/
Текст
6П1.5
Н 62
УДК 622.331.033(075.8)
Рецензенты:
кафедра «Технология торфяного производства»
Каунасского политехнического института; предмет-
ная комиссия Ореховского индустриального
техникума
Никифоров В. А.
Н 62 Разработка торфяных месторождений и механи-
ческая переработка торфа: [Учебник для технику-
мов].— 2-е изд., перераб. и доп.— Мн.: Выш. школа,
1979.—400 с„ ил.
В учебнике изложены вопросы подготовки торфяных месторожде-
ний к разработке, технология добычи торфа фрезерным и экскаватор-
ным способами. Рассмотрены методы брикетирования торфа, производ-
ства нз него изоляционных материалов. Уделено большое внимание
передовым методам торфодобычи, использованию торфа в сельском
хозяйстве.
Учебник предназначен для учащихся техникумов по специально-
сти «Разработка торфяных месторождений*, может служить учебным
пособием для студентов торфяных факультетов вузов, а также будет
полезен инженерно-техническим работникам торфяной промышленно-
сти и сельского хозяйства.
30902—028 g7—7S 6П1.5
М 304(05)—79
Издательство «Вышэйшая школа», 1979.
ВВЕДЕНИЕ
Торфяные месторождения занимают в Советском Союзе
71,5 млн. га, что составляет 3,2% общей территории страны. Запа-
сы торфа достигают 158 млрд, т, или 60,8% разведанных мировых
запасов. Они расположены главным образом в центральных и се-
веро-западных районах Европейской части СССР и в Западной Си-
бири. Торфяные месторождения являются важным источником по-
лучения местного энергетического и бытового топлива (брикетов)
для электростанций и населения.
Добыча торфа началась давно, но производилась кустарными
способами, в небольших количествах. Использовался он как то-
пливо в котельных мелких промышленных предприятий, виноку-
ренных и кирпичных заводов, текстильных фабрик.
Торфяная промышленность возникла и получила развитие
только после Великой Октябрьской социалистической революции.
Большое внимание ее развитию уделял В. И. Ленин. Он рассмат-
ривал торф как базу для энергетики и сельского хозяйства.
В 1920 г. (22 декабря) VIII Всероссийский съезд Советов одо-
брил план электрификации страны (ГОЭЛРО), которым намеча-
лось строительство 30 электростанций на 1750 тыс. кВт, в том чис-
ле 10 гидравлических и 20 тепловых, из которых 5 — на торфяном
топливе общей мощностью 170 тыс. кВт. В 1921 г. был создан На-
учно-экспериментальный торфяной институт (Инсторф), а в 1922 г.
в Москве открыт учебный институт для подготовки инженеров тор-
фяной промышленности. Всего в настоящее время известно 87 ле-
нинских документов о создании и развитии торфяной промышлен-
ности.
Торфяная промышленность превратилась в передовую, широ-
ко развитую отрасль народного хозяйства, высокомеханизирован-
ную, оснащенную новейшей техникой, обеспеченную высококвали-
фицированными научными, инженерными и рабочими кадрами.
Добыча торфа промышленными торфяными предприятиями до-
стигла 90 млн. т в год, из которых до 20% используется в сельском
хозяйстве в качестве подстилки и сырья для приготовления удо-
брений. На торфяном топливе работает до 70 электростанций общей
3
мощностью более 2 млн. кВт. Значительная часть торфа перераба-
тывается в брикеты, которыми снабжается население. Из торфа
низкой степени разложения вырабатываются тепло- и звукоизоля-
ционные плиты, применяемые при строительстве холодильников и
перекрытий зданий и сооружений.
Широкие научно-исследовательские и экспериментальные ра-
боты проведены по химической переработке торфа.
Большие площади торфяных месторождений и выработанных
участков осваиваются под сельскохозяйственные угодья и превра-
щаются в высокоплодородные земли.
Большое количество торфа (свыше 120 млн. т в год) добы-
вается для колхозов и совхозов предприятиями «Сельхозтехники».
Раздел I. ПОДГОТОВКА ТОРФЯНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДЛЯ ДОБЫЧИ ТОРФА
Глава 1. ЕСТЕСТВЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОРФЯНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИИ И СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ИХ
ДЛЯ ДОБЫЧИ ТОРФА
1.1. ЕСТЕСТВЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Торфяным месторождением называется [20] избыточно увлаж-
ненный участок земной поверхности, покрытый болотной расти-
тельностью, имеющий слой торфа не менее 0,7 м и достаточные
размеры для его промышленного использования.
Торфяные месторождения в естественном состоянии часто ока-
зываются затопленными водой. Поэтому они труднопроходимы и
не пригодны для любого автотранспорта и тракторов, кроме спе-
циальных вездеходов, имеющих малое удельное давление на грунт.
Поверхность месторождений обычно покрыта древесной и кустар-
никовой растительностью различной высоты и диаметров. Высота
деревьев достигает 15—20 м при диаметре до 20 см и более. Сред-
няя полнота лесных насаждений на торфяных месторождениях со-
ставляет 0,4—0,6, запас древесины колеблется в широких преде-
лах и при полноте насаждений 0,5 в зависимости от бонитета мо-
жет составлять до 250 м3/га. Бонитетом называется оценка леса по
высоте деревьев относительно возраста насаждений.
На низинных месторождениях травяной покров (осока) может
образовывать кочки высотой до 0,5 м и диаметром до 1—2 м, за-
нимающие большую часть площади. Верховые залежи имеют мощ-
ный моховой покров, заросли багульника и пушицы. По всей глу-
бине торфяной залежи и особенно в верхних ее слоях может со-
держаться значительное количество пней и стволов упавших
деревьев, оставшихся от погибшего или сведенного леса.
Общий рельеф поверхности низинных месторождений сравни-
тельно ровный, верховых — заметно выпуклый. Поэтому основной
поверхностный сток воды на низинных месторождениях бывает
обычно направлен в одном, а с верховых массивов в двух и более
направлениях. Микрорельеф поверхности низинных болот может
содержать кочки, а верховых — гряды, мочажины и озера.
Моховой и травяной покровы торфяных месторождений вместе
с неразложившимся верхним слоем залежи образуют связный во-
локнистый слой толщиной до 0,3 м и более, именуемый очесом.
Окружающая месторождение местность часто возвышается
над его поверхностью, что приводит к затоплению болот поверх-
ностными и грунтовыми водами.
5
Торфяная залежь месторождений озерного происхождения
подстилается слоями сапропеля различной толщины, затрудняю-
щими сооружение осушительной сети и ее эксплуатацию.
Большинство месторождений удалено от грунтовых дорог с
твердым покрытием и труднодоступно для разведки и освоения.
Добыча и сушка торфа механизированным способом с примене-
нием современной техники в таких условиях невозможны без пред-
варительной подготовки.
1.2. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДГОТОВКЕ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Подготовка месторождения должна обеспечить нормальное
движение и работу машин, добычу торфа с минимальными потеря-
ми, возможность сушки его до уборочной влажности, хранение до-
бытого торфа на полях и вывозку потребителю. Подготовка состоит
из осушения залежи, сводки и удаления древесной и кустарнико-
вой растительности, корчевки, уборки и вывозки поверхностных и
скрытых пней из верхнего слоя залежи, измельчения (уничтоже-
ния) живого травяного и мохового покровов, выравнивания (пла-
нировки) поверхности торфяных полей, устройства мостов и пе-
реездов.
Перечень и объем необходимых подготовительных работ опре-
деляются в зависимости от типа и размеров месторождения, влаж-
ности залежи, типа поверхности (растительного покрова), пнисто-
сти верхнего слоя залежи, назначения добываемой продукции и
намеченной схемы подготовки полей. Поскольку добыча торфа в
настоящее время и на ближайшую перспективу производится прак-
тически только фрезерным способом (98—99%), дальнейшее опи-
сание подготовки полей ограничится требованиями этого способа.
Все подготовительные работы выполняются в определенной
последовательности, начиная с осушения, и должны заканчиваться
в установленные, правилами технической эксплуатации (ПТЭ) [45]
сроки до начала добычи торфа. Так, работы по осушению полей
на низинной залежи должны быть закончены за год, а на верхо-
вой— за два года до начала их эксплуатации.
Общие сроки подготовки поверхности торфяных полей уста-
новлены в зависимости от проектной мощности предприятия и ти-
па торфяной залежи.
Проектная мощность, Сроки подготовки
тыс. т/г. зал ежи, лет:
низинной верховой
До 200 2 .3
200—400 3 4
400—750 4 5
750—1000 5 6
Подготовительные работы выполняются различными способа-
ми. При строительстве новых предприятий — подрядным способом.
6
Расширение действующих предприятий и подготовка (прирезка)
компенсаторов выработанной площади при небольших объемах
работ могут выполняться хозяйственным способом. Основными
подрядчиками, подготавливающими торфяные месторождения для
добычи торфа и занятыми на строительстве торфяных предприя-
тий, являются специальные строительные организации, объеди-
ненные в тресты «Топливстрой» и управления СМУ.
Выполнение болотно-подготовительных работ производится с
учетом времени промерзания и оттаивания залежи примерно в
следующие сроки: регулирование водоприемников и рытье маги-
стральных и валовых каналов, постройка искусственных сооруже-
ний (мостов, переездов), сводка леса — январь — декабрь; рытье
картовых каналов — май — декабрь; сжигание хвороста — ок-
тябрь — апрель, а в остальное время только в дождливую погоду
под наблюдением пожарной охраны; корчевка пней, глубокое фре-
зерование, профилирование, полировка, планировка — май — но-
ябрь.
Глава 2. ОСУШЕНИЕ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
И ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ
2.1. ЗАДАЧИ И СХЕМЫ ОСУШЕНИЯ
Задачи осушения. Задачами осушения торфяных полей являют-
ся быстрый отвод поверхностных паводковых вод, понижение
уровня грунтовых вод, снижение влажности, уплотнение поверх-
ности и увеличение несущей способности залежи, создание необ-
ходимых условий для работы торфодобывающих машин и сушки
торфа. В процессе осушения происходит осадка и уплотнение верх-
них слоев залежи, в результате чего ее плотность и несущая спо-
собность увеличиваются. Глубина торфяной залежи после осуше-
ния определяется по формуле
= н0 T°(1OO-~W°L
(ICO — W1)
м,
где Но и Hi — глубина залежи до и после осушения, м; -у0 и yi —
плотность залежи до и после осушения, т/м3; w0 и Wt — влажность
залежи до и после осушения, %.
Средняя фактическая осадка при осушении низинной залежи
составляет 10—15%, верховой—10—25%. В первый год она до-
стигает 60—80% своей полной величины.
Путем осушения можно отвести из торфяной залежи большую
часть содержащейся в ней воды. При добыче кускового торфа
карьерным или щелевым способом требуется оптимальное (не мак-
симальное) осушение залежи для нормальной ее переработки, вы-
сокого качества формовки кирпичей и сохранения их прочности
при сушке. При фрезерном способе добычи торфа требуется мак-
7
симальное осушение залежи, пределами которого для низинной
залежи является 82%, а для верховой 84%. Влажность верхнего
(фрезеруемого) слоя залежи толщиной 2 см составляет при этом
с учетом естественной подсушки соответственно 75—78% для ни-
зинной и 79—82% для верховой залежи.
Примерное количество воды, удаляемой из залежи при осуше-
нии и сушке торфа, приведено в табл. 2.1 и на рис. 2.1.
Шо^9О7<,
' ЮООкг 556кг 500кг 159 кг 167кг
Рис. 2.1. Количество воды, удаляемой при осушении залежи и сушке мелко-
кускового и фрезерного торфа:
а — неосушенная залежь; б — осушенная залежь для кускового торфа; в — осушенная
залежь для фрезерного торфа; г — готовый кусковой торф; д — готовый фрезерный торф
Из приведенных в таблице данных следует, что при осушении
из залежи отводится большая часть воды (примерно две трети),
а на испарение при сушке остается меньшая (одна треть). Осуше-
ние залежи производится в течение всего года, сушка же торфа
ограничивается сезоном и погодными условиями.
Осушение полей добычи фрезерного торфа производится от-
крытыми осушительными нартовыми каналами, располагаемыми
через 20 м на верховой и через 40 м на низинной залежи. Картовые
каналы принимают воду из торфяной залежи через откосы и дно.
Поверхностный сток с полей наблюдается в периоды весенних и
летних паводков и в начальный период работы каналов. Картовые
каналы отдают воду водосборным (валовым) каналам, распола-
гаемым поперек картовых через 500 м.
Площадь поля, заключенная между соседними картавыми и
валовыми каналами, называется картой, а полоса, ограниченная
8
Табл. 2. 1. Количество воды, удаляемой при осушении
верховой залежи и сушке торфа
Способ добычи торфа 9 Влажность залежи, % Условная влажность торфа, % Количество воды в % от первоначального содержания, удаляемой путем
до осу те-1 после осу- ния 1 шения осушения залежи сушки торфа всего
Фрезерный 92 79 40 67,4 26,9 94,3
Мелкокусковон 92 82 33 60,4 35,2 95,6
валовыми каналами на всю их длину,— полем. Валовые каналы
отдают собранную из осушителей воду в перпендикулярно к ним
располагаемые магистральные каналы. По магистральным кана-
лам вся вода отводится за пределы осушаемой территории в водо-
приемник (рис. 2.2.). В качестве водоприемников используются
Рис. 2.2. Схема осушения фрезерных полей открытой
сетью:
1 — картовый канал; 2 — карты; 3 — валовый канал; 4 — поле;
5 — магистральный канал; 6 — водоприемник
реки и ручьи, имеющие необходимую пропускную способность и до-
статочно низкие уровни для приема воды из магистрального кана-
та без переполнения и подпора.
Осушение полей добычи мелкокускового торфа щелевым спо-
собом производится картовой сетью через 30 м (на верховой зале-
жи) и валовыми каналами через 300 м.
Участки добычи и сушки экскаваторного торфа осушаются
карьерными каналами (типа валовых), располагаемыми по оси
карьера. Поперек карьерного канала для осушения полей сушки
роются картовые каналы через 30—50 м на длину 200—300 м.
Картовые каналы отводят воду в карьер. По мере расширения
9
карьера и сработки прилегающих к нему полей сушки картовые
каналы удлиняются (рис. 2.3).
Кроме перечисленных элементов осушительной сети, сооружа-
ются еще нагорные каналы глубиной 1—1,5 м по границам полей
со стороны прилегающих возвышенностей для перехвата и отвода
поверхностных вод, стекающих с суходолов, а также ловчие кана-
лы для улавливания и отвода грунтовых вод, поступающих на
1 — картовый канал; 2 — карта; 3 — карьерный канал; 4— ма-
гистральный канал
осушаемые поля. Ловчие каналы располагаются поперек грунто-
вого потока в местах обильного выхода вод. Глубина их опреде-
ляется потоком грунтовых вод.
Основными показателями поперечного сечения каналов явля-
ются глубина, ширина по дну и коэффициент откоса (рис. 2.4).
Зная их величины, можно вычислить и другие размеры — ширину
по верху, площадь поперечного сечения, длину откосов. Линии пе-
Рис. 2.4. Показатели поперечного сечения канала:
В — ширина по верху; I — длина откоса; b — ширина по дну; г — заложе-
ние откоса; m—t/h — коэффициент заложения откоса; Л —глубина; s —
ширина бермы; К — ширина кавальера
10
ресечения откосов (стенок) канала с поверхностью земли назы-
ваются бровками. Прибрежные полосы поверхности земли от бро-
вок канала до основания кавальеров — выброшенного из канала
грунта — называются бермами. На фрезерных полях под термином
«бровки» понимаются необрабатываемые полосы земли вдоль кар-
товых каналов шириной по 0,25 м.
Правилами технической эксплуатации торфопредприятий уста-
новлены следующие размеры каналов осушительной сети.
Наименование Размеры каналов, м:
картовых валовых
Ширина по дну 0,3—0,4 0,5
Эксплуатационная глубина на полях: добычи фрезерного торфа 1,7—1,8 2,5
сушки экскаваторного торфа 1,4 2,5
Коэффициент откоса в торфяном грунте 0,25 0,5
При необходимости картавые каналы на полях добычи фре-
зерного торфа могут заглубляться в минеральный грунт до 0,5 м.
Коэффициент откосов каналов в минеральном грунте принимается
в соответствии со свойствами грунта.
Валовые каналы прокладываются перпендикулярно к карта-
вым по уклонам поверхности и дна болота. Магистральные каналы
намечаются вдоль общего уклона к водоприемнику по наиболее
низким местам месторождения — тальвегу дна болота, перпенди-
кулярно к валовым каналам, по возможности прямолинейно или
с поворотами под прямым углом (по валовым каналам).
Норма осушения. Нормой осушения полей сушки торфа назы-
вается средний за сезон уровень стояния грунтовых вод на сере-
дине карты. Норма осушения определяет эксплуатационную влаж-
ность залежи, среднюю по глубине экскавации, для добычи куско-
вого и поверхностного — фрезеруемого слоя, толщиной 2 см, для
фрезерного способа. Ввиду особой важности осушения полей до-
бычи фрезерного торфа установлена минимальная норма осушения
фрезерных полей— 1 м. Норма осушения достигается на низинной
тростниковой залежи при глубине картавой сети 1,6 м, а влажность
фрезеруемого слоя залежи при этом снижается до установленных
75% (рис. 2.5). Для нормального осушения осоково-гипновой за-
лежи необходима минимальная глубина картавой сети 1,8 м.
Предварительное осушение. Осушение верховых залежей ос-
ложняется ввиду их высокой начальной влажности, достигающей
94—96%, вызывающей большие деформации каналов в процессе их
рытья и при последующей осадке залежи. Кроме того, проходимость
неосушенной верховой залежи весьма мала (допустимое реальное
давление составляет примерно 0,1 дН/см2 (кг/см2)) и недостаточна
для работы на ней торфяных экскаваторов, имеющих удельное дав-
11
ление на грунт 0,18 дН/см2 (кг/см2), без специальных еланей или
щитов. Таким образом, осушение верховой залежи необходимо на-
чинать заблаговременно за 3—5 лет до ввода полей в эксплуата-
цию. Рытье осушительной сети на верховой залежи производится не
сразу на проектную глубину, а постепенно, начиная с предвари-
тельного осушения мелкими (пионерными) каналами, глубиной
1—1,2 м, с последующим поэтапным многократным их углубле-
нием, каждый раз не более чем
на 0,4 м. Таким методом за
пять — восемь углублений в те-
чение 3—5 лет удается довести
каналы предварительного осу-
шения до заданных размеров.
Для ускорения осушения и
осадки залежи картовая сеть
при этом роется не через 20,
а через 10 м, с последующей
засыпкой промежуточных ка-
налов при профилировании
карт.
По технологии предвари-
тельного осушения верховых
залежей, разработанной филиа-
лом ВНИИТП [27], углубление
ние. 2.5. График зависимости влаж-
ности фрезеруемого слоя низинной зале-
жи от нормы осушения
каналов рекомендуется производить два раза в год, что позволяет
вводить в эксплуатацию площадь через 4—5 лет. Выявление про-
должительности интенсивной осадки залежи в весенний (3 месяца)
и осенний (3—4месяца) периоды года между углублениями кана-
лов, проведенное Латвийской сельскохозяйственной академией,
позволило рекомендовать углубление каналов три раза в год
(май—июль, август — октябрь, ноябрь — март). В результате
этого сокращается период осушения залежи до 2—3 лет. Как по-
казали наблюдения и опыт поэтапного сооружения осушительной
сети, объем земляных работ при этом превышает проектный в 2,4—
2,6 по картовым и в 1,7—2 раза по валовым и магистральным
каналам.
Выполнение земляных работ. Сооружение осушительной сети
начинается с вынесения на местность осей каналов и расчистки
трасс. Оси каналов при их трассировке разбиваются с помощью
теодолита и обозначаются вехами через 20 м. Разбивка начинается
с магистральных каналов, от оси которых задаются направления
валовых и коллекторных каналов, с установкой вех на расстоянии
50 м от магистрального. Дальнейшее вешение может производить-
ся на глаз.
Картовая сеть разбивается с помощью гониометра с проверкой
выхода концов картовых каналов промером по каждому валовому
каналу. Оси картовых каналов на соседних полях должны сов-
падать.
Трассы каналов расчищаются от леса и пней с помощью ма-
12
шин ЭТУ-0,75 и корчевателей. Сведенный лес и выкорчеванные пни
удаляются за их пределы. Примерная ширина расчистки трасс
составляет 4—5-кратную ширину канала по верху.
Сооружение осушительной сети начинается с регулирования
водоприемника и рытья магистрального канала. По мере проклад-
ки магис/рального канала от него роются валовые и коллекторные
каналы. Между валовыми прокладываются картовые каналы. Все
каналы сооружаются снизу вверх, т. е. против уклона, для обеспе-
чения свободного отвода воды и контроля качества работ.
Нормы выработки экскаваторов устанавливаются в зависимо-
сти от емкости ковшей, условий работы и следующих категорий
грунта [15].
Наименование грунта Категория
Песок всех видов и с примесью гальки;
супесь всех видов, растительный
грунт; торф без корней I
Суглинок всех видов, торф с корнями II
Глина:
жирная мягкая и насыпная II
тяжелая ломовая Ш
с примесью булыжника разме-
ром более 80 мм до 10% по объ-
ему и твердая сланцевая IV
Мерзлые предварительно разрыхлен-
ные грунты:
песчаные и супесчаные II
глинистые и суглинистые IV
Категория разрабатываемого грунта определяет сопротивле-
ние черпанью и заполнение ковша, уменьшающееся с увеличением
плотности грунта. Емкость ковша принимается по паспорту экска-
ватора. При установлении нормы выработки учитываются также
глубина экскавации, наличие воды в забое, несущая способность
грунта.
2.2. МОСТЫ И ПЕРЕЕЗДЫ ЧЕРЕЗ КАНАЛЫ
Для проезда торфодобывающих машин и тракторов через ка-
налы на торфяных полях устраиваются мосты и переезды. Через
магистральные каналы больших размеров строятся мосты на сваях
по типовым проектам, а через валовые, коллекторные и картовые
каналы — трубчатые переезды путем закладки в канал труб и за-
валивания их грунтом.
Расположение мостов и переездов на каналах зависит от тех-
нологической схемы добычи торфа (см. рис. 2.2) и назначения пе-
реездов. На магистральных каналах мосты располагаются в пре-
делах полей сушки примерно через 2 км, обычно по трассам уклад-
13
ки железнодорожных путей. Через валовые каналы переезды
устраиваются через 0,5—1 км, по концам и вдоль железной дороги.
Трубчатые переезды на валовых каналах выполняют также функ-
ции труб-регуляторов пожарных запасов воды. Согласно противо-
пожарным правилам, глубина воды выше шлюза должна состав-
лять 0,8 м, а ниже — 0,4 м, при среднем заполнении — 0,6 м. Ши-
рина мостов и переездов через магистральные и валовые каналы
Рис. 2.6. Схема трубчатого переезда через нартовый канал:
1 — заборная стенка; 2 — грунт; 3 — штабель торфа; 4 — валовый канал; 5 — трубы;
6 — подкладки; 7 — защитная решетка
принимается 12 м из расчета пропуска по ним ворошилок и валко-
вателей, имеющих ширину около 10 м. Диаметр бетонных труб,
закладываемых в валовые каналы, составляет 0,5 м.
Переезды через картовые каналы устраиваются из бетонных,
гончарных труб диаметром 150—200 мм или пластмассовых труб
диаметром ПО-—150 мм. Ширина переезда при уборке торфа бун-
керными машинами (УМПФ, БПФ) составляет 40—50 м, перева-
Рис. 2.7. Схема защитного оголовка:
1 — сетка; 2 — труба
14
лочными машинами (ФПУ) — 18 м. Схема переезда через карта-
вый канал приведена на рис. 2.6.
При устройстве трубчатых переездов концы картовых каналов
на ширину ререезда плюс 5 м углубляются на 0,5 м экскаватором.
Затем в них укладываются трубы и засыпаются грунтом, сначала
вручную на 0,3—0,4 м, а затем бульдозером выше поверхности по-
ля на 0,3—0,4 м с последующей утрамбовкой гусеницами трактора.
Концы засыпки переезда укрепляются заборными стенками, а со
стороны поля входной конец трубы защищается от засорения ре-
шеткой и специальным фильтром-оголовком с частыми отверстия-
ми диаметром 15—20 мм. Конструкции защитных оголовков весьма
многообразны и разрабатываются на местах (рис. 2.7). Засорение
труб под переездами происходит обычно при сваливании в карта-
вые каналы перед оголовком фрезерной крошки проходящими во-
рошилками, наблюдающемся при накоплении навалов торфа у
штабелей и сужении проезда. Правильно устроенный защитный
оголовок обеспечивает надежный отвод воды по трубе переезда
без засорения.
2.3. МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Основной машиной, выполняющей земляные работы на торфо-
предприятиях, является торфяной экскаватор. Торфяные экскава-
торы отличаются пониженным (до 0,18 дН/см2 (кг/см2)) удельным
давлением на грунт. Последними моделями этих экскаваторов яв-
ляются Э-304Б, ТЭ-ЗМ и ЭГ-1 с гидроприводом (рис. 2.8, 2.9). Экс-
каваторы могут работать с различным рабочим оборудованием:
обратной или прямой лопатой, драглайном, грейфером. Для кор-
Рис. 2.8. Экскаватор ТЭ-ЗМ
15
чевки пней и дробления мерзлоты экскаваторы снабжаются крю-
ком, а для очистки штабелей от снега и мерзлоты — специальным от-
валом.
Экскаваторные ковши имеют прямоугольную, полукруглую и
профильную трапецеидальную формы, применяемые в зависимости
от вида каналов. Лучшими по врезанию в грунт и заполнению счи-
таются полукруглые ковши без зубьев с остро отточенной отогну-
той вниз режущей кромкой (системы Федорова). Профильные ков-
Рис. 2.9. Экскаватор ЭГ-1
ши используются на рытье картовых каналов и образуют канал с
закругленным дном диаметром 0,3 м и коэффициентом откоса
стенок, близким к 0,35. Профильные ковши снабжаются откосника-
ми — специальными ножами, удлиняющими боковые стенки и спо-
собствующими получению каналов с ровными стенками, не требую-
щими планировки (рис. 2.10). Хорошие
результаты дает их применение и на
рытье валовых каналов в торфяном
грунте.
Машина МК-1,8П применяется при
углублении картовых каналов до 1,8 м
в торфяной залежи (рис. 2.11). Машина
работает на прицепе к трактору Т-100
МБГС и состоит из дисковой конусной
фрезы с чашечными ножами, защищенной
сверху и спереди кожухом, шасси на двух
Рис. 2.10. Профильный катках, трансмиссии, гидравлического ме-
ковш с откосниками ханизма подъема и наклона фрезы, контр-
груза. В рабочем положении плоскость
дисковой фрезы немного повернута к оси канала и наклоне-
на к горизонту, благодаря чему получается симметричное попе-
16
Техническая характеристика экскаваторов
Э-304Б тэ-зм ЭГ-1
Мощность двигателя, л. с. (1л. с.= =0,736 кВт) 48 62 130
Ширина колеи, м 2,22 2,7 2,7
Ширина гусеничного полотна, м 1 1,2 1,2
Продольная база, м 3,56 4,36 —
Дорожный просвет, м 0,45 0,42 —
Среднее удельное давление, дН/см2 (кг/см2) 0,21 0,18 0,18
Скорость вращения платформы, об/мин 6,4 5,56 6
Скорость передвижения, км/ч 3,73 1,47 2,5
Масса экскаватора с обратной ло- патой, т 12,5 19,8 22,8
Высота, м 3,3 3,8 3,2
Обратная лопата
Емкость ковша, м3 0,4 0,65 1
Длина стрелы, м 4,9 5,5 —
Длина рукояти, м 2,3 2,65 —
Наибольший радиус копания, м 8 9,7 9,3
Наибольшая глубина копания, м 4 4,5 5,7
Наибольшая высота выгрузки, м 5,4 3,3 5,2
Продолжительность цикла, с — 21 22
Драглайн
Емкость ковша, м3 0,4 0,5 —
Длина стрелы, м 10,5 13 —
Наибольшая высота выгрузки,, м 6,3 5 —
Наибольшая глубина копания, м:
при боковом проходе 3,7 4,6 —
при концевом проходе 7,6 7,6 —
Продолжительность цикла, с — 23 —
Нормы выработки экскаваторов с
при глубине забоя до 4 м и работе
обратной лопатой
на выброс, м3/ смену
Емкость Категории грунта
ковша, м3 I Л III
0,40 350 294 238
0,50 465 368 287
0,65 545 434 350
Примечание. При замене драглайна грейфером нормы умножают на
0,85.
17
Рис. 2.11. Машина МК.-1.8П для рытья картовых каналов
речное сечение канала эллипсообррзной формы. Грунт выбра-
сывается фрезой на полосу шириной 5—10 м и располагается слоем
толщиной 10—20 см. Пни отбрасываются на 20—30 м. Машина ра-
ботает на скорости 0,11—0,22 км/ч с производительностью 120—
250 м3/ч ч. р. Удельный расход энергии при этом составляет на
низинной залежи 0,18—0,33 кВт-ч/м3, а на верховой 0,25—
0,37 кВт • ч/м3.
Техническая характеристика ма Диаметры фрезы по концам но- жей, мм: наружный внутренний Диаметр чашечного ножа, мм Число ножей в плоскости резания, шт. Частота вращения фрезы, об/мин Максимальная глубина канала, м Скорости передвижения, км/ч Масса, кг Среднее удельное давление, дН/см2 (кг/см2) шины МК-1>8П 3800 550 120 2 151 1,8 0,105—0,765 8042 0,24
Нормы выработки машины МК-1,8П картовых каналов на у г л уб л е н и и
Залежь низинная Залежь верховая
Пнистость, % До 1 Свыше 1 Норма выработки, пог. м/смену 1580 1220 До 1 960 Свыше 1 840
18
Машина КПО применяется для прокладки осушительной
сети на верховой залежи. Калининским филиалом ВНИИТП созда-
на самоходная канавная машина КПО с конической фрезой на
арочных шинах высокой проходимости (рис. 2.12).
