книги из ГПНТБ / Лазарев А.В. Технология производства торфа учеб. пособие

поверхности. В результате первое критическое влагосодержание сни­ жается, а средняя за весь период сушки интенсивность испарения увеличивается. Следовательно, развитие удельной поверхности кир­ пичей является одним из способов ускорения сушки кускового торфа.

На первой стадии сушки, когда торф находится в расстиле, большое значение имеет удельная площадь контакта кирпичей с под­ стилом. С ее уменьшением снижается количество влаги, поступа­ ющей в расстил из подстилающего грунта, и сушка ускоряется. По данному показателю преимущество имеют кирпичи с треуголь­ ной, омегообразной и круглой формами поперечного сечения перед прямоугольной.

От формы и размеров кирпичей зависит количество торфа, вы­ стилаемого на 1 га поля стилки и, следовательно, сбор готовой про­ дукции за цикл. Поэтому торфяные кирпичи характеризуются не только удельной поверхностью, но и приведенной толщиной расстила, представляющей собой отношение объема выстланной торфяной массы к занятой площади полей стилки:

полей стилки и, следовательно, для снижения объема работ по укладке кускового торфа в фигуры сушки торфяные кирпичи должны ■обладать наибольшей удельной поверхностью, наименьшей удельной площадью контакта с подстилом в расстиле и максимальной приве­ денной толщиной.

На практике не всегда возможно сочетать в одной форме все перечисленные требования. Кирпичи одной формы и размеров могут обладать большей удельной поверхностью, но меньшей приведенной толщиной, и наоборот. Поэтому при выборе формы кирпичей прини­ мают различные решения. Например, в ожидании устойчивой по­ годы предпочтение отдают толщине расстила, а менее устойчивой или неблагоприятной погоды — удельной поверхности.

С повышением начальной влажности увеличивается общее коли­ чество влаги, подлежащей испарению. Поэтому вырабатываемая торфяная масса должна обладать как можно меньшей влажностью, но такой, при которой обеспечивается нормальное ее формование.

Так как сушка кускового торфа на заключительной стадии про­ текает с убывающей интенсивностью, с уменьшением конечного влагосодержания, особенно при приближении его к равновесной величине, наблюдается резкое снижение средней интенсивности испарения за весь цикл сушки и увеличение продолжительности последней. Поэтому доводить кусковой торф в фигурах сушки до низких пределов влажности нецелесообразно. Учитывая, что куско­ вой торф обладает свойством понижать свою влажность и в штабелях,

220

для сокращения цикла сушки и увеличения оборота полей его пре­ кращают сушить в фигурах сушки при влажности 45%.

Интенсивность испарения из торфяных кирпичей данной формы и в конкретных погодных условиях зависит не только от влагосодержания, но и от того, насколько грани каждого кирпича открыты для облучения солнцем или обдувания воздушным потоком, т. е. от их взаимного расположения. На первой стадии, когда кирпичи находятся в расстиле, на открытых гранях образуется сухая корка

идальнейшее испарение с них замедляется. В то же время нижняя грань соприкасается с подстилом, остается сырой, упрочает свой контакт с подстилом, что способствует повышению питания кирпичей влагой из грунта.

При сушке в расстиле между боковыми гранями торфяных кир­ пичей образуются так называемые застойные зоны воздуха с очень высокой относительной влажностью, препятствующие испарению влаги. По данной причине интенсивность испарения влаги с поверх­ ности боковых граней кирпичей значительно ниже, чем с открытых, обращенных к солнцу, и сушка задерживается. Поэтому для обеспе­ чения досушки до требуемого состояния торфяные кирпичи несколько раз перекладываются в различные фигуры. При этом грани, сопри­ касающиеся с подстилом и затененные другими кирпичами, поверты­ ваются и открываются для облучения или обдувания воздухом. Таким образом, интенсивность процесса сушки зависит как от формы фигур, так IX от своевременной укладки в-них торфа.

Фигуры, в которые укладывается кусковой торф, должны сопри­ касаться с поверхностью поля сушки как можно меньшей площадью

ичтобы кирпичи в них, как правило, меньше затеняли друг друга.

Итолько при большой склонности к крошимости торфяные кирпичи укладываются в более плотные фигуры с тем, чтобы обеспечить мяг­ кий и равномерный режим сушки.

§ 83. Технологические схемы сушки

Технологический процесс сушки состоит из следующих последо­ вательно выполняемых механизированных операций: расстила, ворочки, сбора торфа в валки и перекладки валков. На небольших торфопредприятиях с программой производства до 20 тыс. т в виде исключения допускается применение ручных операций по ворочке и валкованию, а также укладка кирпичей в змейки, решетки и по­ ленницы (рис. 104).

