HAAS, Gernot von (Schwalbenweg 65/I, Heidelberg, 69123, DE)
| Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Pellets (9) aus Biomasse (1) in einer Pelletierpresse (2) zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomasse (1) aus Zellulose- und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht und der Pelletierpresse (2), bestehend aus zumindest einer Ringmatrize (24) und zumindest einer Kollerwalze (21), mittels einer Dosiervorrichtung (4) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse (1) zwischen der Dosiervorrichtung (4) und der Pelletierpresse (2) mittels zumindest einer Verteilvorrichtung (12) im Wesentlichen gleichmäßig über die Breite (10) des Einzugsbereichs (11) zwischen zumindest einer Kollerwalze (21) und der Ringmatrize (24) und/oder die Biomasse (1) mittels der gleichen Verteilvorrichtung (12) und/oder einer anderen Verteilvorrichtung (5, 13) gleichmäßig oder anteilig über eine Verteilstrecke (20) über zumindest zwei Kollerwalzen (21) aufgeteilt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse (1) nach der Dosiervorrichtung (4) der Pelletierpresse (2) im Wesentlichen durch Schwerkrafteinwirkung zugeführt wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- und/oder Aufteilung mittels der Verteilvorrichtungen (5, 12, 13) im Wesentlichen benachbart zu den Kollerwalzen (21) oder des Einzugbereichs (11 ) durchgeführt wird. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biomasse (1) zwischen der Pelletierpresse (2) und der Dosiervorrichtung (4) mittels Walzen (15) aufgelockert wird. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung mehrerer Kollerwalzen (21) am Umfang der Ringmatrize (24) der ersten Kollerwalze (21) in Rotationsrichtung der Ringmatrize (24) mehr Biomasse (1) zugeführt wird als den nachfolgenden Kollerwalzen (21', 21", 21'"...). 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der verteilten Biomasse (1) vor den einzelnen Kollerwalzen (21) abhängig vom aktuellen Abstand der jeweiligen Kollerwalze (21) zur Ringmatrize eingestellt wird. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung der Biomasse (1) in Bezug auf zwei verschieden auftretende Abstände an einer Kollerwalze (21) zur Ringmatrize derart eingestellt wird, dass bei einem größeren Abstand weniger und bei einem geringeren Abstand mehr Biomasse der jeweiligen Kollerwalze (21 ) zugeführt wird. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang der Ringmatrize (24) mittels einer Detektionsvorrichtung (25) Fehlstellen (28) einer im Normalbetrieb vorhandenen komprimierten Restschicht (27) der Biomasse (1 ) auf der Ringmatrize (24) ermittelt und mittels einer Zuführvorrichtung (26) die Biomasse (1) im Wesentlichen auf die Fehlstellen (28) aufgebracht wird. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Haftung auf der Ringmatrize oder des Einzuges der Biomasse (1 ) in den Einzugsbereich (11 ) die Biomasse (1 ) zumindest im Bereich einer Fehlstelle (28) und/oder die Ringmatrize im Bereich der Fehlstellen (28) mittels einer Vorrichtung angefeuchtet und/oder beölt werden. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung einer Ringmatrize (24) mit zumindest einem Steg (31) die Biomasse (1) neben dem Steg (1) verteilt wird. 11. Anlage zur Herstellung von Pellets (9) aus Biomasse (1 ) in einer Pelletierpresse (2) zur Verwendung als Brennmaterial in Feuerstellen, wobei die Biomasse (1) aus Zellulose- und/oder lignozellulosehaltigen Fasern, Spänen, oder Schnitzeln besteht und der Pelletierpresse (2), bestehend aus zumindest einer Ringmatrize (24) und zumindest einer Kollerwalze (21), mittels einer Dosiervorrichtung (4) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dosiervorrichtung (4) und der Pelletierpresse (2) zumindest einer Verteilvorrichtung (12) zur Verteilung der Biomasse (1) im Wesentlichen gleichmäßig über die Breite (10) des Einzugsbereichs (11) zwischen einer Kollerwalze (21) und der Ringmatrize (24) angeordnet ist und/oder zur gleichmäßigen oder anteiligen Verteilung der Biomasse (1) über eine Verteilstrecke von zumindest zwei Kollerwalzen (21 ) die Verteilvorrichtung (12) oder eine andere Verteilvorrichtung (5, 13) angeordnet ist. 12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Pelletierpresse (2) im Wesentlichen in Richtung der durch die Schwerkraft bewirkten Fallrichtung der Biomasse (1) angeordnet ist. 13. Anlage nach den Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilvorrichtungen (5, 12, 13) im Wesentlichen benachbart zu den Kollerwalzen (21) oder des Einzugbereichs (11 ) angeordnet sind. 14. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Pelletierpresse (2) und der Dosiervorrichtung (4) Walzen (15) zur Auflockerung der Biomasse (1) angeordnet sind. 15. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anordnung mehrerer Kollerwalzen (21) am Umfang der Ringmatrize (24) zur Zuführung eines größeren Anteils der Biomasse zur ersten Kollerwalze (21) in Rotationsrichtung der Ringmatrize (24) Verteilvorrichtungen (5, 12, 13) angeordnet sind. 16. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- oder Regelvorrichtung zur Verarbeitung der Messergebnisses einer Abstandsmessvorrichtung zwischen Kollerwalze (21) und der Ringmatrize (24) zur Einstellung der Verteilvorrichtungen (5, 12, 13) angeordnet ist. 17. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zum Umfang der Ringmatrize (24) zumindest eine Detektionsvorrichtung (25) zur Erkennung von Fehlstellen (28) einer im Normalbetrieb vorhandenen komprimierten Restschicht (27) der Biomasse (1) auf der Ringmatrize (24) angeordnet ist, die mit einer Zuführvorrichtung (26) für Biomasse (1) auf die Fehlstellen (28) wirkverbunden angeordnet ist. 18. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Haftung der Biomasse (1 ) auf der Ringmatrize oder zur Verbesserung des Einzuges der Biomasse (1) in den Einzugsbereich (11) eine Vorrichtung zur Anfeuchtung oder Einölung der Biomasse (1) und/oder zur Anfeuchtung und/oder Einölung der Ringmatrize (24) angeordnet ist. 19. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollerwalzen (21 ) nur auf der oberen Halbkugel der Ringmatrize (24) angeordnet sind. 20. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (4) eine Schnecken- oder Bandfördervorrichtung ist 21. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ringmatrize (24) mit zumindest einem Steg (31) die Verteilvorrichtung (12) zur Verteilung der Biomasse (1) neben dem Steg (31) angeordnet ist. 22. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 verwendet wird.. |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pellets aus
aufbereiteter Biomasse in einer Pelletierpresse zur Verwendung als
Brennmaterial in Feuerstellen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Weiter betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung von Pellets aus aufbereiteter Biomasse in einer Pelletierpresse zur Verwendung als
Brennmaterial in Feuerstellen nach dem Oberbegriff des Anspruches 11.
Die Herstellung von Pellets, auch Presslinge oder Granulat genannt, aus Feingut oder verdichtetem und/oder aufgeschmolzenem Material ist bereits lange bekannt. Brikettpressen haben zwischen zwei Walzen, wobei entweder eine oder beide als Matrize ausgearbeitete waren, Material verdichtet und zu Briketts zur Verfeuerung geformt. In der Kunststoffindustrie oder der
Tierfutter verarbeitenden Industrie ist die Pelletierung mittels Extrudern und Lochscheiben, ggf. mit nachfolgenden Schneidvorrichtungen, ebenfalls hinreichend bekannt. Die Herstellung von Pellets aus vorzugsweise zerkleinerter Biomasse, wie Sägespäne, Staub oder dergleichen ist ebenfalls bereits hinreichend bekannt und wird im Bereich der erneuerbaren Energien als zukunftsweisende Technologie für den Klimaschutz, besonders in
Europa, propagiert. Es wird derzeit Biomasse nach einer Aufbereitung (Zerkleinerung, Siebung, Trocknung ...) in Biomassebunkern gelagert und anschließend mit
Dosiervorrichtungen ausgetragen und einer Pelletierpresse zugeführt.
