuresti, cu sediul în
Bucuresti, Cod 040557, tel: 3363990,fax: 3373040, e-mail: iph@fluidas.ro,
Responsabil de proiect: ing. DUMITRESCU
Liliana, tel. 3363990, Fax: 3373040, email: iph@fluidas.ro.
P3 - UNIVERSITATEA DE
STIINTE AGRONOMICE SI MEDICINA VETERINARA, cu sediul în Bucuresti,
B-dul Mărăşti nr.59, Sector 1, Cod poştal 011464, tel: 021.224.25.76, fax:
021.224.28.15;
Responsabil
de proiect Lector Dr.ing. DOBRE Paul, tel. 3182266, Fax: 2182888, email:
pauldobre532@yahoo.com.
ETAPE/ACTIVITATI/OBIECTIVE
Obiectivul principal al proiectului este elaborarea
documentaţiei de execuţie şi realizarea unei instalaţii de
obţinere a uleiurilor vegetale ce poate asigura necesarul de
carburanţi pentru o fermă de dimensiune medie.
Obiectivele subsidiare ale proiectului sunt:
-
Creşterea
competitivităţii CD a partenerilor din consorţiu în domeniul
energiilor neconvenţionale cu subdomeniile: agricultură, ecologie,
protecţia mediului;
-
Concretizarea cercetărilor
în tehnologii noi de rezolvare a unor probleme complexe de obţinere
de surse energetice curate de
protecţie a mediului şi de reducere a emisiilor de gaze în urma
utilizării;
Obiectivele măsurabile sunt:
-
În anul 2007: Studiu documentar;
-
În anul 2008: Elaborare documentaţie de execuţie Model
funcţional;
-
In anul 2009: Model funcţional, raport de experimentare model
funcţional;
-
In anul 2010: Raport de demonstrare, studiu de fezabilitate, cerere de
brevet (brevete) de invenţie notificată, documentaţie de
execuţie instalaţie pilot, instalaţie pilot, raport de experimentare
instalaţie pilot, materiale de informare, lucrări
ştiinţifice şi simpozioane interne şi internaţionale.
detalierea
activităţilor în corelaţie cu obiectivele propuse;
Pentru implementarea
planului de realizare a proiectului sunt prevăzute 6 (şase) etape .
Etapa
I: Studiu documentar privind fundamentarea unei noi
tehnologii de extragere a uleiurilor vegetale în vederea obţinerii
combustibilului tip “biodiesel” conţine o activitate de cercetare
aplicativă.
Obiectivul
etapei este realizarea activităţii I.1. (A 2.1)
In
acest scop colectivul de lucru al coordonatorului INMA Bucureşti în
colaborare cu colectivele de lucru ale partenerilor de proiect: UP
Bucureşti. INOE-IHP 2000 Bucureşti şi USAMV Bucureşti, au
elaborat studiul de documentar privind determinarea necesarului de
carburanţi pentru o fermă medie (600 ha) şi alegerea tehnologiei
optime pentru o instalaţie de extragere la rece a uleiurilor vegetale care
să deserveasca această fermă.
Etapa II: Elaborare
documentaţie de execuţie instalaţie (model funcţional) extracţie uleiuri vegetale.
Obiectivul
etapei este realizarea activităţii II.1. (A 2.4)
Va fi elaborată documentaţia de
execuţie a instalaţiei (modelului funcţional şi schema de principiu
cu încorporarea echipamentelor procurate din comert: pompe, racorduri,
conectori, robinete, filtru cu plăci etc.
Etapa III. Realizare model funcţional;
Obiectivul
etapei este realizarea activităţii III.1. (A 2.5)
In conformitate cu documentaţia de
execuţie se va realiza modelul funcţional al Instalaţiei de
extragere a uleiurilor vegetale.
Etapa IV. Experimentare model
funcţional;
Obiectivul
etapei este realizarea activităţii IV.1. (A 2.6)
Experimentarea va
fi efectuată în două etape: Experimentare în condiţii de
laborator şi Experimentare în condiţii de exploatare. Se va
urmării şi se va face
compararea între parametri prezentaţi în documentaţia de
execuţie şi cei reali de la experimentări. Experimentările
se vor face după proceduri generale şi specifice de lucru.
Etapa V.
Obiectivul
etapei este realizarea activităţilor: V.1. (A 2.7), V.2. (B1), V.3
(A3.1)
Demonstrare funcţionalitate model
funcţional; Identificarea şi atribuirea drepturilor de proprietate
intelectuală, elaborare documentaţie de analiză
tehnico-economică; Se va face o demonstrare a
funcţionalităţii instalaţiei de extragere uleiuri vegetale,
la care vor fi invitaţi şi factori interesaţi: cadre
universitare, cercetători ştiiţifici, executanţi şi
utilizatori. Vor fi identificate toate ideile noi ce au fost aplicate şi
vor fi protejate
Etapa VI.
Obiectivul
etapei este realizarea activităţii VI.1. (A 3.4), VI.2. (A3.5),
VI.3. (A 3.6), VI.4 (B.2)
Definitivare documentaţie de
execuţie necesară transformare model funcţional în instalaţie pilot, realizare şi
experimentare instalaţie pilot; Diseminare pe scară largă a
rezultatelor; Participare la
manifestări tehnico-ştiinţifice În urma observaţiilor din raportul de experimentare
al modelului funcţional, se vor face modificările necesare atât în
documentaţia de execuţie cât şi pe model obţînându-se o
instalaţie pilot ce va fi
experimentată şi va fi întocmit raportul de experimentare.