Каждая последующая операция выполняется тогда, когда даль­ нейшее нахождение торфа в данном положении из-за снижения интен­ сивности испарения становится малоэффективным, а также при дости­ жении торфом необходимой прочности, позволяющей проводить перекладку в другую фигуру без разрушения торфяных кирпичей.

При ворочке торфяные кирпичи повертываются относительно продольной оси на угол 90—180° таким образом, что нижняя, сырая грань каждого кирпича отрывается от подстила и оказывается

221

наверху и кирпичи ложатся на поверхность поля одной из подсушенных граней. Данная операция выполняется при средней влажности торфа в расстиле низинного типа 72—80% и верхового — 78—82%.

При влажности 60—66% при низинном и 65—70% верховом ти­ пах торфяные кирпичи собираются в пористые валки с треугольным поперечным сечением шириной по основанию до 500 мм и высотой 300—400 мм. Валки располагаются параллельно картовым канавам через каждые 810 мм.

В

Рис. 104. Торфяные кирпичи в фигурах сушки: а — змейка; б — решетка; в — поленница

Сушка в валках при благоприятных погодных условиях может производиться до конечного влагосодержания, после чего торф уби­ рается в штабели. В условиях менее благоприятной погоды при сни­ жении влажности до 60% прибегают к перекладке валков (перевалковыванию), когда верхние, более сухие кирпичи переваливаются вниз валка на подстил, а нижние, более сырые попадают на поверх­ ность валка и таким путем создаются условия для дальнейшего пони­ жения влажности.

Укладка торфа в змейки производится из расстила после того, как масса кирпичей уменьшится на 25% или при влажности 76— 85%. При кладке змеек кирпичи поворачивают нижней, сырой гранью набок или вверх и ставят вертикально. Ряды змеек располагаются параллельно на расстоянии друг от друга, равном длине кирпича.

При благоприятной погоде торф в змейках удается высушивать до конца и убрать в штабели. В менее благоприятных погодных усло­ виях после потери торфом 40—45% первоначальной массы или при влажности 70—80% его укладывают в решетки или поленницы.

222

К применению поленниц прибегают только при низинном, сильно крошащемся торфе с целью создания мягкого режима сушки и пре­ дохранения кирпичей от разрушения.

В течение сезона вторичные операции — перевалковывание, укладка в решетки или поленницы — применяются весной, когда торф, добытый за первый проход экскаваторов по карьеру, требуется обязательно высушить и убрать с поля до начала второго расстила, и осенью, когда резко ухудшаются метеорологические условия. В некоторых случаях, при особо неблагоприятной погоде осенью выполняют перекладку решеток и поленниц.

Таким образом, при производстве кускового торфа процесс сушки строится в зависимости от качественной характеристики торфа и от метеорологических условий. Перечень операций и количество торфа, которое требуется пропускать через каждую из них с тем, чтобы получать продукцию установленной кондиции, составляют т е х н о л о г и ч е с к у ю с х е м у с у ш к и .

Технологическая схема сушки на конкретном поле на протяжении сезона должна изменяться вместе с изменением погодных и других условий. Поэтому нормативами предусмотрены только среднесезон­ ные технологические схемы, которые приведены в табл. 25. Они

223

основе климатических и метеорологических данных.

224

оборудования и рабочих на сушку, сезонный сбор торфа с 1 га полей стилки, и другие производственные показатели.

Влияние на сушку качества полей учитывается продолжитель­ ностью сушки, нормативные значения которой приведены в табл. 26.

Распределение торфопредприятий по климатическим районам приведено в табл. 27.

Степень использования полей сушки за сезон характеризуется оборотом — числом циклов сушки, которое выполняется за сезон. Оборот полей поб зависит от календарной продолжительности сезона

где 3 — число дней, необходимых для отдыха полей перед застилкой их новым торфом.

Нормативные показатели календарной продолжительности сезона добычи приведены в табл. 27.

§ 84. Механизация операций сушки

Все операции по сушке кускового торфа осуществляются машиной УМС-3 (см. рис. 88) конструкции ВНИИТП. Машина УМС-3 является самоходной и состоит из следующих основных узлов: гусеничного

лей 7 и щитов 8.

Приемные конвейеры пластинчатого типа одной стороной подве­ шены шарнирно к металлоконструкции машины, а другой — через катки с лыжами опираются на поверхность поля. Нижние концы конвейеров оборудованы ребристыми валиками диаметром 76 мм, которые вращаются с частотой 79—375 об/мин. Скорости ленты

конвейеров: первая — 0,35 и 0,28; вторая — 0,735 и 0,588 и третья —

1.33 и 1,06 м/с.