Üblicherweise werden als Dosiervorrichtungen Schneckenförderer verwendet, die aber nicht dazu geeignet sind mehrere große
Pelletierpressen gleichzeitig mit konstantem Materialfluss zu beschicken. Es sind also in der Regel je Schneckenförderer zumindest eine Pelletierpresse, meist eine Kollerpresse mit Ringmatrize oder eine Doppelwalzenpresse, anzuordnen. Alternativ kann in Kleinanlagen (Herstellung zum Eigen- oder Gemeinschaftsverbrauch) eine direkte Förderung zur Pelletierpresse vorgesehen sein, wobei in der Regel immer eine Dosiervorrichtung für die Pelletierpresse vorgesehen ist, aber beispielsweise von Hand
nachgeschüttet wird. Im Wesen der Schneckenförderer liegt es, die Biomasse, die bereits zu einem gewissen Grad durch das Eigengewicht während der Lagerung im Biomassenbunker verdichtet worden ist, noch zusätzlich während der Förderung zu verdichten und einer Pelletierpresse zuzuführen. Gerade aber Materialballungen erschweren eine konstante Zugabe zu den
Pelletierpressen, da diese im Extremfall stückig aus der Förderung austreten. Sie können sogar zu Problemen im Einlauf von Pelletierpressen bzw. zur Minderung des maximalen Durchsatzes pro Stunde führen, wenn die Materialballungen nicht mehr oder nur schwer durch die Pelletierpressen verkleinert werden können und beispielsweise durch ihre Größe den Einlauf der Pelletierpresse blockieren und den Zustrom an Biomasse in den
Pressspalt be- oder sogar verhindern. Gleichzeitig sorgt eine stückige Förderung für eine ungleichmäßige Beschickung der Pelletierpresse, was gerade bei Kollerpressen in erhöhtem Verschleiß oder Energieaufwand bemerkbar macht, wenn unregelmäßige Antriebs- bzw.
Verdichtungselemente mit Energie versorgt werden müssen oder
Zuhaltevorrichtungen oder Lagerungen über Gebühr belastet werden. Ein weiteres Problem stellt die Separierung der Biomasse im
Biomassebunker bzw. während der Dosierung zur Pelletierpresse dar. Durch die Förderung ergibt sich das Problem, dass sich so genannte Nester an einheitlichem Material, beispielsweise Staubnester neben Grobnestern bilden. Ein optimaler Pellet und dessen Herstellung zeichnet sich aber besonders dadurch aus, dass in einem Pellet gleiche Mengen an Fein- und Grobanteilen vorhanden sind, die sich gegenseitig binden.
Es ergibt sich weiter bei einer großindustriellen Produktionsplanung das Problem, dass bei einer Vergrößerung einer Kollerpresse die zuführende Schneckenförderung um einen übertriebenen Faktor größer werden müsste, um eine ordentliche Beschickung zu ermöglichen, oder es müssen mehrere Schneckenförderungen parallel für eine große Kollerpresse eingerichtet werden. Bei beiden Lösungen erhöht sich signifikant die Ausfallwahrscheinlichkeit und es entstehen hohe Beschaffungskosten für die Anlagentechnik, insbesondere auch für die Steuerung- und
Regelungstechnik. Fällt nämlich nur eine Dosierförderung aus, muss die gesamte Anlage abgeschaltet werden, da ansonsten Teilbereiche der Pelletierpresse ohne Material arbeiten würde, was erhöhten Verschleiß bewirkt.