Rezultatele obţinute vor fi prezentate în reviste de specialitate. Va fi
organizată o manifestare tehnico-ştiinţifică cu participare
internaţională sau vom participa la o manifestare
ştiinţifică în străinătate unde vor fi prezentate
rezultatele realizate cu instalaţia de extragere a uleiurilor vegetale
obţinută.
REZUMATUL PROIECTULUI
În România s-a produs o
creştere record a emisiilor de gaze cu efect de seră, ceea ce a dus
la clasarea pe locul 5 în topul ţărilor europene care
distrug stratul de ozon. Statistica aparţine Agenţiei Europene de
mediu, care a monitorizat emisiile de gaze cu efect de seră de pe
condiment în perioada 1990-2004. Cea mai rapidă creştere a emisiilor
de gaze cu efect de seră s-a înregistrat în Luxemburg, 156%. Irlanda, Cehia şi Portugalia ocupă
poziţiile imediat următoare, cu 140%, 107% şi respectiv, 97%.
România, pe locul al cincilea, a eliberat în atmosferă, în perioada
monitorizată, gaze cu efect de seră în creştere cu 95%. La polul opus, Lituania, Bulgaria, şi
Estonia, au înregistrat performanţe pozitive, între 1990 şi 2004,
reducându-şi emisiile cu 33%, 32%, respectiv, 20%. Sectorul
transporturilor este principalul vinovat de evoluţia nedorită a
emisiilor.

Fig. 1 Schema
propusă pentru extragerea uleiurilor vegetale
Prin tema propusă se
urmăreşte obţinerea unei instalaţii de obţinere a
uleiurilor vegetale destinate folosirii lor în alimentarea motoarelor de la
tractoare si alte maşini autopropulsate din fermele agricole.
Instalaţia va avea
componebţa conform schemei din fig.1
Funcţionare
Amestecul de seminţe este introdus în buncărul
de alimentare poz. 1 de unde sunt preluate de una din ramurile active ale
elevatorului dublu cu cupe, poz. 2. Acesta le ridica până la locul de alimentare a
precurăţitorului 3.
Precurăţitorul
este alimentat pe la unul din capete.
Produsele grosiere rămân pe
suprafaţă sitei şi sunt eliminate pe la celălalt capăt
al sitei ca refuz.
Produsul ce trece prin sita
(cernutul) este preluat de cea de-a două ramură activă a elevatorului
cu cupe si este trecut prin separatorul magnetic unde impurităţile
magnetice sunt reţinute de magneţii permanenţi ai separatorului.
Seminţele curate sunt
introduse în preîncălzitor, unde sunt preîncălzite înainte de a fi
introduse la presare.
Aerul cald necesar preincălzirii este
aspirat de ventilatorul centrifugal poz.7 din caseta în care sunt evacuaţi
peleţii, trece prin serpentina din carcasa preîncălzitorului unde
cedează o parte din căldură seminţelor.
Seminţele
preîncălzite vor trece la faza de presare în presa poz. 8.
Reglarea
alimentării presei este asigurată cu ajutorul unui sibăr. Din
camera de alimentare a presei, seminţele sunt preluate de melc si de aici
încolo începe procesul de presare.
Cu cât seminţele înaintează mai
mult, cu atât procesul de presare este mai întens.
Cu cât spaţiul dintre rotor (melc)
şi stator (sita cu bare) este mai mic procesul de presare are loc mai
mult.
La capătul axului pe care este montat
melcul se află o placă cu orificii prin care sunt eliminaţi peleţii.
Uleiul rezultat în urma procesului de presare
trece printre barele sitei şi cade în tancul de ulei brut. Peleţii
sunt eliminaţi pe la capătul melcului, cad în caseta de evacuare
peleţi de unde sunt depozitati.
Uleiul din tancul de ulei brut este preluat de pompa
centrifugală de transvazare poz. 9 şi trimis la vasele de
decantare-sedimentare poz.10.
Partea mai grea se
va decanta la fundul vaselor. Partea mai curată si mai uşoară va
rămâne la partea superioară unde printr-un preaplin va trece dintr-un
vas în altul, din ultimul trecând în vasul tampon de ulei decantat poz.12.
De aici cu
ajutorul unei pompe centrifugale este preluat si trimis la filtrare în filtrul
cu plăci poz.13. Aici, în urma filtrării, produsul grosier va
rămâne pe pânza, iar uleiul pur va cădea în tancul pentru produs
filtrat, de unde este preluat şi trimis la depozitare.
REZULTATE
Rezultatele
lucrărilor
de C-D efectuate se vor valorifica prin implementarea tehnologiei şi a
instalaţiei de obţinere a uleiurilor vegetale în fermele agricole de
medie capacitate, fapt ce va conduce prin utilizarea acestor uleiuri la
asigurarea unui mediu înconjurător sănătos, păstrarea
calităţii solului, aerului, vegetaţiei de calitate.
Principalele grupuri ţintă cărora le
sunt adresate rezultatele proiectului sunt societăţile agricole din
România care vor asimila tehnologia propusă, agenţi economici
constructori de utilaje specifice industriei alimentare şi în special
obţinerii uleiurilor vegetale. Rezultatele care nu generează drepturi
de proprietate intelectuală sunt diseminate pe scară largă.
Drepturile de proprietate intelectuală generate de rezultatele proiectului
sunt alocate în întregime consorţiului constituit cu păstrarea
paternităţii personalului implicat.
