Az aprítás célja, jellemző megoldásai

Az aprítás a darabolásnak egy speciális változata. A különbség az alkalmazott gépek minőségében és az előállított részecskeméretekben jelentkezik.

Igen nagy a különbség az aprítás közben végbemenő folyamatokban annak függvényében, hogy egynyári lágyszárú növényeket, vagy többéves fákat, fás hajtásokat aprítunk.

Az aprítógép funkcionális eleme az aprítórész. Ez a működési elv szerint lehet

• tárcsa (2.1.2.1. ábra A rajz)

• dob (2.1.2.1. ábra B rajz)

• csiga (2.1.2.1. ábra C rajz)

2.1.2.1. ábra

A tárcsás aprítógép (2.1.2.1. ábra - A) funkcionális egysége az aprítótárcsa 1) a rajta levő késekkel (2) és a vázra szerelt ellenkés (3). A tárcsa forgása közben a kés-ellenkés alkatrészpár hozza létre azokat a vágó-nyíróerőket, amelyek hatására az apríték létrejön. A tárcsa aprítóházban forog. A keletkezett aprítékot az aprítóházból dobosszállítással [dobólapát (4)] távolítják el. A vágásirány és a rostok által bezárt szög a forgácsolás közben állandó, ezért tömör fa aprításakor az aprítékrészecskék rostirányban mért hossza elvileg állandó.

Dobtengelyes aprítógép (2.1.2.1. ábra - B) forgórésze az aprítódob.(3) A vágás és a nyírás a dobon elhelyezett kés és az ellenkés között megy végbe.

• Kialakításától függően lehet tömör, üreges, tagolt

• A kések száma szerint többkéses vagy sokkéses

• A dob-kés kapcsolatot tekintve merev-, illetve lengőkéses.

A vágásirány és a rostok által bezárt szög a késél íves pályán történő mozgásának következtében a forgácsolás közben változó, ezért az aprítékrészecskék rostirányban mért hossza is változó.

A csigás aprítógépben (2.1.2.1. ábra - C) az aprítást egy kúpos csiga (2) végzi folyamatos vágással úgy, hogy közben a faanyagot (5) folyamatosan behúzza az aprítógaratba (6). A vágás egyszerre több szelvényben folyik és folytonos, ezért az ilyen gépekben lényegesen kisebb dinamikus hatások lépnek fel.

Egynyaras, lágyszárú növényeknél az aprítás igen nagy L/D értékkel jellemezhető anyaggal folyik. Lényegében a nagy hosszúságú alapanyagból a hossztengelyre többnyire merőlegesen végzett, rövidebb darabokat eredményező vágások sorozata megy végbe. Az ilyen aprítás a szecskázás, és a munkavégző rész egy forgódob, melynek kései előállítják a szecskát. Meghajtása erőgép motorjáról, teljesítményátviteli rendszeren keretül történik. A szecskázógép lehet stabil, vagy hordozott.

2.1.2.2. ábra

Az aprító forgórész (2) az aprítóházban (1) található, és erre szerelik az aprítókéseket (3). Az aprítódobot a tengelyirányú hossza, a dob névleges (késkör) átmérője, a kések száma és a fordulatszám jellemzi. A menesztőberendezéssel (5) előtolt aprítandó anyagot az ellenkés (4) mellett igen kis távolságban (0,3 mm) elhaladó kés vágja át. A keletkező szecskát az aprítóházból a kések mint terelő lapátok dobóhatása és a létrejövő erős légmozgás távolítja el. A forgórész üreges, a levágandó részek hosszát a forgórészbe betolt hossz határozza meg. Az apríték hosszát a fordulatszám, a késszám és az előtolási sebesség v(m/s) együttesen határozzák meg.

Fás anyagok felhasználásánál az alapanyag-jellemzők három szempontból térnek el a lágyszárúaktól. Más az L/D viszony (lényegesen kisebb), lényegesen nagyobb az átmérő (D) és a szár szerkezetében jelen vannak az aprítás folyamatát alapvetően befolyásoló évgyűrűk.

Az aprításhoz méretes faanyagok felhasználásánál is késekkel szerelt forgórészt használnak. Kis faátmérőjű gallyaknál a szecskázógép is jól használható, ha a szilárdsága megfelelő.

A lágyszárúakhoz viszonyított eltéréseket figyelembe véve az aprítást végző késeket a faaprításnál is forgórészen helyezik el, de itt az apríték hosszát a késél és a késeket hordozó elem (tárcsa vagy dob) felületéhez viszonyított éltávolság határozza meg.

