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 la OSIM prin unul sau mai multe propuneri de brevet şi va fi elaborat un studiu de fezabilitate unde vor fi determinate şi prezentate punctele tari şi slabe la asimilarea în fabricaţie a unei instalaţii de extras ulei vegetal în scopul obţinerii “biodiesel-ului”.

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.


 

0094_0001

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:

- presa de extragere uleiuri, PU-50;

- colector ulei, TEUV-2.3.0;

- transportor cu lanţuri şi noduri

- buncăr de preîncălzire şi alimentare ;

- cadru suport;

- colector peleţi;

 

Modulul de purificare consta dintr-o baterie cu 4 vase de decantare sedimentare şi un filtru orizontal cu plăci.

 

Etapa III:  Realizare model funcţional-(Parţial I) Realizare modul  obţinere uleiuri

 

Modul EX-I test

Fig. 1 Modul obţinere uleiuri vegetale

 

Modulul  obţinere uleiuri vegetale TEUV-2.0 constă din echipamentele tehnice:

- presa de extragere uleiuri, PU-50;

- colector ulei, TEUV-2.3.0;

- buncăr de preîncălzire şi alimentare ;

- cadru suport;

- colector peleţi

- 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.

Presa II

Fig. 2 Presa de ulei PU 50 (Vedere din profil)

 

Caracteristici principale:

-          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

 

- Colectorul ulei constă dintr-o carcasă metalică din oţel inox în care se colectează uleiul extras de cele 3 prese componente ale modulului.

Pentru a nu se depune fosfo-lipidele pe pereţii jgheabului colectorul este prevăzut cu un agitator cu 3 palete echidistante.

Descărcarea se face prin două racorduri de golire ce pot fi cuplate alternativ sau simultan.

Capacitatea colectorului de ulei este astfel aleasa, încât să colecteze uleiul extras din seminţele presate pe timpul unui schimb (min.8 ore).

IMG_0003

Fig. 3  Colector ulei (detaliu acţionare

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

- Buncarul de preîncălzire serveşte la preîncălzirea seminţelor înainte de a fi introduse în presă. Căldura de la evacuarea peleţilor este recuperată şi introdusă în masa de seminţe din buncăr şi are loc peîncălzirea acestora.

          Alimentarea cu produs se face pe la partea superioară cu un transportor cu lant şi noduri. Acesta va prelua seminţele din buncărul de stocare produs curăţit şi face parte integrantă din Modulul pregătire sămânţă.

Buncărul este prevăzut cu o serpentină din oţel inox şi cu un racord triplu care face legătura dintre buncăr şi camera de evacuare a peleţilor a fiecărei prese.

Legătura dintre buncăr şi prese se va face prin furtune cu inserţie metalică, rezistente la temperaturi mai mari de 60 grade Celsius.

Aspirarea se face cu ajutorul unui ventilator radial-axial.

 

IMG_0001

Fig.4 Buncăr de preîncălzire. Vedere de sus. Serpentina

 

Ventilator

Fig.5 Ventilator radial-axial, buncăr de preîncălzire.

 

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

 

- Colectorul peleţi este o construcţie din tablă din oţel inoxidabil şi serveşte la colectarea peleţilor rezultaţi în urma procesuluii de presare. Este prevăzut cu trei guri de evacuare. Fiecare gură de evacuare este prevăzută la partea inferioară cu căte un şibăr tip cuţit.

 

Col peleti test II

Fig.6 Colector peleţi (Vedere din profil)

*      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.

IMG_005

Fig. 1 Modul obţinere uleiuri

IMG_0028-a.jpg                   IMG_0051.jpg

Fig.2 Transportor înclinat                 Fig.3 Elevator cu cupe

 

IMG_0029.jpg  TO.jpg

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

 

IMG_0007  IMG_0037.jpg

Fig.6 Separator magnetic                  Fig.7 Separator rotativ

 

a)      Transportorul elicoidal înclinat TEI 110 (vezi fig.2)

 

Transportorul elicoidal înclinat TEI 110 este utilizat în cadrul modulului de pregătire a seminţelor, la încărcarea cu seminţe a buncărului de alimentare şi se compune din  următoarele subansambluri principale: tronson I, tronson II, arbore cu spiră, pâlnie alimentare, carcasă protecţie, suport motor electric, apărătoare, grătar, şibăr, dispozitiv de fixare.

 

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 3600 mm. Tronsonul II este şi el prevăzut la ambele capete cu flanşe de prindere prin şuruburi. La partea inferioară în  tronson este practicată o decupare şi două elemente de ramă care asigură montajul pâlniei de alimentare cu produs.  În interiorul acestuia se găseşte un melc cu spiră continuă.

 

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 110 mm iar pasul de 110 mm. Spira este fixată de arbore prin sudură.

 

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 160 M.

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 1482 mm. Pentru asamblarea cu celelalte tronsoane este prevăzut la capete cu flanşe din corniere.

Tronson II - este de asemenea o  construcţie  metalică de formă semicilindrică  cu partea superioară dreptunghiulară cu lungimea de 2000 mm. Pentru asamblarea cu celelalte tronsoane este prevăzut la capete cu flanşe din corniere. Pe acest tronson se găsesc şi găurile de fixare ale lagărului intermediar.

Tronson III – este o  construcţie  metalică de formă semicilindrică  cu partea superioară dreptunghiulară cu lungimea de 1500 mm. Pentru asamblarea cu celelalte tronsoane este prevăzut la capete cu flanşe din corniere. Pe tronsonul III  este prevăzută o decupare în vederea asamblării unei pâlnii de  evacuare produs în piciorul elevatorului dublu.

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 160 mm iar pasul de 128 mm. Spira este fixată de arbore prin sudură.

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);

 

Elevator simplu  ES 80 -0 - este utilizat la transportul seminţelor de la buncărul de alimentare la separatorul magnetic şi de la acesta  la selectorul rotativ în vederea separării impurităţilor din masa de seminţe.

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.

 

Funcţionare

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 20 mm. Când are loc  oprirea accidentală a benzii cu cupe cu produs, banda cu cupe are tendinţa să primească o mişcare în sens invers.   

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.

IMG_0015a

Fig. 1. Modul purificare uleiuri

 

            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

Ansamblu

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

Rezultate I

            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.