Insbesondere bei schmalen Kollerpressen mit zumindest einer gegenüber der Ringmatrize außen liegenden Kollerwalze wird die Biomasse punktuell dem Einzugsbereich zwischen Kollerwalze und Ringmatrize punktuell zugeführt. Aufgrund dessen, dass die Biomasse üblicherweise rieselfähiges Material ist, kann das in der Regel gut funktionieren. Im Dauerbetrieb hat sich aber gezeigt, dass die Biomasse nur ungenügend durch den
automatischen Einzug im Einzugsbereich über die Breite verteilt wird.
Erschwerend kommt hinzu, dass sich üblicherweise auf der Ringmatrize eine Restschicht an Biomasse ausbildet, die nicht in die Löcher der Ringmatrize verdrückt worden ist und somit einmal der Umdrehung der Ringmatrize folgt, bevor neue Biomasse aufgetragen und mit der Restschicht verdrückt wird. Es kommt vor, dass bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten der Ringmatrize Fehlstellen durch Abrisse in der Restschicht entstehen. Derartige
Unregelmäßigkeiten in der Restschicht fördern extrem unterschiedliche Einzugsverhältnisse zwischen Kollerwalze und Ringmatrize. Es kann hier im schlimmsten Falle zu einem Rückstau an Biomasse oder anderen Problemen im Einzugsbereich kommen, so dass die Kollerwalze durch den auf sie lastenden Pressdruck gegen die Ringmatrize schlägt, weil kurzzeitig keine Biomasse vorhanden ist. Gleiches kann aber auch durch
unregelmäßige Verteilung der Biomasse über die Breite der Kollerwalzen oder unterschiedliche Verhältnisse im Einzugsbereich zwischen Kollerwalze und Ringmatrize auftreten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens für eine optimierte und gleichmäßige Zuführung von Biomasse in den
Einzugsbereich einer Pelletierpresse unter Vermeidung der oben genannten Nachteile. Weiter soll eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens aber auch eine eigenständige Anlage geschaffen werden, die eine optimale und gleichmäßige Beschickung von Biomasse für eine Pelletierpresse, insbesondere für den Einzugsbereich zwischen einer oder mehreren
Kollerwalzen und einer Ringmatrize ermöglicht. In einem weiteren
Ausführungsfall soll die Aufgabe für das Verfahren und die Anlage darin bestehen, dass die Menge an Biomasse zwischen mehreren Kollerwalzen gleichmäßig oder anteilig einstellbar ist. Die Lösung der Aufgabe für ein Verfahren besteht darin, dass die Biomasse zwischen der Dosiervorrichtung und der Pelletierpresse
mittels zumindest einer Verteilvorrichtung im Wesentlichen gleichmäßig über die Breite des Einzugsbereichs zwischen zumindest einer Kollerwalze und der Ringmatrize und/oder die Biomasse mittels der gleichen Verteilvorrichtung oder einer anderen Verteilvorrichtung gleichmäßig oder anteilig über eine Verteilstrecke über zumindest zwei Kollerwalzen aufgeteilt wird.