DISEMINAREA REZULTATELOR
Partenerii
implicaţi în proiect vor elabora materiale de informare profesionale care
vor fi diseminate pe scară largă pe pagina web, cu ocazia
organizării unui workshop, odată cu efectuarea demonstraţiei, cu
ocazia publicării diverselor articole în reviste de specialitate sau prin
participarea cu lucrări la simpozioane interne sau internaţionale.
Etapa
II: A fost
realizată documentaţia de execuţie pentru Modelul
funcţional al Instalaţiei de obţinere uleiuri vegetale. Instalaţia
constă din trei module distincte: modulul de pregătire
sămânţă şi modulul obţinere uleiuri vegetale.
Modul
pregătire sămânţă Este utilizat la eliminarea
impurităţilor din masa de seminţe, seminţe folosite la
extragerea uleiurilor vegetale.
Modulul de
pregătire sămânţă este parte componentă a
Instalaţiei folosite la obţinerea uleiurilor vegetale şi este compus din următoarele
echipamente tehnice:
- Elevator dublu
ED 80 -0;
- Transportor
elicoidal orizontal TEO 160M -0;
- Buncăr
alimentare BA-0;
- Buncăr
tampon BT- 0;
- Transportor elicoidal
înclinat TEI 110-0;
- Selector rotativ SR 1630-0;
- Separator
magnetic vertical ř100.
Modulul obţinere uleiuri
vegetale constă din urmatoarele componente principale:

Fig. 1 Modul obţinere
uleiuri vegetale
- Presa de extragere uleiuri este echipamentul tehnic principal de extracţie a uleiului şi
constă dintr-un cadru pe care se
află organele de presare (melc cu pas variabil, dispozitiv eliminare
peleţi), organele de acţionare (motor electric, reductor, cuplaj cu
gheare ), pâlnie de alimentare, pâlnie de evacuare şi organele de protecţie
(apărătoare cuplaj cu gheare, apărători melc
extracţie: două laterale, două de capăt şi una superioară).
Melcul fiind cu pas variabil,
fiecare pas reprezintă un segment.
Sfârşitul celui din
faţă coincide cu începutul pasului următor.

Fig.
2 Presa de ulei PU 50 (Vedere din profil)
-
Capacitate
prelucrare a presei
……………………...............150 kg/h
-
Cantitate ulei
obţinut...........................………………..……..40-45 l/h
-
Grosimea
plăcuţelor de reglaj …….…………………… …0.1-0.8 mm
-
Numărul de
segmente de presare……………………………...…..3
-
Numul de pasaje de
presare……………………………………….5
funcţie de
produsul de presat
-
Numărul de
bare pe un segment
presare (sită)………………34 buc
Caracteristici principale:
-
Capacitate totală jgheab l 1850
-
Capacitate utila jgheab l 1300
-
Putere instalată kW 1,5
-
Turaţie rot/min 30,48
-
Dimensiuni gabarit: lungime mm 3100
Lăţime mm 1600
Înălţime mm 1040
Caracteristici
tehnice:
Capacitate
totală m3 3
Capacitate
utilă m3 2,4
-
Dimensiuni gabarit: lungime mm 1600
Lăţime mm 1600
Înălţime mm 2500
-
Diametrul spirei mm 103,6

Funcţionare
Produsul din buncărul intermediar este
preluat cu un transportor cu lanţ şi noduri cu ajutorul căruia
este introdus în buncărul de preîncălzire.
O parte din temperatura aerului cald care
trece prin serpentina, este transmisă seminţelor de plante
oleaginoase (rapiţă, floarea-soarelui, soia, ricin, in etc.), care se
vor preîncăzi ajutând la grăbirea procesului de presare.
Din buncărul de preîncălzire
seminţele prin intermediul a câte unui tul cilindric alimentează
alimentează cele trei prese cu seminţe. In funcţie de cantitatea
de seminţe ce urmează a fi prelucrată se foloseşte una saa
chiar toate cele 3 prese.
Odată seminţele ajunse în pâlnia de
alimentare a presei sunt preluate de segmentul de alimentare din camera de
alimentare.
Înainte de alimentarea presei este
obligatoriu ca aceasta să fie incălzită, în special capul de
extrudare. În acest sens presa va funcţiona în gol între 3 şi 5 ore
funcţie de temperatura mediului de lucru.
Funcţie de tipul de seminţe ce se
prelucrează s-a pregătit presa în sensul obţinerii reglajelor
specifice fiecărui tip de seminţe. Exemplu reglarea distanţei
dintre elementele de presare la rapiţă, echiparea cu
plăcuţe distanţiere de diverse grosimi este următoarea:
n segment I plăcuţe
de 0,80 mm;
n segment II plăcute
de 0,30 mm;
n
segment III plăcuţe
de 0,15 mm;
n
segment IV plăcuţe
de 0,15 mm;
n
segment V plăcuţe
de 0,10 mm
Seminţele
din camera de alimetare sunt preluate de melcul de alimentare şi introduce
în camera de presare.
Presarea
are loc gradual. In primul segment are loc are loc spargerea seminţelor
şi eliminarea unei părţi mai mici de ulei, iar în continuare are
loc mărunţirea şi chiar măcinarea seminţelor şi
eliminarea uleiului.
O
mică cantitate de ulei va rămâne în masa de şrot, cantitate ce
poate varia între 5-8%, funcţie de seminţele procesate şi de
reglajele efectaute.
Şrotul
este eliminat sub formă de peleţi (rapiţă, in) sau sub formă
de turte (soia, floarea soarelui). Se pot obţine şi numai sub
formă de peleţi dar cu asigurarea unui reglaj riguros. Avantajul
obţinerii sub formă de peleţi constă în aceea că este
mai simplu de depozitat şi mai usor de folosit drept combustibil.