Техническая характеристика КПО
Двигатель ЯМЗ-238 мощностью, л. с. 240
Рабочая мощность, л. с. 170
Удельное давление на грунт (при
просадке 0,5 м), дН/см2 (кг/см2) 0,1
Фрезы:
Малая Большая
диаметры, мм частота вращения, об/мин Ш0—250 1238—250
174 144
Глубина каналов, м 1,4 1,8
Ширина канала по дну, м 0,23 0,23
Коэффициент откоса 0,23 0,26
Ширина очистки берм (от оси фре- зы), м 1,2 1,6
Скорости передвижения, км/ч 0,1—0,75
Производительность, м3/ч в. р. 200
Масса машины, т 20
Дорожный просвет, м 0,8
Рис. 2.12. Машина предварительного осушения КПО
Стоимость сооружения осушительной сети машиной КПО на
неосушенной верховой залежи, с поэтапным углублением, в 2—3 ра-
за дешевле, чем экскаватором ТЭ-ЗМ. Удельный расход энергии
19
при работе КПО составляет от 0,25 до 0,7 кВт • ч/м3. Машина обо-
рудована съемными гусеницами шириной 1,2 м, снижающими
удельное давление на грунт до 0,08 дН/см2 (кг/см2).
Глава 3. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ТОРФЯНЫХ
ПОЛЕЙ
3.1. ЗАДАЧИ ПОДГОТОВКИ, ТИПЫ ПОВЕРХНОСТИ
Подготовка поверхности полей производится после их осуше-
ния и включает удаление древесной и кустарниковой растительно-
сти, корчевку (или дробление) пней из верхнего слоя залежи, уни-
чтожение травяного и мохового покрова, профилирование поверх-
ности карт. Состав и объем работ по подготовке поверхности
определяются типом поверхности торфяного месторождения.
Типом поверхности торфяных месторождений называется соче-
тание видового состава растительности, особенностей микрорелье-
фа, степени обводненности, мощности очесного слоя и содержания
пней в верхнем слое залежи. В соответствии с условиями подготов-
ки выделено двадцать типов поверхностей торфяных месторожде-
ний, которые разбиты в зависимости от облесенности на две груп-
пы [38]. К первой группе относятся облесенные поверхности (8 ти-
пов), а ко второй — практически безлесные (12 типов). Каждой из
этих групп рекомендуется особая схема (комплекс операций) под-
готовки поверхности полей для добычи фрезерного торфа.
3.2. СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛЕЙ
Схемы подготовки поверхности полей разработаны примени-
тельно к типам поверхности, технологии уборки и назначению тор-
фа. Всего в настоящее время ПТЭ и нормами технологического
проектирования рекомендованы три схемы подготовки, две из ко-
торых применяются при глубоком (до 0,4 м) фрезеровании залежи
вместе с пнями машиной МПГ-1,7 при механической уборке фре-
зерного торфа на топливо или для приготовления удобрений. Пер-
вая схема применяется при наличии деревьев диаметром до 8 см,
вторая — более 8 см. Третья схема без глубокого фрезерования со
сводкой леса и корчевкой пней используется в случае пневматиче-
ской уборки или дальнейшего брикетирования торфа.
На противопожарных защитных зонах древесная раститель-
ность и кустарник сводятся без корчевки пней и вывозятся за пре-
делы зоны или сжигаются на месте до сдачи полей в эксплуатацию.
Состав и очередность подготовительных работ по каждой схе-
ме подготовки с указанием применяемых машин приведены в
табл. 3.1. Как видно из таблицы, применение глубокого фрезеро-
вания залежи вместе с древесными включениями и пнями упро-
щает подготовку поверхности полей и уменьшает количество вы-
полняемых операций. Машина МПГ-1,7 хорошо справляется с пня-
20
Табл. 3. 1. Состав работ по подготовке поверхности полей
Операции Применяемые машины Схемы подготовки
I и III
1 2 3 4 5
Сводка леса ЭТУ-0,75, МТП-43 — 4- 4-
Разборка навалов, обруб- Вруч ную — + 4-
ка сучьев, раскряжевка, складирование древесины, сжигание сучьев Погрузка древесины КПТ или КТГ-1 с грейфером ГДП 4- 4-
Вывозка древесины ДТ-75Б с ГПС-2МП — 4- 4-
Штабелировка древесины КПТ или КТГ-1 с грейфером ГДП — + +
Корчевка отдельных круп- ных пней диаметром более 23 см ТЭ-ЗМ или ДТ-75Б с крюком — 4- 4-
Погрузка крупных пней КТГ-1 с грейфером ГПП — J- 4-
Вывозка крупных пней ДТ-75Б с ГПС-2МП — 4- -f-
Корчевка пней КСП-1, КУП-4, РКШ-4 — — 4-
Погрузка пней КПТ или КТГ-1 с грейфером ГПП — — 4-
Вывозка пней ДТ-75Б с ГПС-2МП — — 4-
Глубокое фрезерование на 0,4 м вместе с древес- ными включениями и пнями МПГ-1,7 или МПГ-2,24 с Т-100 МБГС + 4-
Уборка мелких пней и щепы с вывозкой на подштабельные полосы (по одному проходу на каждый процент пнистости) СП-6,7 с ДТ-75Б + +
Продольная планировка карт, засыпка ям, мочажин Планировщик или бульдозер на ДТ-75Б + 4- 4"
Профилирование поверх- ности карт ТПШ-2 с ДТ-75Б 4- 4-
Повторное глубокое фре- зерование краев и середины карт на общую ширину 5 м (три прохода машины) МПГ-1,7 или МПГ-2,24 с Т-100 МБГС + 4-
Повторная уборка мелких пней с вывоз кой иа под- штабельные полосы СП-6,7 с ДТ-75Б + 4-
Погрузка мелких пней иа подштабельных полосах КТГ-1 с грейфером ГПП + 4-
Вывозка мелких пней ДТ-75Б с ГПС-2МП 4- + —
Штабелировка мелких пней КТГ-1 с грейфером ГПП 4- —
Ручные доделки, 5% от общей затраты чел.-дней Вручную + 4- 4
21
Окончание
I 3 4 | 5
Перемешивание залежи на РПЗ + + —
глубину до 2,2 м при мощ-
ном некондиционном слое
более 0,4 м
Приготовление сезонного МЩФ-0 или дренажные + zp —
кондиционного слоя торфа МГД-7Н
щелевой экскавацией с глу-
бины до 2,2 м (ежегодно)
при мощном некондицион-
ном слое более 0,4 м
Всего операций (без обо- — 8 13 13
гащения)
Примечание. При мощном некондиционном слое более 0,4 м производится
одна операция обогащения—усреднение залежи перемешиванием машиной РПЗ
или щелевая экскавация машиной МЩФ.
ми диаметром до 23 см, исключает трудоемкие операции по сводке
мелколесья, корчевке и вывозке древесины и пней, но после обра-
ботки ею полей образуется большое количество щепы и довольно
крупных кусков корневищ (мелких пней), составляющих до 30%
общего количества переработанной древесины и пней. Уборка мел-
ких пней с поверхности полей производится специальными маши-
нами СП-6,7, но при этом основная масса щепы, скрытая в сфрезе-
рованном слое, остается. Уборку щепы необходимо производить в
каждом цикле добычи после фрезерования, но это ограничивается
условиями технологии фрезерного способа, не допускающими за-
тягивания цикла лишней операцией.
Засорение фрезерного торфа мелкими пнями и щепой затруд-
няет пневматическую уборку и подготовку к брикетированию, так
как забиваются сопла комбайнов и затрудняется дробление и сепа-
рация (грохочение) торфа на брикетных заводах. Поэтому приме-
нение машин МПГ-1,7 при подготовке полей для добычи фрезерно-
го торфа пневмокомбайнами и для брикетирования недопустимо.
3.3. УДАЛЕНИЕ ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
Лесонасаждения. Лесонасаждения характеризуются по коли-
честву деревьев на 1 га и диаметру стволов, измеряемому на высо-
те 1,3 м от земли (табл. 3.2).
Сводка леса производится машинами ЭТУ-0,75, созданными на
базе экскаватора ТЭ-2М, и МТП-43 — на базе крана КПТ-1
(рис. 3.1).
Машина ЭТУ-0,75 оборудована дисковой фрезой, установ-
ленной под стрелой и приводимой во вращение от основного двига-
теля. Во время работы машина движется вдоль карты концентри-
ческими кругами от краев к центру против часовой стрелки и, по-
ворачивая стрелу с фрезой слева направо, срезает лес полосой
22
Табл. 3.2. Частота лесонасаждений деревьев на 1 га
Насаждение > При диаметре, см
кустарника до 8 подлеска 8—11 очень мел- кого леса 12—15 мелкого леса 16—23 среднего леса 24—30 крупного леса свыше 31
Редкое 600 600 400 300 150 150
Средней густоты 1200 1200 800 500 300 300
Густое 2400 2400 1400 800 500 500
Очень густое Свыше 2400 Свыше 2400 1800 1300 800 800
12,5 м. (До сводки леса картовые каналы обычно роются через один
и образуют карты шириной 80 м.) Срезанные деревья попадают на
защитный диск, расположенный над фрезой, где удерживаются в
вертикальном положении с помощью специальных клыков, укреп-
ленных на стреле, и укладываются на правый край полосы в вал
комлями по ходу машины. В конце рабочего хода стрелы (пово-
рота) клыки раскрываются, поворачиваясь на 45°, освобождают
Рис. 3.1. Машина ЭТУ-0,75 для сводки леса
23
деревья, которые выталкиваются специальной рамкой, подвешен-
ной над верхними клыками. По окончании рабочего хода фреза
опускается на 0,3—0,4 м и при обратном ходе стрелы справа на-
лево подрезает оставшиеся от деревьев пни и кочки ниже поверх-
ности поля, облегчая выполнение последующих подготовительных
операций. После каждого полного рабочего цикла (возврата фрезы
в исходное положение) экскаватор передвигается вперед на 0,8—
Рис. 3.2. Машина КПТ-СЛ (МТП-43) для сводки мелколесья и кустарника
1,2 м. Экскаватор ЭТУ-0,75 после замены стрелы может использо-
ваться и на земляных работах с обратной или прямой лопатой и
драглайном емкостью 0,5 и 0,75 м3.
Машина МТ П-43 предназначена для подготовки поверхно-
.стей, покрытых мелким лесом, на верховой залежи (рис. 3.2). Кроме
дизельного двигателя, она имеет электрогенератор и индивидуаль-
ный электропривод механизмов. Фреза приводится во вращение
электродвигателем мощностью 30 кВт, что недостаточно для срез-
ки крупного леса. Поэтому производительность машины МТП-43
в этих условиях меньше, чем производительность ЭТУ-0,75.
Для последующей вывозки и обработки срезанной древесины
машина МТП-43 снабжена дополнительным навесным оборудова-
нием — пакетирующим устройством [27], на котором удерживаются
до накопления определенного количества срезанные деревья,
а затем сбрасываются на землю. Пакетирующее устройство
состоит из горизонтальной консоли, установленной перпендику-
лярно к гусеничной раме машины, с зубчатой гребенкой зубцами
вверх. На ней и удерживаются срезанные деревья (рис. 3.3).
По накоплении пакета деревьев объемом до 3 пл. м3 гребенка
24
поднимается, поворачиваясь в шарнире, и сбрасывает пакет на зем-
лю (рис. 3.4). Ширина сброшенных пакетов составляет 2,4—3 м,
высота 1,2—1,4 м^ При переводе в транспортное положение пакети-
рующее устройство ставится вертикально за счет поворота в шар-
Рис. 3.3. Схема пакетирующего устройства на
КПТ-СЛ
нире крепления у рамы машины. Последний вариант машины для
сводки леса выполнен на базе экскаватора ЭГ-1.
Техническая характеристика машин по сводке леса
ЭТУ-0,75 МТП-43
Двигатель Дизель Дизель-ге-
нератор
Мощность дизеля (л. с.), генерато- ра (кВт) 108 50
Ширина захвата, м 12,5 16
Диаметр фрезы, мм 1500 1500
Ширина зуба, мм 45 42
Скорость резания, м/с 50,6 46,4
Скорость передвижения, км/ч Частота вращения платформы, 1,12 0,78
об/мин 5 2,45
Ширина гусеничной цепи, мм 1300 1200
Дорожный просвет, мм 445 445
Масса, т Нормы выработки (га/смену) на 26,5 24,2
сводке:
подлеска 1,25 —
очень мелкого леса 1,10 —
мелкого леса 0,76
среднего леса 0,58 —
Примечание. Производительность машины МТП-43 в 1,5—2 раза
меньше, чем производительность ЭТУ-0,75.
Разделка, погрузка и вывозка древесины. Разделка сведенного
леса производится путем очистки стволов от сучьев, отделения вер-
шин и разрезания на заданные сортаменты.
25
Лес, произрастающий на торфяных месторождениях, обычно
низкорослый, с искривленными стволами небольшого диаметра,
используется на местные нужды: строительство переездов, укладку
железнодорожных путей, топливо. Разделка древесины из-за ука-
занных свойств леса производится вручную. Разделанная древеси-
на после сводки машиной ЭТУ-0,75 складывается на полях в клад-
ницы объемом 2,5—3,5 скл. м3 с разрывом 7—15 м одна от другой
вдоль карты. Расстояние между осями кладниц составляет 20 м.
Для перевода плотных кубических метров стволовой древесины
в складочные принимается коэффициент 1,43. На 80-метровой карте
получаются, таким образом, четыре линии кладниц. Все разделан-
ные стволы располагаются комлями в одну сторону (рис. 3.5).
После разделки древесины сучья и вершины собирают в кучи
Рис. 3.4. Срезанный лес в пакетах
26
между кладницами и сжигают. Для разжигания костров применя-
ются горючие жидкости густой консистенции — отработанные мас-
ла. Трудоемкость уборки и сжигания сучьев составляет 2—10 чел.-
дней на 1 га.
При сводке леса машиной М.ТП-43 с пакетирующим устрой-
ством целесообразнее вывозить пакеты за пределы полей и разде-
лывать их на складе. Такой метод обеспечивает быстрое освобожде-
ние полей от сведенно-
го леса для выполнения
очередных операций,
сокращает общие сроки
подготовки.
На ручной разделке
древесины применяют-
ся бензомоторные пилы
«Дружба».
Погрузка разделан-
ной древесины на гусе-
ничные самосвальные
прицепы ГПС произво-
дится краном КТП-1
с грейфером ГДП-1
(рис. 3.6).
Грейфер Г.Д П-1,
предназначенный для
погрузки стволов дре-
весины, двухчелюст-
ной, но при установке
на него съемных бо-
ковых щитков может
Рис. 3.5. Схема работы ЭТУ-0,75:
1 — расположение кладниц леса; 2 — дре-
весных отходов
Техническая характеристика крана КТП-1
Грузоподъемность, т 3 Гусеничный ход, мм:
Длина стрелы, м 13 ширина колеи 2570
Вылет стрелы, м 10,5 продольная база 4360
Наибольшая высота вы- 5,8 ширина гусеничной 1200
грузки, м цепи
Продолжительность Удельное давление, 0,23
цикла, с 75 дН/сма (кг/см2)
применяться и на погрузке сыпучих материалов. Для повышения
производительности крана КТП-1 на погрузке древесины к нему
разработано специальное оборудование ОПД-2, в которое входит
типовая стрела с рукоятью от экскаватора ТЭ-ЗМ и двухчелюстной
грейфер с гидроприводом, укрепленный на рукояти. Грейфер ПД-2
может поворачиваться в точке подвески вокруг вертикальной оси
с помощью гидроцилиндра (подобная система подвески грейфера
на рукояти экскаватора применена при ремонте валовых каналов).
27
На погрузке пней применяется грейфер ГПП-1 с шестью клы-
ками емкостью 1,8 м3.
Вывозка древесины производится на гусеничных самосвальных
прицепах. До появления тракторов ДТ-75 применялся прицеп
ГПС-2М, работавший с трактором ДТ-54, а в последние годы со-
здан и выпускается новый прицеп повышенной грузоподъемности
ГПС-2МП (рис. 3,7).
Техническая характеристика гусеничных
п р и ц е п о в-с амосвалов
ГПС-2М ГПС-2МП
Грузоподъемность, т Платформа, м: 6 9
высота 1,15 1,15
длина 4,2 5,12
ширина 2,5 2,71
высота бортов 0,3 4- 1-2 0,5+ 1,1
Емкость платформы с бортами, м3 15 22
Угол подъема платформы, град 50 45
Масса, т 5,8 7,85
Колея, м 1,9 2
Ширина гусеничной цепи, м 0,6 0,75
Продольная база, м 3,1 3,8
Дорожный просвет, мм 390 460
Удельное давление груженого при- цепа, дН/сма (кг/сма) 0,31 0,30
Продолжительность подъема кузо- ва, с . 30 30
Удельное сопротивление движению 0,24 0,14
Для заполнения цилиндров подъема платформы ГПС-2МП на
тракторе устанавливается дополнительный масляный бак емкостью
20 л. Рама ГПС-2МП опирается на каждую гусеницу четырьмя со-
члененными попарно тракторными каретками, т. е. в восьми точках.
На ГПС-2М установлено по три каретки на гусеницу. Удельное
сопротивление движению нового прицепа на 40—45% меньше, чем'
старого.
Для полного использования производительности погрузочного
крана при вывозке древесины (пней) за ним закрепляется соответ-
ствующее количество прицепов с тракторами, которое определяет-
ся по формуле
п = 1 Н------шт.,
60?
где v — производительность крана, м3/ч; 2Х — продолжительность
цикла работы прицепа, мин; ^t = ti + t2 + ts + ti-, q — объем погру-
жаемого на прицеп материала, скл. м3.
28
Рис. 3.6. Кран КПТ-1 с грейфером ГДП-1
Рис. 3.7. Гусеничный самосвальный прицеп ГПС-2МП
Т, , 60? ,
Время погрузки /х = —— мин; время движения с грузом/2=
V
60/ , - о
=-----мин; время разгрузки г3 может быть принято 2 мин; время
, 60/ ,
движения порожняком г4 -------мин, где I—дальность возки, км,
»2
их и и2—скорости движения соответственно груженого и по-
рожнего прицепа, км/ч.
Расчетная продолжительность цикла работы каждого прицепа
должна быть равна или меньше суммарного времени погрузки
остальных прицепов. Нормы выработки на вывозку древесины мож-
но принимать по нормам на вывозку пней. Штабелировка вывезен-
ной древесины производится кранами КТП-1 по нормам, установ-
ленным на погрузку. Штабелировке подлежит вся вывезенная дре-
весина.
3.4. УДАЛЕНИЕ ПНЕЙ
Способы удаления пней. Удаление пней из верхнего слоя зале-
жи при подготовке полей может быть произведено двумя способа-
ми: глубоким фрезерованием залежи машиной МПГ-1,7 или путем
корчевки, уборки и вывозки пней. В любом случае удаление пней
начинается с обработки приканавных полос вдоль картовых кана-
лов обратным корчевателем-собирателем КС на ширину 1 м перед
глубоким фрезерованием или до 2,5 м при корчевке. Таким образом
очищаются от пней края карт, обработка которых тяжелыми маши-
нами МПГ-1,7, КСП-1 или КУП невозможна из-за опасности обва-
ла берегов картовых каналов под тяжестью машин.
Обратный корчеватель-собиратель КС создан на базе бульдо-
зера, отвал которого заменен решетчатой рамой в виде двух попе-
речных брусьев с вертикально укрепленными на них клыками, с
загнутыми назад и заостренными нижними концами. Гребенка мо-
жет быть повернута на 180° и укреплена на балках заостренными
клыками вперед (рис. 3.8).
Техническая характеристика к о р ч е в ат е л я-с о б и р а т е л я К С
Ширина захвата, м 2,4
Количество клыков, шт. 7
Расстояние между клыками, м 0,4
Максимальное заглубление клыков, м 0,4
Максимальный подъем клыков, м 0,4
Перед обработкой приканавных полос кавальеры картовых ка-
налов должны быть разравнены по карте слоем не более 10 см. При
корчевке пней по краям карт клыки гребенки корчевателя-собира-
теля опускаются в канал на 0,4 м. При движении назад на 2—3 м
гребенка постепенно поднимается на поверхность залежи, и при
движении еще на 3—4 м выкорчеванные пни отодвигаются дальше
30
Рис. 3.8. Корчеватель-собиратель КС
от канала. После этого трактор возвращается к картовому каналу,
смещаясь одновременно на ширину захвата гребенки. Производи-
тельность КС на обработке краев карт — 0,15 га/смену.
Глубокое фрезерование залежи. Глубокое фрезерование зале-
жи с древесными включениями и пнями производится на глубину
до 0,4 м машинами МПГ-1,7 или МПГ-2,24. При фрезеровании ма-
шиной МПГ-1,7 примерно 70% пней измельчается, а остальная
часть выбрасывается фрезой в виде довольно крупных кусков или
щепы длиной до 300 и толщиной до 40 мм.
Машина МПГ-1,7 (рис. 3.9) — прицепная к трактору Т-100
МБГС, снабженному ходоуменьшителем, состоит из фрезы с ча-
шечными ножами, отбойной плиты, переднего и заднего опорных
катков, трансмиссии и гидравлического устройства для установки
фрезы и поддержания ее в рабочем положении. Фреза вращается
навстречу движению машины и выбрасывает крошку через себя, пе-
ремещая ее под отбойной плитой. Машина работает с подачей на
нож в пределах 3—7 мм на поступательной скорости 240—440 м/ч.
Между режущей кромкой ножей и рабочей поверхностью отбойной
плиты установлен зазор в 3 мм.
Машина МПГ-2,24 (рис. 3.10)—прицепная к трактору
Т-100 МБГС, аналогична МПГ-1,7. Основным отличием ее является
работа с подачей на нож, большей в 6—8 раз, вследствие чего
измельчается только 20—30% пней, а остальная часть остается
непереработанной, но удаляется из сфрезерованной массы спе-
циальным сепаратором. Машина отличается гораздо большей про-
изводительностью. Фреза машины имеет в плоскости резания один
нож. Сепаратор состоит из параллельных трубчатых валиков с эл-
липсовидными кулачками. Валики сепаратора периодически очища-
31
ются от наматывающихся корневищ кустарника или травы распо-
ложенной под ними гребенкой. Для сбора отсепарированных пней
на машине имеется кузов, шарнирно-закрепленный на раме маши-
ны, который периодически разгружается опрокидыванием с по-
Рис. 3.9. Машина МПГ-1,7 для глубокого фрезерования залежи
Рис. 3.10. Машина МПГ-2,24 для глубокого фрезерования залежи
мощью гидроцилиндров. Вместо кузова может устанавливаться
поперечный скребковый транспортер, выбрасывающий на поверх-
ность залежи пни вдоль хода машины.
Машины МПГ-1,7 и МПГ-2,24 работают на 20-метровых картах
по спиральной схеме через одну карту, а на 40-метровых — на двух
32
соседних картах. Ввиду того что оси МПГ-1,7 и МПГ-2,24 смещены I
вправо относительно оси трактора, машины начинают работу имея
картовый канал справа по ходу и движутся против часовой стрелки.
При пнистости фрезеруемого слоя 0,5, 1, 2, 3, 4 и свыше 4%
норма выработки машины МПГ-1,7 составляет соответственно 6,45,
5,65, 5,4, 4,23, 3,6, 3,04 ар/ч.
Техническая характеристика машин глубокого
фрезерования
МПГ-1,7
Трактор-тягач Т-100 МБГС
Ширина захвата, м 1,7
Глубина фрезерования, мм До 400
Диаметр фрезы по концам ножей, м 0,8
Диаметр режущей кромки ножа, мм 78
Окружная скорость фрезы, м/с 12,9
Рабочие скорости, км/ч 0,14-0,76
Масса, т 3,6
Емкость кузова, м3 —
Производительность (расчетная), га/ч 0,04
Удельный расход энергии на фрезе-
рование, кВт ч/м3 0,5
МПГ-2,24
Т-100 МБГС
2,24
До 400
1,2
250
14
0,1—0,76
9
2,5
0,07-0,15
0,13—0,44
Корчевка пней. Корчевка пней производится машинами пассив-
ного или активного типа. Пассивными являются различного вида
крюки, укрепленные на рукояти экскаватора, тракторе или прице-
пах к трактору, в том числе корчеватель РКШ-4 и корчеватель-
собиратель КС. Корчевка пней ими производится при поступатель-
ном движении. Выкорчеванные пни не очищаются от грунта.
Активными корчевателями являются машины типа КУП и корчева-
тель-собиратель прицепной КСП-1. Их рабочими элементами служат
вращающиеся роторы с клыками, которые получают одновременно
поступательное и вращательное движение. Извлеченные из залежи
пни ротором подаются на кулачковые сепараторы, отделяющие
приставший грунт и выбрасывающие очищенные пни на поверх-
ность поля или подающие их на транспортеры, а затем на прицепы-
самосвалы.
Пассивные корчеватели не совершенны; значительная часть
пней пропускается, так как крюки их расположены редко, через
0,5 м, что требует повторных проходов. С пнями увлекается много
грунта, объем которого в 3—5 раз превышает объем пней, что уве-
личивает трудоемкость и стоимость их погрузки и вывозки. Актив-
ные роторные корчеватели, снабженные сепараторами, более эффек-
тивны. Они удаляют все пни за один проход, так как клыки их
установлены более часто, пни хорошо очищаются от грунта, соби-
раются в валок или сразу грузятся на транспортируемые рядом
прицепы ГПС. Кроме того, как показали исследования, сила, необ-
2 В. А. Никифоров
33
ходимая для извлечения пня вверх, гораздо меньше силы, необхо-
димой для корчевки его горизонтально. Максимальные усилия на
клыках ротора при извлечении крупных пней достигают 8 т. При
извлечении пней вертикальной силой уменьшается количество при-
ставшего грунта. Наилучшая очистка пней от грунта обеспечивается
при ударе их кулачками сепарирующих роторов, движущимися со
скоростью 8—9 м/с.
Рис. 3.11. Крюк на рукояти экскаватора
Как показала практика корчевки, полностью извлекаются из
залежи только пни, подхваченные крюком (клыком) снизу или за
центр сплетения корней. Пни, залегающие корнями ниже глубины
погружения крюка, не извлекаются. Поэтому полностью очищается
от пней 17—25-сантиметровый слой залежи, т. е. глубина погру-
жения крюка (32—50 см) минус высота пня от корневой шейки
(15—25 см). Такая толщина очищенного от пней слоя залежи обес-
печивает добычу торфа в течение только одного сезона и требует
ежегодной корчевки полей, расположенных на пнистой залежи.
На подготовке полей применяются следующие корчеватели.
Экскаватором с крюком на рукояти (вместо об-
ратной лопаты) производится выборочная корчевка крупных пней
диаметром более 16 см (рис. 3.11). Выкорчеванные пни сваливают-
ся в валы или кучи этим же крюком. За один проход экскаватором
корчуется полоса шириной до 12 м. Производительность экскавато-
ра на корчевке пней диаметром 16—30 см составляет 300 шт./смену,
свыше 30 см—200 шт./смену.
Корчеватели с крюками (рис. 3.12) имеют раму на двух
колесах, к которой шарнирно крепятся мощные крюки (1—7 шт.),
изготовляемые из тяжелых рельсов или квадратного бруса толщи-
ной не менее 100 мм. Расстояние между крюками равно 0,5 м.
34
При движении трактора крюки под действием собственной тя-
жести погружаются в залежь на глубину до 0,5 м и извлекают на
поверхность пни с приставшим к ним грунтом. Для выброса пня
крюк поднимается с помощью гидроцилиндра, что ведет к частым
пропускам. Поэтому работа выполняется за несколько проходов по
одному следу. После каждого прохода корчевателя все извлечен-
ные пни убираются и вывозятся за пределы поля. Пни диаметром
Рис. 3.12. Схема корчевателя с крюками
до 16 см корчуются прицепным к трактору ДТ-75 корчевателем
РКШ-4.
Норма выработки для работы на корчевателях с крюками уста-
навливается в зависимости от местных условий и ширины захвата.
Корчеватель РКШ-4 состоит из рамы на двух колесах
с шарнирно-присоединенными к ней брусьями, на концах которых
укреплены вращающиеся диски (роторы), снабженные клыками
(рис. 3.13). Роторы удерживаются упорами, соединенными тягами
с рукоятками управления, выведенными к сиденью моториста-опе-
ратора. Извлеченные клыками пни обычно застревают под брусья-
ми, приподнимая ротор. Для выброса их оператор с помощью ру-
коятки оттягивает упор, освобождая ротор, который поворачивает-
ся на 120°, пропуская пень, и погружается в залежь следующим
клыком.
Корчеватель РКШ-4 имеет ширину захвата 2,12 м, пять брусьев
с роторами через 0,53 м, диаметр ротора 1,2 м и обеспечивает глу-
бину корчевки до 0,32 м. Корчевка полей производится за несколько
проходов по одному следу с уборкой и вывозкой пней после каждого
прохода. Норма выработки РКШ-4 с трактором ДТ-75 составляет
5 га/смену, на повторных проходах — 5,5 га/смену.
Для корчевки всех пней за один проход с очисткой от грунта и
сбором в валок применяется машина КСП-1.
Машина КСП-1 — прицепная к трактору Т-100 МБГС,
оборудована ходоуменынителем У15 (рис. 3.14). Рабочий орган ма-
шины активного типа состоит из корчующего ротора с укрепленны-
2*
35
ми на нем трехклыковыми рабочими элементами и зубчатыми дис-
ками между ними для подхватывания мелких пней, приемного
ротора со звездочками, расположенными между клыками корчую-
щего ротора, который снимает с него пни и передает их на сепара-
тор, состоящий из трех роторов, аналогичных приемному. Сепаратор
очищает пни от грунта и перемещает вдоль машины, сбрасывая на
скорчеванную и уплотненную задним опорным катком поверхность,
Рис. 3.13. Роторный корчеватель РКШ-4
Рис. 3.14. Машина КСП-1 сплошной корчевки, оборудованная попе-
речным выдающим транспортером
36
где они сдвигаются крыльями-отвалами в валок шириной 1,2 м. Ро-
торы машины приводятся во вращение от вала отбора мощности
трактора.
Машина КСП-1 может быть снабжена дополнительным смен-
ным оборудованием в виде конвейера для непрерывной погрузки
пней в транспортные средства (прицеп-самосвал) или бункера-нако-
пителя с транспортером для разгрузки, емкость бункера — 9,4 м3.