Die Lösung der Aufgabe für eine Anlage zur Herstellung von Pellets besteht darin, dass zwischen der Dosiervorrichtung und der Pelletierpresse zumindest einer Verteilvorrichtung zur Verteilung der Biomasse im
Wesentlichen gleichmäßig über die Breite des Einzugsbereichs zwischen einer Kollerwalze und der Ringmatrize angeordnet ist und/oder zur gleichmäßigen oder anteiligen Verteilung der Biomasse über eine
Verteilstrecke von zumindest zwei Kollerwalzen die Verteilvorrichtung oder eine andere Verteilvorrichtung angeordnet ist. In vorteilhafter Weise ergibt sich nun eine Verfahren zur Herstellung von Pellets und eine Anlage, die es ermöglichen abhängig von der verwendeten Biomasse (Laub-, Nadel-, Mischholz ...) den Masseeintrag gezielt auf den Anwendungsfall vor oder während des Eintritts in den Einzugsbereich zwischen den Kollerwalzen und der Ringmatrize einzustellen und zu verteilen. Bei einer Verteilung über mehrere Kollerwalzen wird hierzu in vorteilhafter weise mit einer Verteilvorrichtung in Fallrichtung vor respektive oberhalb der Kollerwalzen die Biomasse entsprechend verteilt. Hierzu kann beispielsweise ein System aus verstellbaren Rechen oder Verteilblechen angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist die mechanische Verteilvorrichtung in mehreren Ebenen oder Bereichen verstellbar, um unterschiedliche Dach- oder Ablenkungsformen für die fallende Biomasse zu generieren. Alternativ können pneumatische Verteilvorrichtung Anwendung finden. Dies ist besonders bevorzugt von Vorteil, wenn bei mehreren angeordneten Kollerwalzen beispielsweise in Rotationsrichtung der
Ringmatrize die erste Kollerwalze respektive in den Einzugsbereich der ersten Kollerwalze gegenüber den anderen Kollerwalzen deutlich mehr Material einführt und verdichtet werden soll. Besonders Vorteilhaft ist diese Anwendung, wenn es aufgrund der Umfangsgeschwindigkeit der Ringmatrize und der verwendeten Biomasse regelmäßig Fehlstellen an der am Umfang der Ringmatrize anliegenden Restschicht der Biomasse auftreten. Durch die Fehlstellen entstehen im Einzugsbereich der Kollerwalzen regelmäßig unterschiedliche Reibungsverhältnisse, die zu den bekannten Nachteilen führen. Es kann also hierzu sinnvoll sein, die erste Kollerwalze mit mehr als 50% des Anteils der aus der Dosiervorrichtung austretenden Biomasse zu versorgen und den restlichen Anteil der Biomasse auf die weiteren Kollerwalzen zu verteilen.
Neben der möglichen Einstellung der Materialmenge über verschiedenen Kollerwalzen ist besonders vorteilhaft hervorzuheben, dass alternativ oder gleichzeitig die Biomasse über die Breite der einzelnen Kollerwalzen gleichmäßig verteilt werden kann. Hierzu kann ebenfalls die
Verteilvorrichtung verwendet werden, die beispielsweise als aufgefächerter Rechen oberhalb bzw. in Fallrichtung der Biomasse vor der Kollerwalze respektive des Einzugbereiches angeordnet ist und das Material vor oder während dem Eintritt in den Einzugsbereich über die Breite der Kollerwalze auffächert oder verteilt. Die Verteilung kann hierbei passiv oder aktiv unterstützt durchgeführt werden.
Durch die optimale Verteilung werden Reibungsspitzen und
Einzugsstörungen im Einzugsbereich vermieden und ein durchgehender Pressvorgang zur Pelletierung der Biomasse ermöglicht, ohne dass die Kollerwalzen auf die Ringmatrize einseitig oder gesamt durchschlagen.
Die vorgesehenen Ausführungsformen finden für alle Pelletierpressen Anwendung, in denen Biomasse zu Pellets verarbeitet werden können.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen und Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung mit der Zeichnung hervor.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer produzierenden Anlage zur
Herstellung von Pellets nach der Aufbereitung der Biomasse und der Lagerung der Biomasse in einem Biomassebunker und dosierter Zuführung der Biomasse zu einer Pelletierpresse nach dem Stand der Technik Figur 2 eine schematische Darstellung einer alternativen
Ausführungsform der Dosiervorrichtung für eine Pelletierpresse nach Figur 1 ,mit einer Verteilervorrichtung über mehrere Kollerwalzen,
Figur 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Anlage über die Breite der
Ringmatrize und der Kollerwalzen nach Figur 2,
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung der Ringmatrize mit zugehörigen
Kollerwalzen als schematische Darstellung mit mehreren alternativen Ausführungsformen der Verteilvorrichtungen und Figur 5 eine zweite vergrößerte Seitenansicht der Anlage wie nach Figur 3 mit einer geteilten Ausführung der Kollerwalzen über die Breite der Ringmatrize, wobei die Ringmatrize einen Steg aufweist.