În timpul utilizării presa va
funcţiona cu apărătotile laterare montate fiind eliminat
pericolul de împrăştiere a uleiului.
Din presă, uleiul este evacuat
printr-o pâlnie ce colectează uleiul din toate segmentele de presare
şi este introdus în colectorul de ulei.
Pentru a nu se depune pe pereţi
fosfolipidele (spuma din ulei) colectorul de ulei este prevăzut cu un
agitator care este acţionat de un motoreductor ce asigură o
frecvenţă de rotaţie de cca 20 rotaţii/minut.
Colectorul de ulei are o capacitate
aleasă astfel încât să asigure colectarea uleiului extras de 3 prese
în timp de 24 ore.
Din colectorul de ulei, prin racordurile
prevăzute la baza acestuia şi cu ajutorul unei pompe centrifugale
uleiul va fi transvazat în vasele de decantare-sedimentare.
Peleţii evacuaţi din capul de
extrudare al presei cad în colectorul de peleţi, de unde când acesta este
aproape plin aste golit, peleţii fiind colectaţi într-un loc special
amenajat.
Din camera de evacuare a peleţilor,
temperatura obţinută în urma procesării seminţelor este
preluată printr-un tub flexibil de plastic cu inserţie metalică
de un ventilator radial-axial şi trimisă la buncărul de
preîncălzire a seminţelor.
Etapa IV: Realizare
model funcţional-(Parţial II) Realizare
modul pregătire seminţe
-
Modulul de pregătire a seminţelor se
compune din:
-
transportor înclinat,
-
elevator cu cupe,
-
buncăr de alimentare,
-
transportor orizontal cu melc,
-
separator magnetic,
-
separator rotativ
-
buncăr intermediar.

Fig.
1 Modul obţinere uleiuri

Fig.2
Transportor înclinat Fig.3 Elevator cu cupe

Fig.4
Buncăr alimentare (stocare) Fig.5
Transportor orizontal

Fig.6 Separator
magnetic Fig.7 Separator rotativ
Tronson
I -–
este o construcţie metalică de formă cilindrică din ţeavă precizie înaltă.
Pentru asamblarea demontabilă cu şuruburi cu tronsonul II este
prevăzut la capăt cu flanşă fixată prin sudură pe
ţeavă. De asemenea pe acest tronson se găsesc şi
găurile de fixare ale lagărului superior, şi este sudată
şi o pâlnie de evacuare produs care se termină cu o ramă de
fixare prin şuruburi.
Tronson
II - - este
de asemenea o construcţie metalică de formă cilindrică cu lungimea de
Arbore
cu spiră – este
o construcţie metalică care are în
componenţă: un arbore ( subansamblu sudat realizat dintr-o
ţeavă şi o semibucşă) şi o spiră continuă care realizează deplasarea
produsului spre partea superioară a
transportorului de unde produsul este descărcat. Spira are diametrul
exterior de
Pâlnie
alimentare–este
o construcţie metalică sudată, cu posibilitatea de prindere prin
găuri pe tronsonul II al transportorului elicoidal. Această pâlnie
este prevăzută de asemenea şi cu găuri de fixare a
grătarului.
Carcasă
protecţie– este
o construcţie metalică
care are rolul de a proteja
lagărul inferior dar şi cel de sprijin pentru utilaj. Carcasa este prevăzută cu o
flanşă, prin intermediul căreia se prinde de tronsonul II al
transportorului.
Suport
motor electric– construcţie
sudată care se fixează prin intermediul unei plăcii de tronsonul
I. Pe acest suport sunt practicate 4 găuri alungite pentru fixarea
motorului electric, forma lor asigurând în plan orizontal alinierea organelor
aflate în lucru. De asemenea tot pe acest suport se găsesc şi
găurile pentru fixarea apărătorii utilajului.
Apărătoarea–
este
o construcţie metalică din tablă, sudată, care asigură protecţia
organelor aflate în mişcare ale transportorului elicoidal înclinat.
Această
apărătoare se fixează, prin 4 urechi, cu şuruburi de tronsonul
I al transportorului.
Grătarul – este o
construcţie metalică, alcătuită din mai multe platbande
sudate pe o ramă, ramă care poate fi fixată prin şuruburi
de pâlnia de alimentare.
Şibărul–
este
o construcţie sudată, formată dint-o placă şi un mâner.
Soluţia
constructivă adoptată permite
copierea formei părţii inferioare a pâlniei de alimentare, prin ridicarea şi coborârea în pâlnia de
alimentare. Acest şibăr
asigură reglarea capacităţii de transport a utilajului.
Dispozitivul de
fixare– este
o construcţie metalică care permite acţionarea
şibărului în pâlnia de alimentare. Ridicarea şi coborârea
şibărului este realizată de dispozitivul de fixare prin
intermediul unui şurub cu rozetă. Dispozitivul formează corp
comun cu un colier, colier care se fixează prin şuruburi pe tronsonul
II.
Funcţionare: În interiorul tubului – de formă cilindrică, – se
roteşte arborele elicoidal înclinat antrenat de mecanismul de
acţionare. Arborele elicoidal este susţinut la extremităţi
de lagărul conducător şi cel condus.
Materialul este introdus în jgheab prin pâlnia de alimentare
plasată la partea inferioară a
transportorului.
