AGROmashEXPO, AgrárgépShow 2014 Budapest, 2014. január. 29. - február. 1

AGROmashEXPO-2014 Szármaradványok aprítása, darálása

1

AGROmashEXPO, AgrárgépShow 2014Budapest, 2014. január. 29. - február. 1.

„Lágyszárú növények szármaradványainak aprítása, darálása, tisztítása.”

A pályázat és az eddigi eredmények bemutatása

A projekt azonosító száma:GOP-111-11-2012-0137.

Az előadást összeállította: dr. Német Béla, ny. egyetemi docens TeGaVill Kft., PTE, Fizikai Intézet [email protected]

A pályázat honlapja: www.drnemetbela.hu


2

A pályázó cég

A komlói TeGaVill Kft. 80-85 főt foglalkoztató középvállalkozás. Nagy hagyományokkal bír ilyen gabonatechnikák terén, mint a tisztító-, szárító-, tároló-, uszálytöltő-, keverő- technika.

Tevékenysége kiterjed a betakarítástól a feldolgozásig,a tervezéstől a kivitelezésig.

Tisztító gép

Szárító torony

Uszálytöltő

Piaci helyzetA lágyszárú növények (búza, rozs, árpa, triticale, kukorica, szója, repce, napraforgó, nád) nagyüzemi, gépesített, intenzív termesztés technológiája csak a magtermésre „koncentrál” (gabona magok, kukorica mag, olajos magvú növények magja).Nagy jelentősége lenne a növényi szármaradványok állattartás terén, különösen pedig energetikai célból történő felhasználásának. Megfelelő minőségű előkészítő gépek, rendszerek azonban csak speciális célokra állnak rendelkezésre.Komoly igények vannak1.1. Állattartó telepi (biogáz üzemi) felhasználásra1.2. Almozás, kertgazdálkodás terén1.3. Tüzelőanyag célú felhasználás terén


3


4

K+F+I+D pályázat

2012-ben a TeGaVill Kft. piacorientált kutatás-fejlesztést ösztönző GOP-1.1.1. pályázaton támogatást nyert el, új, piacképes termék rendszer előállítására.

A megvalósítás során az alapkutatások a VM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet munkatársaira hárulnak, az ipari kutatást és a kísérleti fejlesztést pedig a TeGaVill Kft. szakmai gárdája végzi.

A projekt azonosító száma: GOP-111-11-2012-0137., címe pedig: „Lágyszárú növények komplex feldolgozási rendszerének kifejlesztése széleskörű mezőgazdasági, ipari és agroenergetikai felhasználás érdekében”.


5

Célkitűzésünk -1

Egy olyan géprendszert kell megvalósítani, amely a szántóföldről betakarítható- búzaszalma, rozsszalma, energiafű, triticale,- repce-, kukorica-, napraforgó- szója szár.szármaradványaiból készült bálákat képes legyen fogadni és feldolgozni. Továbbá

tetszőleges formájú (henger, szögletes) és méretű (közepes, nagy) bálából lehetőség legyen előállítható:- egyrészt durvább apríték (4-7 cm), továbbá-tisztított finom darálék(1,5-2,5 cm)- finom növényi „por” (0,2-0,5 cm).

Célkitűzésünk -2

Különböző (4-5 féle) felhasználási területen alkalmazható rendszerek Moduláris felépíthetőségében gondolkodtunk, hogy minél piacképesebbek legyenek az egyes egységek.

A bála formájától, állagától függően- az aprítási teljesítmény legyen: 1,0-1,5 tonna/óra,- az elektromos energiafogyasztás legyen: 20-30 kWh/tonna Ekkor az aprítás, darálás fajlagos költsége: 800-1200 Ft/ton.

A megvalósítás során a VM Mezőgazdasági Gépesítési Intézet munkatársai végzik az alapkutatásokat, az ipari kutatás és a kísérleti fejlesztés pediga TeGaVill Kft. szakmai gárdájára hárul.