Der Ablauf der Herstellung der Pellets 9 aus Biomasse 1 stellt sich nach den Figuren 1 und 2 wie folgt dar. Nach Figur 1 wird aus einem
Biomassebunker 3 die Biomasse 1 ausgetragen. Dies kann mit einer Zwischenförderung geschehen oder direkt mit der Dosiervorrichtung 4, die nach Figur 1 als eine Dosierschnecke 19 ausgebildet ist. Die Biomasse 1 kann in der Dosierschnecke 19 nach Bedarf mit Dampf durch eine
Bedampfungseinrichtung behandelt werden. Im Austragsbereich fällt die
Biomasse 1 aus der Dosierschnecke 19 heraus wobei hier in Fallrichtung die Pelletierpresse 2 bestehend aus einer Ringmatrize 24 und mehreren
Kollerwalzen 21 angeordnet ist. Nach Figur 2 besteht die Dosiervorrichtung 4 nicht aus einer Dosierschnecke 19, sondern aus einer Streuvorrichtung 6, die die
Biomasse 1 mit einem möglichst gleichmäßigen Flächengewicht auf einem Formband 7 ablegt bzw. abstreut. In einer Streuvorrichtung wird die
Biomasse mittels verschiedener Verfahren auf ein Formband 7 als Matte 8 aufgelegt, wobei die Anwendung von Streuwalzen bevorzugt wird. Im Falle einer fehlerhaften Stelle der Matte 8, wird diese in einen Abwurfschacht 16 entsorgt, indem das Formband 7 durch einen Formbandrückzug 17 den Abwurfbereich der Matte 8 verändert.
Die abgeworfene Matte 8 kann zur Verbesserung des
Auflösungsverhältnisses der Biomasse 1 rotierenden Walzen 15 zugeführt werden, bevor die Biomasse 1 in den Bereich der Pelletierpresse 2 eintritt und zu Pellets 9 verpresst wird. Dies ist besonders bevorzugt notwendig, wenn die Biomasse 1 nicht gleichmäßig, sondern in Längs- und Querrichtung mit einem vorgegebenem Verhältnis im Gehäuse 23 oberhalb der
Pelletierpresse 2 respektive der Kollerwalzen 21 verteilt werden soll.
In Figur 3 ist die Pelletierpresse 2 in einem Teilschnitt mit Ansicht der aufsteigenden Seite (Rotationsrichtung 22) der Ringmatrize 24 dargestellt. Dabei wird die von oben aus der Dosiervorrichtung 4 ausgetragene
Biomasse 1 mittels einer Verteilvorrichtung 12 über die Breite 10 zumindest einer Kollerwalze 21 aufgeteilt. Besonders bevorzugt wird diese Verteilung gleichmäßig durchgeführt, um im Einzugsbereich 11 optimale Verhältnisse zum Einzug der Biomasse zwischen die Kollerwalze 21 und der Ringmatrize 24 zu erhalten. Die Darstellung des Gehäuses 23 ist rein schematisch und es wurde auf die Darstellung für die Lehre der Erfindung unwesentlichen Details wie Anpressdruckzylinder, Motoren, Lagerungen, Abdichtungen u. v. m. verzichtet.
Die Verteilvorrichtung 12 kann dabei nur für eine oder auch für mehrere Kollerwalzen angeordnet sein und besteht im dargestellten Fall aus einer Fächerrutsche mit aufgestellten Seitenwänden zur Leitung der Biomasse 1. Es sind auch andere Vorrichtungen wie Rechen, Siebanordnungen oder pneumatische Verteilvorrichtungen denkbar.