În timpul transportului,
amestecul de materiale împins de către arborele elicoidal realizează
o mişcare de translaţie în lungul transportorului, ocupând partea
inferioară a secţiunii transversale a acestuia.
Evacuarea materialului în
amestecătorul orizontal se efectuează prin gura de evacuare
sudată la partea superioară a tronsonului I.
Caracteristici
constructive şi funcţionale
-
Capacitatea
de transport (grâu) t/h 2
-
Putere
instalată, kW 0,75
-
Turaţie
motor electric, rot/min 750
-
Frecvenţa
de rotaţie a melcului, rot/ min 310
-
Protecţie
motor electric IP54
-
Diametrul
exterior al spirei, mm 110
-
Pasul
spirei, mm 110
-
Sensul
de înfăşurare dreapta
-
Lungimea
de transport, m 4,5
-
Dimensiuni
de gabarit :
-
lungimea,
mm ~
4890
-
lăţimea,
mm 800
-
înălţimea,
mm ~
3458
b) Buncarul de alimentare (stocare) BA – 0
(vezi fig.4);
Este
o construcţie metalică, sudată, compartimentat în 3
părţi de aceiaşi capacitate.
Buncărul
este prevăzut cu 3 guri de evacuare şi cu 3 şibăre de
reglare a evacuării seminţelor în transportorul elicoidal orizontal,
TEO
Soluţia
constructivă adoptată permite depozitarea de seminţe de diferite
culturi ( rapiţă, soia, floarea soarelui) necesare în procesul de
obţinere a uleiurilor vegetale.
Buncărul
de alimentare este fixat pe un cadru cu posibilitatea de prindere în
pardoseală.
Alimentarea
buncărului este realizată cu un transportor elicoidal înclinat TEI
110, în situaţia când samanţa este livrată în vrac sau cu sacul
când este însăcuită.
Caracteristici constructive
-
Capacitatea de stocare, t ~3,3
-
Dimensiuni de gabarit,
- Lungime, mm 5700
- Lăţime, mm 1250
- Înălţime,mm 2150
c) Transportorul
elicoidal orizontal – TEO 160 M-0 (vezi fig. 5)
Transportorul elicoidal
orizontal – TEO 160M-0 este
utilizat la transportul seminţelor de cerealele de la gura de evacuare a buncărului de alimentare la piciorul
elevatorului cu cupe.
Transportorul are
următoarele părţi componente principale: tronson I,
tronson II, tronson III, lagăr conducător, lagăr condus, lagăr intermediar, arbore cu
spiră I, arbore cu spiră II, suport motoreductor
Tronson I - este o construcţie metalică de formă
semicilindrică cu partea superioară
dreptunghiulară cu lungimea de
Tronson II - este
de asemenea o construcţie metalică de formă
semicilindrică cu partea superioară
dreptunghiulară cu lungimea de
Tronson III –
este o construcţie metalică de formă
semicilindrică cu partea superioară
dreptunghiulară cu lungimea de
Lagăr conducător - este un subansamblu format din: arbore,
carcasă, capac, garnitură, elemente de etanşare
(manşetă, inel pâslă), inel elastic, rulment radial oscilant cu
bile pe două rânduri, şuruburi de fixare etc. Acest lagăr
realizează cuplarea printr-un cuplaj elastic cu bolţuri între
motoreductor şi arborele cu spiră al transportorului elicoidal
orizontal.
Cuplarea între arborele lagărului şi arborele cu
spiră este realizată prin intermediul unor semibucşe .
Lagăr condus– sau lagărul
liber este un subansamblu format din:
flanşă sudată, arbore, carcasă, capac, garnitură,
elemente de etanşare (manşetă, inel pâslă), inel elastic,
rulment radial oscilant cu bile pe două rânduri, şuruburi de fixare
etc. Flanşa sudată este un subansamblu care permite fixarea cu
şuruburi a tronsonului III. Cuplarea între arborele lagărului şi
arborele cu spiră este realizată de asemenea prin intermediul unor
semibucşe.
Lagăr
intermediar TEO 160-6.0 - este un subansamblu format din:
bucşă din bronz, corp lagăr, suport lagăr; placă de
fixare, arbore, inel de siguranţă. Lagărul intermediar face
cuplarea între arborele cu spiră I şi arborele cu spiră II cu
aceleaşi tipuri de semibucşe ca şi în cazul lagărelor
conducător şi condus. Acesta se fixează demontabil pe
pereţii tronsonului II cu 4 şuruburi. Lagărul este prevăzut cu un ungător .
Arbore cu spiră I, Arbore
spiră II – sunt construcţii metalice care au în componenţă: un
arbore ( subansamblu sudat realizat
dintr-o ţeavă şi o semibucşă) şi o
spiră continuă. Spira
are diametrul exterior de
Suport motoreductor – construcţie
sudată care se fixează prin intermediul unei plăcii de
capăt de tronsonul I. Pe acest suport sunt practicate 4 găuri
alungite pentru fixarea motoreductorului, alungite pentru a permite reglajul în
plan orizontal a acestuia.
De asemenea, tot pe acest suport se găsesc şi
găurile pentru fixarea apărătorii cuplajului elastic cu
bolţuri.
Funcţionare: În
interiorul jgheabului – de formă semicilindrică, – se roteşte
arborele elicoidal orizontal antrenat de mecanismul de acţionare. Arborele
cu spira (format din 2 arbori cu spire) este susţinut la
extremităţi de 2 lagăre.
Cei doi
arbori cu spire sunt cuplati printr-un
lagăr intermediar fixat pe pereţii laterali ai jgheabului II.