Техническая характеристика машины КСП-1
Трактор-тягач
Ширина захвата, м
Глубина корчевки, м
Диаметр корчующего ротора, м
Расстояние между клыками, м
Частота вращения ротора, об/мин
Диаметр приемного ротора, м
Частота вращения, об/мин
Диаметры сепарирующих роторов, м
Масса, т
Удельное давление, дН/сма (кг/см2)
Рабочие скорости, км/ч
Производительность, га/смену
Чистота корчевки, %
Т-100 МБГС
3
До 0,4
1,3
0,35
18,5
1
18,2
0,55; 0,43; 0,3
13,7
0,25
0,3—0,76
1—1,5
80
Во избежание разрушения картового канала и падения в него
машины первый проход КСП-1 по карте делается на расстоянии
2 м от бровки канала до края гусеницы. Машина КСП-1 работает
по кольцевой схеме на двух смежных 40-метровых картах или через
одну карту шириной 20 м.
Для комплексного выполнения операций корчевки, очистки от
грунта и погрузки пней создана самоходная машина КУП на гусе-
Рис. 3.15. Машина КУП-2Р для корчевки и погрузки пней
37
ничном ходу. Последняя изготовленная модель имеет марку
КУП-2Р (рис. 3.15), на базе которой разработана и готовится к вы-
пуску К.УП'4.
Машина КУП-4 имеет рабочий орган в виде ротора с че-
тырехклыковыми корчующими элементами. Сепарирующее устрой-
ство ее состоит из двух роторов с четырехклыковыми элементами
и заканчивается съемной гребенкой. Сошедшие с сепаратора пни
попадают на продольный скребковый транспортер, а затем на вы-
дающий, который выбрасывает их в гусеничный прицеп-самосвал,
транспортируемый трактором рядом с машиной слева по ходу. Угол
наклонной части выдающего транспортера к горизонту составляет
40°. Максимальная глубина погружения клыков корчующего рото-
ра — 0,5 м. Для предотвращения образования вала из пней и грунта
и лучшего захвата и поднятия их клыками перед корчующим рото-
ром установлен специальный щит, подъем и опускание которого
производится с помощью гидравлики [27].
Техническая характеристика машины КУП-4
Мощность двигателя 1Д12В-300,
л. с. 295
Ширина захвата, м 3,3
Глубина корчевки, м До 0,5
Диаметр корчующего ротора, м 1,5
Число клыков, шт. 10
Частота вращения ротора, об/мии 12,5
Диаметр роторов сепаратора, м 0,9
Окружная скорость роторов, м/с 6-8
Ширина транспортеров, м 3,5
Скорость цепей, м/с 1
Высота загрузки пней, м 4,6
Колея, м 2,67
Ширина гусениц, м 1,2
Продольная база, м 5,22
Масса, т 25,8
Удельное давление, дН/см2 (кг/см2) 0,21
Рабочие скорости, км/ч 1,24—3,45
Дорожный просвет, м 0,46
Расчетная производительность при пиистости до 2%, га/смеиу: на подготовке полей 3
на ремонте полей 3,6
Машина КУП-4 работает на двух смежных 40-метровых картах
или через одну на 20-метровых, начиная не ближе 2 м от бровки
картового канала. При этом последние два прохода по карте ма-
шина движется в обратном направлении и грузит пни в прицепы,
идущие по очищенной полосе на расстоянии 7 м от оси машины.
После профилирования полей с пнистостью залежи более 2%
38
делается повторная корчевка краев карт по одному проходу, что
составляет 35% площади 20-метровых карт и 17% 40-метровых.
При малой пнистости залежи рекомендуется корчевка с выбро-
сом пней на необработанную полосу с последовательной их пере-
валкой и накоплением. Многократная перевалка пней машиной
КУП-4 способствует лучшей очистке их от грунта.
Погрузка и вывозка пней. Погрузка пней производится краном
КТП-1 или тракторным погрузчиком КТГ-1 с грейфером ГПП-1 для
погрузки пней.
Рис. 3.16. Тракторный погрузчик КТГ-1А
Погрузчик КТГ-1А создан на базе трактора ДТ-75
(рис. 3.16). Он может работать с грейфером, крюком, спереди име-
ет бульдозерный отвал; все рабочие органы его управляются с по-
мощью гидроцилиндров.
Техническая характеристика погрузчика КТГ-1А
Грузоподъемность, т 1,3
Поворот стрелы, град 360
Вылет стрелы, м:
максимальный 3,9
минимальный 2,1
Высота выгрузки, м Д° 4,5
Продолжительность цикла, с 40
Емкость грейферов, м3:
для пней 1
для минерального грунта 0,35
для торфа 1,2
Норма выработки на погрузке пней из валов при выходе пней
50—100 м3/га составляет 170 скл. м3/смену. При погрузке пней с
поля или из валов погрузчик сгребает их отвалом в кучу, двигаясь
вдоль карты, а затем грузит в прицеп-самосвал.
39
На погрузке пней из валов применяется также машина непре-
рывного действия МПП-1.
Машина МПП-1 самоходная, на гусеничном ходу, имеет
рабочий заборный аппарат в виде восьми зубчатых роторов, уста-
новленных на наклонной раме, продольный горизонтальный и попе-
речный наклонный транспортеры (рис. 3.17).
Рис. 3.17. Машина МПП-1 для погрузки пней
Техническая характеристика
машины МПП-1
Ширина захвата, м 2,5
Зубчатые роторы:
количество, шт. 8
диаметр, мм 265
Расстояние между центрами, мм 225
Расстояние между зубцами, мм 125
Частота вращения, об/мин 204
Ширина транспортеров, мм 1800
Скорость движения полотна, м/с 1
Высота выгрузки пней, м 4
Рабочая скорость, км/ч 3,59
Производительность, скл.
м3/смену 220
Масса, т 10
Рабочий аппарат машины поднимается в транспортное положе-
ние с помощью гидравлики. Вывозка пней производится трактора-
ми ДТ-75Б на гусеничных прицепах-самосвалах ГПС-2М или
ГПС-2МП.
40
Нормы выработки на в ы в о з к е п н е й т р а к т о р а м и Д Т - 7 5 Б н а
ГПС-2Мпри погрузке, м3/ смей у
Дальность возки, км Кран КТП-1 Погрузчик КТГ-1
0,5 217 119
1 147 98
1,5 105 84
2 84 70
Вывезенные пни штабелируют на складе краном КТП-1 или по-
грузчиком КТГ-1 по нормам выработки, установленным на погруз-
ке пней. Штабелировкой охватывается 50% общего объема пней.
Уборка мелких пней. Уборка мелких пней и щепы производится
после глубокого фрезерования полей машинами СП-6,7.
Машина СП -6,7 предназначена для уборки мелких пней
и вывозки их за пределы рабочей площади на подштабельные поло-
сы (рис. 3.18), прицепная к трактору ДТ-75Б, состоит из двух пас-
сивных игольчатых барабанов с кузовами. Барабаны снабжены
частыми иглами; при движении пни накалываются на них, затем
снимаются гребенкой и собираются в кузова машины. Выгружают-
ся пни на подштабельные полосы с помощью гидравлики.
Техническая характеристика машины СП -6,7
Ширина захвата, м
Диаметр барабана с иглами, м
Высота игл, мм
Расстояние между иглами, мм
Емкость кузова, м3
Рабочая скорость, км/ч
Масса, т
Время разгрузки кузова, с
Засорение пней торфом, %
Норма выработки, га/смену
6,7
1,35
60
120X150
1,32X2
9,6
4
3
До 25
24
Рнс. 3.18. Машина СП-6,7 по уборке мелких пней
41
С 1974 г. выпускается модернизированная машина СП-6.7А с
увеличенной до 7 м3 емкостью кузовов и выгрузкой назад через
игольчатые барабаны. Производительность их — 30 га/смену, мас-
са — 4,7 т.
3.5. ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛЕЙ
Задачи обработки. Обработка поверхности полей предусматри-
вает выравнивание — планировку поверхности, уничтожение расти-
тельного покрова (травяной и моховой растительности); придание
поверхности карт выпуклой формы — профилирование, а также
устранение недоделок подготовки по углам карт и уборку остатков
мелкой растительности.
Планировка поверхности. Поверхность торфяных месторожде-
ний редко бывает ровной. На низинной залежи часто встречаются
кочки, а на верховой — гряды и мочажины. Для выравнивания по-
верхности, засыпки ям и срезки возвышенностей производится про-
дольная планировка карт планировщиками шатурского типа и во-
локушами. Продольная планировка делается после измельчения
живорастущего слоя машинами МПГ-1,7 при глубоком фрезерова-
нии или после специальной обработки поверхности этими машина-
ми на небольшую глубину при повышенной скорости после корчев-
ки и уборки пней.
Планировщик шатурского типа — прицепной к трак-
тору ДТ-75, состоит из прямоугольной рамы на катках (передние
поворотные) с винтовым подъемом и укрепленными снизу под углом
к продольной оси рельсами тяжелого типа (рис. 3.19). К нижним
подошвам рельсов приварены ножи из полосовой стали. При дви-
жении планировщика рельсы срезают возвышающиеся неровности
и перемещают их на низкие места.
Рис. 3.19. Схема планировщика шатурского типа
42
Техническая характеристика планировщика
шатурского типа
Ширина захвата, м 3
Длина рамы, м 6
Максимальное погружение но-
жей в грунт, мм 100
Производительность, га/смену 7,6
Рис. 3.20. Схема волокуши
Волокуша (рис. 3.20) изготавливается из двух отрезков
рельсов тяжелого типа или тяжелых балок длиной по 6 м, ко-
торые соединяются между собою на расстоянии 1 м цепями. При
движении трактора с волокушей последняя срезает выступающие
кочки и бугры и заполняет ими ямы и впадины. Производитель-
ность волокуши — 12 га/смену.
Профилирование поверхности карт. При осушении полей уро-
вень грунтовых вод понижается и приобретает на картах выпук-
лую форму, называемую депрессионной кривой (рис. 3.21). При
плоской поверхности расстояние до кривой депрессии на середине
карты оказывается значительно меньше (на 0,3—0,5 м), чем по
краям карты, а эксплуатационная влажность фрезеруемого слоя
Рис. 3.21. Поперечный разрез карты:
1 — насыпной слой
43
залежи выше, чем по краям карты на 3—5%. В этих условиях суш-
ка торфа идет неравномерно: на середине карт дольше, чем на кра-
ях. Сработка залежи оказывается больше на середине, поверхность
карт приобретает корытообразную форму, поля выходят из строя.
Для выравнивания осушения по ширине карт и создания луч-
ших условий для сушки торфа их поверхности придается выпуклая
форма путем срезки залежи с краев и перемещения ее на среднюю
Рис. 3.22. Шнековый профилировщик ТПШ-2
часть карты. В результате этого поверхность карты приближается
к форме депрессионной кривой и одинаково отстоит от уровня грун-
товых вод по всей ширине карты.
Для предупреждения смывания фрезерной крошки с выпуклых
карт в картовые каналы при выпадении осадков максимальный по-
перечный уклон поверхности не должен превышать 0,02, а пре-
вышение середины 40-метровой карты над краями — 0,4 м.
Высокая эффективность профилирования карт объясняется так-
же изменением капиллярной структуры залежи, разрушаемой при
срезке и перемещении профилировщиком. При профилировании
примерно 50% карты (средняя часть) покрывается слоем разрых-
ленной торфяной массы с нарушенной капиллярной структурой и
сильно пониженной водопроницаемостью, практически исключаю-
щей приток грунтовой влаги в слой фрезерной крошки из подсти-
лающей залежи. Для распространения на всю карту эффекта на-
сыпного слоя рекомендуется разрыхлять после профилирования
края карт глубоким фрезерованием с последующей их укаткой.
Профилирование карт производится шнековыми профилировщика-
ми ТПШ-2.
Профилировщик ТПШ-2 работает на прицепе к трак-
тору ДТ-75Б (рис. 3.22). Он состоит из шнека-фрезы, устанавливае-
мой поперек карты под углом до 5° к горизонту. Профилировщик
движется по карте концентрическими кругами против часовой
стрелки, срезает шнеком слой залежи, начиная с краев, сдвигает его
в валок, который передвигается дальше и разравнивается при по-
следующих проходах. Рама машины, на которой подвешен шнек,
44
опирается спереди и сзади на катки, прикатывающие поверхность
карты. Заданный наклон шнека поддерживается двумя гидравли-
ческими подъемными цилиндрами, связанными с автоматическим
маятниковым устройством.
Профилировщик одновременно обрабатывает две смежные 40-
метровые карты или две 20-метровые карты через одну (рис. 3.23).
Техническая характеристика профилировщика
ТПШ-2
Ширина захвата, м Шнек: 5,7
диаметр, мм 800
шаг винта, мм 600
длина, мм 6500
частота вращения, об/мин 164
угол наклона, град До 5
Рабочие скорости, км/ч 0,42—2,7
Масса, т 5,7
Нормы выработки, га/смену:
на 40-метровых картах 2,24
на 20-метровых картах 3
Рис. 3.23. Схема работы профилировщика ТПШ-2:
1 — валовый канал; 2 — картовый канал; 3 — проходы машины
45
Для уменьшения нагрузки на шнек при обработке края карты пер-
вый проход профилировщика делается на расстоянии 2,8 м от бров-
ки картового канала, а затем срезается край карты при втором
проходе (рис. 3.23, а, в). Последующими проходами срезанный
грунт перемещается дальше до середины карты. На 40-метровой
карте делается десять проходов ТПШ-2 по пять с каждой стороны,
на 20-метровой (рис. 3.23, б) — по два с каждой стороны, начиная
сразу с краев карты, поскольку толщина срезаемого слоя на них
вдвое меньше.
3.6. ПОДГОТОВКА ВЕРХОВЫХ ЗАЛЕЖЕЙ
С ОБОГАЩЕНИЕМ ВЕРХНЕГО СЛОЯ
Перемешивание верхних слоев залежи. Подготовка торфяных
месторождений верхового и смешанного типов связана со значи-
тельными трудностями, так как верхние слои торфа таких место-
рождений имеют низкую степень разложения (менее 20%). Добыча
фрезерного торфа на этих залежах дает продукцию низкого качест-
ва при резко повышенной стоимости.
Для повышения качества некондиционных верхних слоев зале-
жи предложено обогащение ее путем перемешивания на такую глу-
бину, чтобы средняя степень разложения обработанного слоя удов-
летворяла кондициям для добычи топливного торфа, т. е. получи-
лась бы не менее 20 %.
Первые опыты перемешивания верхних слоев верховой залежи
производились в начале 50-х годов на торфопредприятии «Назия»
экскаватором ТЭ-2М. с гребенкой на глубину 1 —1,2 м и дали обна-
деживающие результаты. Как показали исследования, перемешан-
ная верховая залежь приобретает лучшие фильтрационные свойст-
ва, близкие к свойствам низинной залежи. При этом разрушаются
водоупорные прослойки повышенной степени разложения (погра-
ничные горизонты) и образуется развитая пористая структура из
малоразложившихся растительных остатков, размещаемых по всей
мощи обработанного слоя. Обогащение залежи перемешиванием
производится после окончания всех работ по осушению, сводки и
удаления древесной растительности. Глубина перемешивания, не-
обходимая для получения кондиционной степени разложения, зави-
сит от вида залежи и колеблется в значительных пределах. Для
обогащения смешанных, сосново-пушицевой, медиум, комплексной
и шейхцериево-сфагновой верховых залежей рекомендуется глубина
перемешивания до 2,2 м.
По предварительным данным, при работе на перемешанной за-
лежи следует ожидать значительного повышения сезонных сборов
за счет более быстрой подсушки залежи после осадков и лучшего
ее осушения. Для перемешивания залежи создана машина РПЗ-2.
Машина РПЗ-2-— прицепная к трактору, с двумя дизель-
генераторами по 200 кВт (рис. 3.24). Рабочим органом машины
является ротор с четырьмя полуковшами. Ковши расположены на
роторе попарно в диаметральной плоскости, поэтому черпание ими
46
происходит поочередно. Ковши не имеют передней стенки, роль ее
выполняет стенка забоя. Залежь срезается передней режущей кром-
кой ковша, заполняя его. Опорожнение ковшей происходит за счет
центробежной силы через открытую переднюю полость. Ротор раз-
мещен в вертикальной П-образной коробке, подвешенной жестко
Рис. 3.24. Машина РПЗ-2 для перемешивания залежи
к передней и шарнирно к задней рамам подвески, опирающимся на
опорные катки. Часть веса машины передается на гусеницы тяга-
ча через переднюю подвеску. Подъем и опускание ротора произво-
дится с помощью гидроцилиндров соответственным опусканием или
подъемом заднего опорного катка. Привод ротора осуществляется
от двух электродвигателей через редукторы. Выброшенная из ков-
шей масса выравнивается и прикатывается задним катком. Спереди
и сверху ротор закрыт щитом для предупреждения преждевремен-
ной разгрузки ковша перед ротором.
Техническая характеристика
Диаметр ротора, мм
Количество ковшей, шт.
Частота вращения ротора,
об/мин
Ширина захвата, мм
Глубина перемешивания, мм
/Мощность привода, кВт:
роторов (2 шт.)
гусениц (2 шт.)
Рабочие скорости, м/ч
Транспортная скорость, м/ч
Масса, т
Удельное давление, дН/см2
(кг/см2)
машины РПЗ-2
4600
4
39
3S00
До 2200
2X100
2X10
279; 417; 552
827
. 46,7
0,185
47
Производительность, м3/ч и
га/смену:
при глубине перемешива-
ния 2,2 м 2600
при глубине перемешива -
ния 1,3—1,5 м 4100
Обслуживающий персонал, чел. 2
0,73—1,1
1,7
Рис. 3.25. Схема работы машины РПЗ-2
В настоящее время разрабатывается новая модель РПЗ-2 с гид-
роприводом. Машина РПЗ-2 может работать на верховой осушен-
ной залежи с уровнем грунтовых род, отстоящим не менее чем на
0,5 м от поверхности, при влажности верхнего 10-сантиметрового
слоя залежи не более 89%. Обработка полей машиной МПГ-1,7
перед перемешиванием залежи не допускается во избежание сниже-
ния проходимости тяжелой машины РПЗ-2.
Машина работает по кольцевой схеме (рис. 3.25) через карту,
делая четыре прохода (круга) по каждой карте с разрывом от 3 до
6 мес. Первые проходы делаются с отступлением от бровки карта-
вого канала на 1,5 м во избежание разрушения откосов. Ротор
постепенно заглубляется в начале прохода и также поднимается в
конце карты. В процессе работы ротора ковшами извлекаются пни
и выбрасываются несколько дальше торфяной массы в верхние
слои переработанной залежи на глубину до 0,6 м. Ввиду наруше-
ния связи пней с залежью обработка перемешанного слоя машина-
ми МПГ-1,7 не дает положительных результатов, так как пни из-
влекаются на поверхность или вминаются в нижние слои залежи
без разрушения. Пни должны удаляться путем корчевания маши-
нами типа КУП не ранее чем через год после перемешивания зале-
жи. При перемешивании залежь теряет несущую способность, кото-
48
рая восстанавливается на третий год после обработки машиной
РПЗ. Следовательно, ввод перемешанных залежей в эксплуатацию
возможен не ранее чем через два года. Энергоемкость перемешива-
ния залежи составляет 0,07—0,09 кВт-ч/м3. Работа на недостаточ-
но осушенной текучей залежи с водяными мешками увеличивает
энергозатраты в 2—3 раза.
Глубокое щелевое фрезерование. Для разработки верховой
слаборазложившейся залежи со степенью разложения отдельных
слоев до 13—20% разработан метод создания сезонного слоя кон-
Рис. 3.26. Машина щелевого фрезерования МЩФ-0
диционной залежи путем экскавации ее дренажной машиной МГД
или специальной машиной щелевого фрезерования МЩФ. Торфя-
ная масса при этом извлекается из щелей шириной 250 мм, глуби-
ной до 2,2 м, располагаемых через 2,2 м, и выстилается на поверх-
ности карты слоем толщиной 0,2 м. При извлечении из щели торфя-
ная масса перемешивается и перерабатывается -шнек-фрезой. После
подсыхания в течение 10—15 сут. выстланный слой становится при-
годным для разработки. Добытый таким методом фрезерный торф
характеризуется большей плотностью и обеспечивает повышение
цикловых и сезонных сборов. Образованные щели закрываются ма-
шиной МЩФ на глубину до 0,5 м.
Ежегодное создание сезонного слоя путем нарезки щелей про-
изводится на полях, осушенных открытой сетью. В первый год щели
располагаются вдоль карт с редкими (через 50—75 м) поперечны-
ми проходами для спуска воды из продольных щелей. Нарезка ще-
лей в последующие годы производится поперек карт. Перед этим
осуществляется профилирование карт профилировщиком ТПШ-2.
Для отвода воды из щелей предварительно углубляется каждый
8—16-й картовый канал на глубину до 2,5 м, а после нарезки про-
изводится прочистка остальных картовых каналов машинами
МК-1.8П, КПО или экскаватором.
Машина МЩФ-0 — самоходная, на гусеничном ходу
(рис. 3.26). Рабочий аппарат машины — однозаходная шнек-фреза.
49
Закрывающий аппарат состоит из двух конусных дисков диаметром
1220 мм с углом при вершине конуса, равным 30°. Извлеченная фре-
зой масса разравнивается ровным слоем шириной 2,2 м и толщиной
0,2 м щитом-скрепером влево по ходу машины.
Техническая характеристика машины МЩФ-0
Двигатель У2Д6-250ТК-С2,
л. с. 250
Генератор ГС-104-4, кВт 200
Шнек-фреза:
диаметр, мм 250
частота вращения, об/мин 763
глубина траншеи, м До 2,2
Рабочие скорости, м/ч 149; 446
Мощность привэда фрезы,
кВт 100
Масса машины, т 21,6
Удельное давление, дН/см2
(кг/см2) 0,196
Производительность, га/смену 0,6
Производительнссть, га/сезон 100—ПО
Энергоемкость, кВт-ч/м3 0,44—1,22
Раздел II. ФРЕЗЕРНЫЙ СПОСОБ ДОБЫЧИ ТОРФА
Глава 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ФРЕЗЕРНОГО СПОСОБА ДОБЫЧИ ТОРФА
4.1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ФРЕЗЕРНОГО СПОСОБА ДОБЫЧИ ТОРФА
Фрезерный способ добычи торфа наиболее распространен. Им
добывается в СССР около 98% всего торфа. Этот способ обеспе-
чивает получение готовой продукции с наименьшими затратами
при максимальном использовании природных условий для сушки
торфа. Готовая продукция при этом получается в виде мелкой крош-
ки и пыли. Влажность фрезерного торфа в зависимости от его на-
значения может колебаться в пределах 25—75%. Фрезерный способ
является послойно-поверхностным, т. е. добыча торфа произво-
дится с предварительно осушенной и очищенной от растительности
и пней поверхности торфяной залежи тонкими слоями толщиной
5—20 мм. Все основные и вспомогательные операции добычи фре-
зерного торфа комплексно механизированы.
Фрезерование — разрыхление верхнего слоя торфяной залежи
было известно давно, но применялось только при подготовке полей
для уничтожения растительного покрова. Еще Д. И. Менделеев
указывал на большую эффективность сжигания топлива в пыле-
видном состоянии. На практике эта идея была впервые осуществле-
на советскими инженерами И. А. Роговым и Н. А. Ушковым в
1922—1923 гг., предложившими машины для послойного фрезеро-
вания залежи.
В 1927 г. Инсторфом был разработан послойно-поверхностный
фрезерный способ добычи торфа с фрезерованием залежи на глу-
бину 5—30 мм. При этом было установлено, что тонкий поверхност-
ный слой залежи имеет более низкую влажность, чем нижележа-
щие слои, тонкий сфрезерованный слой залежи быстро сохнет, все
операции добычи фрезерного торфа легче механизировать, чем
соответствующие процессы добычи кускового (экскаваторного)
торфа. В дальнейшем фрезерный способ получил широкое распро-
странение и заменил все ранее применявшиеся способы.
К 1947 г. были разработаны и созданы комплекты бункерных
прицепных машин УМПФ-4 для добычи фрезерного торфа, вклю-
чающие фрезерные барабаны ФД-4, ворошилки ВМФ-2, валкова-
тели ВУФ-2, штабелировочные машины ОФ-5, и перевалочных са-
моходных электрифицированных машин УПФ-2 с валкователями
51
СВФ-3. К 1957 г. был создан пневмоуборочный комбайн БПФ-2,
имеющий на прицепе фрезерный барабан и выполняющий одновре-
менно две операции — уборку высушенного слоя торфа и фрезе-
рование очередного слоя залежи. Все эти торфодобывающие
машины широко используются на торфяных предприятиях, посто-
янно совершенствуются и модернизируются.
Благодаря высокой производительности, большой надежности
в работе и экономичности советские торфяные машины завоевали
широкое признание во всех торфодобывающих странах.
4.2. ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ФРЕЗЕРНОГО СПОСОБА
ДОБЫЧИ ТОРФА
Фрезерный способ добычи торфа имеет целый ряд выгодно
отличающих его преимуществ: максимальное осушение залежи,
которое обеспечивается отводом большей части воды осушитель-
ной сетью, на испарение при сушке остается минимальное количе-
ство влаги (26%); полная комплексная механизация всех опера-
ций технологического процесса; значительное увеличение сезон-
ного сбора торфа с 1 га рабочей площади за счет сушки в тонком
слое; более полное использование метеорологических условий в
сезон добычи торфа; высокая производительность труда и неболь-
шая трудоемкость добычи торфа; снижение себестоимости готового
торфа; обеспечивается наиболее эффективное сжигание, переработ-
ка и использование торфа в народном хозяйстве.
Фрезерный способ добычи торфа имеет и ряд недостатков: ка-
чество фрезерного торфа, добытого в первые годы эксплуатации
месторождения из верхних слоев залежи, значительно ниже, чем в
последующие годы; при хранении фрезерного торфа в штабелях
бывают значительные потери его от намокания; насыпная плот-
ность фрезерного торфа сравнительно мала и не обеспечивает пол-
ного использования грузоподъемности железнодорожных вагонов;
при хранении в штабелях наблюдается саморазогревание фрезер-
ного торфа, приводящее к самовозгоранию и большим потерям;
применение фрезерного способа на верховых залежах низкой сте-
пени разложения затруднительно из-за условий осушения, малой
плотности и низких сборов торфа с 1 га; подготовка верховых мес-
торождений для добычи фрезерного торфа требует больших затрат
труда и средств.
4.3. ХАРАКТЕРИСТИКА ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
Фрезерный торф характеризуется следующими показателями:
типом и степенью разложения, влажностью, зольностью, теплотой
сгорания, насыпной плотностью и засоренностью посторонними го-
рючими (пнями, древесными включениями, крупными кусками тор-
фа). Тип торфа и степень разложения определяют направление
использования его в народном хозяйстве.
52
Влажностью называется содержание воды в торфе. В произ-
водственных расчетах пользуются относительной влажностью, по-
казывающей отношение массы воды к общей массе торфа:
w = 100 %,
а -|- Ь
где а — масса воды, содержащейся в торфе, кг; b — масса сухого
вещества торфа, кг.
Существует понятие влагосодержание — отношение массы воды к
массе сухого вещества торфа: W = — кг/кг. Влагосодержание торфа,
Ь
выраженное в процентах, называется абсолютной влажностью. Пере-
счет относительной влажности на абсолютную производится по
формуле
W =
%
100 — w
а абсолютной влажности на относительную по формуле
100П7 п/
w — -------% .
100 + W
Фактическая (натуральная) влажность - торфа колеблется в
значительных пределах, поэтому для всех массовых расчетов уста-
новлена средняя условная влажность фрезерного торфа в 40%, на
которую и пересчитывается масса торфа по формуле выхода
р __ п ЮО wt
г 2 — •* 1 ----- 1 >
100—
где Pj и Рг — начальная и конечная массы торфа, т; Wi и w2 — на-
туральная и условная влажности торфа, %.
Формулой выхода пользуются и при расчете выхода торфа
условной расчетной влажности из кубометра залежи. Поскольку
Pi= Vyi, она принимает вид
п ,7 100 —ш,
Р2 = V?i -------- Т,
1 100 — w2
где V — объем залежи, м3; yi — плотность залежи при влажности
Wlt т/м3.
Зольность, или содержание золы (минеральных негорю-
чих веществ) в торфе, выражается в процентах от массы сухого
вещества торфа. Зольность фрезерного торфа складывается из
зольности залежи и зазоления при добыче торфа, происходящего за
счет попадания минерального подстилающего грунта или высоко-
зольного сапропеля, выбрасываемых из каналов при рытье осуши-
тельной сети, а также зазоленных прослоек залежи. Зазоление
фрезерного торфа в процессе добычи допускается нормами не
более 2%.
53
Теплопроводность торфа — способность проводить те-
плоту. Она характеризуется коэффициентом теплопроводности Кт,
показывающим количество теплоты, проходящее через 1 м2 стены
толщиной 1 м при разности температур 1°С за 1 ч. Наименьшей
теплопроводностью обладает воздух: /<т.в = 0,0256 Вт/(м • К). Тепло-
проводность воды в 20 раз больше, чем воздуха. Она составляет
0,51 Вт/ (м-К). Теплопроводность льда в 4 раза больше, чем воды.
Она равна 2,04 Вт/(м • К).
Рис. 4.1. График зависимости тепло-
проводности фрезерного торфа от
его влажности:
/ — низинная залежь; 2 — верховая залежь
Теплопроводность торфа за-
висит от его влажности и плот-
ности и находится по уравне-
4 07
нию Кт = 0,0256 4----:— W +
10 000
+ 0,395у2 Вт/(м • К). Теплопро-
водность сухого вещества торфа
составляет 0,058 Вт/(м-К). Как
видно из рис. 4.1, теплопровод-
ность торфа уменьшается по ме -
ре снижения его влажности.
При равновесной влажности
15% теплопроводность фрезер-
ного торфа в 3,3 раза меньше,
чем при начальной влажности
75% после фрезерования. Теп-
лопроводность торфа и харак-
тер ее изменения являются
весьма важными свойствами и
должны непременно учитывать-
ся в технологии сушки торфа.
Теплота сгорания '
торфа — количество теплоты,
выделяемое при сгорании. Она зависит от теплоты сгорания горю-
чей части, влажности и зольности торфа.