A kés az aprítandó anyag hossztengelyéhez viszonyítva szög alatt (ß~ 40-50°) vág. Ezzel a vágás mellett az anyagba haladó kés az évgyűrűkben is ébreszt feszültséget. Ennek következtében a kés mozgása közben falemezkék válnak le a forgácsolt anyagról. Ezek a kis farészek a megfelelően kialakított nyílásokon vagy csatornákon lépnek át a kidobótérbe. Így tehát nem a névleges aprítási hossznak megfelelő szeletek, hanem a szeletekből az évgyűrűk mentén leváló forgácsok jönnek létre (2.1.2.3. ábra).

2.1.2.3. ábra

Az aprítógépektől sok esetben a meghatározott méretű, homogén, kisméretű aprítékot várják el. Ilyen esetben speciális tárcsakéses, az aprítóházat osztályozó rostéllyal szerelt gépeket használnak, amelyekből csak a kívánt méretű apríték jut ki. Brikettáláshoz, pelletáláshoz használt aprítékot állítanak elő ilyen gépekkel.

2.1.2.4. ábra

A legfinomabb (porszerű) anyagot kalapácsos darálókkal állítják elő.

A kalapácsos darálók a folyamatos fejlesztés eredményeként ma már a legtöbb anyag aprítására alkalmasak.

Fő szerkezeti elemek:

• az aprítóház

• a forgórész az aprítókalapácsokkal,

• a rosta

• a ventillátor

• a tartozékok

Az aprítóház kopásálló acéllemezből készül. Benne forog a forgórész a kalapácsokkal és rajta alakították ki az etető- és a kilépő nyílásokat.

A kalapácsok edzett acélból készülnek nagyon tartósak illetve kopásállóak. A kalapácskészlet működés közben az aprítandó anyaggal ütközve, vágással és zúzással, dinamikus erőhatással végzi az aprítást. Az őrölt anyag szemcseloszlása elsősorban a rostától függ, illetve természetesen magától az alapanyagtól is. A víztartalom szintén befolyásolja az őrlemény jellemzőit.

A rosták jó minőségű, erős acéllemezből készülnek. A rajtuk levő furatokon keresztül lépnek ki a megfelelő méretre aprított anyagszemcsék. A rostákon található lyukak átmérője 1,0 mm és 24,0 mm közötti lehet. A sokféle furatátmérőnek köszönhetően a darálót (a rosta cseréjével) igen sokféle szemcseméretű anyag elállítására lehet alkalmassá tenni.

A ventillátor feladata az, hogy az aprítandó és az aprított anyagot mozgassa az aprítógépben. A ventillátor tartalmazhat 2, 4 vagy 8 lapátot. A ventillátorlapátok a különböző darálótípusok miatt sokfélék lehetnek.

TartozékokA darálókhoz tartozékok széles skálája csatlakoztatható. Nélkülözhetetlen tartozékok:

• a ciklon és a szűrő

• az adagoló egység

• a kőcsapda

• a ventillátor

A légszállítás miatt az őrleményt le kell választani a szállító levegőből. Ezt a műveletet végzi a ciklon. A ciklonból a levegőt szűrőn keresztül kell kivezetni. A szűrt levegő a szabadba is kivezethető.

Az alapanyag az adagoló egységen keresztül jut a darálóba. Az adagoló a biztonság érdekében egy mágnessel is fel van szerelve. A mágnes kiemeli az alapanyagból a mágnesezhető szennyeződéseket, még mielőtt azok kárt tennének a darálóban.

A daráló védelme érdekében a felhordóra minden esetben kőcsapdát is kell illeszteni. A kőcsapda minden olyan elemet kiszűr, ami nehezebb, mint az aprítandó alapanyag. Egy speciális berendezés gondoskodik a kőcsapda automatikus kiürítéséről.A darálóba épített ventillátor szállítja keresztül az alapanyagot a rendszeren. A szállítási teljesítmény a motor teljesítményétől és a ventillátor lapátjainak számától függ. A légszállító eszközöket tolózárral lehet szabályozni az adagoló berendezésnél illetve a ciklon végén.

Dobóventillátor: azokban az üzemekben ahol nem elég a darálóba épített ventillátor által szállított levegő nyomása, ott egy másik ventillátort kell beépíteni. Ez az úgynevezett dobóventillátor mely lehetővé teszi az alapanyag szállítását 150 méteres távolságig.