Промежуточные конвейеры пластинчатого типа служат для передачи торфа от приемных конвейеров на сбрасывающие. Сбрасы­ вающие конвейеры пластинчатого типа установлены за промежуточ­ ными. Подъем приемных и сбрасывающих конвейеров в транспортное и установка в рабочее положения осуществляются механизмом гидравлического действия.

Укладчики торфа, применяемые при ворочке кирпичей и уста­ навливаемые на концах средних приемных и промежуточных кон­ вейеров, представляют собой деревянные планки прямую 5 с вну­ тренним углом 6.

Для валкования кускового торфа на сбрасывающие конвейеры устанавливаются съемные борта-отражатели 7. Щиты 8 ограничивают

рабочих по оправке фигур сушки и подноске горючего.

Подъем торфяных кирпичей из расстила и ворочка их осуще­ ствляются при движении машины вдоль карты с опущенными прием­ ными и сбрасывающими конвейерами. При этом ребристые валики, вращаясь, отрывают кирпичи от поверхности и передают их на дви­ жущиеся ленты приемных конвейеров. Со средних конвейеров кир­ пичи поступают на укладчики, которыми они сначала затормажи­ ваются, а затем сталкиваются сзади передвигающимися кирпичами на поверхность поля. При падении они повертываются вокруг своей оси. С крайних приемных конвейеров кирпичи сначала попадают на промежуточные, затем на сбрасывающие, проходят через уклад­ чики и сбрасываются на поверхность поля.

При укладке торфа в валки приемные конвейеры работают также как и на ворочке. Сбрасывающие же конвейеры оборудуются съем­ ными бортами-отражателями, которые направляют торфяные кир­ пичи на поток, сбрасываемый средними конвейерами, и образуют валок.

226

Схема укладки кирпичей при ворочке и валковании показана на рис. 106. Машина работает по петлевой схеме, разворачиваясь после каждого рабочего прохода на 180° на полосах, свободных от торфа.

Производительность машины УМС-3 определяют по формуле (62). Одна машина работает в комплекте с одним экскаватором ТЭМП-2 или двумя МТК-14.

Глава XVI

УБОРКА И УЧЕТ КУСКОВОГО ТОРФА

§ 85. Технические условия уборки

Уборка кускового торфа производится в штабели, в которых он хранится до отправки потребителям. Влажность, при которой уби­ рается торф, колеблется в пределах 35—45%. При более высокой влажности прочность торфяных кирпичей снижается, плотность кладки увеличивается, объем пор в штабеле уменьшается и условия для досушки ухудшаются.

Исходя из необходимости максимального сохранения торфяных кирпичей от разрушения рабочими органами уборочных машин, нижний предел уборочной влажности принят равным 35%, при кото­ ром кирпичи еще обладают наибольшей прочностью. При уборке кускового торфа, особенного низинного типа с влажностью ниже 35% , наблюдается резкое увеличение содержания в штабеле мелочи.

Одним из технических условий уборки является всемерное сни­ жение подфрезерования рабочими органами уборочных машин сы­ рой крошки с поверхности поля. Это условие выполняется улучше­ нием технического состояния полей стилки и соответствующим регу­ лированием рабочих органов уборочных машин. Уборка кускового торфа должна производиться без оставления сухих торфяных кир­ пичей на поле. Однако с применением современных машин это усло­ вие выполняется не полностью.

При укладке в фигуры сушки и уборке часть одних кирпичей превращается в крошку полностью, от других откалываются мелкие кусочки, которые убрать не представляется возможным. Исходя из этого нормативами предусматриваются плановые потери куско­ вого торфа в процессе сушки и уборки, равные при выполнении опе­ раций механизированным способом для торфа низинного типа 5—8% , верхового, смешанного и переходного — 4 — 6% и при уборке вручную — соответственно 4—5% и 3—4%.

Освобождение карт от высушенного торфа производится, как правило, не менее чем за три дня до расстила на них нового торфа. За указанный промежуток времени на площади выполняется мелкий ремонт — подкорчевка и рыхление фрезерным барабаном верхнего

слоя. Этим обеспечивается подсушка поверхности поля и созда­ ются лучшие условия для сушки нового торфа.

Полевые штабели кускового торфа располагаются на конце поля стилки по схеме, изображенной на рис. 90. Уборка торфа всех циклов сушки производится в одни и те же штабели, если высота их не превышает 5 м. При достижении штабелем предельной высоты, оставшийся на карте торф убирается в обособленный штабель, кото­ рый располагается параллельно первому.