Для сравнения различных видов топлива по их теплоценности
принята условная единица «условное топливо» с теплотой сгорания
7000 ккал/кг (29 300 кДж/кг). Делением низшей теплоты сгорания
любого вида топлива на 7000 получают переводной топливный ка-
лорийный эквивалент
э =
кал 7000 29 300
При переводе в условное топливо массу натурального топлива
умножают на калорийный эквивалент. Зная потребность в условном
топливе, находят необходимое количество натурального топлива.
Так, для замены 1 т условного топлива требуется —— = —-—_
"ф.т 0,38
= 2,64 т фрезерного торфа.
Плотность торфа зависит от его типа, степени разложе-
ния, влажности и зольности. На величину плотности торфа влияет
54
Теплота сгорания и калорийные
эквиваленты топлива
Вид топлива Калорийный эквивалент
Условное топливо Твердое топливо: 1
антрацит каменный уголь бурый уголь торф кусковой торф фрезерный торфяные брикеты торфяной кокс дрова Жидкое топливо: 0,93—1,07 0,72—1,03 0,21—0,64 0,45 0,38 0,59 1—1,07 0,183
мазут керосин бензин 1,36—1,55 1,5—1,57 1,5—1,61
также высота штабеля и продолжительность его хранения. Плот-
ность торфяной залежи не постоянна и увеличивается при движе-
нии по полям машин, уплотняющих залежь. Значения плотности
торфяной залежи и фрезерного торфа приведены в приложениях
1—4.
Насыпная плотность фрезерного торфа колеблется в преде-
лах 0,2—0,3 т/м3. Малая насыпная плотность является существен-
ным его недостатком, так как требует больших площадей для
складирования, увеличения размеров бункеров уборочных машин,
котельных, брикетных заводов, погрузочных грейферов, увеличения
количества подвижного состава при вывозке торфа, снижает произ-
водительность труда при добыче и транспортировке торфа, повы-
шает себестоимость готовой продукции. Повышение насыпной плот-
ности фрезерного торфа является важной задачей. При хранении
фрезерного торфа в штабелях плотность его значительно увели-
чивается. Плотность торфа в штабелях примерно вдвое больше на-
сыпной плотности и с увеличением высоты штабеля на 1 м возрас-
тает на 30 кг, а при увеличении степени разложения на 1 % —
на 7 кг.
Засоренность фрезерного торфа пнями, древесиной и оче-
сом затрудняет его уборку, переработку, сжигание и ограничивает-
ся ГОСТом до 10%. Засоренность торфа уменьшается путем
тщательной подготовки рабочей площади, полного удаления пней
из разрабатываемого слоя залежи и с поверхности полей.
Угол естественного откоса фрезерного торфа зави-
сит от степени его разложения и принимается следующих размеров:
при степени разложения до 25% — 42°, от 25 до 40—40, свыше
40%, — 38°. Угол естественного откоса торфа пониженной влажно-
сти составляет 35°.
55
Глава 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
ДОБЫЧИ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
5.1. СТАДИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Технологией называется наука о способах добычи, обработки и
переработки сырья, полуфабрикатов и изделий. В переносном смыс-
ле под технологией понимаются также и сами процессы производ-
ства, при которых происходит качественное изменение обрабаты-
ваемого материала. Технология охватывает все отрасли народного
хозяйства. Постоянное совершенствование технологии всех отрас-
лей и видов производства — непременное условие их развития.
Технологический процесс добычи фрезерного торфа состоит из
трех стадий.
Первая стадия — фрезерование, отделение и измельчение верх-
него тонкого слоя залежи (6—20 мм) в мелкую крошку с помощью
фрезеров.
Вторая стадия — сушка сфрезерованного слоя крошки в естест-
венных условиях на поверхности поля под действием солнечной
радиации и ветра. На этой стадии для ускорения сушки произво-
дится ворошение с помощью ворошилок.
Третья стадия — уборка высохшего слоя крошки с полей в
штабели. При уборке торфа в зависимости от принятой технологи-
ческой схемы производится валкование, уборка, штабелировка и
применяются валкователи, уборочные и штабелировочные машины.
Добыча фрезерного торфа состоит из нескольких операций,
выполняемых соответствующими машинами, которые объединяют-
ся в комплекты, именуемые по типу уборочной машины. Таким обра-
зом, различают комплекты машин УМПФ, ФПУ, БПФ. Выполне-
ние операций технологического процесса и обработка полей при
добыче фрезерного торфа производятся последовательно, неболь-
шими площадями из нескольких карт, называемых технологически-
ми площадками, на середине которых располагаются штабели. Раз-
меры технологической площадки, количество и расположение на
ней штабелей зависят от технологической схемы добычи торфа.
В свою очередь технологическую площадку следует рассматривать
как минимальную площадь полей, характеризующую технологиче-
скую схему добычи торфа.
5.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ДОБЫЧИ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
Общие положения. В зависимости от способа уборки и типа
применяемых уборочных машин различают три основные техноло-
гические схемы добычи фрезерного торфа: комплектами скрепер-
ных бункерных прицепных уборочных машин УМПФ, скреперных
перевалочных самоходных машин ФПУ и пневматических бункер-
ных самоходных комбайнов БПФ, имеющих на прицепе фрезер.
По первым двум схемам уборка торфа с полей производится
механическим сгребанием его скребками валкователей и скрепера-
56
ми уборочных машин. Поэтому такая уборка называется механи-
ческой. По третьей схеме уборка производится воздушным пото-
ком, без механического воздействия на поверхность поля и торф,
и называется пневматической.
При уборке торфа перевалочными машинами могут применять-
ся как механические, так и пневматические валкователи. При пнев-
матическом валковании добыча торфа ведется по однодневному
Рис. 5.1. Уборочная машина УМПФ-7
циклу, как и при пневматической уборке. Перевалочные машины
ФПУ-2 убирают торф только из валков с основной площади карт, а
для обработки кантовочных полос, на долю которых приходится
до 7% общей рабочей площади, применяются бункерные убороч-
ные машины.
Применение той или иной технологической схемы зависит от
размеров и конфигурации месторождения, назначения продукции.
Перевалочные машины рекомендуются на больших предприятиях
при удобной конфигурации месторождения. Пневмоуборка наиболее
целесообразна при добыче торфа на топливо и подстилку на вер-
ховой залежи низкой степени разложения и торфа пониженной
влажности. В остальных случаях используются комплекты машин
УМПФ.
Схема добычи торфа комплектом машин УМПФ. Технологиче-
ская площадка при уборке торфа машинами УМПФ (рис. 5.1) на
низинной залежи состоит из четырех 40-метровых карт (рис. 5.2).
Торф на площадке убирается в два штабеля, располагаемые на
подштабельных полосах по концам средних карт, в 8 м от бровки
валового канала. Картовые каналы отводят воду в обе стороны, но
через один не доводятся до валовых каналов. Концы сквозных кар-
товых каналов от бровки валовых каналов перекрываются на под-
штабельных полосах трубчатыми переездами шириной 40—50 м, а
57
короткие картовые каналы соединяются по концам такими же пере-
ездами со сквозными. При этом расположении переездов исклю-
чается попадание на них штабелей торфа.
При явно выраженном уклоне полей вдоль картовых каналов,
а также при работе на укороченных картах может применяться
схема с односторонним сбросом воды по уклону. В этом случае все
картовые каналы не доводятся до вышележащего валового канала,
Рнс. 5.2. Схема технологической площадки добычи торфа комп-
лектом машин УМПФ-7:
/ — картовый канал; 2 — валовый канал; 3 — подштабельная полоса; 4 —
карта; 5 — штабель торфа
а со стороны нижележащего перекрываются переездами по основ-
ной схеме. Для обеспечения перекладки трубчатых переездов концы
штабелей относятся на 2 м от оси картовых каналов. Подштабель-
ные полосы обрабатываются и убираются частично, от концов кар-
товых каналов до основания штабелей, что составляет примерно
половину их общей ширины. Остальная часть их не используется
и образует потери площади. По условиям техники безопасности не
обрабатываются также полосы вдоль картовых каналов на шири-
ну 0,25 м, что относится также к потерям площади.
Продолжительность цикла добычи торфа при работе комплек-
58
том УМПФ по нормам составляет 2 дня, а глубина фрезерования —
11 мм. Цикл состоит из семи операций: фрезерования, трех воро-
шений, валкования, уборки и штабелировки. Комплект машин вклю-
чает фрезеры, ворошилки, валкователи, уборочные и штабелиро-
вочные машины. В один комплект объединяется до восьми машин
УМПФ и соответствующее количество остальных машин.
Рис. 5.3. Уборка торфа перевалочной машиной ФПУ-2
Уборка фрезерного торфа машинами УМПФ производится из
валков, образованных валкователями в количестве 9—12 шт. на
карте шириной 40 м. Они работают по кольцевой схеме на двух
картах через одну, выгружая торф в навалы на откосы штабелей.
При этом в каждый штабель убирается торф с двух смежных карт.
Из навалов торф перемещается в штабель штабелировочной маши-
ной. Места расположения штабелей ежегодно смещаются на две
карты, чтобы не убирать торф на прошлогодние штабели и обеспе-
чить сработку залежи на подштабельных полосах. На одну убороч-
ную машину УМПФ-7 отводится не менее 48 га, а на УМПФ-8М —
64 га рабочей площади.
Постоянные железнодорожные пути узкой колеи для вывозки
торфа располагаются поперек валовых каналов через 2 км.
Схема добычи торфа комплектом перевалочных машин ФПУ.
Технологическая площадка при добыче торфа перевалочными ма-
шинами ФПУ (рис. 5.3) на низинной залежи состоит из 6,5 карт
при уборке 12 валков в штабель (рис. 5.4). Торф на площадке уби-
рается в один штабель длиной по коньку 460 м, располагаемый по
оси площадки вдоль карты. Для кантовки машин и переезда их
с карты на карту вдоль валовых каналов оставляются свободные
кантовочные полосы шириной по 20 м. Все картовые каналы роются
сквозными и перекрываются от бровок валовых каналов по концам
трубчатыми переездами шириной 18 м.
При явно выраженном уклоне полей вдоль карт допускается
односторонний сброс воды. Потери площади полей складываются
из картовых каналов с бровками, подштабельной полосы, занимаю-
щей половину полезной ширины карты, и двух полос по 5 м на кан-
59
товочных полосах от оси валовых каналов, включая каналы. Кроме
того, при уборке многоцикловых валков теряются полосы, ими за-
нятые. Двухдневный цикл добычи торфа включает шесть операций:
фрезерование, три ворошения, валкование и уборку. Перевалочные
машины высыпают торф на конек штабеля, поэтому штабелировка
исключается. Комплект машин включает фрезеры, ворошилки, вал-
кователи и перевалочные машины. Конструктивно валкователи и
Рис. 5.4. Схема технологической площадки добычи торфа комплектом
перевалочных машин ФПУ:
/ — картовый канал; 2 — валовый канал; 3 — кантовочная полоса; 4 — валки тор-
фа; 5 — подштабельная полоса
фрезеры объединяются в одну машину на общем тракторе. В один
комплект объединяются не более двух перевалочных машин с со-
ответствующим количеством остального оборудования.
Уборка торфа перевалочными машинами производится путем
последовательной перевалки в штабель валков. Они располагаются
через 20 м (по два валка на карте шириной 40 м). Машина ФПУ
работает по челночной схеме, начиная с валка, наиболее удален-
ного от штабеля. Дойдя до штабеля, она переезжает на дальний
валок с противоположной стороны, обрабатывая таким же образом
вторую половину площадки. Убрав все валки с одной площадки,
машина переезжает на следующую.
Уборка торфа перевалочными машинами может производить-
ся в каждом цикле или один раз за несколько циклов. При этом
поля последовательно фрезеруются, ворошатся и валкуются, а за-
тем валки переваливаются машиной в штабель в течение 4—6 дней.
Рекомендуется убирать одноцикловые валки. Места расположения
штабелей ежегодно смещаются на 20 м на соседнюю полосу.
На одну машину ФПУ-2 отводится не менее 130 га рабочей пло-
60
щади. Производительность перевалочных в 2—3 раза превышает
производительность уборочных машин УМПФ. Постоянные желез-
нодорожные пути узкой колеи для вывозки торфа располагаются
вдоль валовых каналов через 2 км.
Схема добычи торфа пневмоуборочными комбайнами Б ПФ.
Пневмоуборочные комбайны БПФ — бункерные. Поэтому техноло-
гическая площадка, расположение штабелей, переездов, потери
Рис. 5.5. Пневматический комбайн КПФ-6,4
площади полей и схема движения комбайнов такие же, как и при
уборке бункерными машинами УМПФ. Продолжительность цикла
составляет 1 день, глубина фрезерования — 8,25 мм (на 25% мень-
ше, чем при двухдневном цикле с механической уборкой). Цикл
добычи торфа состоит из четырех операций: фрезерования, воро-
шения, уборки и штабелировки. Комплект машин соответственно
включает пневмокомбайны с прицепным фрезером, ворошилки и
штабелировочные машины.
Пневматическая уборка торфа производится пневмокомбайном
из расстила с одновременным фрезерованием убираемой площади
(рис. 5.5).
Места расположения штабелей ежегодно смещаются на две
карты. На один пневмоуборочный комбайн БПФ-4,8 необходимо
не менее 32 га рабочей площади. Наиболее распространенной явля-
ется технологическая схема с применением машин УМПФ, которы-
ми добывается примерно 85% общего количества торфа, а осталь-
ное убирается пневмокомбайнами и перевалочными машинами.
Уборочные машины УМПФ наиболее надежные, маневренное,
работают в любых условиях и при сложной конфигурации полей.
Перевалочные машины ФПУ-2 имеют высокую производительность,
но требуют больших площадей с ровной конфигурацией. Ввиду
большой длины и меньшей высоты штабелей удельная поверхность
их намокания при этой схеме гораздо больше, что ведет к увели-
чению потерь при хранении, а также к удорожанию вывозки торфа.
Основным преимуществом пневматической уборки является
61
возможность добычи и сушки торфа тонкими слоями с уборкой су-
хой крошки без подфрезеровывания залежи и увлажнения торфа,
имеющего место при механической уборке. Это приводит к резкому
ускорению сушки, увеличению количества циклов и сезонных сбо-
ров. Переход от технологической схемы с механической уборкой
на схему с пневмоуборкой повышает сезонные сборы торфа до 40%.
Пневматические комбайны БПФ отличаются сложной конст-
рукцией, что затормозило их широкое внедрение и освоение. В на-
стоящее время подготавливается выпуск новой усовершенствован-
ной модели пневмокомбайнов БПФ-4,8, оборудованных рециркуля-
цией воздуха [12].
Глава 6. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ
6.1. ФРЕЗЕРЫ
Фрезерованием торфяной залежи называется отделение и
разрыхление ее верхнего тонкого слоя в мелкую крошку и пыль.
Сфрезерованный слой остается на поверхности поля, но теряет
непосредственную капиллярную связь с подстилающим грунтом,
оказываясь изолированным от него тонкой воздушной прослойкой.
Общая поверхность испарения частиц в 20—30 раз превышает сфре-
зерованную площадь. В результате фрезерования создаются благо-
приятные условия сушки слоя крошки без притока в нее грунтовой
влаги, соответствующие сушке на искусственном водонепроницае-
мом подстиле. Все попытки высушить и убрать поверхностный слой
залежи без фрезерования не дали положительного результата вви-
ду поступления в него влаги из нижележащих слоев по капиллярам
в количестве, превышающем возможное испарение. Высушить тор-
фяную залежь на всю глубину невозможно из-за больших запасов
воды в ней, постоянно пополняемых за счет осадков. В свою оче-
редь высокая влагоудерживающая способность торфа ограничи-
вает снижение влажности залежи осушением ниже известных пре-
делов.
Фрезерование торфяной залежи при добыче торфа производит-
ся фрезерами. В настоящее время выпускаются фрезеры конструк-
ции ВНИИТП серии БФ. В зависимости от назначения они снабжа-
ются рабочими элементами двух типов (рис. 6.1): штифтами — для
добычи фрезерного торфа на топливо и удобрения; чашечными но-
жами— для добычи подстилки на залежи низкой степени разложе-
ния [12]. Фрезеры серии БФ различаются по ширине захвата.
БФ-9,5 и БФ-6,5 применяются при добыче торфа комплектами
УМПФ. БФ-4,8 прицепляются к пневмокомбайнам БПФ-4,8, а при
добыче перевалочными машинами входят в состав валкователя
БФ-4.8-СВ.
Основной базовой моделью является фрезер БФ-9,5 (рис. 6.2),
состоящий из семи шарнирно-соединенных между собой секций:
одной центральной, четырех внутренних и двух крайних. Централь-
62
ная секция состоит из рамы с установленным на ней коническо-
цилиндрическим редуктором, переднего опорного катка, двух фрез
и заднего опорного колеса, снабженного винтом для изменения
глубины фрезерования (рис. 6.3).
Путем исключения двух внутренних секций из БФ-9,5 получают
БФ-6,5, четырех секций — БФ-4. При добыче подстилки для увели-
чения размеров крошки меняют местами пару конических шестерен
в редукторе БФ-9,5, за
счет чего уменьшают
окружную скорость фре-
зы в 1,65 раза, т. е. с 8,9
до 5,4 м/с. БФ-4,8 состоит
из центральной секции и
двух крайних, удлиненных
на 400 мм. Распорные
пружины между секциями
рамы способствуют вы-
равниванию глубины фре-
зерования по ширине фре-
зера (см. рис. 6.2).
Все фрезеры имеют:
диаметр фрез 221 мм;
3 штифта в плоскости ре-
зания; диаметры катков
360 мм, заднего опорного
длина их составляет 3,7
5—20 мм. Между карданным валом и редуктором имеется фрик-
ционная муфта. В настоящее время разработана модель фрезера
БФ-9.5А с гидроприводом (рис. 6.4).
Для получения ровной сфрезерованной поверхности в попереч-
ном направлении штифты располагаются на фрезе по винтовой
линии. Расстояние между точками их погружения (плоскостями
резания) в залежь по длине фрезы составляет 6 мм. При толщине
головки штифта 4 мм такое размещение обеспечивает сплошное
фрезерование залежи без пропусков (рис. 6.5).
Для предохранения фрезеров от поломок поля должны
Рис. 6.1. Схемы рабочих элементов фрезы:
а — штифта; б — чашечного ножа
колеса 700 мм; ширину колеса 180 мм;
м, высота 1 м; фрезеруют на глубину
быть
Техническая характеристика фрезеров БФ
БФ-9,5 БФ-6,5 БФ-4,8 БФ-4
Ширина захвата, м 9,5 6,5 4,8 4
Частота вращения, об/мин 780 780 918 780
Окружная скорость, м/с 8,9 8,9 10,6 8,9
Количество секций рамы, шт. 7 5 3 3
Количество фрез, шт. 8 6 4 4
Количество штифтов, шт. 3720 2652 1252 1684
Масса, т 3,15 2,3 1,6 1,45
Норма выработки, га/ч в. р. 4,43 3,4 1,56 2,2
63
Рис, 6.4. Фрезер БФ-9.5А с гидроприводом
хорошо осушены и спрофилированы, а залежь на глубину сезонно-
го слоя полностью очищена от пней. Конструкция фрезеров рассчи-
тана на фрезерование торфяной залежи с затратой энергии в 200—
300 Дж/кг, а не пней и древесины, для фрезерования которых
требуется мощность в 70—100 раз больше.
6.2. ПОКАЗАТЕЛИ ФРЕЗЕРОВАНИЯ
Глубина фрезерования установлена нормами из рас-
чета высушивания сфрезерованного слоя до заданной уборочной
влажности в течение принятой продолжительности сушки (цикла).
При двухдневном цикле добычи топливного торфа средняя глубина
фрезерования установлена 11 мм, а при однодневном — на 25%
меньше: 11-0,75 = 8,25 мм. Коэффициент 0,75 рекомендуется вво-
дить в расчет циклового сбора при пневмоуборке. Но поскольку
продолжительность цикла сокращается за счет уменьшения глуби-
ны фрезерования, резко ускоряющего сушку, следует относить этот
коэффициент к глубине фрезерования. С учетом менее благоприят-
ных для сушки торфа в отдельные месяцы метеорологических и
грунтовых условий производится регулирование глубины фрезеро-
вания по времени сезона. Она уменьшается в первый и последний
месяцы (май и август) на 10—15%, а в средние (июнь, июль) на
столько же увеличивается. Средний коэффициент неравномерности
глубины фрезерования в сезоне Кн принимается равным 1,2.
Равномерность .глубины фрезерования зависит
от поверхности полей и несущей способности залежи, повышающей-
ся при снижении влажности. Наличие на картах неровностей и ме-
нее осушенных участков (обычно более удаленных от картовых
каналов), на которых опорные катки и колеса фрезеров проседают
3 В. А. Никифоров 65
в залежь больше, чем на сухих местах, вызывает большую нерав-
номерность глубины фрезерования, которая колеблется от 0 до
50 мм и более при средней глубине, близкой к плановой. Неравно-
мерность глубины фрезерования замедляет сушку торфа. Для ее
выравнивания необходимо своевременно профилировать поля, си-
стематически выравнивать (планировать) поверхность карт, избе-
гать применения машин, копирующих поверхность поля и увеличи-
Рис. 6.6. Схема фрезерования тор-
фяной залежи
вающих ее неровность.
Фракционный со-
став крошки — удель-
ное содержание частиц раз-
личного размера в процентах
по массе, зависит от типа и
степени разложения залежи,
конструкции рабочих эле-
ментов, окружной скорости
фрезы и величины подачи на
штифт (чашку) (рис. 6.6).
Окружная скорость фре-
зы определяется по формуле
min ,
v0 = -------м/с,
0 60
где d — диаметр фрезы по концам рабочих элементов, м; п — час-
тота ее вращения, об/мин.
Например, окружная скорость ВФ-9,5 при диаметре фрезы
0,221 м и частоте вращения 780 об/мин
3,14-0,221-780 оп ,
Ро = —11------------= 8,9 м/с.
0 60
Подача фрезы на штифт определяется по формуле
10»о , .
с = -----мм/штифт,
60nz
’ где v — поступательная скорость фрезы, км/ч; п — частота ее вра-
щения, об/мин; z — количество штифтов в плоскости резания, шт.
Подача на штифт фрезы ВФ-9,5 при v = l км/ч, п = 780 об/мин
и трех штифтах в плоскости резания
Юв-7 сп
с = ---------- = 50 мм.
60-780-3
Максимальная толщина стружки
где ф1 — передний угол контакта фрезы
Угол контакта фрезы с залежью
. R — h .
Фо = Ф1+.Ф2= arc cos—------1-
А
6 = с sin фх мм,
с залежью, град.
arc sin град,
2Р
где фг — задний угол контакта фрезы с залежью, град; R — радиус
фрезы, мм; h — глубина фрезерования, мм.
66
Табл. 6. 1. Фракционный состав крошки в процентах по массе
Тип залежи Степень разло- жения, % Размер фракций, мм сред- ний
2 2—5 5—Ю 10—15 15—20 20—25 25—40
Низинная 15 8,6 48,6 31,3 11,5 6,48
30—35 54,2 28,3 14,7 2,8 — — — 2,98
Верховая 10 9,6 19,1 19,9 7,3 5,6 3,4 35,1 16,3
15 10,5 32,4 20,5 10,3 . 5,5 1,9 18,9 11,61
20—25 24,2 38,6 27,6 6,0 2,2 0,7 0,7 5,16
Средняя толщина стружки
s ch
6СР =-----мм,
СР ^<Ро
где фо — угол контакта, рад.
Высота гребешка
Aft = R (1 — cos а) = R— ММ’
Фракционный состав крошки, полученной при фрезеровании
штифтовой фрезой низинной и верховой залежи различной степени
разложения на глубину 10—15 мм при окружной скорости 11 м/с
и поступательной скорости 4,5—5,3 км/ч, приведен в табл. 6.1 [5].
Из таблицы следует, что верховой торф дает более крупную
крошку. С повышением степени разложения размеры крошки умень-
шаются.
Фракционный состав крошки в зависимости от окружной ско-
рости фрезы на низинной залежи при прочих равных условиях при-
веден в табл. 6.2.
Из табл. 6.2 видно, что с увеличением окружной скорости фре-
зы размер крошки уменьшается. Размер крошки уменьшается так-
же и с уменьшением подачи на штифт. При замене штифтов чашеч-
ными ножами размер крошки увеличивается.
Табл. 6. 2. Фракционный состав крошки в процентах по массе
Показатели Тип фрезы
ФВ-22 ВФ-9,5 | борона
Окружная скорость, м/с Размер частиц, мм: 21,8 8,8 1—2*
меньше 1 61 44 11
1-5 26 32 31
больше 5 13 24 58
средний 2,8 3,6 6,8
* 1—2—поступательная скорость, м/с
з*' 67
Фрезерование должно выполняться сразу за уборкой торфа с
минимальным разрывом во времени. При уборке торфа машинами
УМПФ фрезеры работают по кольцевой схеме, как и уборочные ма-
шины, обрабатывая две карты через одну на низинной залежи или
через три на верховой, фрезеруя площадь карт и обрабатываемую
часть подштабельных полос. При уборке перевалочными машина-
ми фрезеры соединяются с валкователями СВ в один агрегат и ра-
ботают по кольцевой схеме, делая два круга вокруг каждого валка.
После обработки (валкования и фрезерования) площади карт фре-
зеруется обрабатываемая часть кантовочных полос сквозными про-
ходами вдоль валовых каналов на всю длину поля.
При первичном фрезеровании залежи в начале сезона или пос-
ле осадков схема работы фрезеров несколько изменяется. Они обра-
батывают по кольцевой схеме две смежные карты, сокращая холо-
стые пробеги поперек карт при уборке машинами УМПФ и увели-
чивая радиус поворота при работе с перевалочными машинами.
В одной колонне могут работать два фрезера.
Существующие фрезеры еще не совершенны, так как не обеспе-
чивают необходимого фракционного состава крошки, требуют боль-
шого расхода энергии, имеют сложную конструкцию, недостаточно
надежны в работе, не обеспечивают равномерной глубины фрезе-
рования, копируют поверхность поля, увеличивая ее неровности.
При устранении этих недостатков фрезерования заслуживает вни-
мания разработка и применение пассивных устройств, увеличение
опорной поверхности фрезеров для уменьшения копирования, упро-
щение их конструкции, снижение энергоемкости.
6.3. ПОВЫШЕНИЕ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
Добыча фрезерного торфа по мере выработки низинных зале-
жей перемещается на верховые месторождения, имеющие понижен-
ную степень разложения. Фрезерный торф, добытый на подобной
залежи, имеет плотность, недостаточную для эффективного его
транспортирования и сжигания в котельных электростанций, что
вынуждает изыскивать способы улучшения его качества путем уве-
личения плотности в 1,3—1,5 раза. Для решения этой задачи было
предложено несколько методов.
Институтом торфа АН БССР и ВНИИТП в 50-х годах был
предложен и разработан метод повышенной переработки сфрезеро-
ванной торфяной массы с формованием ее в небольшие частицы \
одинакового размера — гранулы •— в специальной машине, получив-
ший название гранулирование торфа. Для гранулирования торфа
разработано и испытано несколько машин, наиболее типичной и
совершенной из которых считается машина гранулирования торфа
МГТ-4Б.
Машина МГТ-4Б — прицепная к трактору мощностью 300 л. с.,
состоит из фрезы, дискового питателя и эксцентрикового шиберно-
го формователя (рис. 6.7). Фреза измельчает верхний слой залежи
на глубину до 40 мм и подает сфрезерованную массу в дисковый
68
питатель-перетиратель, состоящий из ряда дисков, насаженных на
вал, где она перерабатывается. Между дисками установлен съемник
в виде гребенки, извлекающий массу из щелей и направляющий ее
в формователь. Формователь имеет ротор (барабан), эксцентрично
расположенный в кожухе с решеткой с одной стороны. Ротор снаб-
жен сквозными выступающими подвижными лопастями — шибера-
ми, которыми при его вращении захватывается торфяная масса,
Рис. 6.7. Добыча гранулированного торфа машиной МГТ-4Б
увлекается в сужающееся пространство под кожухом и выдавли-
вается через отверстия решетки в виде стержней диаметром 16 мм.
Выйдя из отверстия решетки на 1,5—2 диаметра, стержни ломаются
и падают на поле (рис. 6.8).
Сушка полученных гранул произ-
водится без ворошений, а уборка —
пневматическими машинами. Прове-
денные исследования показали, что.
гранулированный торф обладает по-
вышенной плотностью, в 1,5—2 раза
превышающей плотность фрезерно-
го торфа. Интенсивность сушки его
оказалась вдвое выше сушки фре-
зерной крошки при трех ворошени-
ях; цикловые и сезонные сборы
удвоились. Намокаемость гранул в
штабелях и потери при хранении
уменьшились на 30%, влажность
намокшего слоя снизилась до 55%
по сравнению с 76,5% у фрезерного
торфа. Транспортировка гранул по-
высила грузоподъемности вагонов;
сжигание их стало более эффек-
Рис. 6.8. Схема устройства маши-
ны МГТ-4Б:
1 — фреза; 2 — дисковый питатель;
3 — шиберный формователь; 4—решет-
ка; 5 — съемник; 6 — кожух; 7 — отбой-
ный нож
69
тивно. Наряду с этим выявились: недостаточная устойчивость
гранул, которые разрушались при сушке и уборке; повышенный
расход энергии на гранулирование, превышавший потребность в ней
на фрезерование до 30 раз (2 кВт-ч/м3); повышенная сложность и
недостаточная производительность машин; большая зависимость от
пнистости залежи; высокая стоимость гранул, вследствие чего гра-
нулирование торфа не получило промышленного развития.
Рис. 6.9. Фрезерующе-перерабатывающий барабан ФПБ
В 1967—1971 гг. ВНИИТП был разработан и испытан метод
увеличения плотности фрезерного торфа путем повышенной пере-
работки торфяной массы в фрезерующе-перерабатывающем бара-
бане ФПБ без формования в гранулы.