Figur 4 zeigt wieder eine schematische Darstellung nach den Figuren 1 und 2 in einer vergrößerten Ansicht. Hier wird die besonders vorteilhafte einstellbare Verteilung der Biomasse 1 mittels der gleichen
Verteilvorrichtung 12 und/oder einer anderen Verteilvorrichtung 5, 13 gleichmäßig oder anteilig über eine Verteilstrecke 20 über zumindest zwei Kollerwalzen 21 dargestellt. Dabei kann die Biomasse, die im Wesentlichen durch Schwerkrafteinwirkung zugeführt wird, auch in verschiedenen
Verhältnissen bezogen auf die Kollerwalzen 21 verteilt werden. Wie ersichtlich, soll die Ver- und/oder Aufteilung mittels der
Verteilvorrichtungen 5, 12, 13 im Wesentlichen benachbart (Figur 2) zu den Kollerwalzen 21 oder des Einzugbereichs 11 durchgeführt werden, wobei die Verteilvorrichtungen 5 bei einer Mehrfachanordnung vorzugsweise zuerst die Biomasse mittels Walzen 15 auflockert und im Gehäuse 23 vorzugsweise gleichmäßig verteilt und nachfolgende Verteilvorrichtung 12, 13 für die optimale Zufuhr der Biomasse in einen oder mehrere Einzugsbereiche 11 einer oder mehrere Kollerwalzen 21 sorgen. Die Walzen 15 sind dabei vorzugsweise als Stachelwalzen oder als Käfigwalzen mit radial außen liegenden Verbindungsstangen zwischen axial beabstandeten Scheiben ausgeführt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind als
Verteilvorrichtung 12 Leitbleche oder Rechen angeordnet, die vorzugsweise durch Stellvorrichtungen (nicht dargestellt) in der Höhe, Ausrichtung, Winkeligkeit und dergleichen einstellbar sind.
Besonders bevorzugt ist bei der Verwendung mehrerer Kollerwalzen 21 am Umfang der Ringmatrize 24, dass der ersten Kollerwalze 21 in
Rotationsrichtung 22 der Ringmatrize 24 mehr Biomasse 1 zugeführt wird als den nachfolgenden Kollerwalzen 21 ', 21", 21 '"....
Ebenfalls besonders bevorzugt ist die Möglichkeit, dass das Verhältnis der verteilten Biomasse 1 vor den einzelnen Kollerwalzen 21 abhängig vom aktuellen Abstand der jeweiligen Kollerwalze 21 zur Ringmatrize 24 eingestellt werden kann. Dies bedeutet insbesondere, dass die Verteilung der Biomasse 1 in Bezug auf zwei verschieden auftretende Abstände an einer Kollerwalze 21 zur Ringmatrize derart eingestellt wird, dass bei einem größeren Abstand weniger und bei einem geringeren Abstand mehr
Biomasse der jeweiligen Kollerwalze 21 zugeführt wird.
In einer weiteren optionalen Ausführungsform können am Umfang der Ringmatrize 24 mittels einer Detektionsvorrichtung 25 Fehlstellen 28 einer im Normalbetrieb vorhandenen komprimierten Restschicht 27 der Biomasse 1 auf der Ringmatrize 24 ermittelt werden. Die Fehlstellen 28 treten auf, wenn meist aufgrund der Umfangsgeschwindigkeit der Ringmatrize 24, sich Bruchstücke 30 aus der Restschicht 27 ablösen und im Gehäuse 23 zu Boden fallen. Zum Austrag der Bruchstücke ist am Boden des Gehäuses 23 eine Austragsvorrichtung angeordnet, die hier beispielhaft als Schnecke 29 dargestellt ist. Die Ermittlung der Fehlstellen 28 kann in einer Erweiterung der Aufgabenstellung dazu benutzt werden, um mittels einer
Zuführvorrichtung 26 die Biomasse 1 im Wesentlichen im Bereich der Fehlstellen 28 verstärkt in den Einzugsbereich 11 einzuführen. Vorzugsweise wird dies über die Breite 10 der Ringmatrize (Figur 3) abschnittsweise durchgeführt. Alternativ oder in Kombination kann zur Verbesserung der Haftung der Biomasse 1 auf der Ringmatrize oder zur Verbesserung des Einzuges der Biomasse 1 in den Einzugsbereich 11 die Biomasse 1 , zumindest im Bereich einer Fehlstelle 28, und/oder die Ringmatrize im Bereich der Fehlstellen 28 mittels einer geeigneten Vorrichtung,
beispielsweise eine Sprühvorrichtung (nicht dargestellt), angefeuchtet und/oder beölt werden. Die Sprühvorrichtung ist dabei vorzugsweise am Gehäuse 23 angeordnete, wahlweise im Bereich der Biomasse 1 oder entgegen der Rotationsrichtung vor der ersten Kollerwalze 21.