Materialul este introdus în jgheab, din
buncărul de alimentare BA, prin 3 guri de alimentare. Gurile sunt fixate pe capacele celor 3 tronsoane
ale transportorului.
Legătura între buncarul de alimentare şi
transportor prin cele 3 stuţuri este realizată prin burdufuri de
pânză.
În timpul transportului, materialul împins de
către arborele elicoidal realizează o mişcare de translaţie
în lungul jgheabului, ocupând partea inferioară (semicirculară) a
secţiunii transversale a acestuia. Evacuarea materialului se
efectuează printr-o pâlnie de evacuare plasată pe tronsonul III. Pe
întreaga lungime, tronsoanele transportorului sunt închise în partea
superioară cu capace de protecţie.
Caracteristici
constructive şi funcţionale
-
Capacitatea
de transport (pentru gradul de umplere de 40%) pentru cereale t/h 6-7
-
Putere
instalată, kW 1,5
-
Turaţie motor electric, rot/ min 1500
-
Turaţie
arbore cu spiră, rot/ min 150
-
Diametrul
exterior al spirei, mm 160
-
Pasul
spirei, mm
128
-
Sensul
de înfăşurare stânga
-
Tipul
motoreductorului 2G-A-10-1,5/1500
H01-IP 54
d) Elevatorul cu cupe ES 80 (vezi fig.3);
Elevatorul
simplu cu cupe ES 80 are
următoarele părţi componente principale: cap elevator,
picior elevator, grup
acţionare, tronson dublu,
tronson cu vizoare, tronson cu
uşă şi vizor -tronson de capăt, banda cu cupe .
-
dispozitiv de unisens - aspiraţie cap-
aspiraţie picior
Cap elevator - este
alcătuit dintr-o carcasă metalică, demontabilă, în
interiorul căreia se află montat tamburul superior (de antrenare)
susţinut de un arbore sprijinit pe două lagăre cu rulmenţi radial-oscilanţi.
La partea inferioară se află corpul de legătură care este
prevăzut cu un perete înclinat ce are rolul de colectare şi dirijare
a prafului şi a plevei de pe ramura ascendentă, evitând prin aceasta
pericolul de aglomerare a acestora sub tamburul de acţionare şi
implicit pericolul de incendiu ce s-ar putea produce din cauza creşterii
temperaturii prin frecarea tamburului de acţionare cu amestecul de praf
şi pleavă.
Picior elevator - este o
carcasă metalică în care se află montat tamburul inferior (de
întindere) al cărui arbore se sprijină pe două lagăre cu
rulmenţi radiali axiali. Tamburul inferior are rolul de întinzător,
are lagărele montate pe câte o placă ce glisează în ghidajele
pereţilor frontali ai piciorului elevatorului.
Tamburul
inferior este o construcţie, tip grilă în vederea evitării
vătămării seminţelor, în timpul funcţionării.
Grup
acţionare - este format dintr-un motor electric trifazic şi o
transmisie intermediară dublă prin curele, de la motor la tamburul de
acţionare. Motorul de acţionare se montează între ramurile
elevatorului pe suportul de la baza corpului de legătură.
Tronson simplu - este un tub din
tablă cu două secţiuni rectangulare, prin interiorul cărora
se deplasează banda cu cupe.
Tronson
cu vizore - este similar celui simplu cu deosebirea că
acesta este prevăzut cu o
fereastră de vizitare cu geam pentru observarea funcţionării
benzii cu cupe, iar lateral cu o fereastră mai mică prin care
pătrunde o fantă de lumină necesară vizualizării
procesului de lucru al utilajului.
Tronson cu
uşă şi vizor -este un tronson
de construcţie specială deoarece are o secţiunea egală cu cea a tronsonului dublu, dar este executat
din două părţi distincte astfel:
-
o parte fixă, care este prevăzută la capete cu rame din cornier necesare montajului intercalat în şirul de
tronsoane;
-
o parte demontabilă, -uşa-
aceasta permite accesul la banda
cu cupe. Uşa se prinde cu şuruburi de partea fixă a tronsonului.
Tronson de
capăt - este
similar cu tronsonul simplu cu deosebirea însă că la unul din capete,
rama din cornier nu este sudată, pentru a permite obţinerea
înălţimii cerute de fluxul tehnologic pe care îl deserveşte
elevatorul.
Banda cu cupe - este organul
activ care asigură transportul pe verticală al seminţelor
şi constă dintr-o bandă fără de sfârşit
îmbinată cu nadă de legătură, pe care sunt montate prin
şuruburi cupele.
Dispozitiv de
unisens - este format
dintr-o parte mobilă montată pe arborele tamburului superior
şi o parte fixă ataşată la carcasa capului elevatorului pe
un suport special.
Partea
mobilă este formată dintr-o roată de clichet montată prin
pană pe arborele de antrenare, iar partea fixă constă dintr-un
suport pe care se află montat articulat clichetul cu pârghiile şi
elementele de scoatere sau introducere în angrenare.
Rolul
dispozitivului de funcţionare unisend este acela de împiedica rotirea
benzii cu cupe în sens invers în cazul opririi accidentale a elevatorului.
Aspiraţie
cap - este o construcţie din tablă de tip cutie
prevăzută cu prize de racordare
la instalaţia de desprăfuire în situaţia când fluxul tehnologic este prevăzut cu
această desprăfuire.
Aspiraţie
picior - este un tub înclinat la 50o
prevăzut cu priză de racordare pentru aspirarea prafului din piciorul
elevatorului.