Машина ФПБ—прицепная к трактору Т-4А мощностью
130 л. с. (рис. 6.9). Рабочий аппарат ее состоит из фрезы с плоски-
ми ножами, корпуса и съемной решетки с большими отверстиями
диаметром 60 мм. Сфрезерованная масса захватывается ножами
и увлекается в пространство между фрезой и кожухом, где перети-
рается, разрезается режущими кромками ножей и отверстий решет-
ки и частично продавливается в отверстия. Прошедший через ре-
шетку торф падает на поверхность поля. Остальная масса циркули-
рует под кожухом, пополняясь новыми порциями сфрезерованной
залежи.
Переработанная в ФПБ масса при влажности залежи более
73% имеет вид сформованных кусочков, а при более низкой влаж-
ности — переработанной крошки.
Проведенные испытания показали, что на верховой залежи со
степенью разложения 16—19% плотность переработанного торфа
увеличивается на 25—40%, сушка его идет более интенсивно, цик-
70
Техническая характеристика ФПБ
Ширина захвата, м 2
Фреза: диаметр, мм окружная скорость, м/с Диаметр отверстий решетки, мм Рабочие скорости, км/ч Масса, т Производительность, га/ч ч. р. 470 6 60 5,2—6,3 2,8 1
ловые и сезонные сборы повышаются на 30—50%, засоренность
древесными включениями снижается в 3—4 раза. Удельный расход
энергии равен 0,4-—0,5 кВт-ч на 1 м3 залежи. Сезонная производи-
тельность ФПБ составила 10,5 тыс. т, себестоимость добычи сни-
зилась на 8% по сравнению с фрезерным торфом. Вывозка торфа
стала дешевле на 0,26 руб./т, или на 29%, общая эффективность
составила 0,65 руб./т, или 21 %.
Институт торфа АН БССР предложил метод повышения плот-
ности фрезерного торфа путем предварительной переработки тор-
фяной залежи на глубину сезонной сработки специальной машиной
МПЗФ-0.
Машина МПЗФ-0 — прицепная к трактору С-100 БГ, изготовлена
на базе машины глубокого фрезерования МПГ-1,7 с добавлени-
ем щелевого пресса-перетирателя (рис. 6.10). Пресс перемещает
сфрезерованную массу под кожухом, перетирая и перемешивая ее
между дисками, откуда она извлекается гребенкой-очистителем
и выбрасывается через щель по всей ширине захвата фрезы на сфре-
зерованную поверхность. Задним катком масса уплотняется. Сте-
пень переработки регулируется изменением высоты щели и посту-
пательной скорости машины.
Рис. 6.10. Машина МПЗФ-0 для предварительной переработки залежи
71
Техническая характеристика машины
МПЗ Ф -О
Ширина захвата, м 1,65
Глубина фрезерования, мм До 400
Рабочие скорости, км/ч 0,1—0,25
Диаметр фрезы, мм 800
Частота вращения фрезы, об/мин 309
Диаметр дисков перетирате- ля, мм 340
Частота вращения вала, об/мин 68
Зазор между дисками, мм 32
Высота щели, мм 60
Масса, т 0,62
Производительность, га/ч ч.р. 0,05
Энергоемкость, кВт-ч/м3 0,63
При добыче фрезерного торфа комплектом машин УМПФ на
переработанной низинной залежи со степенью разложения 20%
эксплуатационная влажность фрезеруемого слоя толщиной 2 см
снизилась на 2%; температура его повысилась на 2—3° С, плот-
ность залежи выросла на 10—15%, цикловые сборы — на 20, плот-
ность фрезерного торфа — на 30%, фракционный состав стал более
однороден.
6.4. РАСЧЕТ ГЛУБИНЫ ФРЕЗЕРОВАНИЯ
Расчет глубины фрезерования ведется по интенсивности убыли
влаги и продолжительности сушки торфа. Возьмем столб торфяной
залежи с площадью основания S=1 м2, высотой h мм при влаж-
ности йУ1 %, плотности у г/см3, массой р кг, из которой масса сухого
вещества составляет а кг (рис. 6.11). После сушки до влажности
w2 масса его будет р2, а масса сухого вещества а сохранится без
изменения. Следовательно,
п _ рг (100 — to,) = р2 (100 — ш2)
100
кг —
при сушке, Q = pi — р2, или
100
откуда
100 — шч
100 — w2
формула выхода.
Масса влаги, удаленной из торфа
л 100 — W-. w,—w2 ,с 1,
Q = о, — pi--------- Q = Pi —-------- • (6.1)
1 100 — w2 1 100 — w2 V ’
Выражение (6.1) используется для расчета массы влаги, уда-
ленной из торфа при изменении его влажности от wt до w2. В то же
72
время Q = it, где i — интенсивность убыли влаги из торфа при суш-
ке, мм/сутки; t — продолжительность сушки (цикла), дн.
Начальная масса торфа pi = Shy. Поскольку S = 1 м2, pi = /ry.
Заменяя в формуле (6.1) Q и pi их значениями, получим
it = hy
w-.—w2 . 17(100 — ш,)
—1-----откуда ft = —------------— мм.
100 — w2 у (aij — w2)
Г/ pf
а — при начальной влажности; б —
при конечной влажности
где i—интенсивность убыли влаги;
t — продолжительность цикла, прини-
мается по нормам: при механической
уборке 2 дня, пневматической 1 день;
w2 — влажность после сушки или убо-
рочная, принимается для топливного
торфа в пределах 42—43% (не более
45%); у — плотность фрезеруемого
слоя залежи, принимается по табли-
цам С. А. Сидякина при эксплуатаци-
онной влажности, г/см2; йУ1 — эксплу-
атационная влажность фрезеруемого
слоя залежи толщиной 2 см, установ-
лена нормами.
1 = 1'1 — 12 мм/сутки, где й— интен-
сивность испарения влаги из торфа,
мм/сутки; 1'2 — интенсивность притока
влаги в слой из грунта, мм/сутки.
Интенсивность испарения влаги из торфа при сушке определя-
ется метеорологическими условиями.
В результате исследования за 2-дневный цикл сушки торфа оп-
ределены ориентировочные средние значения величины суточного
испарения влаги из слоя низинного фрезерного торфа хорошей сте-
пени разложения при различных погодных условиях в сезоне
(табл. 6.3).
Количество влаги, поступающей в слой фрезерного торфа из
грунта по капиллярам, зависит от уровня стояния грунтовых вод.
Интенсивность капиллярного притока влаги в слой фрезерного
торфа из грунта следующая [6].
Уровень стояния грунтовых вод зависит от глубины картовых
каналов, ширины карты, времени оттаивания грунта и схода веш-
них вод. Так, по данным Петровского торфопредприятия, за 1960 г.
при глубине картовых каналов 1,5 м на низинной залежи уровень
Эксплуатационная влажность залежи, %
Тип залежи Годы работы
1-й, 2-й 3-й и последующие
75
79
Низинная
Верховая
78
82
73
Уровень стояния грунтовых вод, см Приток влаги в слой мм/сутки
До 10 5
10—20 4
20—30 2,7
30—40 1,5
40—50 0,8
50 и более 0,2—0,1
стояния грунтовых вод во 2-й декаде мая составлял 64 см, в 3-й —
82 см; в 1-й декаде июня — 85 см, во 2-й — 89, в 3-й — 76 см.
Глубина фрезерования зависит от многих факторов, большая
часть которых изменяется. Многие факторы взаимосвязаны, влия-
ние некоторых из них еще недостаточно изучено. Поэтому расчет
Табл. 6.3. Среднесуточное испарение влаги из слоя фрезерного торфа
при различных погодных условиях
Категория сушки Интенсив• ность сол- нечной ра- диации, кал/см3 х х мнн Средне- суточная температу- ра, °C Влаж- ность возду- ха в 13 ч, % Облач- ность в 13 ч, баллы Псих- ромет- рнче- ская раз- ность At в 13 ч, 0 С Среднесуточ- ное за 2-диев- ный цикл испа- рение из слоя, мм/сутки Влияние выпадающих осадков
с нача- ла сезо- на до 10/VIII 11/VIII ДО 31/VIII
Хорошая >0,7 10—14 <30 До 4 7,5-9,9 3,4 2,8 1—2 мм—
То же >0,7 14—20 До 50 До 6 7,5—9,9 3,4 2,8 переход на среднюю сушку 2—3 мм—
« >0,7 20 До 60 До 7 7,5—9,9 3,4 2,8 переход на слабую сушку
Средняя 0,5-0,7 6—10 <30 4 5,0-7,4 2,5 2,0 До 1,5 мм—
То же 0,5—0,7 10—14 30—50 8 5,0—7,4 2,5 2,0 переход на
к 0,5—0,7 14-20 50-60 8 5,0—7,4 2,5 2,0 слабую сушку
0,5—0,7 20 60—70 8 5,0—7,4 2,5 2,0
Слабая 0,3-0,5 6—10 30— 50 До 10 2,5-4,9 1,4 1,3
То же 0,3-0,5 10-14 50—60 10 2,5-4,9 1,4 1,3
« 0,3—0,5 14—20 60—75 10 2,5-4,9 1,4 1,3
0,3—0,5 20 75—80 10 2,5-4,9 1,4 1,3
глубины фрезерования по приведенной формуле имеет чисто тео-
ретическое значение и практического применения не получил. Глу-
бина фрезерования принимается по нормам.
Контроль глубины фрезерования. Фактическая глубина фрезе-
рования определяется по формуле
, Р(100 —шк)
п. = ------------ мм,
Sy (100 — ш3)
74
где Р — масса крошки, собранной с контрольной площадки, кг;
wK — влажность крошки, %; S — площадь контрольной площадки,
м2; у— плотность фрезеруемого слоя залежи, г/см3; ь>з — влаж-
ность фрезеруемого слоя залежи, %.
Для определения глубины фрезерования поперек карты на всю
ширину размечаются три контрольные площадки — полосы: в 100 м
от каждого валового канала и по середине длины карты, шириной
по 0,5 м. До фрезерования на каждой полосе равномерно по всей
длине (примерно через 9 м) пробоотборником вырезаются на глу-
бину 2 см монолиты залежи и взвешиваются. Делением массы на
их объем определяется плотность залежи. Из каждого монолита от-
бирается проба на влажность. После фрезерования с каждой поло-
сы тщательно сгребается фанерной лопатой сфрезерованная крош-
ка, собирается в ящик и взвешивается. Затем из ящика отбирается
проба крошки на влажность из трех зон по глубине. Размеры по-
лос, с которых собрана крошка, измеряются, и вычисляется их пло-
щадь. Отобранные пробы крошки и залежи отправляются в лабо-
раторию для определения влажности. По результатам анализов
вычисляется глубина фрезерования на каждой полосе. По показа-
ниям, полученным на трех полосах, находится средняя глубина фре-
зерования на карте.
Пример. Определить глубину фрезерования, если площадь
контрольной полосы равна 19 м2, масса собранной фрезерной крош-
ки— 140 кг, влажность ее — 71%; плотность залежи — 0,7 г/см3,
влажность — 75%.
h = P(100^k) = J40 (100- 71) = мм_
Sv (100 — ш3) 19-0,7 (100—75)
6.5. РАСЧЕТ ЦИКЛОВОГО И СЕЗОННОГО СБОРОВ
ТОРФА С ГЕКТАРА
Цикловым сбором называется количество торфа условной
влажности, собираемое за цикл с одного гектара рабочей площади.
Цикловой сбор рассчитывается по установленным нормами глубине
фрезерования, эксплуатационной влажности залежи и коэффициен-
ту сбора
_ 10 000/iy (100— wp) а
~ 100 — ш.2 Т Га’
где 10 000 — площадь гектара, м2; 1г — глубина фрезерования, м;
у — плотность фрезеруемого слоя залежи при эксплуатационной
влажности (по таблицам С. А. Сидякина), т/м3; — эксплуатаци-
онная влажность залежи, 1%; а — коэффициент сбора; w2 — услов-
ная влажность фрезерного торфа, 1%.
Коэффициентом сбора называется отношение массы торфа, соб-
ранного за цикл с одного гектара, к массе сфрезерованной крош-
ки при условной влажности,
100 — 2а
а - ----------
100
75
где сумма потерь фрезерной крошки при фрезеровании, сушке
и уборке из-за неровностей полей, наличия невыкорчеванных вы-
ступающих и неубранных пней, недобора при валковании и уборке,
заминания торфа гусеницами и колесами тракторов и машин, про-
пусков при выполнении операций.
Коэффициент сбора, установленный нормами, приведен в табл.
6.4.
Пример. Рассчитать цикловой сбор при двухдневном цикле на
низинной залежи со степенью разложения 35%, пнистостью 0,4%
на последующие годы работы.
Принимаем: h — 0,011 м, по нормам; wi — 75%, по нормам; у
при /? = 35% и йУ1 = 75% —0,678 т/м3, по таблицам С. А. Сидякина;
а — 0,7, по нормам; йу2=40%.
__ 10 000/iy (100 — а _
~ 100 — w2 “
_ 10000-0,ОП-0.678(100 — 75)0,7 = 21 7 т/га
— 100—40 ~~ ’
Сезонным сбором называется количество торфа в тоннах услов-
ной влажности, собираемое за сезон с одного гектара рабочей пло-
щади. Расчет сезонного сбора производится по формуле
Q = qnK т/га,
где q— цикловой сбор, т/га; п—количество циклов за сезон; К —
коэффициент увеличения количества циклов на профилированных
полях при механической уборке, равный 1,1.
По нормам коэффициент К рекомендуется применять только к
величине сезонного сбора, а не циклового. Но поскольку профили-
рование полей ускоряет сушку, сокращая продолжительность цик-
ла, следует относить этот коэффициент к количеству циклов. Расчет
количества циклов производится по средним многолетним метеоро-
логическим сведениям об осадках за каждый день сезона по дан-
Табл. 6.4. Коэффициент сбора фрезерного торфа
Средняя степень разложения сезон- ПиИСТОСТЬ залежи на глу- бину 0,5 м,% Низиииая залежь | Верховая залежь Годы добычи
кого слоя залежи, % 1-й 2-й последую- 1-й 2-й последую- щие щие
До 30 До 1 Более 1 Свыше 30 До 1 Более 1 Примечания: 1. При 0,55 0,60 0,65 0,50 0,55 0,60 0,50 0,55 0,60 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,55 0,60 0,65 0,55 0,60 0,65 0,50 0,55 0,60 добыче подстилки при пневмоуборке коэффициент
сбора принимать 0,3.
2. При валковании роторным валкователем ВПР коэффициент сбора умножать
на 1,3, а при пневмовалковании или пневмоуборке машинами с рециркуляцией воз-
духа—на 1,2.
76
Табл. 6.5. Календарная продолжительность добычи фрезерного торфа
Районы расположения торфопредпрнятий Начало добычи Конец добычи Число календарных дней
I район
Белгородская, Брестская, Воронежская, Гомельская, Курская, Орловская, Пензен- ская, Саратовская, Тамбовская, Оренбург- ская области 5/V 31/VIII 119
II район Владимирская, Горьковская, Гроднен- ская, Ивановская, Калужская, Минская, Могилевская, Московская, Рязанская, Смо- ленская, Тульская области; Башкирская, Марийская, Татарская и Чувашская АССР H/V 31/VIII 113
III район Витебская, Калининская, Костромская, Ленинградская, Псковская, Новгородская, Ярославская области; Литовская, Латвий- ская и Эстонская ССР 18/V 31/VIII 106
IV район Вологодская, Кировская, Пермская об- ласти и Удмуртская АССР 20/V 31/VIII 104
Свердловская, Тюменская, Омская, Челя- бинская области 25/V 31/VIII 99
V район Винницкая, Дрогобычская, Киевская, Станиславская, Тернопольская, Хмельниц- кая, Луцкая, Львовская, Полтавская, Ро- венская, Сумская, Черниговская области 10/V 15/IX 129
Примечание. Для республик и областей, не включенных в таблицу, ка-
лендарную продолжительность добычи торфа следует принимать по климатичес-
ким и метеорологическим данным.
ному району. Начало и конец сезона, количество календарных дней
установлены нормами. Календарная продолжительность сезона
и количество циклов приведены в табл. 6.5 и 6.6.
Из общего количества календарных дней сезона исключаются:
все дни с осадками более 2 мм; по одному дню после дней с
осадками от 5 до 10 мм; по 2 дня после дней с осадками-более
10 мм; после каждого перерыва в работе из-за дождей исключается
по 1 дню на развертывание работ.
77
Табл. 6.6. Количество двухдневных циклов по добыче фрезерного торфа
районы расположения торфопредприятий Топливный торф Торф для сельского хозяйства влажностью 50—60%
Брянская, Орловская области 28 32
Горьковская область и Чувашская АССР 26 30
Владимирская, Московская, Костромская,
Калужская, Смоленская области 25 29
Ивановская, Калининская, Кировская,
Ярославская области и Удмуртская АССР 23 26
Свердловская область 19—20 23
Вологодская, Ленинградская, Новгород-
ская, Псковская области 20 Белорусская ССР 23
Брестская, Гомельская области 28 32
Гродненская, Минская, Могилевская области 25 29
Витебская область 23 26
Прибалтийские республики
Литовская ССР 23 26
Латвийская и Эстонская ССР 22 Украинская ССР 25
Винницкая, Киевская, Полтавская, Херсонская области 29 33
Житомирская, Сумская, Черниговская области 28 32
Волынская, Дрогобычская, Луцкая, Львовская, Ровенская, Станиславская, Тернопольская области 27 30
Примечания: 1. Для республик и областей, не включенных в таблицу, ко-
личество циклов следует принимать по климатическим и метеорологическим
данным.
2. При пневматическом валковании или уборке (с однодневным циклом) расчет-
ное количество циклов, приведенное в таблице, удваивается.
3. На верховой залежи при степени разложения до 20% количество циклов
уменьшается на 15%.
После исключения дней с осадками и времени на ликвидацию
их последствий остается менее половины (40—45%) дней сезона,
которые называются уборочными. Количество циклов за сезон на-
ходится делением числа уборочных дней на продолжительность
цикла.
78
Пример. Рассчитать сезонный сбор топливного фрезерного тор-
фа с 1 га, если цикловой составляет 21,7 т/га (область Минская,
уборка механическая).
При механической уборке цикл двухдневный. По табл. 6.6 на-
ходим количество циклов: n = 25. Q = qnK=2\,l • 25 1,1 = 597 т/га.
Глава 7. СУШКА ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
7.1. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ ТОРФОПРЕДПРИЯТИЙ
На торфопредприятиях создаются метеорологические станции,
на которых ведутся наблюдения за атмосферным давлением, тем-
пературой и относительной влажностью воздуха, температурой на
поверхности почвы, скоростью и направлением ветра, количеством
осадков, величиной испарения за сутки; определяются облачность
и различные атмосферные явления (роса, иней, туман). По резуль-
татам наблюдений ежемесячно составляется отчет. Атмосферное
давление определяется по барометру, находящемуся в помещении;
температура и влажность воздуха — по приборам, находящимся на
высоте 2 м от поверхности почвы в психрометрической будке, уста-
новленной на соответствующей подставке. Будка имеет жалюзий-
ные стенки, защищающие приборы от солнечной радиации, осадков
и сильных порывов ветра, но обеспечивающие свободный обмен воз-
духа. Показания приборов, расположенных в будке, соответствуют
теневым условиям (рис. 7.1). В психрометрической будке устанав-
ливаются термометры: сухой и смоченный (психрометр), минималь-
ный и максимальный и гигрометр (рис. 7.2).
Абсолютная влажность воздуха — упругость паров воды в нем
вычисляется по показаниям психрометра и барометра:
e = .E —0,0008 (tc — tM)H мм/рт. ст.,
где Е — максимальная упругость водяных паров в воздухе,
мм рт. ст.; tc — температура сухого термометра, °C; /м — темпера-
тура мокрого термометра, °C; Н — атмосферное давление мм рт. ст.
Относительная влажность воздуха — степень его насыщения
водяными парами в процентах от полного насыщения — вычисля-
ется по формуле
г = — 100%.
Е
Абсолютная и относительная влажности воздуха находятся по
таблицам в зависимости от показаний сухого и мокрого термомет-
ров. Так, при /сух=20°C Е= 17,5 мм рт. ст., при /Сух = 25оС Е =
= 23,8 мм рт. ст.
Дефицит влажности воздуха — недостаток в нем паров воды
до полного насыщения — определяется как разность максимальной
упругости водяных паров и абсолютной влажности воздуха;
D — Е — е мм рт. ст.
79
Определение влажности воздуха в зимний период при темпе-
ратуре ниже 5° С производится с помощью гигрометра, обезжирен-
ный волосок которого изменяет длину в зависимости от насыщен-
ности воздуха водяными парами; стрелка прибора при этом
показывает относительную влажность воздуха. Температуру на
поверхности почвы показывают термометры, лежащие на земле.
Направление и скорость ветра определяются по флюгеру на высо-
Рис. 7.1. Психрометрическая буд- Рис. 7.2. Приборы психрометрической
ка будки
те 10 м от поверхности земли. Флюгер имеет неподвижные прутья,
указывающие направление расположения стран света, на северном
конце укреплена буква N (рис. 7.3). Вращающаяся стрела 1 флю-
гера устанавливается потоком воздуха в направлении ветра. Ско-
рость ветра определяется по отклонению доски 2 флюгера вдоль
дуги, имеющей деления со штифтами.
Положение доски по штифтам дуги Скорость ветра, м/с Положение доски по штифтам дуги Скорость ветра м/с
Отвесное 0 4 8
1 2 5 10
2 4 6 14
3 6 7 20
Ветер указывается по восьми основным направлениям: север-
ному (С), северо-восточному (СВ), восточному (В), юго-восточно-
му (ЮВ), южному (Ю), юго-западному (ЮЗ), западному (3) и се-
веро-западному (СЗ). В некоторых случаях (в противопожарных
80
нормах и правилах торфопредприятий) ветер учитывается в баллах
по шкале Бофорта (приложение 7). При скорости ветра в 6 баллов
и выше все работы, которые могут привести к загоранию торфа,
прекращаются.
Общая облачность определяется по десятибалльной шкале.
Каждый балл соответствует закрытию облаками одной десятой
(10%) поверхности небосклона. Ясным считается день, когда об-
Рис. 7.3. Флюгер
Рис. 7.4. Дождемер
лачность при наблюдениях в 7, 13, 21 ч в сумме за сутки не превы-
шала 5 баллов, облачным — 24, пасмурным — 25—30 баллов.
Определение количества выпавших осадков производится с по-
мощью дождемера (рис. 7.4), устанавливаемого на высоте 2 м. Он
состоит из ведра площадью 500 см2, огражденного защитным ко-
жухом, препятствующим выдуванию снега ветром. При замере
осадков вода из ведра переливается в специальный стакан с деле-
ниями, по которым делается отсчет с точностью до 0,1 мм.
Учет испарения с поверхности почвы производится с помощью
испарителя системы Н. М. Топольницкого (рис. 7.5). Испаритель
состоит из сосуда 4 площадью 500 см2, заполненного слоем песка
50 мм, к которому по трубке 1 подводится вода из цилиндра 2 и под-
держивается с таким расчетом, чтобы поверхность песка всегда бы-
ла насыщена водой. Пополнение воды в цилиндре происходит за
счет мерного компенсационного сосуда 3, по расходу воды из кото-
рого определяется величина испарения за сутки. Он в свою оче-
81
редь соединен с цилиндром двумя трубками, одна из которых до-
ходит только до поверхности воды в сосуде, а вторая погружена
(сосуд Мариотта). В верхней части сосуда создается вакуум, пре-
пятствующий вытеканию воды, когда концы обеих трубок опущены
в воду цилиндра. При испарении влаги с поверхности испарителя
уровень воды в цилиндре понижается, открывая конец короткой
трубки, по которой поступает воздух в сосуд, уменьшая вакуум и
Рис. 7.5. Испаритель системы Н. М. Топольиицкого
давая воде возможность вытекать. При поднятии уровня в цилиндре
до конца трубки пополнение его прекращается.
При выпадании осадков испаритель закрывается крышкой, на-
блюдения не производятся. Среднесуточная интенсивность испаре-
ния с насыщенной поверхности (по испарителю) колеблется в пре-
делах 4—5,5 мм/сутки.
7.2. ПОКАЗАТЕЛИ СУШКИ ТОРФА
Сушка торфа является основным звеном технологического про-
цесса добычи фрезерного торфа, определяющим все технико-эко-
номические показатели производства. Сушка торфа происходит под
действием солнечной радиации и ветра. Нагревание вызывает испа-
рение содержащейся влаги, поднятие давления пара выше парци-
ального давления паров воды в воздухе и перемещение их с поверх-
ности торфа в атмосферу. Основным показателем сушки является
ее интенсивность ic, которая измеряется количеством воды, испа-
ряющейся с поверхности торфа в единицу времени. Чем выше ин-
тенсивность сушки, тем быстрее сохнет торф и короче цикл, а сле-
82
довательно, возможно большее количество циклов за сезон и более
высокие цикловой и сезонный сборы.
Различают два режима сушки: радиационный — под действием
солнечной радиации и конвективный — за счет теплоты воздуха,
обдувающего торф. В естественных условиях наблюдается радиа-
ционный режим, но в камере искусственной сушки можно создать
любой режим. На сушку торфа влияет множество факторов, кото-
рые часто связаны между собой. Влияние их на сушку торфа слож-
но, непостоянно, иногда противоречиво и еще не полностью изучено.
Все факторы сушки можно разделить на две основные группы.
Природные факторы — обусловливаемые природой
(свойствами торфа и метеорологическими условиями) и не завися-
щие от воли человека: тип и степень разложения торфяной залежи;
интенсивность солнечной радиации; температура и влажность воз-
духа; скорость ветра и осадки.
Технологические факторы — создаваемые в процес-
се производства при подготовке полей и добыче торфа: степень
(норма) осушения полей, состояние их поверхности; начальная
влажность сфрезерованной крошки; глубина фрезерования (удель-
ная загрузка площади); фракционный состав крошки; плотность,
ворошение, рифление слоя крошки; уборочная влажность.
Технологические факторы показывают научный, технический
и организационный уровень производства, степень использования
природных факторов на торфопредприятии.
7.3. ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ СУШКИ ТОРФА
Тип залежи. Скорости сушки низинного и верхового торфа отли-
чаются незначительно. При низкой степени разложения низинный
торф сохнет медленнее верхового. С ее повышением скорости суш-
ки выравниваются, а при высоком разложении низинный торф сох-
нет быстрее верхового.
Степень разложения торфа. Влияние степени разложения на
сушку фрезерного торфа весьма сложно.
С повышением степени разложения цвет торфа темнеет, уско-
ряется сушка; эксплуатационная влажность залежи снижается, со-
кращая срок сушки; плотность торфа увеличивается и замедляет
сушку; размер частиц крошки уменьшается, что также замедляет
сушку; капиллярная связь слоя с подстилом и грунтовый приток
усиливаются, что удлиняет срок сушки. Но в итоге с повышением
степени разложения торфа сушка улучшается, а сборы торфа воз-
растают.
Интенсивность солнечной радиации. Солнечная радиация явля-
ется основным, определяющим фактором сушки торфа. Интенсив-
ность радиации в космосе — постоянная солнечной радиации со-
ставляет около 8,4 Дж/см2 • мин. На земной поверхности с учетом
влияния атмосферы интенсивность радиации значительно меньше
и не превышает 5,8 Дж/см2 • мин. На горизонтальной поверхности
с учетом наклона лучей она не превышает 4,2 Дж/см2-мин. Сум-
83
марная солнечная радиация складывается из прямой, принимаемой
за единицу, и рассеянной облаками, составляющей 0,6 = 0,65 от пря-
мой. Суммарная солнечная радиация для Московской области
в июле составляет 1260 Дж/см2 в сутки, или 39 480 Дж/см2 в месяц.
Интенсивность прямой радиации определяется с помощью бо-
лометра, а суммарная — актинометром. Интенсивность солнечной
радиации изменяется в течение суток, достигая максимума в 12 ч
Рис. 7.6. Ход солнечной радиации и из-
менение температуры воздуха в тече-
ние суток:
а — радиация: б — температура: / — на пер-
пендикулярную поверхность; 2 — иа горизон-
тальную; 3 — в ясный день; 4 —в пасмур-
ный день
Прямая солнечная радиа-
ция в средней полосе Европей-
ской части СССР составляет
примерно 50% времени.
Остальное время дня бывает
облачно и сушка идет за счет
рассеянной радиации. Падаю-
щая на торфяные поля солнеч-
ная радиация частично отра-
жается обратно в атмосферу,
что носит название альбедо
солнечной радиации. Составля-
ет оно в среднем около 25%.
Поглощенная часть расходует-
ся на испарение влаги, нагрев
торфа и прилегающего слоя
воздуха, теплоотдачу в воздух
(табл. 7.1).
Поверхность слоя фрезер-
ной крошки сильно нагревается
солнцем, и температура ее под-
нимается на 6—8° С выше тем-
пературы воздуха. Испарение
влаги происходит из слоя фре-
зерного торфа и из подстилаю-
щего грунта, поэтому непосредственно на сушку торфа использу-
ется только 35—40% общей радиации.
Зависимость испарения с насыщенной поверхности от интен-
сивности солнечной радиации, по Д. А. Бегаку, определяется урав-
нением
ги = 2,881 qT кг/м2-ч,
где qr — интенсивность солнечной радиации, Дж/см2 • мин.
Использование солнечной радиации в испарителе при испаре-
нии с насыщенной поверхности (по данным Л. М. Малкова) состав-
ляет 0,57—0,8. Интенсивность солнечной радиации изменяется по
месяцам, уменьшаясь к концу сезона. Так, в Московской области
суммарная радиация в мае составляет 39 Дж/см2, в июне — 42,
июле — 39,5, августе — 30, сентябре—16,8 Дж/см2. С учетом рез-
кого уменьшения радиации по месяцам и ухудшения сушки, сезон
по условиям радиации делится на два периода. Первый период —
84
Табл. 7.1. Баланс солнечной радиации (по Д. А. Бегаку)
Показатели Количество
Дж/см2 • МИИ | %
Приход энергии 0,044 100
Обратное излучение—альбедо 0,011 25
Используется на;
испарение влаги 0,02 46
нагрев торфа 0,003 8
теплоотдачу в воздух 0,009 21
от начала сезона до 10 августа, второй — с И августа до конца се-
зона. Соответственно этому делению суточное испарение с поверх-
ности торфа во второй период уменьшается примерно на 10—20%
(см. табл. 6.3).