Mit Figur 5 wird eine zweite vergrößerte Seitenansicht der Anlage wie nach Figur 3 mit einer geteilten Ausführung der Kollerwalzen 21 über die Breite der Ringmatrize 24 dargestellt, wobei die Ringmatrize 24 einen Steg 31 aufweist. Bei großindustriellen Anlagen mit einer großen Gesamtbreite 10 kann es in der Auslegung der Anlage notwendig sein, über die Breite der Ringmatrize 24 Stege 31 vorzusehen. Wahlweise können dabei (abhängig der Festigkeitsberechnungen) die Kollerwalzen trotzdem über die gesamte Breite der Ringmatrize 24 angeordnet sein und weisen entsprechende Nuten (nicht dargestellt) für den Steg 31 auf, oder alternativ werden über die Breite der Ringmatrize mehrere Kollerwalzen 21 neben- oder nacheinander angeordnet. In der Zeichnung sind die Kollerwalzen 21 nacheinander und somit versetzt angeordnet. Dabei sind die Kollerwalzen 21 , 21 ' auf der rechten Seite gegenüber der linken Seite entgegen der Rotationsrichtung 22 der Ringmatrize 24 versetzt. Dies kann Vorteile hinsichtlich der Auslegung der Pelletierpresse 2 oder für die nicht dargestellte Lagerung der
Kollerwalzen haben. Für eine optimale Verteilung der Biomasse über die Breiten 10 wird die Verteileinrichtung 12 vorzugsweise so ausgeführt, dass mittels einer dachförmigen Einrichtung oder äquivalenter Vorrichtungen die Biomasse gleichmäßig über die zumindest zwei vorhandenen Bereiche (Breiten 10) verteilt wird und möglichst wenig, vorzugsweise keine
Biomasse 1 , auf den Steg 31 selbst zu liegen kommt. Im ungünstigsten Fall, beispielsweise bei der Verwendung von durchgehenden Kollerwalzen (Figur 3) mit Nuten (nicht dargestellt), bildet sich auf dem Steg eine komprimierte Schicht an Biomasse, die für einen zu großen Abstand der Kollerwalzen 21 zur Ringmatrize 24 oder für einen zu hohen Verschleiß durch Momenteneintrag in die Kollerwalze 21 respektive deren Lager führt. Bezugszeichenliste:
1. Biomasse 17. Formbandrϋckzug
2. Pelletierpresse 20 18. Leitklappen
5 3. Biomassebunker 19. Dosierschnecke
4. Dosiervorrichtung 20. Verteilstrecke
5. Verteilvorrichtung 21. Kollerwalzen
6. Streuvorrichtung 22. Rotationsrichtung
7. Formband 25 23. Gehäuse
10 8. Matte 24. Ringmatrize
9. Pellets 25. Detektionsvorrichtung
10. Breite 26. Zuführvorrichtung
11. Einzugsbereich 27. Restschicht
12. Verteilvorrichtung 1 30 28. Fehlstelle
15 13. Verteilvorrichtung 2 29. Schnecke
14. Speichenwalze 30. Bruchstücke
15. Walzen 31. Steg (Ringmatrize)
16. Abwurfschacht
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