6


7

A teljes rendszer fő moduljai

1. Vízszintes tengelyű hengeres durva aprító (két-hengeres, háromhengeres) + rosták + csigás kihordó.

2. Dézsás durva aprító + csigás kihordó,3. Pneumatikus szállítógép, nagyobb darabok

leválasztó egysége,4. Finom daráló + rosták,5. Pormentesítő rendszer (porleválasztó ciklon,

porleválasztó csigás adagoló)6. Opciók: Ideiglenes tárolótartályok apríték, darálék,

finom növényi por számára. Bigbag töltő apríték, v. darálék gyűjtésére.

A teljes rendszer és a felhasználás blokksémája


8

Tervezett felhasználások

1. Tüzelőanyag lehet 0,5-3 MW teljesítményű automatizált kazánba.1. Végfelhasználásra kerülhet kertészetekbe takaró anyagnak.2. Alapanyag lehet agropellet készítéséhez.3. Ha a darálék kellően kis méretben kerül alomnak sertés,

szarvasmarha alá, akkor az ilyen almostrágya nem igényel további aprítást, így adagolható a biogáz üzemben a hígtrágyához.

4. Harmadik generációs bioetanol üzemben alkalmas a hidrolizáló, gőzrobbantásos előkészítőben arra, hogy ezáltal jelentős felületnövelés történjen. Így előkészített lignocellulóz anyagból a cukrok könnyen hozzáférhetők az erjesztő gombák számára.

5. Ipari üzemekben szalmapapír, kompozit anyag, hőszigetelő anyag, falburkoló, stb. készíthető belőle.


9

ÚjdonságtartalomA bálabontó, az aprító, a továbbító és a porszűrést biztosító részegységeknél az alábbi újszerű, energianyereséget nyújtó elveket kívánjuk alkalmazni:- bontás és aprítás egy menetben,- kétlépcsős aprítási elv, (durva aprító, finomító aprító – cél: hosszabb szálak kizárása,- éles, késes vágószerkezetek, szögben hajlított, egyedi vágóelemek alkalmazása,- igen nagyszámú vágóelem alkalmazása (mozgó-álló pengék),- nagy vágófelületű hengerek, megnövelt (többszörös) rostafelület alkalmazása,- több (2-3), teljes bálakeresztmetszetet lefedő bontóhenger alkalmazása,- optimális fordulat–előtolás arány kialakítása,- motor és anyagparaméterek mérése alapján történő vezérlés alkalmazása,- különös gonddal történő porszűrés, porleválasztás biztosítása.


10

Optimalizálás

1. Optimalizálni kívánjuk az - aprítási teljesítményt [tonna/óra],- fajlagos elektromos energiafelhasználást [kWh/t]2. Folyamatos, tartós üzemvitelt kívánunk megvalósítani a kés típus kedvező megválasztásával, azok elrendezésének, távolságának, a vágási fordulatszámnak a beállításával, figyelembe véve a géprezonanciát és a késkopást.3. Minimalizálni kívánjuk az aprítás, darálás, tisztítás hosszú távú költségeit.


11

Gantt-diagram


12

Külföldi berendezések

A következő külföldi bálabontó berendezések terjedtek el:Silofarmer (SiloFarmer.com ), Supertino (Supertino.it ), Teagle (http://www.teagle.co.uk/ ),Annovi (www.annovireverberi.it ), Jeulin (http://www.reco.co.uk/ ), Kuhn (http://www.kuhn.co.uk/ ), Belair (http://www.jf-stoll.com/ ) Kverneland (http://ien.kverneland.com/ ) Agronic (http://www.agronic.fi/)Audureau, Euromark, Kellagri, Straumann,