По ходу солнечной радиации изменяется и интенсивность испа-
рения в течение суток (рис. 7.7). Из графика следует, что сушка
Рис. 7.7. График изменения интенсивности испарения
в течение суток:
J — июнь; 2 — июль; 3 — август; 4 — сентябрь
торфа в июне — июле заканчивается к 18 ч, а в августе — к 16 ч,
когда интенсивность испарения по испарителю опускается ниже
0,1 мм/ч. Соответственно этому установлены часы (время) сушки
торфа в течение суток: для первого периода сезона — от начала
добычи до 15 июля — с 8 до 18 ч, или 10 ч в сутки; для второго —
с 16 июля до конца сезона — с 9 до 16 ч, или 7 ч в сутки. Утренние
85
часы до начала сушки отводятся на устранение ночного увлажне-
ния торфа.
В зависимости от интенсивности солнечной радиации и соот-
ветствующего ей испарения при дг>1,7 Дж/см2 • мин и iH>0,3 мм/ч
сушку считают жесткой (интенсивной), а при меньшей интенсив-
ности—мягкой (теневой). Интенсивность испарения почти прямо
интенсивность облучения, 1)ж/см2-мин
Рис. 7.8. График зависимости интенсивности сушки
торфа от интенсивности облучения:
1 — для периода постоянной интенсивности; 2 — для перио-
да убывающей интенсивности
пропорциональна интенсивности солнечной радиации (рис. 7.8)
и выражается уравнением
ги = eg0,95 мм/ч,
где с — постоянный коэффициент, равный ~ 0,2; q — интенсив-
ность солнечной радиации, Дж/см2-мин.
Скорость сушки фрезерного торфа в тени в 2—3 раза меньше,
чем на солнце.
Ночное увлажнение фрезерного торфа. Ночное увлажнение
слоя фрезерного торфа является результатом тепловлагообмена его
С подстилающим грунтом и воздухом. Оно требует дополнительного
испарения 10—15% влаги из подстила при сушке торфа. Ночное
увлажнение слоя начинается с 19—20 ч и продолжается до 5—6 ч.
За это время в слой крошки поступает из подстилающего грунта
и конденсируется до 0,3—0,4 мм влаги, повышая влажность низин-
ного торфа на 4—6%, а верхового до 8—12%. Подсушка слоя пос-
ле ночного увлажнения занимает 2—3 ч. Она начинается с 5—6 ч
и заканчивается к 8—9 ч, когда ночное увлажнение полностью ли-
квидируется и влажность торфа в слое снижается до уровня, дости-
гнутого к концу предыдущего дня, перед ночным увлажнением.
Тепловлагообмен слоя фрезерной крошки с подстилом проис-
ходит следующим образом. Днем под действием солнечной радиа-
ции происходит нагрев слоя крошки и верхнего слоя подстилающе-
го грунта. Испаряющаяся влага поднимается на поверхность слоя
86
и уходит в атмосферу, при этом небольшая часть паров до 0,1 мм
перемещается в подстилающий грунт как менее нагретый. Ночью
слой крошки охлаждается и давление паров воды в нем падает.
Подстилающий грунт, защищенный слоем крошки, остывает мень-
ше, и давление паров воды в нем оказывается выше. Перепад дав-
лений вызывает перемещение паров из подстила в слой и конден-
сацию их, создающую ночное увлажнение слоя. Утром с появле-
нием солнечной радиации увлажнение прекращается.
Ночное увлажнение и время на его устранение уменьшаются
при снижении средней влажности слоя или достаточной подсушке
его поверхности, снижающих теплопроводность и колебания тем-
пературы. Поэтому ворошение торфа прекращается не позднее, чем
за два часа до окончания сушки, для обеспечения подсушки поверх-
ности слоя, уменьшения ночного увлажнения и потерь времени
сушки.
Температура воздуха. Температура поверхности слоя фрезер-
ной крошки в часы сушки всегда выше температуры воздуха, что
ведет к охлаждению слоя и потерям тепла на нагрев воздуха. По-
вышение температуры воздуха имеет положительное значение для
сушки торфа, так как уменьшает потери тепла. Для начала сезона
добычи торфа необходима среднесуточная температура воздуха не
менее 5° С, а для хорошей сушки — не менее 10° С. Наиболее вы-
сокая температура воздуха в течение суток наблюдается в 16 ч.
Общее влияние температуры воздуха на сушку торфа не превыша-
ет 10%, т. е. не существенно.
Влажность воздуха. Влажность воздуха оказывает влияние на
сушку торфа в пределах 20%. С ней связано понятие потенциалов
сушки, характеризующих состояние воздуха.
Потенциалами сушки называются психрометрическая разность
At = tc — tM° С и дефицит влажности воздуха D = E—е мм рт. ст. Пер-
вый потенциал At в условиях радиационного режима сушки, при
котором температура поверхности торфа выше температуры воз-
духа, не имеет существенного значения. Второй потенциал D опре-
деляет условия перемещения паров воды с поверхности торфа в воз-
дух. (Величина Е относится здесь к поверхности торфа.) Чем выше
дефицит влажности воздуха, тем ниже давление в нем паров воды
и интенсивнее их перемещение с поверхности торфа в воздух. Об-
щая зависимость интенсивности испарения по испарителю от пси-
хрометрической разности (влажности воздуха) выражается урав-
нением
iH = cAt°'3s мм/ч,
где с — постоянный коэффициент, равный примерно 2.
Зависимость суточного испарения с насыщенной поверхности
от психрометрической разности определяется формулой
ги = 0,8Д/ мм/сутки,
где At — психрометрическая разность в 13 ч, °C.
Скорость ветра. Движение воздуха не оказывает существенно-
87
го влияния на сушку фрезерного торфа, идущую за счет теплоты
солнечной радиации. Роль ветра сводится к вентиляции прилегаю-
щего к поверхности торфа пространства, т. е. уносу насыщенного
парами воздуха и замене его более сухим. Для этого достаточно
самой минимальной скорости ветра порядка 0,2—0,5 м/с. Факти-
ческая скорость ветра бывает значительно больше, но не превыша-
ет обычно 5 м/с. Скорость ветра более 10 м/с, требующая по про-
Рис. 7.9. График зависимости солнечной радиации
от облачности
тивопожарным правилам прекращения работы машин, бывает
очень редко — не более 3—5 дней за сезон.
Осадки. Влияние осадков на сушку торфа велико и весьма отри-
цательно. Они увлажняют слой фрезерной крошки и подстилающей
залежи, сопровождаются ухудшением погоды — похолоданием, об-
лачностью, уменьшением радиации (рис. 7.9), повышением влаж-
ности воздуха. Осадки до 2 мм в сутки мало влияют на ход сушки
и испаряются в тот же день, от 2 до 5 мм требуют для их ликвида-
ции одного дня сушки. Осадки 5—10 мм требуют для ликвидации
уже двух дней сушки. Кроме того, они уплотняют слой крошки,
восстанавливая капиллярную связь его с подстилающим грунтом.
Для возобновления цикла требуется обработка («подъемка») слоя
ворошилками. Осадки свыше 10 мм требуют на подсушку слоя не
менее трех дней и обязательное повторное фрезерование для воз-
обновления цикла. После каждого перерыва из-за осадков один
день затрачивается на развертывание работ и не включается в убо-
рочные.
Из общего количества выпавших осадков в среднем около 50%
проникает в подстилающий грунт и отводится в осушительную сеть,
а остальные удаляются путем испарения. Время, необходимое для
ликвидации последствий осадков,
88
где Лос — величина осадков, мм; 2,5 — интенсивность испарения
при средней сушке, мм/сутки.
Ниже приводятся средние данные об осадках по Московской
области за многолетний период.
Осадки по Московской области
Показатели Май Июнь Июль Август Всего
Календарные дни 31 30 - 31 31 123
Дни с осадками 12 15 16 16 59
Осадки, мм/мес 42 65 81 70 258
Природные условия дают большие возможности для сушки
торфа, которые далеко не полностью используются. По данным раз-
личных авторов, фактическое использование природных условий на
сушке торфа составляет 50—70%.
7.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СУШКИ ТОРФА
Степень осушения полей. Степень осушения полей (норма осу-
шения) определяет эксплуатационную влажность фрезеруемого
слоя залежи и количество воды, подлежащее испарению. Норма
осушения фрезерных полей — 1 м, что обеспечивает снижение экс-
плуатационной влажности фрезеруемого слоя низинной залежи до
75%. Понижение уровня грунтовых вод на 0,1 м уменьшает эксплу-
атационную влажность залежи на 1,15% и обеспечивает сокраще-
ние времени сушки слоя крошки на 6% или увеличение глубины
фрезерования и циклового сбора на 5%.
Сравнительная продолжительность сушки фрезерного торфа
определяется по формуле
i (100 — w2)
Как показали наблюдения, при добыче торфа на дренирован-
ных полях с увеличенной на 0,3—0,4 м нормой осушения (по срав-
нению с 0,5 м на недренированных) цикловой сбор увеличивается
на 9%, количество циклов —на 16, а сезонный сбор — на 27%.
Понижение уровня грунтовых вод при осушении залежи создает
свободную капиллярную емкость (до 20% объема залежи) для впи-
тывания осадков. (При поглощении залежью 1 мм осадков уровень
грунтовых вод поднимается на 5 мм.) Увеличение нормы осушения
залежи — наиболее эффективный способ повышения сборов фре-
зерного торфа и снижения его себестоимости.
Состояние поверхности полей. Наиболее благоприятной для
сушки торфа является выпуклая профилированная поверхность
Карт, соответствующая форме депрессионной кривой, с нарушенной
капиллярной структурой верхнего слоя залежи. На профилирован-
ных полях обеспечивается снижение средней влажности фрезеру-
89
емого слоя залежи на 1,5—2,5%, устранение грунтового притока
влаги в слой крошки, снижение уборочной влажности торфа на
2—3%, увеличение количества циклов (при механической уборке)
на 10% •
Микрорельеф поверхности полей должен быть плоский, без мел-
ких неровностей, нарушающих равномерность глубины фрезерова-
ния и толщины слоя крошки. На полях не должно быть выступаю-
щих или неубранных пней. Недопустимо наличие по краям карт
выступающих бровок, задерживающих сток осадков и веш-
них вод.
Влажность сфрезерованной крошки. В начале сезона или после
осадков влажность сфрезерованной крошки определяется влаж-
ностью фрезеруемого слоя залежи, но при последующих циклах
крошка включает часть торфа уборочной влажности, оставшегося
от предыдущего цикла. Средняя влажность сфрезерованной крош-
ки определяется по формуле
®ср = + (1 — а) шуб %,
где а — коэффициент сбора; — эксплуатационная влажность
фрезеруемого слоя залежи, %; щУб — уборочная влажность тор-
фа, %.
Так, при а=0,7, ®j = 75% и шУб = 42%, ид;р=0,7-75+(1 — 0,7) X
Х42 = 65,1%. (При первом цикле и возобновлении работы после
осадков коэффициент сбора следует принимать равным 1.)
Как показали наблюдения, в среднем после осадков начина-
ется 40% двухдневных циклов сезона. Следовательно, в 60% цик-
лов сушка торфа начинается со значительно меньшей влажности,
чем эксплуатационная. Влажность слоя крошки не только опреде-
ляет количество влаги, подлежащей удалению при сушке, но и ока-
зывает существенное влияние на интенсивность испарения, т. е.
процесс сушки торфа, замедляя его по мере снижения влажности.
В процессе сушки различают три стадии по степени увлажне-
ния поверхности торфа и интенсивности испарения (рис. 7.10).
Первая стадия сушки — стадия насыщенной поверхности и по-
стоянной максимальной интенсивности испарения. Поверхность
' торфа все время насыщается влагой, поступающей по капиллярам
из внутренних слоев, и интенсивность испарения сохраняется на
максимальном уровне, соответствующем испарению по испарителю.
Первая стадия заканчивается, когда поступление влаги к поверх-
ности торфа становится меньше испарения и интенсивность послед-
него начинает уменьшаться, что соответствует первому критическо-
му влагосодержанию торфа А. Величина первого критического
влагосодержания не постоянна и колеблется в пределах 2,34—
3 кг/кг (60—75%) для низинной залежи и 3,35—4,56 кг/кг (77—
82%) для верховой залежи. Зависит она, кроме типа залежи, еще
от некоторых свойств торфа. Так, с повышением степени разложе-
ния и переработки торфа значение А уменьшается до 10%, и общая
интенсивность сушки возрастает. При повышении интенсивности
облучения значение А увеличивается. Поскольку начальная средняя
90
влажность сфрезерованной крошки бывает, как правило, ниже пер-
вого критического влагосодержания, первая стадия сушки торфа
практически не используется.
Вторая стадия сушки — стадия ненасыщенной поверхности
торфа и убывающей интенсивности испарения. Капиллярный при-
ток влаги к поверхности торфа меньше возможного испарения и
ограничивает его, что вызывает постепенное подсыхание поверх-
ности, уменьшение площади испарения и перемещение ее в глуби-
ну торфа. Эта стадия сушки продолжается до второго критического
влагосодержания В, колеблющегося в пределах 0,67—1 кг/кг (40—
50%). При увеличении начальной толщины слоя значение В возра-
стает, с повышением степени разложения уменьшается. Интенсив-
ность испарения во второй стадии снижается примерно на 50%, а
в среднем за период составляет 65% испарения с насыщенной по-
верхности.
Третья стадия сушки — стадия внутренней диффузии. На этой
стадии свободной капиллярной влаги в торфе уже нет. Испаряется
только связанная влага по всему сечению торфа и в газообразном
состоянии перемещается на поверхность торфа, откуда улетает в ат-
мосферу. Интенсивность испарения продолжает падать, и сушка
прекращается при достижении равновесной влажности торфа, когда
давление паров воды в торфе уравновешивается с парциальным их
давлением в воздухе. Равновесная влажность является пределом
91
снижения влажности торфа при сушке в естественных условиях
при определенной температуре и влажности воздуха. Величина рав-
новесного влагосодержания зависит от влажности воздуха и интен-
сивности испарения по испарителю (рис. 7.11).
По мере снижения влажности при сушке торфа изменяется и
его температура. Наиболее наглядно это видно при теневой (кон-
вективной) сушке. В начале сушки температура торфа бывает ниже
испарения, мм/ч
Рис. 7.11. Графики зависимости равиовесиой влажности торфа:
а — от влажности воздуха; б — от интенсивности испарения; 1 — залежь ии-
• зиниая; 2 — залежь верховая
температуры воздуха, а затем повышается и при равновесной влаж-
нбсти достигает ее. При радиационном режиме поверхность тор-
фа нагревается солнечными лучами и ее температура превышает
температуру воздуха. Во всех случаях при равновесной влажности
второй потенциал сушки (дефицит влажности воздуха) становится
равным нулю: D=E—е = 0, т. е. давление паров на поверхности тор-
фа снижается до их давления в воздухе. Интенсивность испарения
на третьей стадии сушки значительно ниже, чем на второй, и со-
ставляет около 15—20% полной.
Общая средняя интенсивность испарения при сушке фрезерного
торфа составляет около 40—52% испарения с насыщенной поверх-
ности по испарителю:
гс = (0,4 — 0,52) ги мм/сутки.
Графики сушки торфа по времени (кривые сушки). Графики
сушки торфа показывают изменение его влагосодержания по вре-
мени сушки (рис. 7.12). Форма кривой 1 на графике показывает, что
сушка торфа постепенно замедляется и полностью прекращается
при достижении равновесной влажности. Скорость сушки опреде-
ляется тангенсом угла а, образованного касательной к графику
сушки в заданный момент и осью абсцисс,
W , кг/кг
,e=_=tga-_.
92
График сушки по времени соответствует графику интенсивности
сушки по влажности торфа (см. рис. 7.10). Интенсивность сушки
верхних частиц слоя торфа толщиной 6—8 мм (кривая 2) гораздо
выше средней интенсивности сушки всего слоя толщиной 20 мм.
При построении графика сушки в полулогарифмической форме
по уравнению 1g (Wt — Wv.y)=f (t) зависимость выражается прямой
линией (рис. 7.13).
Время сушки, я
Рис. 7.12. График сушки торфа по
времени:
1 — всего слоя, Wj ftp:
2 — поверхностного слоя, =f(f)
Рис. 7.13. График сушки торфа по
времени в полулогарифмической
форме
Толщина слоя крошки. Толщина слоя крошки определяется глу-
биной фрезерования и коэффициентом К разрыхления залежи, на-
ходящимся в пределах 1,7—2,5 или в среднем равном 2:
hc = KJi = 2h мм,
где h — глубина фрезерования, мм.
Толщина слоя крошки уменьшается по мере сушки и к концу
составляет 50—60% первоначальной (рис. 7.14). Поэтому в неко-
торых расчетах пользуются удельной загрузкой поля по сухому
веществу
0,1?
(1 + ТГу) а
Рс =
кг/м2,
где q — расчетный цикловой сбор, т/га; 1ГУ— условное влагосодер-
жание, 0,67 кг/кг; а —• коэффициент сбора.
Толщина слоя крошки определяется по формуле
h„ = --Рс мм,
Ун.С
где Тн с — плотность крошки в слое по сухому веществу, кг/м3;
Тн.с =--------кг/м3; у — насыпная плотность крошки в слое, по
1 +
И.С
93
таблицам Л. С. Апта, кг/м3; №н — влагосодержание крошки, кг/кг.
Начальная толщина слоя является важнейшим фактором суш-
ки. Зависимость продолжительности сушки слоя от толщины выра-
жается формулой t=ch'^ дн. Показатель степени в ней при увели-
чении толщины слоя возрастает.
Фактическая глубина фрезерования обычно в 1,5—2 раза пре-
вышает плановую, а коэффициент
Рис. 7.14. График изменения толщины
слоя крошки по мере сушки
сбора оказывается значительно
ниже нормативного. Толщина
слоя крошки на карте неравно-
мерна и колеблется в пределах
5—60 мм, что замедляет сушку
торфа на 15—20%.
Уменьшение толщины слоя
крошки резко сокращает срок
сушки. Так, при пневмоуборке
уменьшение глубины фрезеро-
вания на 25% сокращает про-
должительность цикла на 50%,
удваивает количество циклов
за сезон и увеличивает сезон-
ный сбор на 50%. Продолжи-
тельность цикла при пневмо-
уборке
/пн = с(0,75/г)1’9 = 0,5с/г1'9 =
= 0,5/=0,5 • 2= 1 дн.,
где h — глубина фрезерования;
t — продолжительность цик-
ла при глубине фрезерования
11 мм.
Количество однодневных
циклов за сезон пПн=2п, а се-
зонный сбор
<2пн = 0,75^2п= l,5^n= 1,5Q т/г,
где п — количество двухдневных циклов за сезон; Q — сезонный
сбор при двухдневном цикле, т/га.
С учетом коэффициента увеличения количества циклов на про-
филированных полях при механической уборке повышение сезон-
ного сбора при пневмоуборке фактически составляет 36%.
Фракционный состав крошки. Крошка состоит из смеси частиц
различного размера от самой мелкой пыли до 20 мм и более. Боль-
ше половины крошки составляет пыль. Фракционный состав^ крош-
ки оценивается по средневзвешенному диаметру dCp, который опре-
деляется по формуле
где qi — содержание фракций в процентах по массе;
di — диаметр частиц данной фракции, мм.
94
При сушке фрезерного торфа мелкие частицы, расположенные
на поверхности, быстро высыхают и, резко снижая свою теплопро-
водность, превращаются в изолирующий слой, задерживающий
проникновение радиации в глубь слоя и сушку нижележащих ча-
стиц. Зависимость продолжительности сушки фрезерного торфа от
среднего диаметра частиц выражается формулой
/ = cd~°’2 дн.,
Рис. 7.15. График зависимости интен-
сивности сушки фрезерного торфа от
среднего диаметра частиц
Рис. 7.16. График зависимости
времени сушки торфа от ди-
аметра частиц
Как следует из этого уравнения, увеличение среднего диаметра
частиц ускоряет сушку слоя (рис. 7.15). Наилучшим диаметром
частиц для сушки торфа является 10—25 мм при расположении их
на поле в 1—1,5 слоя. В этом случае каждая частица сохнет со всех
сторон на глубину 6—8 мм и торф быстро достигает уборочной
влажности (рис. 7.16). Скорость сушки гранулированного торфа
в 1,8—2 раза больше, Чем фрезерного. При существующих фрезе-
рах фракционный состав крошки пока не поддается регулированию.
Плотность слоя крошки. Уплотнение слоя усиливает его капил-
лярный контакт с подстилающим грунтом и увеличивает грунто-
вый приток влаги, удлиняя сушку. Влияние плотности крошки в
слое на продолжительность сушки выражается уравнением
t = O.OOly1-46 дн.,
где ун — начальная насыпная плотность слоя торфа, по Л. С. Апту,
кг/м3.
Плотность слоя торфа повышается с увеличением степени его
разложения. Уплотнение фрезерной крошки колесами машин пре-
вращает ее в монолит, плотно соприкасающийся с поверхностью
поля, просушить который невозможно.
Ворошение слоя. Сушка слоя фрезерной крошки происходит
только с поверхности на глубину 6—8 м в течение 2,5—3,5 ч. Высу-
95
шить слой толщиной более 10—12 мм без ворошения в короткий
срок не удается (рис. 7.17, 7.18). Для высушивания такого слоя
производится ворошение после подсушки поверхности. Крошка
переворачивается и перемешивается лопастями ворошилок, при
этом более влажные частицы перемещаются на поверхность, а под-
сохшие вниз. Сразу после ворошения интенсивность сушки повы-
шается не менее чем на 20%. При ворошении происходит и некото-
Рис. 7.17. Ход сушки слоя фрезерного
торфа:
/ — на глубине до 3,5 мм; 2 — 3,5—7,5 мм;
3 — 7,5—11 мм; 4—11—14 мм; 5—14—19,5;
6 — иа глубине 19,5—22,5 мм
Рис. 7.18. Распределение влажности по глубине от
поверхности слоя при сушке без ворошений:
1 — после 6 ч сушки; 2 — после 8 ч
96
рое увлажнение торфа за счет подфрезеровывания залежи лопас-
тями ворошилок, которое при первом ворошении составляет около
0,2 кг/кг на низинной и до 0,3 кг/кг на верховой залежи. При по-
следующих ворошениях увлажнение составляет '—-0,1 кг/кг.
При сушке слоя с тремя ворошениями увлажнение от подфре-
зеровывания увеличивает количество подлежащей испарению вла-
ги на 10—12%, а при одном ворошении и однодневном цикле на
6—7%. Соответственно снижается
и эффективность ворошения (рис.
7.19).
Следует отметить, что при под-
фрезеровывании залежи ворошилка-
ми сборы торфа практически не
увеличиваются, так как колеса
тракторов и ворошилок приминают
крошку, что вызывает большие по-
тери торфа. Эффективность вороше-
ния падает по мере снижения сред-
ней влажности торфа и уменьшения
перепада влажностей основания и
поверхности слоя.
При двухдневном цикле норма-
ми рекомендуется производить три
ворошения, а при однодневном —
одно за цикл. Время ворошения
должно назначаться из расчета
Время сушки, ч
Рис. 7.19. Влияние ворошения слоя
фрезерного торфа на сушку:
аг — без ворошений; вг^— с вороше-
нием без подфрезеровывания: в'г^ — с
ворошением с подфрезеровыванием
одинакового испарения влаги по
интервалам сушки (между ворошениями), но ввиду отсут-
ствия средств быстрого контроля влажности торфа ворошение про-
изводится примерно через 3—4 ч после подсушки поверхности слоя.
Преждевременное ворошение недопустимо, так как уменьшает
эффективность больше, чем запаздывание этой операции. Эффек-
тивность повышается при увеличении толщины слоя. Ворошение
тонкого слоя толщиной до 10 мм вообще нецелесообразно. Степень
увлажнения торфа от подфрезеровывания с уменьшением толщины
слоя возрастает.
Увеличение испарения при ворошении без подфрезеровывания,
по лабораторным исследованиям, составляет в среднем 14% за
каждое ворошение. Испарение при сушке с ворошением
in = z’o (1 + 0,14п) мм/ч,
где «о — испарение при сушке без ворошения, мм/ч; п — количест-
во ворошений (до трех) за 1 ч.
Рифление слоя. Рифлением называется собирание крошки в мел-
кие валки, смыкающиеся основаниями (рис. 7.20).
Рифленая поверхность может быть получена с помощью спе-
циальных рифлителей, прицепных к фрезерам, или при замедлении
Движения ворошилок, когда лопасти их сгребают крошку в мелкие
валки. Рифление считается нецелесообразным, так как увеличивает
4 В. А. Никифоров q-
неравномерность толщины слоя и отрицательно сказывается на
сушке торфа. Поэтому как при фрезеровании, так и при ворошении
рифления делать не следует.
Уборочная влажность. Предельная уборочная влажность торфа
установлена нормами в зависимости от назначения продукции. Ин-
тенсивность сушки торфа по мере снижения его влажности умень-
шается, поэтому высушивание торфа до более низкой влажности,
Рис. 7.20. Форма рифленой поверхности слоя:
1 — поверхность слоя до рифления
чем уборочная, нецелесообразно ввиду недопустимого затягивания
цикла и снижения сезонных сборов. Так, при добыче торфа пони-
женной влажности (25—28%) для полубрикетов, несмотря на
уменьшение глубины фрезерования до 6 мм, сезонные сборы сни-
жаются примерно на половину. Наоборот, при добыче торфа для
приготовления удобрений влажностью до 60% срок сушки резко
сокращается, а цикловые и сезонные сборы удается повысить при-
мерно на 40%.
Глава 8. ВОРОШЕНИЕ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
Ворошением называется переворачивание и перемешивание
слоя фрезерной крошки для ускорения сушки. Ворошение произво-
дится только в часы сушки и заканчивается за 2 ч до окончания
сушки для уменьшения ночного увлажнения торфа. Производится
оно ворошилками марки ВФ-19А и ВФ-9,5.
Ворошилка ВФ - 19А состоит из двух центральных и
двух крайних подъемных секций (рис. 8.1). Каждая секция опира-
ется на колеса и имеет шарнирно-подвешенные рабочие элементы
(рис. 8.2). Рабочий элемент ворошилки состоит из скобы 1, тяги 2
и лопасти 3. Лопасть в поперечном сечении имеет винтообразную
форму, что обеспечивает лучшее переворачивание слоя крошки, чем
плоскими лопастями. Крайние секции ворошилки при движении по
подштабельной полосе могут подниматься в транспортное положе-
ние под углом 43° к горизонту с помощью гидроцилиндров, укреп-
ленных на средних секциях, благодаря чему ширина ворошилки
уменьшается с 19,2 до 9,5 м.
Ворошилка ВФ - 9,5 имеет конструкцию, аналогичную
центральной секции ВФ-19А, ширину захвата 9,6 (рис. 8.3), произ-
водительность 7,4 га/ч в. р., массу 630 кг.
98
Тех ни ческая х а р актеристика ворошилки ВФ-19А
Ширина захвата, м 19,2 прицепа 0,33
Количество секций, шт. 4 секций 0,2
Диаметр колеса, мм 600 рабочих элементов 0,1
Количество колес, шт. 9 Радиус поворота, м 9
Ширина колеса, мм 150 Масса, кг 1540
Удельное давление, Производительность, 13
дН/см2 (кг/см2): га/ч в. р.
Рис. 8.2. Рабочий элемент ворошилки
•1*
99
Качество ворошения оценивается по степени переворачивания
плоя, вычисляемой по формуле
а= .а,в-в-~а,в-^ Ю0%,
где дав.в и шв.н — влажности верхней и нижней четвертей слоя пос-
ле ворошения, %; и — влажности нижней и верхней четвер-
тей слоя до ворошения, %.
Рис. 8.3. Ворошилка ВФ-9,5
Рис. 8.4. Зигзагообразная схема работы
колонны ворошилок ВФ-19А
100
При плоских лопастях степень переворачивания слоя состав-
ляет 37,5%, а при винтовой форме — 77%, что обеспечивает повы-
шение глубины фрезерования до 15% при той же продолжитель-
ности цикла, снижение уборочной влажности на 2% и работу воро-
шилок без ограничения скорости.
Схема работы ворошилок — кольцевая, на двух соседних кар-
тах или при работе колонной из двух машин — зигзагообразная
(рис. 8.4.). Во избежание повреждения рабочих элементов воро-
шилки запрещается осаживать их назад и круто поворачивать без
поднятия элементов на раму в транспортное положение.
Глава 9. ВАЛ КОВАНИЕ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
9.1. ВАЛКОВАТЕЛИ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
Валкование является подготовительной операцией к механиче-
ской уборке торфа бункерными и перевалочными машинами. Оно
повышает производительность машин за счет сгребания торфа с по-
лосы в валок шириной, в 4—5 раз превышающей ширину скрепера
уборочной машины. Валкование производится не ранее достиже-
ния торфом уборочной влажности 45%.
При уборке торфа бункерными машинами УМПФ применяются
скребковые валкователи ВУФ-2 и ВПС.
Валкователь ВУФ-2 — прицепной к трактору ДТ-75,
состоит из группового прицепа и трех рабочих аппаратов (рис. 9.1).
Каждый аппарат состоит из семи пар скребков, шарнирно-соединеи-
ных между собой и подвешенных на пружинных компенсаторах к
опорной балке, опирающейся одним концом на групповой прицеп, а
другим — на два колеса. Передние пары скребков прикреплены
к прицепу цепями. Нижние кромки скребков отогнуты наружу в ви-
де лыжи. Высота их подвески и давление на грунт регулируются
винтовым подъемным устройством (рис. 9.2). При холостых пере-
ездах скребки поднимаются в транспортное положение на 100 мм
над поверхностью поля. Плоскости скребков образуют угол в 56°.
Ширина захвата рабочего аппарата валкователи составляет при
работе с УМПФ-7 3,2 м из расчета заполнения бункера машины
на 90%.
Для обеспечения нормальной работы валкователи производит-
ся его регулировка на ровной бетонной площадке размером 10Х
X 10 м. При этом достигается одновременное равномерное поднятие
всех скребков при вращении штурвала механизма управления.
Перекосы скребков не должны превышать 3 мм. Потери от недо-
бора при валковании составляют 10—15%, увлажнение торфа в
валках — 2—5%. Движение валкователи производится по круговой
схеме на двух соседних картах. После валкования всех карт поля
производится валкование подштабельных полос вдоль линий шта-
белей. Уборка поля начинается с уборки валков на подштабельных
полосах.