Produsul
este descărcat în pâlnia de alimentare a elevatorului, de unde este
încărcat în cupe şi transportat la înălţimea dorită.
Aici este descărcat gravitaţional, evacuat şi dirijat prin
conductele racordate la pâlnia de la capul elevatorului spre separatorul
magnetic.
Reglarea
debitului se face prin folosirea unui şibăr montat pe conducta de
alimentare sau prin folosirea celui prevăzut la pâlnia de alimentare de la
piciorul elevatorului.
Urmărirea
procesului de lucru se face prin vizoarele montate pe tronsoanele cu vizoare
şi constă în observarea modului de deplasare a benzii cu cupe şi
a gradului de umplere a cupelor.
Anularea
sau reducerea cât mai mult posibil a
produsului returnat pe ramura descendentă se face prin reglarea
corespunzătoare a distanţei dintre planul înclinat mobil şi
cupe, distanţa optimă fiind
Pentru
a preîntâmpina acest fenomen, elevatorul este prevăzut cu un dispozitiv de
unisens care permite mişcarea într-un singur sens, şi blocând mişcarea în sens invers.
Caracteristici constructive şi funcţionale:
UM
-
capacitatea de transport cereal
(t/h) 1,75
-
viteza benzii cu cupe (m/s) 2,25
-
pasul între cupe (mm) 330
-
puterea
instalată (kW) 0,75
-
frecvenţa de rotaţie motor electric (rot/min) 1000
-
protecţie motor electric IP
54
-
înălţime, Hmax (m) 13
-
frecvenţa de rotaţie tambur antrenare (rot/min) 107
-
frecvenţa de rotaţie tambur întoarcere (rot/min) 107
-
tipul
tronsoanelor
rectangular
-
tipul
descărcării gravitaţională
-
tipul
transmisiei intermediare prin
curele
e)-
Separator magnetic vertical Φ 100
(vezi fig. 6);
Separatorul
magnetic vertical este utilizat în cadrul Modulului pregătire seminţe
MPS pentru reţinerea impurităţilor metalice de natură
feroasă. Acestea provin de la maşinile de recoltat, de transportat de
la câmp la baze şi silozuri etc. Prezenţa acestor
impurităţi în masa de seminţe poate provoca avarierea utilajelor
din instalaţie iar prin loviri violente pot da naştere la scântei
şi provoacă explozii şi incendii.
Magneţii
permanenţi sunt montaţi pe o coloană ( tubulatură) de ř100.
Soluţia constructivă abordată pentru Separatorul magnetic
asigură îndepărtarea impurităţilor metalice ori de câte ori
este necesar, fără a fi nevoie de demontarea lui din fluxul
tehnologic.
Separatorul
magnetic este prevăzut cu flanşe la ambele capete pentru fixarea cu
şuruburi de conducta din fluxul tehnologic unde este montat. Masa de
seminţe va trece prin separatorul magnetic iar impurităţile
metalice vor fi reţinute de magneţii permanenţi.
Caracteristici
constructive şi funcţionale:
- Diametrul
interior al conductei pe care se montează, mm ř100
- Dimensiuni de gabarit,
-diametrul, mm ř210
- înălţime,mm 425
f) Selector
rotativ SR 1630 (vezi fig.7);
Selectorul
rotativ SR 1630-0 este utilizat în fluxul tehnologic al Modulului de
pregătire sămânţă MPS
la separarea impurităţilor din masa de seminţe şi
este compus din următoarele subansambluri principale: cadru, sită
rotativă, pâlnie alimentare, pâlnie evacuare produs, pâlnie evacuare
refuzuri, perie curăţire sită, întinzător.
Cadru– este o
construcţie metalică sudată din profiele cornier pe care sunt
montate componentele utilajului.
Sită
rotativă– este
realizată din două bucăţi asamblate prin balamale. Ea este
montată pe un tambur şi este realizată din tablă
perforată cu orificii rotunde dispuse în zig-zag. Utilajul este
prevăzut cu mai multe site de schimb cu diametrele orificiilor diferite
funcţie de sămânţa procesată (soia, ricin, floarea
soarelui).
Pâlnie
alimentare–
este o construcţie metalică realizată două părţi asamblate prin
şuruburi. S-a adoptat această variantă constructivă
deoarece pâlnia este traversată de arborele de antrenare al sitei. Pâlnia
este prevăzută cu o flanşă de fixare, prin şuruburi,
pe cadrul sitei.
Pâlnie evacuare–
construcţie metalică sudată, din tablă, fixată de
cadrul sitei prin şuruburi. Această pâlnie este utilizată la evacuarea
seminţelor bune rezultate în urma procesării cu selectorul
rotativ.
Pâlnie evacuare
refuzuri - construcţie
metalică sudată, din tablă, fixată de cadrul sitei prin
şuruburi. Această pâlnie este utilizată la evacuarea impurităţilor din masa
de seminţe, rezultate în procesul de separare.
Perie
curăţire sită– este utilizată la
curăţirea sitei rotative.
Subansamblul se
fixează pe cadrul selectorului fiind articulată şi dând astfel
posibilitatea de a fi ridicată sau coborâtă. De asemenea subansamblul
Perie curăţire sită este prevăzut cu două arcuri
elicoidale cilindrice de tracţiune montate lateral pe cadrul sitei, arcuri
care menţin periile în contact permanent
cu suprafaţa exterioară a sitei rotative.
Întinzătorul– este utilizat
la întinerea lanţului care realizează transmiterea mişcării
de la motoreductor la arborele sitei rotative.