Штабели получаются путем свободной отсыпки торфа сверху из кузовов, применяемых на уборке. Поэтому поперечное сечение всех штабелей, за исключением оставляемых на зимнее хранение, тре­ угольное, с углом откоса боковых стенок 42°. Для улучшения усло­ вий хранения стенки штабелей, оставляемых на зимний период, выкладываются кирпичами на высоту до 1,5 м и толщиной 0,5 м. Свободно образуемые боковые поверхности штабелей тщательно

расстояние между торцами штабелей в одной линии не должно быть менее 5 м, а расстояние между основанием штабелей в двух парал­ лельных линиях принимается равным 5 м. Длина штабелей прини­

мается на 5 м меньше ширины карты.

Размеры штабелей кускового торфа зависят от количества уби­ раемого в них торфа и определяются расчетом. Площадь поперечного

влажности, кг/м3;

Lcр — средняя длина штабеля, м.

Значение плотности кускового торфа в штабелях принимается по табл. 18 с поправкой на механизированную уборку, равной 0,01 — 0,02. Средняя длина штабеля Lcp определяется по формуле (85).

§ 86.' Механизация уборки кускового торфа

На уборке кускового торфа широкое применение получила само­ ходная электрифицированная уборочная машина УКБ-4, работа­ ющая в комплекте с самоходным саморазгружающимся кузовом СКС (см. рис. 89). Обе машины разработаны ВНИИТП.

Уборочная машина УКБ-4 состоит из рамы с гусеничным ходом 7, рабочего органа—скребковой самотаски 2, выдающего скребкового конвейера 3 с перекидным лотком 4, двух расчистителей 5 с механиз­ мом подъема, токоприемной установки 6 с кабельным барабаном

трансмиссии.

Скребковая самотаска расположена перпендикулярно продоль­ ной оси машины и может поворачиваться в вертикальной плоскости

228

с помощью специального механизма. На двух параллельных роли­ ковых цепях самотаски шарнирно установлено 12 скребков шири­ ной 960 мм, высотой 390 мм и шагом 750 мм; скорость скребковой цепи 0,914 м/с.

При проходе машины УКВ по карте с опущенной самотаской движущиеся скребки захватывают с поверхности торфяные кирпичи и перемещают их сначала на приемный желоб, а затем на ре­ шетчатый сепаратор, откуда торф ссыпается в бункер выдающего конвейера. Днища приемного желоба и сепаратора представляют собой металлическую решетку с ячейкой 25 или 35 мм, на кото­ рой из потока торфа отсеиваются и проваливаются на поверх­ ность карты мелкие торфяные куски и крошка, подфрезерованная скребками.

Выдающий конвейер установлен под углом к горизонту 40°

исостоит из рамы, скребковой цепи со скребками шириной 836 мм

ишагом 560 мм; скорость скребковой цепи 0,67 м/с. Убираемый

торф с выдающего конвейера через откидной лоток попадает в саморазгружающийся кузов GKC, который во время работы движется параллельно уборочной машине УКБ-4.

Расчистители шарнирно устанавливаются по обоим концам ле­

обработке машиной в следующем проходе. Зазор между гребенкой расчистителя и поверхностью карты регулируется винтами, уста­ новленными на опорных катках.

Скорость движения машины вперед и назад: первая — 1,1; вторая — 1,3; третья — 1,5 и четвертая — 2,3 км/ч. Привод машины электрифицированный. Питание машины электроэнергией осуще­ ствляется от передвижного трансформатора по гибкому кабелю. Ширина захвата машины 2,4 м, масса — 13 т, удельное давление под левой гусеницей 0,195 кгс/см2 и под правой — 0,294 кгс/см2.

Самоходный саморазгружающийся кузов СКС-2 (рис. 89) состоит из рамы с гусеничным ходом 7, пластинчатого конвейера 8 с кузо­ вом 9, гидравлического подъемника, токоприемника 10 и силовой установки с трансмиссией. Машина предназначена для приема торфа от машины УКБ-4, транспортирования его на складскую пло­ щадку и укладки в штабель.

Конвейер пластинчатого типа служит для выгрузки торфа из кузова на штабель. Он установлен вдоль оси машины под углом 8° к горизонту и закреплен на раме шарнирно. С помощью гидравли­ ческого подъемника раму конвейера можно установить под углом 22° и этим обеспечить отсыпку торфа на высоту 4 м. Ширина лентьт

1320 мм, скорость — 0,71 м/с.

Кузов машины устанавливается на раму конвейера, являющегося его дном. Геометрическая емкость кузова 21 м3 и расчетная — 24 м3. Скорости передвижения вперед и назад: первая — 1,71 и вторая — 6,07 км/ч. Масса кузова СКС-2 без груза 8 т, среднее удельное давле­ ние груженой машины 0,303 кгс/см2 и порожней — 0,202 кгс/см2

229