101
Валкователь В П С — универсальный, прицепной к трак-
тору ДТ-75, состоит из группового прицепа и рабочих аппаратов
(рис. 9.3). Групповой прицеп включает три шарнирно-соединенные
части примерно равной длины. Крайние из них могут поворачивать-
ся в шарнирах с помощью гидроцилиндров на 56° в транспортное
положение и уменьшать общую ширину валкователя с 12,8 до 10,1 м
для проезда по подштабельным полосам. Валкователь имеет две
Рис. 9.2. Подъемное устройство валкователя ВУФ-2
модификации для работы на низинной залежи и одну для верховой.
Рабочий аппарат ВПС состоит из рамы, опирающейся на колеса,
и шарнирно-подвешенных к ней пяти пар скребков. Подвеска каж-
дого скребка осуществлена с помощью двух шарнирных паралле-
лограммов, обеспечивающих его устойчивое положение. Подъем
скребков в транспортное положение и регулирование их давления
на залежь осуществляются с помощью цепей, пружин и блоков,
удерживаемых общим храповым устройством на каждой стороне
рабочего аппарата (рис. 9.4). Для перестройки ВПС с ширины за-
102
хвата рабочего аппарата 3,2 на 4,25 м применяются два дополни-
тельных рабочих аппарата, располагаемые между основными
(см. рис. 9.3).
При работе скребковыми валкователями происходит увлажне-
ние собранной крошки на 2—5%. Для ее подсушки в валках до
уборки машинами УМПФ отводится не менее 2 ч.
Рис. 9.3. Схема валкователя ВПС 4,25X3
Техническая характеристика валкователей
ВУФ-2 Залежь ВПС
Ширина полосы, валкуемой в валок, м 3,2 низинная 3,2 4,25 верховая 3,6
Количество образуемых вал- ков, шт. 3 4 3 5
Ширина захвата валковате- ля, м 9,6 12,8 12,8 18
Ширина в транспортном по- ложении, м 9,6 10,1 10,1 13,5
Количество рабочих аппара- тов, шт. 3 4 5 5
Радиус поворота, м 12 12,5 12,5 12,5
Масса, т 1,4 2,14 2,11 3,06
Производительность, га/ч в. р. 7,3 8 8 И,2
103
При уборке торфа перевалочными машинами на валковании
применяется серийный скрепер-валкователь БФ-4,8-СВ, кроме то-
го, созданы и испытаны следующие опытные валкователи: ВПР —
роторный (щеточный), ВФТ-19—широкозахватный, ПВП — пнев-
матический.
Валкователь — Б Ф - 4,8 С В — комбинированный, вклю-
чает валкователь, навешенный на трактор ДТ-75 спереди, и фре-
Рис. 9.4. Рабочий аппарат валкователя ВПС
Рис. 9.5. Валкователи БФ-4.8-СВ
104
зер БФ-4,8, прицепленный сзади (рис. 9.5). Валкователь представ-
ляет собой широкий отвал, расположенный под углом 30° к про-
дольной оси трактора. При движении он сгребает торф в валок
слева по ходу трактора с полосы шириной 4,55—5,2 м. Отвал состо-
ит из трех основных и одного сменного скребков, шарнирно-соеди-
ненных между собой и подвешенных на трактор с помощью рамы-
стрелы, стальных штанг и тросса; может подниматься в транспорт-
ное положение гидравлическим
устройством. Скребки изготовлены
из дюралюминия и имеют отогнутые
нижние кромки, образующие опор-
ные плоскости-лыжи. Валкователь
образует валок за два круга (четы-
ре прохода) вокруг валка. При пер-
вых двух проходах образуются два
предварительных валка, которые за-
тем смещаются в один на ось вал-
куемой полосы. Таким образом, на
40-метровой карте образуются два
валка. На первом круге использует-
ся полная ширина захвата 5,2 м, а
на втором — уменьшенная, 4,55 м.
Поэтому практикуется спаренная
работа валкователей, один из кото-
рых делает наружные проходы, а
второй внутренние; валок образует-
ся за один круговой проход двух
валкователей против часовой стрел-
ки (рис. 9.6).
Роторный щеточный вал-
кователь ВПР-БФ — комбини-
рованный, прицепной к трактору
мощностью 110—130 л. с., состоит
из валкователи ВПР и фрезера БФ
(рис. 9.7).
Валкователь ВПР создан в 1968—
1970 гг., состоит из ротора в виде
щетки с капроновым ворсом и лен-
Рис. 9.6. Схема работы валко-
вателя БФ-4.8-СВ:
1 — картовый канал; 2 — валовый
канал
Техническая характеристика валкователя
БФ-4 ,8 -СВ
Ширина захвата, м 5,2—4,55
Отвал;
ширина, м 11,125
высота, мм 350—520
удельное давление, дИ/см2
(кг/см2) 0,1
Масса, кг 720
Производительность, га/ч в. р. 2,2
105
точного выдающего транспортера с нижней рабочей ветвью, под-
вешенных на раме с четырьмя опорными катками; гидросистемы;
трансмиссии из двух карданных передач; цилиндрического редук-
тора привода щеток и конического — привода транспортера; при-
цепного устройства и оформителя валка. При валковании щетки
сметают фрезерную крошку с поверхности поля и забрасывают ее
на нижнюю ветвь транспортера, по которой она перемещается впра-
во по ходу валкователя и сбрасывается с ленты плужковым съем-
Рис. 9.7. Роторный валкователь ВПР-БФ
ником в валок. Очищенная от торфа полоса фрезеруется прицеп-
ленным к валкователю фрезером БФ шириной захвата 8,2 м. Вал-
кователь ВПР образует валок за один кольцевой проход вокруг
оси валка по часовой стрелке (рис. 9.8).
Техническая характеристика валкователя
ВПР-БФ
Ширина захвата, м 9
Щетки:
количество, шт. 4
ширина, м 2
диаметр, мм 500
окружная скорость, м/с 8,65
диаметр нити ворса, мм 2—2,2
длина ворса, мм 170
Транспортер:
ширина ленты, мм 650
скорость ленты, м/с 5,6
Масса, т 5,6
Производительность, га/ч в. р. 4,5
106
При работе щеточного валкователя ВПР-БФ наблюдается бо-
лее чистый подбор торфа, меньшее его увлажнение, увеличение
циклового сбора, снижение трудоемкости и себестоимости по срав-
нению с показателями при работе скребковым валкователем БФ-4,
8-СВ. Сравнение показателей работы ВПР и СВ приведено в
табл. 9.1.
В среднем по результатам испытаний увеличение коэффициента
сбора при валковании щеточным
валкователем по сравнению со
скребковым составляет ~30%,
а снижение влажности торфа —
3-5%.
Широкозахватный вал-
ков а те л ь ВФТ-19 — прицепной
к трактору ДТ-75 (рис. 9.9), разра-
ботан и испытан в 1969—1973 гг.
Валкователь включает раму, опор-
ные колеса, отвалы, прицеп и меха-
низм управления. Рама состоит из
двух шарнирно-соединенных между
собою под углом 56—66° крыльев
и опирается на восемь колес рояль-
ного типа. К ее крыльям с внешней
стороны шарнирно подвешены отва-
лы, состоящие каждый из 10 скреб-
ков с отогнутыми кромками-лыжа-
ми. Ширина захвата валкователя
регулируется в пределах 17—19,2 м,
производительность равна 7,5 га/ч
в. р., масса — 3,8 т. Для перевода
валкователя в транспортное поло-
жение передние и средние части
Рис. 9.8. Схема работы вал-
кователя ВПРБФ:
1 — картовый канал; 2 — вало-
вый канал
рамы поднимаются гидроцилиндра-
ми под углом 30° к горизонту, а зад-
ние скребки—на высоту 450 мм. Вал-
кователь образует валок за один
проход. На 40-метровой карте дела-
ется два прохода. При валковании валкователем ВФТ-19 наблю-
дается лучший подбор торфа, чем при СВ. Повышение коэффи-
циента сбора составляет на верховой залежи 10%, а на низин-
ной— 20%. Влажность торфа в валках снижается на 1—5%.
Пневматический валкователь ПВП-7 — прицеп-
ной к трактору ДТ-75 (рис. 9.10), создан в 1962 г. Пневмовалкова-
тель состоит из рамы на двух гусеничных тележках, на которой
расположен горизонтальный циклон-осадитель с восемью всасы-
вающими соплами и гидроподъемником, центробежный вентилятор
Двустороннего всасывания, шнековый транспортер, привод шнека
и вентилятора. Пневматическая схема построена с рециркуляцией
воздуха. Циклон-осадитель представляет собой цилиндрическую
107
Табл. 9.1. Показатели работы валкователей ВПР и СВ
Тип залежи Снижение влажности, % ВПР | св Недобор торфа, % ВПР | СВ Цикле ВПР вой сбо] св т/га ВПР св Сннже! ВП1 трудо- емкости 1не при < % себесто- имости
Верховая 5,1 0,7 18 52 21,6 16,2 1,33 32 11
Низинная 2,6 0,7 11 39 26,3 20 1,31 — —
Рис. 9.9. Широкозахватный валкователь ВФТ-19
Рис. 9.10. Пневматический валкователь ПВП-7
108
стальную трубу диаметром 1,7 и длиной 8,4 м, внутри которой рас-
положен вентилятор с двумя всасывающими приемными конически-
ми трубами, имеющими снизу сквозные щели-окна. В нижней части
циклона имеется желоб с шнеком для выгрузки торфа. Вентилятор,
приводимый в действие от вала отбора мощности трактора, выса-
сывает воздух из циклона осадителя и направляет примерно 75%
его по системе трубопроводов вниз, под углом 25° к поверхности
Рис. 9.11. Схема устройства пневмовалкователя ПВП-7
Техническая характеристика пневмовалкователя
ПВП-7
Ширина захвата, м 8,35
Количество сопл, шт. Размер входного отверстия соп- 8
ла, мм 60X1000
Размер выходного отверстия соп-
ла, мм 120 X 800
Скорость на входе в сопло, м/с:
воздуха 33
торфовоздушной смеси 26
Производительность вентилятора Ц4-62, м3/с 16
Циклон-осадитель:
диаметр, мм 1700
длина, мм 8410
Шнек:
диаметр, мм 500
шаг, мм 450
частота вращения, об/мин 250
Масса, т 5,6
Радиус поворота 9
Производительность, га/ч в. р. 3,7
109
земли, навстречу всасывающим соплам. Подхваченная воздушным
потоком фрезерная крошка увлекается в виде торфовоздушной
смеси в сопла и поступает в осадитель, где торф выпадает на дно,
а воздух высасывается вентилятором и снова направляется по кру-
гу. Около 25% воздуха выбрасывается в атмосферу и такое же ко-
личество дополнительно засасывается соплами вместе с торфом.
Сепарация торфа из торфовоздушной смеси происходит в циклоне
за счет центробежной силы. Частицы прижимаются ею к стенкам
циклона и, теряя скорость, выпадают на дно осадителя (рис. 9.11).
Пневмовалкователь образует валок за два прохода (один круг
вокруг валка против часовой стрелки).
При пневмовалковании исключается подфрезеровывание зале-
жи, происходит снижение влажности торфа в валках на 5—8% по
сравнению с влажностью расстила. Степень очистки воздуха в
ПВП-7 составляет 95—98%, т. е. через циклон-осадитель проходит
2—5%, а выбрасывается в атмосферу всего 0,5—1,2% торфа (с уче-
том рециркуляции 75% воздуха). Рециркуляция воздуха обеспечи-
вает более полный подбор торфа при валковании и повышает коэф-
фициент сбора на 20%.
9.2. РАСЧЕТ ШИРИНЫ ЗАХВАТА ВАЛКОВАТЕЛЯ
Ширина захвата рабочего аппарата валкователя подбирается
из расчета емкости бункера уборочной машины УМПФ и циклового
сбора торфа с 1 га, после чего уточняется по типовым размерам
валкователей:
, 10 000Ж3?Уу „
и ------------— м,
где V — емкость бункера УМПФ, м3; Кз — коэффициент заполнения
бункера, равный 0,9; у — насыпная плотность торфа при условной
влажности, по Л. С. Апту, т/м3; Ку— коэффициент уплотнения тор-
фа в бункере УМПФ, равный 1,15; I — длина валка, м; q — цикло-
вой сбор торфа, т/га; Кн — коэффициент неравномерности сбора по
сезону, равный 1,2.
Ширина захвата рабочего аппарата должна быть кратна по-
лезной ширине карты для получения целого числа валков на ней.
Кроме того, для полного использования ширины захвата валкова-
теля, комплектуемого из трех или четырех рабочих аппаратов, ко-
личество валков на карте должно давать целое количество прохо-
дов по ней валкователя. По этим условиям при полезной ширине
карты 38 м (40-метровая карта) принимаются следующие типовые
количества валков и соответствующая им ширина захвата рабочего
аппарата валкователя:
количество валков на карте 16 12 9 8
ширина захвата рабочего ап- парата валкователя, м количество рабочих аппара- тов 2,5 3,2 4,25 4,8
4 3 3 2
ПО
Расчетная ширина захвата рабочего аппарата валкователя про-
веряется по приведенным типовым размерам и принимается бли-
жайшая меньшая величина.
Пример. Определить ширину захвата рабочего аппарата валко-
вателя, если: емкость бункера УМПФ-7 равна 14,5 м3; насыпная
плотность торфа — 0,23 т/м3; длина валка — 420 м; цикловой
сбор — 21 т/га.
, 10000-14,5-0,9-0,23-1,15 о
О = ____________ _______— = 3,26 м.
420-21-1,2
При расчетной ширине 6 = 3,26 м принимается ближайший
меньший типовой размер 3,2 м, число рабочих аппаратов валкова-
теля 3, количество валков на карте 12.
Площадь поперечного сечения валка определяется только при
уборке торфа перевалочными машинами с учетом порядкового
номера валка и количества циклов между уборками по формуле
t = ЬпдКяпт 2
пт ЮОООу
где Ьп — ширина полосы, убираемой в валок, м; п — порядковый
номер валка; т — количество циклов между уборками.
Пример. Определить площадь поперечного сечения первого
валка при уборке двухцикловых машинами ФПУ-2 на низинной
залежи, если цикловой сбор </ = 21 т/га, насыпная плотность торфа
у = 0,26 т/м3.
- 18-21-1,2.1.2 п „г 2
. 9 = --------------- = 0,35 м2.
Ь2 10000-0,26
Глав а 10. УБОРКА ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
10.1. УБОРКА ТОРФА БУНКЕРНЫМИ МАШИНАМИ УМПФ
Уборка фрезерного торфа в полевые штабели производится из
валков или из расстила в зависимости от вида уборки.
Уборка машинами УМПФ ведется по технологическим пло-
щадкам. На площадке из четырех карт располагаются два штабе-
ля, каждый из которых насыпается с двух соседних карт. Работа
начинается с уборки подштабельных полос, при этом машины дви-
жутся вдоль полосы, убирая валки и выгружая торф по ходу на
откос каждого штабеля. После уборки торфа с подштабельных по-
лос убираются валки с карт. Машины работают по кольцевой схе-
ме (рис. 10.1), убирая две карты через одну. Штабели располага-
ются по концам средних карт в 8 м от бровок валовых каналов и в
2 м от оси картовых. Общая ширина подштабельной полосы состав-
ляет 40—50 м и складывается из половины ширины валового кана-
ла, разрыва в 8 м, ширины штабеля, полосы в 4 м для возможных
навалов и полосы для проезда машин (ворошилок) шириной 10 м.
Уборочные машины УМПФ работают колоннами до 8 штук с
111
ходят на следующие две карты и
Рис. 10.1. Схема работы машин
УМПФ:
1 — картовын канал, 2 — подштабель-
ная полоса; 3 — валовый канал
разрывом 15—20 м. Каждая машина при выполнении рабочего цик-
ла движется сначала по валку, убирая его в бункер, затем повора-
чивается на 90° и продвигается вдоль штабеля, выгружая торф на
его откос равномерно в пределах длины штабеля по коньку, пово-
рачивается еще раз на 90° и выходит на очередную карту, на новый
валок, продолжая круг. Убрав все валки с двух карт, машины пере-
т. д. При укороченной длине карт
применяется уборка двойным про-
ходом по ним с расположением ,
штабелей по одной стороне поля.
Перед началом сезона добычи
торфа производится разбивка
коньков штабелей строго парал-
лельно осям валовых каналов.
Вешки ставятся на расстоянии,
равном половине расчетной ши-
рины штабеля с прибавкой 8 м
от бровки валового и 2 м от оси
картовых каналов. Ежегодно но-
вые штабели располагаются в
промежутках между старыми.
Торф первого цикла выгружается
на ось, а последующих—на от-
кос штабеля. При штабелиров-
ке 50% торфа из навалов пере-
брасывается через конек для рав-
номерного наращивания штабеля •
с обеих сторон с целью уменьше-
ния саморазогревания торфа.
Машины УМПФ выпускаются двух моделей: УМПФ-7 и
УМПФ-8М, отличающихся только размерами (рис. 10.2). Машина
имеет гусеничный ход с расположенным на нем бункером, дно ко-
торого выполнено в виде ленточного или скребкового транспортера.
Сзади машины прицеплен скрепер, куда сгребается торф из валка
и непрерывно вычерпывается ковшовым элеватором и пересыпается
, в бункер. Привод ковшового элеватора и транспортера осуществля-
ется от вала отбора мощности с помощью карданного вала, цилин-
дрического и конического редукторов и цепных передач. Для пре-
дотвращения поломок ковшового элеватора при попадании пней
в трансмиссии предусмотрена фрикционная муфта. Правая боковая
стенка бункера УМПФ-7 или левая УМПФ-8М подвешена на шар-
нирах и при выгрузке приподнимается торфом. Скрепер состоит из
трех соединенных между собой стенок. Спереди он подвешен к раме
машины, а сзади опирается на каток посредством двух винтов, по-
зволяющих регулировать его положение относительно поверхности
залежи. Включение разгрузочного транспортера производится пе-
далью из кабины машиниста.
Для бесперебойного вычерпывания торфа из скрепера ковши
элеватора должны проходить в 100—120 мм от поверхности поля и
112
в 200—250 мм от задней стенки скрепера (рис. 10.3). Более низкое
расположение ковшей может вызвать поломку их при наличии
пней, а более высокое уменьшает их заполнение, снижает произво-
дительность машины и увеличивает потери торфа. Регулировка по-
ложения ковшей элеватора осуществляется натяжными винтами,
имеющимися внизу и вверху. Скрепер должен полностью сгребать
торф из валка без недобора и подфрезеровывания. Чистота подбора
Рис. 10.2. Уборочная машина УМПФ-8М
Рис. 10.3. Схема установки элеватора машины УМПФ:
1 — задняя стенка скрепера
113
торфа регулируется изменением расположения скрепера по отно-
шению к поверхности залежи. Недобор сухого торфа при уборке
машинами УМПФ составляет 5—15%. Подфрезеровывание залежи
скрепером увеличивает влажность убранного торфа на 2—5%.
Техническая характеристика машин УМПФ
УМПФ-7 УМПФ-8М
Емкость бункера, м3 14,5 20
Емкость ковша, л 14,6 40
Шаг ковшей, мм 200 400
Скорость ковшовой цепи, м/с 1,2 1,2
Производительность'элеватора, м3/ч 300 400
Ширина скрепера, мм Транспортер: 950 1200
ширина, мм 1450 1890
скорость, м/с 1,07 1,19
Высота скребка, мм — 48
Шаг скребков, мм — 400
Ширина гусениц, мм 600 600
Ширина колеи, мм 2000 2500
Продольная база, мм 2555 4000
Масса, т 5,7 6,5
Удельное давление, дН/см2 (кг/см2) 0,16 0,16
Производительность, га/ч в. р. 1,5 2
10.2. уборка торфа перевалочными машинами
ФПУ-2
Уборка торфа перевалочными машинами производится путем
последовательной перевалки валков, расположенных через 20 м,
в штабель на середину технологической площадки (рис. 10.4).
Убираются как одноцикловые, так и двухцикловые валки при
пневмовалковании и малых сборах. При увеличении количества
валков возрастает высота штабеля, съем торфа с 1 пог. м железно-
дорожного погрузочного пути и уменьшаются его потери при хра-
нении. В настоящее время выпускается перевалочная машина
ФПУ-2, ранее были ФПУ-1 и ФПУ-1А.
Перевалочная машина ФПУ-2 — самоходная, на гу-
сеничном ходу с дизельным двигателем АМ-03 мощностью 130 л. с.
(рис. 10.5). Машина — реверсивная, может работать в прямом и
обратном направлениях. Рабочий орган ее (заборный аппарат) со-
стоит из скрепера с двумя подъемными стенками и ленточного при-
емного транспортера с ребристыми валиками по краям. Скрепер
имеет в передней и задней частях направляющие отвалы, опираю-
щиеся на катки. Задние его стенки шарнирно соединены с рамой и
опираются на регулируемые по высоте катки. При уборке торфа пе-
редняя по ходу движения стенка скрепера поднимается а задняя
114
опускается на залежь. Приемный транспортер состоит из горизон-
тального участка, низко расположенного над поверхностью земли,
и наклонного, проходящего под холостой верхней ветвью гусенич-
ной цепи к выдающему транспортеру. Лопастные валики помещены
спереди и сзади горизонтальной части приемного транспортера, на
высоте 30—60 мм от поверхности залежи так, что большая часть
торфа из убираемого валка поступает на транспортер через перед-
Рис. 10.5. Перевалочная машина ФПУ-2
ний лопастный валик. Остальное его количество проходит под ва-
ликом и транспортером, задерживается задней стенкой скрепера и
подается на транспортер задним лопастным валиком. Лопастные
валики вращаются навстречу друг другу в сторону транспортера
(рис. 10.6). Рабочий аппарат расположен сбоку машины, шарнир-
но соединен с рамой гусеничного хода, опирается на два катка и
115
может подниматься в транспортное положение. Выдающий транс-
портер шарнирно соединен с рамой машины и поднимается под
углом до 22° на высоту 7 м. Он имеет высокие борта и закрыт
брезентом. На конце его подвешена воронка для направления схо-
дящего потока торфа, регулируемая машинистом. Подъем и опуска-
ние задних стенок скрепера, рабочего аппарата, выдающего транс-
портера и управление воронкой производятся с помощью гидро-
цилиндров.
Рис. 10.6. Схема рабочего аппарата ФПУ:
/ — стенки скрепера; 2—лопастные (ребристые) валики; 3 --
леита транспортера; 4 — валок торфа
Изготовлена перевалочная машина МТФ-63 с гидроприводом
и бесступенчатым изменением скорости, с автоматическим учетным
устройством УП-1.
Уборка перевалочной машиной начинается с дальнего от шта-
беля валка. Машина продвигается между ними и перебрасывает
торф из первого во второй. Дойдя до конца валка, она смещается
(кантуется) на 20 м ближе к штабелю и движется в обратном на-
правлении, перебрасывая второй (удвоенный) валок в третий. Та-
ким образом все валки с одной стороны последовательно перебра-
сываются в штабель, после чего машина опять переезжает на даль-
ний от штабеля валок с другой стороны и уборка продолжается
в том же порядке.
При валковании скреперными валкователями СВ происходит
подфрезеровывание залежи и увлажнение торфа в валках. При
многократной перевалке торфа машинами ФПУ обеспечивается
подсушка его в процессе уборки. Поэтому разрыв между валкова-
нием и уборкой для досушки торфа в валках, как при работе бун-
керными машинами УМПФ, не предусматривается.
Потери торфа при уборке машинами ФПУ-2 в штабель 8 вал-
ков составляют 5—8%, 12—10%, 16 — до 15%. Перевалочная ма-
шина сыплет торф на конек штабеля, поэтому штабелировка не
требуется. Кантовочные полосы перевалочная машина не убирает,
поэтому это делают машинами УМПФ после валкования валкова-
телем ВУФ-2 или ВПС. Уборка перевалочными машинами повы-
116
Техническая характеристика перевалочных машин
ФПУ-2 ФПУ-2Г
Мощность двигателя АМ-03,
л. с. 130 170
Дальность перевалки, м 20 20
Ширина захвата, мм 3400 3000
Лопастные валики:
длина, мм 3100 —
диаметр, мм 150 —•
частота вращения, об/мин 320 370
Приемный транспортер:
длина, мм 7300 —
ширина ленты, мм 1200 1200
скорость ленты, м/с 5,82 5,82
Производительность, м3/ч ч. р 2500 2800
Выдающий транспортер:
ширина ленты, мм 1200 1200
скорость ленты, м/с 6,04 6,04
высота выгрузки, м 1—6,25 ——
Гусеничный ход;
ширина гусениц, мм 750 750
продольная база, мм 4870 —
ширина колеи, мм 4200 4150
дорожный просвет, мм 315 430
Масса машины, т 15,7 19,4
Среднее удельное давление
дН'см2 (кг/см2) 0,33 ——•
Производительность,
га/чв. р. 2—4 3,6
Рабочие скоро сти машины ФПУ-2
Номер скорости 1 2 3 4 5 6 7 8
и, км/ч 1,21 1,39 1,54 1,72 1,91 2,12 2,37 2,68
Номер скорости 9 10 11 12 13 14 15 16
и, км/ч 2,90 3,12 3,47 3,67 4,29 4,77 5,30 6,55
шает производительность труда, уменьшает парк машин, снижает
стоимость торфа. Недостатками ее являются увеличение потерь
торфа при хранении и снижение коэффициента использования пло-
щади полей, удорожание вывозки торфа ввиду уменьшения его съе-
ма с 1 пог. м железнодорожных путей.
10.3. УБОРКА ТОРФА ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ КОМБАЙНАМИ БПФ
Пневматическая уборка фрезерного торфа производится пнев-
мокомбайнами из расстила. В течение 1950—1975 гг. ВНИИТП раз-
работано и создано несколько моделей пневматических комбайнов,
из которых наибольшее распространение на торфопредприятиях
получили комбайны БПФ-ЗМ.
Пневматический комбайн БПФ-ЗМ (рис. 10.7) —
самоходный, на гусеничном ходу, с мощным дизельным двигате-
лем, имеет на прицепе фрезер БФ-4,8. Он состоит из бункера с уста-
новленными на нем двумя вертикальными циклонами, от которых
отходят вперед всасывающие трубопроводы, заканчивающиеся на
117
уровне земли соплами с входными отверстиями в виде длинной го-
ризонтальной щели. Центральные трубы циклонов соединены с рас-
положенным сзади бункера вентилятором, который во время рабо-
ты выкачивает из него воздух, создавая в нем разрежение, равное
0,027 дН/см2. Дно бункера оборудовано скребковым транспортером
для выгрузки торфа налево по ходу через боковой люк, закрытый
крышкой, которая приподнимается его потоком. Разрежение воз-
Рис. 10.7. Пневматический комбайн БПФ-ЗМ.
духа в бункере вызывает засасывание его с большой скоростью в
сопла, откуда по всасывающим трубопроводам через циклоны он
попадает в бункер.
При уборке торфа пневмокомбайном фрезерная крошка под-
хватывается из расстила быстро движущимся воздушным потоком
и в виде торфовоздушной смеси попадает в сопла. Пройдя их, смесь
поднимается по трубопроводам и поступает в циклоны, где полу-
Рис. 10.8. Схема пневматического трак-
та комбайна без рециркуляции воздуха
118
чает нисходящее движение по спирали в бункер. В бункере под дей-
ствием центробежной силы частицы торфа отбрасываются к его
стенкам и теряют скорость, выпадая из воздушного потока. Воздух
с небольшой примесью самой мелкой пыли высасывается из бун-
кера вентилятором с очень малой скоростью через центральную
трубу циклона и выбрасывается в атмосферу (рис. 10.8).
При пневматической уборке происходит сепарация и некоторая
Рис. 10.9. Схема пневматического тракта комбайна с рециркуляцией воз-
духа:
а — общая схема; б — продольный разрез сопла
Скорость движения комбайнов,км1<1
Рис. 10.10. График зависимости цик-
лового сбора от рециркуляции воз-
духа в комбайне БПФ-2М:
/-—с всасывающими соплами; 2— с рецир-
куляцией воздуха
119
Техническая характеристика пневмокомбайнов
БПФ-ЗМ КПф-6,4
Мощность двигателя ЯМЗ-238, л. с. 240 240
Потребляемая мощность, л. с. 120 180
Ширина захвата, м 4,8 6,4
Емкость бункера, м3: геометрическая 25 29
полезная 15 20
Количество сопел, шт. 4 6
Размер входного отверстия сопла, мм 50x1150 60X1000
Размер отверстия нагнетательного сопла, мм — 80х 1000
Марка вентиляторов 1Ц7-40 2Ц4-62
Расход воздуха, м3/с 10,6 12
Скорость воздуха, м/с: на входе в сопло 43,5 32
на выходе из сопла — 11
на входе в центральную трубу циклона 3 3
Выброс торфа в атмосферу, % 2-5 0,5—1,25
Ширина транспортера, мм 1400 1600
Скорость транспортера, м/с 1,13 1,13
Ширина гусениц, мм 750 750
Ширина колеи, мм 2950 4150
Продольная база, мм 4080 5245
Масса, т 13,2 16,3
Среднее удельное давление, дН/см2 (кг/см2) 0,27 0,25
Рабочие скорости передвижения, км/ч 4,6—6,3 3,1-8,5
Производительность, ra/ч в. р. 1,5 3
подсушка фрезерной крошки, в результате чего влажность убран-
ного торфа оказывается ниже средней влажности расстила на 4—
5%. С выбрасываемым из бункера воздухом уносится 2—5°/0 тор-
‘фяной пыли.
Более совершенной и производительной моделью является
опытный комбайн КПФ-6,4 с увеличенной шириной захвата, имею-
щий на прицепе фрезер БФ-6,5, оборудованный системой рецирку-
ляции воздуха (см. рис. 5.5). При рециркуляции воздух не выбра-
сывается вентилятором в атмосферу, а подается по нагнетательным
трубопроводам между циклонами вперед и под всасывающими тру-
бами вниз в зону всасывания, где направляется через дополнитель-
ные нагнетательные сопла навстречу всасывающим под углом 25°
к горизонту (рис. 10.9). Нагнетательный поток подхватывает с зем-
ли фрезерную крошку, образуя торфовоздушную смесь, способствуя
лучшему подбору торфа. Для устранения пыли в зоне всасывания
25% воздуха сразу за вентилятором выбрасывается в атмосферу.