13


14

Értékesítési terv


15

Ezután következik a megvalósítás

Két vízszintes hengeres aprító

AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei -1 16

2 hengeres aprító

Látványtervek


2 hengeres aprító

Első változat


Az aprító kései, és a szétválasztás nélküli

apríték

2 hengeres aprító


Három vízszintes hengeres aprító



3 hengeres aprító

Első változat

3 hengeres aprító

Továbbfejlesztett változat


3 hengeres aprító

Álló kések, hengerre szerelt kések



3 hengeres aprító

22 mm-es, 30 mm-es, 40 mm-es cserélhető rosták

3 hengeres aprító

Rostacsere--->,

Csigás kihordó


3 hengeres aprító

Hosszú asztal a folya-matos adago-láshoz


3 hengeres aprító


3 hengeres aprító


Vízszintes hengeres dézsás aprító


Dézsás késes aprító


Dézsás késes aprító


Következik a rendszer többi része


Pneumatikus szállítógép

AGROmashEXPO-2014 A fejlesztés eredményei - 2 33

Pneumatikus szállítás

Szívó ventilátor -->


----darabos leválasztó

Pneumatika

Leválasztás folyamatban


Leválasztott darabos anyag

Hengeres finom aprító



Finom aprító

<--- Szívó ventilátor + aprító

Szívó ventilátor + Nyitott aprító

Finom aprító

Rosta felülről, oldalról és az elszívó csatorna


Ferde tisztító

Tisztító rostélya


Ciklon és aFerde rostélyos, csigás tisztító


Zsákos porszűrő

Finom növényi por és ásványi por leválasztás

Ciklon és zsákos

porszűrő

Kitároló tartályok

Finom apríték és finom növényi por gyűjtők


Vizsgálati eredményeink


42

Aprítás - 1

Búzaszalma apríték porleválasztás nélkül; Alapanyag: 370 kg-os szögletes bála. Durva aprító: Három hengeres; Rosta lyuk átmérő: 25 mm


43

Aprítás - 2

Búzaszalma apríték porleválasztás után. Alapanyag: 370 kg-os szögletes bálaDurva aprító: Három hengeres. Rosta lyuk átmérő: 25 mmFinom aprító: Egy hengeres. Rosta lyuk átmérő: 15 mm


44

Aprítás - 3

„Növényi por” Búzaszalmából. Alapanyag: 370 kg-os szögletes bálaDurva aprító: Három hengeres. Rosta lyuk átmérő: 25 mm. Finom aprító: Egy hengeres. Rosta lyuk átmérő: 15 mm. Növényi és ásványi porleválasztás után


45

Aprítás - 4

Rozsszalma apríték porleválasztás nélkül. Alapanyag: 345 kg-os szögletes bála. Durva aprító: Három hengeres. Rosta lyuk átmérő: 25 mm


46

Aprítás - 5

Repceszár apríték porleválasztás nélkül. Alapanyag: 340 kg-os szögletes bálaDurva aprító: Három hengeres. Rosta lyuk átmérő: 25 mm


47

Aprítás - 6

Kukoricaszár apríték porleválasztás nélkül. Alapanyag: 145 kg-os hengeres bála. Durva aprító: Három hengeres, Rosta lyuk átmérő: 25 mm


48

Tisztítási frakciók


A kukorica szármaradványaiból készült henger bálák durva aprítását követően, az aprítékon túl, jelentős mennyiségű darabos részt lehetett leválasztani.Ezt magtisztítóval törtszemre, szárdarabokra és csutka darabokra sikerült tovább szelektálni. Célszerű ezek további felhasználására is gondolni.

Műszaki eredmények

A célkitűzések teljesülnek. A bála formájától, állagától függően

- az aprítási teljesítmény: 1,0-1,5 tonna/óra,- az elektromos energiafogyasztás: 20-30

kWh/tonna ,- Ekkor az aprítás, darálás fajlagos költsége:

800-1200 Ft/tonna.

AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási területei

50

A felhasználás lehetséges területeinek

részletezése


51

Felhasználás

Az előállítani kívánt terméknek megfelelően lehet modul elemekből összeállítani a kívánt rendszert. Ezek a termékek a következők lehetnek:1. Tüzelőanyag (durvább apríték, ez mulcsként is használható) nincs különösebb higiéniai követelmény.2. Alom (finom apríték, ez agrobrikett készítésére is használható) (szarvasmarha, sertés, ló, baromfi,..) Ilyen sorrendben nő a higiéniai követelmény3. Pellet alapanyag (finom növényi por (2-5 mm))3. Alapanyag bio-üzemanyagok előállításához.5. Alapanyag díszítő, hőszigetelő falburkolatok előállításához.AGROmashEXPO-2014 Aprítékok, darálékok felhasználási

területei52

Felhasználás-1

Termék megnevezése: Tüzelőanyag (lehet mulcsnak is)Termék mérete: nagyobb méretű (40-70 mm) apríték.Alapanyagok: bálázott búza, rozs, repce, energiafű szalmája,

kukorica, napraforgó bálázott szárdarabjai. A rendszer egységei: Vízszintes tengelyű aprító (rossz minőségű

bála esetében dézsás aprító) + nagy lyukú rosta (akár 40 mm) + csigás kiadagoló + éklétrás, v. szállító szalagos továbbító a tüzelőberendezéshez

Felhasználók: Ipari, mezőgazdasági célú fűtőkazán, gőzfejlesztő. A 1,5 tonna/órás aprítási teljesítmény akár 2,5 MW-os, automatizált apríték tüzelő is képes folyamatosan kiszolgálni


53

Felhasználás-2

Termék megnevezése: Alom (lehet brikett alapanyag is), mint Finom apríték (darálék)

Termék mérete: (15-25 mm)Alapanyagok: bálázott búza, rozs, energiafű szalmája.A rendszer egységei: Vízszintes tengelyű aprító + kis lyukú rosta

(15-20 mm) + csigás kiadagoló + éklétrás, v. szállító szalagos továbbító a finom aprítóhoz, porleválasztó ciklon, porleválasztó csigás adagoló + bigbag töltő.

Felhasználók: Szarvasmarha, sertés, baromfi telep. Különösen ott, ahol van biogáz üzem is. A finom alomnak magas a nedvszívó képessége és az aprítékos trágya közvetlenül bevihető a fermentorba. Így nincs szükség trágyás szalma aprításra.


54


55

Felhasználás-3

Termékek neve: Pellet alapanyag (Ez a finom növényi por a finom apríték mellől lett leválasztva).

Termék mérete: Finom növényi por (2-5 mm).Alapanyagok: bálázott búza, rozs, energiafű szalmája. Megjegyzés: A búza, rozs szalmából finom apríték előállítása és

tisztítása során mindig keletkezik finom növényi por (22-25 % arányban). (A finom ásványi por ettől is le van választva).

A rendszer egységei: Ugyanaz, mint a 2-es felhasználásnálFelhasználó: Kisebb pelletáló üzem. A finom növényi por

„veszélyes hulladék”, de „megsemmisítéséhez célszerű” tüzipellet készítésére felhasználni.

Felhasználás-4

Termék megnevezése: Alapanyag, mint Finom apríték (darálék) folyékony, harmadik generációs bio üzemanyagok előállításához.

Termék mérete: (15-25 mm)Alapanyagok: bálázott búza, rozs, energiafű szalmája.A rendszer egységei: Vízszintes tengelyű aprító + kis lyukú rosta


Felhasználók: Harmadik generációs bioetanol előállító üzem, illetve pirolízis-olaj előállító üzem.


56


57

Felhasználás-5

Termék megnevezése: Alapanyag díszítő, hőszigetelő falburkolatok előállításához.

Termék mérete: (15-25 mm)Alapanyagok: bálázott búza, rozs, energiafű szalmája, stb.A rendszer egységei: Vízszintes tengelyű aprító + kis lyukú rosta


Felhasználók: Építőiparban szalmapapír, kompozit anyag, hőszigetelő anyag, falburkoló.

Vége a bemutatónak


Folyik a kutató munkánk a további

felhasználás érdekében


59

Documents

AGROmashEXPO, AgrárgépShow 2014 Budapest, 2014. január. 29. - február. 1