Întinzătorul are în componenţa lui o placă
suport, un suport asamblat, o roată de lanţ un rulment cu bile pe un
rând şi elementele de asamblare aferente.
Funcţionare: Produsul pătrunde prin pâlnia de
alimentare în interiorul sitei care se află în mişcare de
rotaţie.
Produsul cernut trece din sita
rotativă în pâlnia de evacuare iar impurităţile ( refuzul ) este
deversat în pâlnia de evacuare refuzuri.
În timpul
funcţionării, exteriorul sitei este periat de peria
curăţire sită, evitându-se astfel înfundarea acesteia .
Caracteristici
constructive şi funcţionale:
-
Capacitatea
de lucru kg/h 1200
-
Putere
instalată, kW 1,5
-
Frecvenţa
de rotaţie motor electric, rot/min 1000
-
Frecvenţa
de rotaţie a sitei, rot/ min 20
-
Diametrul
sitei, mm 630
-
Lungime
activă sitei, mm 1000
-
Suprafaţa
activă sită, m2 1,9
-
Dimensiunile
orificiilor sitei, mm
- rapiţă ř
4, ř 5
- soia ř
9
- floarea soarelui ř
10
-
Dimensiuni
de gabarit :
- lungimea, mm ~
2460
- lăţimea, mm 820
- înălţimea, mm ~
1580
f)- Buncăr intermediar BI -0
Buncărul
intermediar este utilizat în procesul de lucru la stocarea seminţelor
rezultate în urma procesului de separare a impurităţilor.
Este
o construcţie metalică sudată, prevăzută la partea
inferioară cu pâlnie de evacuare şi sibăr pentru reglarea
debitului de produs evacuat.
Buncărul
este prevăzut cu un suport pe care se va monta Selectorul rotativ
SR1630.
Caracteristici constructive :
-
Capacitatea de stocare, t ~1,3
-
Dimensiuni de gabarit,
- Lungime, mm 1920
- Lăţime, mm 1420
- Înălţime,mm 2100
3.2 Procesul de
lucru
Seminţele
sunt aduse în vrac sau în saci şi sunt stocate în buncărul de
stocare. Alimentarea acestuia se va face cu transportorul elicoidat înclinat.
Din buncărul de stocare amestecul de seminţe este preluat de un
transportor elicoidal orizontal şi este introdus în piciorul elevatorului
cu cupe de unde este transportat şi trecut prin separatorul magnetic unde
sunt separate impuritătile metalice.
De aici, seminţele,
prin cădere liberă, sunt introduse în separatorul rotativ, unde sunt
separate impurităţile grosiere, iar de aici, semintele
curăţite sunt stocate într-un buncăr intermediar. Cernutul,
seminţele bune, sunt stocate în buncărul intermediar de unde vor fi
preluate şi trimise la Modulul de obţinere uleiuri. Produsul grosier este colectat în saci
şi îndepărtat, ca rezidiu neutilizabil.
Etapa
V: Realizare model funcţional-(Parţial III), Experimentare Model
funcţional, definitivare documentaţie de execuţie necesară
transformare model funcţional în instalaţie pilot, realizare
instalaţie.
Modulul de purificare constă din:
-
Baterie de 4 vase de decantare-sedimentare;
-
Filtru
orizontal cu plăci.

Vasele de decantare-sedimentare
constau din 4 vase cu fund tronconic şi corp cilindric. Capacitatea
corpului cilindric al fiecărui vas este de 1,2 m3 iar partea
tronconică are 0,25 m3. Sunt construcţii din tabla inox.
Filtrul orizontal cu plăci
este o achiziţie din Germania şi serveşte la separarea
impurităţilor care nu au fost decantate în vasele de
decantare-sedimentare.
Funcţie de cantitatea de ulei ce
trebuie filtrată se folosesc intre 15-30 plăci.
Elementele de racordare şi de
siguranţă constau din următoarele:
-
tubulatura
de legatura dintre transportorul orizontal elicoidal şi elevator, dintre
elevator, separator magnetic şi selectorul rotativ;
-
cadru
cu pasarela pentru intervenţie la capul elevatorului;
-
cadru
cu pasarelă pentru intervenţie la acţionarea transportorului cu
lanţ şi noduri;
-
pompa
centrifugală de transfer a uleiului din colectorul de ulei în vasele de
decantare-sedimentare;
-
fitinguri:
robinete de 1”, de 2”, coturi, t-uri;
-
furtun
armat pentru transportul uleiului;
-
rezervoare
de ulei purificat;
Asamblată,
instalaţie pentru extragerea uleiurilor vegetale este prezentată în
fig.2

Fig.2 Instalaţia
de obţinere uleiuri vegetale
Experimentare
model funcţional.
Fiind de capacităti diferite,
experimentarea a fost efectuată cu fiecare modul independent. Un accent
deosebit s-a pus pe modulul de extragere uleiuri vegetale.
Uleiul obţinut a fost supus
procesului de decantare-sedimentare din primele trei vase.
Rezultatele
obţinute în urma experimentărilor sunt trecute în tabelul I.
Tabelul I. Rezultate la
experimentarea preselor de extracţie uleiuri vegetale

În urma observaţiilor
apărute la execuţia Modelulul funcţional al Instalaţiei de
extragere a uleiurilor vegetale şi a încercării acestuia, s-au
făcut adaptările necesare în documentaţia de execuţie. Au
fost revizuite toate reperele la care au fost observaţii, iar unele din
ele au fost refăcute.
În urma definitivării
constructive a fost realizată Instalaţia pilot prin transformrea
Modelului funcţional în Instalaţie pilot.