120
Такое же его количество прихватывается за счет всасывания из-под
сопел.
При рециркуляции воздуха увеличиваются цикловые сборы
торфа за счет повышения коэффициента сбора на 20% (рис. 10.10).
Снижение влажности убранного торфа достигает при уборке верхо-
вого торфа низкой степени разложения 12—15%. Потери с уно-
Рис. 10.11. Пневмокомбайн БПФ-4,8
сом уменьшаются пропорционально количеству воздуха, выбрасы-
ваемого из системы, т. е. в 4 раза, и составляют всего 0,5—1,25%.
Подготавливается к выпуску новая модель пневмокомбайна
БПФ-4,8 (рис. 10.11), созданная на базе БПФ-ЗМ с шириной захва-
та 4,8 м, рециркуляцией воздуха и более высокой производитель-
ностью.
10.4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПНЕВМОУБОРКИ
Пневматическая уборка торфа основана на использовании
подъемной силы воздушного потока, создаваемого над поверх-
ностью поля и в трубопроводах уборочной машины, величина кото-
рой определяется по формуле
Р = 7<F(oB—ок)2 -j- кг,
где К — коэффициент, учитывающий форму частиц, принимаемый
для шара, к форме которого приравнивают фрезерную крошку,
равным 0,5; F — миделево сечение, т. е. наибольшее сечение час-
тицы, перпендикулярное к направлению потока; для шара это
г. nd2 «
площадь круга Г = -----м2; ов — скорость восходящего воздуш-
121
ного потока, поднимающегося по вертикали, м/с; vK — скорость
частицы, движущейся вверх в восходящем воздушном потоке (при
витании частиц она равна нулю), м/с; у — плотность воздуха, кото-
рую при нормальном атмосферном давлении и температуре 20° С
можно принять равной 1,2 кг/м3; g— ускорение силы тяжести,
Рис. 10.12. Зависимость мощности, потребляе-
мой вентилятором, (7) и концентрации смеси
(2) от скорости ее всасывания
Для всасывания частиц фрезерного торфа подъемная сила воз-
душного потока должна превышать их массу. Если подъемная сила
оказывается равной массе частиц, они повисают в воздухе на одной
высоте, находясь в динамическом равновесии. Скорость восходя-
щего воздушного потока, при которой его подъемная сила равна
массе частиц торфа и они витают в воздухе, называется скоростью
воздуха, необходимой для витания частиц торфа. Сокращенное оп-
ределение этого понятия — скорость витания — не определяет
смысла явления и приводит к частым его искажениям. Так как во
время витания подъемная сила воздушного потока равна массе
частицы, а скорость нк = 0,
Р = кг,
2g 6 Гк
откуда
V.=
у 6KFy
Приняв К = 0,5, F — м2, у = 1,2 кг/м3, g = 9,8 м/с2, получаем
vB = 4,7 /^м/с,
где dK — диаметр частиц, м; ук — плотность частиц, кг/м3.
122
Пример. Определить скорость воздуха, необходимую для вита-
ния частиц торфа диаметром 10 мм при плотности 400 кг/м3.
пв = 4,7 ф'ХДк = 4,7 ф'0,01-400 = 9,4 м/с.
Скорость воздуха, необходимая для витания частиц торфа,
определяется обычно опытным путем.
Торфовоздушная смесь характеризуется концентрацией, пока-
зывающей отношение массы торфа к массе переносящего его воз-
духа:
кг/кг.
Рв
Пневмоуборочные комбайны
работают при концентрации тор-
фовоздушной смеси р= 1,3 —1,7.
С повышением скорости всасыва-
ния концентрация увеличивается
(рис. 10.12).
Торфовоздушная смесь имеет
плотность, большую, чем воздух,
поэтому производительность вен-
тилятора и скорость ее движения
по трубопроводам комбайна в 1,8
раза меньше, чем при работе на
открытом воздухе. Для подъема
торфяных частиц воздушным по-
током и предупреждения оседа-
ния их в трубопроводах комбай-
на скорость торфовоздушной
Рис. 10.13. Зависимость циклово-
го сбора от скорости всасывания
торфовоздушной смеси
Рис. 10.14. Зависимость циклового сбора от по-
ступательной скорости пневмокомбайна
123
смеси в них в 1,5 раза больше скорости, необходимой для витания
частиц, и составляет во всасывающем трубопроводе около 16 м/с.
Для увеличения скорости смеси на входе в сопла и улучшения ее
всасывания сечение входных отверстий уменьшено в 1,5 раза по
сравнению с сечением трубопровода. Скорость воздуха в трубопро-
водах комбайна может регулироваться изменением производитель-
ности вентилятора путем перекрывания перед ним трубопровода
Рис. 10.15. Зависимость ци-
клового сбора от расхода
воздуха на 1 м2 убираемой
площади
шается, а с увеличением
специальными поворотными заслон-
ками.
По данным ВНИИТП [12, 35], уве-
личение скорости всасывания торфо-
воздушной смеси существенно повыша-
ет коэффициент сбора и производи-
тельность комбайна (рис. 10.13). Ко-
эффициент сбора зависит также от по-
ступательной скорости машины и при
ее увеличении снижается (рис. 10.14).
Комбайны работают на скорости 5,5—
7,5 км/ч. Применение рециркуляции
позволяет ее повысить до 40%.
Сборы торфа и производитель-
ность комбайна зависят от расхода
воздуха, засасываемого им при уборке
1 м2 площади (рис. 10.15). Нормаль-
ный расход воздуха составляет 1—
1,2 м3/м2. Влажность убранного торфа
при увеличении скорости всасывания
и расхода воздуха на 1 м2 поля повы-
поступательной скорости комбайна сни-
жается.
Фрезерная крошка захватывается из расстила и засасывается
в сопла на расстоянии до 100 мм (расстояние от сопла х на графи-
ках измеряется высотой его щели h) от входа в него. По мере уда-
ления от сопла скорость всасывания воздуха быстро снижается. За-
Рис. 10.16. Кривые затухания скорости воздуха по мере удаления от обреза
сопл:
а — всасывания; б — нагнетания под углом 22,5Э к горизонту
124
тухание нагнетательной струи воздуха идет медленнее и дальность
действия ее больше (рис. 10.16). Работа пневматических комбай-
нов затрудняется при наличии на полях мелких пней и щепы, заби-
вающих сопла. Пневмокомбайны работают по кольцевой схеме,
убирая две карты через одну, как и машины УМПФ при движении
по часовой стрелке (см. рис. 10.1). Перед выгрузкой торфа венти-
лятор выключается.
Учитывая ночное увлажнение, пневматическая уборка торфа
из расстила ведется только с 8 до 24 ч.
Фактическое увеличение сезонного сбора при пневмоуборке в
среднем за длительный период составило 36%.
Глава 11. ШТАБЕЛИРОВКА ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
11.1. ФОРМА ШТАБЕЛЕЙ
При уборке фрезерного торфа бункерными машинами выгруз-
ка его производится в навалы на откосы штабелей. Торф в навалах
сильно намокает при осадках и занимает проезжую часть подшта-
бельных полос, мешая движению ворошилок и валкователей. Для
придания навалам правильной формы и освобождения проезжей
части подштабельных полос производится их оправка — штабели-
ровка.
Штабели обычно имеют треугольную форму, но при особенно
больших сезонных сборах торфа могут быть и трапециевидными.
Штабелировка производится штабелировочными машинами ОФ-8.
Штабелировочная машина ОФ-8 —самоходная, на
гусеничном ходу с дизельным двигателем Д-50 мощностью 55 л. с.
(рис. 11.1). Рабочим органом машины является скребковая само-
таска, состоящая из короткой горизонтальной и длинной наклонной
частей, шарнирно-соединенных между собой. Вокруг самотаски дви-
Рис. 11.1. Штабелировочная машина ОФ-8
125
жутся две параллельные бесконечные втулочно-роликовые цепи с
прикрепленными к ним скребками, удерживаемыми перпендикуляр-
но к цепям специальными подкосами. Конец горизонтальной части
самотаски шарнирно укреплен на поворотном кронштейне с гидро-
цилиндром, установленным на раме машины. Обе части самотаски,
кроме того, подвешены к раме машины на стальных канатах. Та-
кая система подвески позволяет изменять положение и угол накло-
на по отношению к земле. Нормальный угол наклона самотаски
к горизонту соответствует углу естественного откоса торфа и при
степени его разложения до 25% составляет 42°, при 25—40% — 40°,
а выше 40% — 38°.
Машина ОФ-8 может насыпать штабель высотою 6,5 м, а при
выпрямленной самотаске до 8 м. Она реверсивная и может рабо-
тать в обоих направлениях.
Техническая характеристика штабелировочной машины
ОФ-8
Длина частей самотаски, мм:
горизонтальной 2400
наклонной 10 200
Высота штабеля, мм Размеры скребков, мм: До 8
ширина 905
высота 320
шаг 500
Шаг цепи самотаски, мм 125
Скорость цепи самотаски, м/с 1,35
Ширина гусеницы, мм 750
Продольная база, мм 4042
Ширина колеи, мм 2400
Дорожный просвет, мм 410
Масса контргруза, т 3
Масса машины с контргрузом, т 14,3
Удельное давление, дН/см2 (кг/см2) 0,28
Производительность, м3/ч ч.р. 1055
Рабочие скорости (всего 16), м/ч Производительность, га/ч в.р.: От 225 до 3180
при уборке машинами УМПФ 4,56
прн уборке машинами БПФ 6,55
Штабели располагаются строго параллельно оси валового ка-
нала на расстоянии 8 м от бровки для обеспечения передвижения
саморазогревающихся штабелей, механизированной очистки их от
снега и мерзлоты, укладки железнодорожных погрузочных путей
при вывозке торфа во время сезона добычи. Штабелироваться дол-
жен каждый навал, не ожидая их накопления во избежание намо-
126
кания под дождем. Машины ОФ движутся строго по прямой, парал-
лельно оси валового канала, не допуская искривления и перекоса
штабелей. Обрабатывается не только продольный откос, но и оба
торца, для чего машина направляется точно поперек штабеля
(рис. 11.2). Скребки погружаются в торф на всю высоту до рамы
самотаски. Поступательная скорость машины выбирается в зависи-
мости от величины навала.
Рис. 11.2. Схема работы штабелировочной машины
11.2. РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ШТАБЕЛЯ
Размеры поперечного сечения штабеля определяются для уста-
новления ширины подштабельных полос при уборке торфа бункер-
ными машинами. При уборке перевалочными машинами размеры
обычно не рассчитываются, так как штабели не занимают переез-
дов. Площадь поперечного сечения штабеля
f = —— м2,
Тш^-ср
где Q — сезонный сбор торфа, т/га; F— площадь полей, с которых
торф убирается в штабель (при уборке бункерными машинами —
2 карты), га; уш—плотность торфа в штабеле для принятой при
расчете высоты, по таблицам В. Л. Шифрина и С. А. Сидякина,
т/м3; Lcp — средняя длина штабеля, м.
3L — 2——
т _ 2L0 + LK <> Н т _ ° tga
ЬСр м, ск — Со Z м, ьср-------------------- м,
о ig а 3
где Lo — длина штабеля по основанию, принимаемая по схеме, м;
LK — длина штабеля по коньку, м; Н — принятая для расчета высо-
та штабеля, м; а — угол откоса торфа в штабеле, равный 38—42°.
Найденная величина f проверяется по площади треугольника
для предельной высоты штабеля, равной 8 м:
f Я2 82 64 ,
/ТР =-----=-------=------м2.
tg a tg а tg а
При а = 38° /тр — 82 м2, при а = 40° f = 76 м2, а при а = 42° /тр =
= 71 м2.
Если расчетная площадь сечения f штабеля меньше или равна
площади треугольника высотой 8 м, форма штабеля будет треуголь-
ной. Ширина треугольного штабеля по основанию
В = 2 1/ -L— м.
г . tg а
127
Высота штабеля Н=0,5Btg а м. 1
Полученная в результате расчета высота штабеля не должна 1
отличаться более чем на 0,5 м от предварительно принятой. В про- 1
тивном случае весь расчет повторяется на расчетную высоту. 1
Если площадь сечения штабеля/тр, форма будет трапециевид- ]
ной, а высота равна 8 м. ’
Ширина трапециевидного штабеля по верху \
, f Ар J
b =------— м. I
8 i
(Q I £ X
из формулы f = —— 8\
^трап ЬМф
Ширина переезда через картовый канал при уборке бункерны-
ми машинами определяется по формуле (см. рис. 5.2)
/п = 8-f-В + 4 + 10 м,
где 8 — удаление штабеля от бровки валового канала, м; В — ши-
рина штабеля по основанию, м; 4 — ширина возможных навалов,
м; 10 — ширина полосы для проезда ворошилок — широких машин
комплекта, м.
Ширина переезда при уборке торфа перевалочными машинами
не рассчитывается, она установлена стандартом — 18 м (см. .
рис. 5.4). Ширина подштабельной полосы при уборке бункерными
машинами на 2 м больше ширины переезда:
6п = /я4-2м,
где 2 — половина ширины валового канала, м.
Соответственно ширина кантовочной полосы при уборке пере-
валочными машинами £>п.п= 18 + 2 = 20 м.
11.3. УВЕЛИЧЕНИЕ РАЗМЕРОВ ШТАБЕЛЕЙ
Для увеличения размеров штабелей вдвое с целью снижения
потерь торфа от намокания при хранении (за счет уменьшения
удельной поверхности) предложена новая схема уборки торфа бун-
керными машинами и расположения штабелей на полях с приме-
нением штабелеров. По этой схеме (рис. 11.3) торф со смежных
полей убирается не в два, а в один ряд штабелей, на подштабель-
ную полосу, ограниченную двумя валовыми каналами, расположен-
ными на расстоянии 50 м один от другого [57]. Для движения ма-
шин поперек карт по концам их выделяются дополнительные раз-
грузочные полосы шириной по 25 м, прилегающие к подштабель-
ной полосе, с перекрытием концов картовых каналов трубчатыми
переездами. Уборочные машины работают по обычной схеме и вы-
гружают торф на разгрузочные полосы в навалы, в пределах длины
128
конька штабеля, на расстоянии 5—7 м от бровки валового канала.
Затем они перебрасываются штабелером через валовый канал на
середину подштабельной полосы в штабель. Штабелировать можно
одно- и двухцикловые навалы. Торф сыплется штабелером на конек
штабеля, поэтому оправки его штабелировочными машинами не
требуется. Дальность переброски торфа штабелером составляет
35 м при высоте штабеля до И м.
Техническая характеристика штабелера ШФ-1
Мощиссть двигателя ЯМЗ-238, л. с. Потребляемая мощиссть, л. с. Дальность перевалки, м Высота штабеля, м Ширина рабочего аппарата, м Лопастные валики: 240 170 35 До 11 6,7
диаметр, мм длина, мм частота вращения, об/мин Приемный транспортер: 230 2X2750 405
ширина, мм скорость ленты, м/с Выдающий транспортер: 1200 5,72
ширина, мм скорость ленты, м/с Производительность машины, м3/ч ч.р. Ширина гусениц, мм Ширина колеи, м Продольная база, м Рабочие скорости, км/ч Масса, т Удельное давление, дН/см2 (кг/см2) Потери торфа, % 1200 6,03 2500 1200 11 6,87 От 0 до 3,6 31,8 0,28 0,5
5 В. А. Никифоров
129
Рис. 11.4. Штабелер ШФ-1
Штабелер ШФ-1 разработан по схеме перевалочной маши-
ны ФПУ, но с увеличенными шириной захвата и дальностью пере-
валки (рис. 11.4). Машина оборудована гидроприводом.
Глава 12. РЕМОНТ И РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЛЕЙ
12.1. ИЗНОС ТОРФЯНЫХ ПОЛЕЙ
При добыче фрезерного торфа поверхность полей срабатывает-
ся на 15—20 см за сезон. Находящиеся в залежи пни, если они не
удалены при корчевке, обнажаются и препятствуют работе и движе-
нию машин, увеличивают потери торфа при сушке и уборке. Глуби-
на осушительной сети — картовых и валовых каналов — уменьша-
ется. Каналы засоряются фрезерной крошкой и пнями, поверхность
полей приближается к уровню грунтовых вод, норма осушения
уменьшается, повышая влажность фрезеруемого слоя залежи.
Сработка залежи на картах происходит неравномерно. На середи-
не, где влажность залежи выше, а плотность меньше, она срабаты-
вается больше, поверхность становится неровной, корытообразной,
поля постепенно выходят из строя. Для поддержания полей в
нормальном состоянии и восстановления продуктивности произво-
дится их периодический ремонт.
12.2. ОПЕРАЦИИ И СХЕМЫ РЕМОНТА ПОЛЕЙ
Операции ремонта. В состав работ по ремонту полей входит:
освобождение поверхностного слоя залежи на глубину сработки за
один или два сезона от пней, которое производится путем глубокого
130
фрезерования машинами МПГ с последующей уборкой щепы и мел-
ких пней или, при пневматической уборке и брикетировании торфа,
путем корчевки, уборки и вывозки пней; углубление и прочистка
осушительной сети, перекладка и прочистка трубчатых переездов,
профилирование карт, срезка бровок. Все операции ремонта долж-
ны выполняться с учетом времени оттаивания и замерзания грунта,
а также до наступления дождливой осенней погоды, вызывающей
сильное увлажнение и разжижение поверхности полей, затрудняю-
щее движение машин и способствующее повреждению ее колесами
и гусеницами.
Наиболее целесообразно проводить ремонт полей с июня по
сентябрь, а при сухой осени по октябрь. За этот период, исключая
выходные и дождливые дни, время на переброски и устранение
поломок машин, удается отработать каждой машиной при работе
в две смены около 150 машино-смен.
Схемы ремонта. Учитывая типы уборочных машин и назначение
готовой продукции, ремонт полей производится по двум схемам.
Первая схема —с глубоким фрезерованием залежи машинами
МПГ-1,7 применяется при механической уборке торфа на топливо
или удобрения. Вторая схема — с корчевкой и уборкой пней реко-
мендуется при пневматической уборке или использовании торфа на
брикетирование.
Перечень операций и периодичность их выполнения (коэффи-
циент охвата площади операцией за сезон) по схемам ремонта
приведен ниже.
Большинство операций по ремонту полей выполняется теми же
машинами, что и подготовка полей. Площадь участка разбивается
обычно на 10 равных частей, которые поочередно ремонтируются.
Ремонтируемая площадь заменяется резервной. Очередность вы-
полнения операций ремонта устанавливается в зависимости от при-
нятой схемы и пнистости залежи. В первую очередь производится
удаление пней из верхнего слоя залежи, после чего ремонтируется
осушительная сеть, а затем уже обрабатывается поверхность полей.
Охват операцией глубокого фрезерования принимается исходя
из того, что она выполняется 1 раз в 2 года, с повторной обра-
боткой машиной МПГ краев и середины карты на общую ширину
5 м, т. е. 100 = 13%, откуда общий охват составляет -1 =
= 0,56.
Соответственно глубокому фрезерованию принят охват убор-
кой мелких пней из расчета двух проходов при пнистости до 2%
и четырех проходов — свыше 2%.
Подкорчевка, уборка и вывозка пней. С учетом важности пол-
ной очистки сезонного слоя залежи от пней предусмотрена обяза-
тельная ежегодная обработка корчевателями всей площади полей,
расположенных на пнистой залежи. Количество проходов корчева-
телей по одному следу определяется типом машины и местными
условиями, но ориентировочно можно принять два прохода РКШ-4
на 1% пнистости и один проход машин сплошной корчевки КСП-1
5*
131
Операции ремонта Коэффициент
охвата
площади
за сезон
При механической уборке торфа
Глубокое фрезерование 0,56
Уборка мелких пней 1,12—2,24
Погрузка мелких пией 1
Вывозка мелких пней 1
Штабелировка мелких пней 0,5
При пневмоуборке или брикетировании торфа
Подкорчевка пней 1
Уборка пней ]
Погрузка пней 1
Вывозка пней 1
Штабелировка пней 0,5
Общие операции
Углубление валовых каналов 0,25
Углубление картовых каналов 0,5
Очистка валовых каналов 2
Очистка картовых каналов 2
Перекладка переездов о,5
Очистка труб переездов 2
Разравнивание потерь 1
Срезка подштабельиых полос 1
Профилирование 0,5
Продольная планировка 1
Срезка бровок 4—6
или КУП-4 независимо от пнистости. Уборка, погрузка и вывозка
пней выполняются после каждого прохода корчевателя. Уборка
пней после обработки залежи корчевателями РКШ-4 производится
машинами МП-3.
Машина МП-3 — полунавесная к трактору ДТ-75Б, пред-
ставляет собой барабан с клыками, укрепленный спереди трактора
под углом 54° к его продольной оси (рис. 12.1). Барабан опирается
на каток и приводится во вращение от вала отбора мощности трак-
тора. Машина движется вдоль карты параллельными концентри-
чески сходящимися ходами и отбрасывает клыками лежащие на
поле пни вперед и влево по ходу на 1—2 м, собирая их постепенно
в вал по оси карты. При погрузке пни предварительно собираются
в кучи гребенкой КС или отвалом погрузчика КТГ-1.
Уборка мелких пней после обработки полей МПГ-1,7, кроме
СП-6,7, может выполняться также машиной СПМ-1.
Машина СПМ-1 — прицепная к трактору ДТ-75 (рис. 12.2).
132
Она имеет впереди два цепных барабана, расположенных под углом
60° к оси машины, которые сметают пни к середине обрабатывае-
мой полосы и направляют их на приемное устройство в виде ряда
зубчатых валиков, с помощью которых они затем подаются по
транспортеру в кузов машины. Собранные пни выгружаются из не-
го с помощью гидравлики на подштабельные полосы, а затем выво-
зятся за пределы полей.
Рис. 12.1. Машина МП-3 для валковании пней
Техническая характеристика машины МП-3
Ширина захвата, м 2,4
Барабан:
диаметр, м 1,2
длина, м 3
угол поворота, град 54
Окружные скорости, м/с 1 и 4,8
Рабочая скорость, км/ч 4,63
Масса, т 2,5
Норма выработки, га/смену 5
Ремонт осушительной сети. Углубление валовых каналов произ-
водится 1 раз в четыре года на глубину около 0,8 м на низинной и
0,6 м на верховой залежи. Работа выполняется экскаватором с об-
ратной профильной лопатой или с двухчелюстным грейфером
ГД-0,5-1, укрепленным на стреле или рукояти (рис. 12.3). Углубле-
ние картовых каналов выполняется экскаватором и дисковой канав-
ной машиной МК-1,8П. Нормы выработки на углублении каналов
те же, что и на рытье.
Очистка валовых каналов от засорения производится экскава-
тором с грейфером, укрепленным на стреле или рукояти. Норма
133
выработки его составляет 700 пог. м/смену. Очистка картовых кана-
лов производится специальной машиной РК-0.
Машина РК-0 — прицепная к трактору ДТ-75 (рис. 12.4).
Рабочим аппаратом ее служит шнек, заканчивающийся центробеж-
ным колесом. Шнек и колесо шарнирно соединены с рамой маши-
ны. Шнек приводится во вращение от вала отбора мощности трак-
тора. Рама машины опирается на катки. Рабочий орган опускается
Рис. 12.2. Машина СПМ-1 для уборки мелких пней
Техническая характеристика машины СПМ-1
Ширина захвата, м 6,7
Цепные барабаны (2 шт.):
частота вращения, об/мин 74
окружная скорость цепей, 2,14
м/с
Заборные валики (6 шт.);
диаметр, мм 140
частота вращения, об/мин 119,7
Скребковый транспортер:
ширина, мм 1075
скорость, м/с 1,44
угол наклона, град 40
Емкость бункера, м3 3
Масса, кг 4450
Рабочая скорость, км/ч 7
Норма выработки, га/смену 24
134
в картовый канал и движется по нему трактором. Вода и гидро-
масса захватываются шнеком, поднимаются и выбрасываются
центробежным колесом на поверхность карты на расстояние до
20 м. Одновременно с очисткой машина углубляет канал на 0,1 —
0,2 м. Сзади шнека укреплен щиток по форме поперечного сечения
канала для обеспечения очистки его без пропусков. Новая модель
этой машины имеет марку РК-1.
Рис. 12.3. Схема подвески грейфера на стреле
экскаватора
Перекладка трубчатых переездов. Перекладка трубчатых пере-
ездов производится при углублении картовых каналов. При этом
переезд раскапывается экскаватором до труб, которые извлекаются
на поверхность вручную вместе с оголовком и решеткой. Разбира-
ются заборные стенки. Затем канал углубляется на 0,5 м экскава-
тором на ширину переезда плюс 3—5 м. После чего укладываются
трубы и засыпаются на 0,3 м вручную, а затем бульдозером, устраи-
ваются ограждения, ставится оголовок и решетка.
Перекладка переездов должна выполняться до углубления кар-
тового канала во избежание подпора воды в канале и затруднения
135
работ. Засыпка труб должна делаться выше поверхности поля на
0,3—0,4 м с расчетом на осадку и уплотнение.
Очистка труб под переездами. Очистка труб под переездами де-
лается по мере засорения до 2 раз за сезон путем промывки их
струей воды из пожарного шланга с конической насадкой-колпач-
ком на стволе (рис. 12.5). Колпачок имеет пять отверстий диамет-
ром 2 мм, через которые проходит вода, размывающая торф в тру-
бе. Большая же часть воды направляется колпачком в обратную
сторону и выносит разжиженную массу наружу. Реактивная сила
струи, возникающая при этом, затягивает шланг в трубу, протаски-
вая его на всю длину переезда. Конструкция реактивной головки
предложена инженером Ф. С. Липенем и быстро получила широкое
распространение в торфяной промышленности. На базе реактивной
головки создана машина ПТМ-1А для промывки трубчатых пере-
ездов.
Рис. 12.4. Машина РК-0 для очистки картовых каналов
Техническая характеристика машины РК-1
диаметр, мм
шаг, мм
частота вращения,
об/мин
Рабочая скорость, км/ч
Глубина очистки, м
Диаметр центробежного
колеса, мм
Шнек:
200—420
150—200—300
536
1,24—2,17
1,8
600
Ширина опорных катков,
мм Отбрасывание массы, м Масса (безконтргруза), т 850 До 20 2,45
Масса контргруза, т 0,8
Удельное давление, дН/см2 (кг/см2) 0,25
Производительность, м3/ч ч.р. 250—350
Норма выработки, км/смену 10
Машина ПТМ-1А — гусеничный трактор, оборудованный
пожарным насосом НКФ-54 с резиновым шлангом диаметром
40 мм, длиной 5 м и прицепной емкостью для воды в виде бочки
объемом 5 м3 (рис. 12.6). Наполнение емкости осуществляется
136
этим же насосом из любого канала с помощью заборного рукава с
сетчатым фильтром и приемным клапаном. Шланг машины ПТМ-1А
заканчивается металлической трубкой с насаженной на нее гидро-
пробкой в виде резинового короткого рукава, прикрепленного по
концам к трубке хомутами и образующего баллон. Трубка имеет в
стенках поперечные отверстия, через которые вода может посту-
пать в баллон гидропробки. Конец шланга с гидропробкой заво-
Рис. 12.5. Реактивная насадка для промывки труб под переездами
Рис. 12.6. Машина ПТМ-1А для промывки трубчатых переездов
дится в трубу под переездом, после чего включается насос и пода-
ется вода. Через отверстия в трубке она поступает в баллон, кото-
рый расширяется и закупоривает промываемую трубу. Проходя-
щая по шлангу вода заполняет трубу за гидропробкой и промывает
ее, вынося все наносы через противоположный конец. После про-
мывки насос выключается, баллон гидропробки опорожняется,
сжимается и свободно извлекается из трубы.
Машина ПТМ-1А может работать и с реактивной головкой, для
чего снабжается шлангом длиной 50 м. Промывка труб под пере-
ездами производится со стороны валового канала. Машина стано-
137
Техническая характеристика машины для промывки
труб под переездами ПТМ-1
Трактор ДТ-75, л. с. 75
Водяной каток:
диаметр, мм 1700
ширина, мм 2350
емкость, м3 5,2
Насос НКФ-54, м3/ч 54
Напор насоса, дН/см2 6
Шланг:
диаметр, мм 40
длина, м 5
Производительность, пог. м/смену 800
вится на берегу валового канала в конце трубчатого переезда. При
работе с реактивной головкой конец шланга заводится в трубу под
переездом, после чего включается насос. После промывки переезда
насос выключается, а шланг извлекается из трубы. При промывке
переезда из бетонных или гончарных коротких труб с помощью
гидропробки во избежание выдавливания крайней трубы давле-
нием воды гидропробка помещается как можно дальше от ее конца
за первый стык. На промывку одного переезда машиной ПТМ-IА
затрачивается не более 15 мин.
Разравнивание потерь торфа. При хранении торфа в штабелях
поверхность их намокает, а зимой промерзает. Перед вывозом тор-
фа сырой слой снимается и создает потери, которые остаются на
подштабельных полосах в виде навалов. Навалы полностью уда-
ляются с подштабельных полос бульдозером и разравниваются
вдоль рабочей части карт слоем не более 10 см. Разравнивание
потерь производится после полного их оттаивания и подсушки по-
лей во избежание повреждения поверхности карт гусеницами буль-
дозера. Норма выработки при разравнивании потерь торфа тракто-
ром ДТ-75 с бульдозером на длину 50—60 м составляет
210 м3/смену.
Срезка подштабельных полос. При добыче фрезерного торфа
комплектами бункерных машин УМПФ и БПФ подштабельные по-
лосы фрезеруются и срабатываются только частично до основания
штабелей. Остальная часть их, занятая штабелями и за ними, до
бровок валовых каналов, не обрабатывается. По мере сработки за-
лежи и понижения поверхности рабочей площади карт подшта-
бельные полосы остаются на прежнем уровне, возвышаясь на
1—2 м и более, что увеличивает глубину и ширину валовых каналов,
заглубление труб переездов, затрудняет ремонт осушительной сети,
перекладку переездов. Срезка подштабельных полос должна про-
изводиться каждые два года при переносе штабелей на соседние
карты. Срезка залежи от валовых каналов выполняется обратным
бульдозером (гребенкой КС), а дальше грунт срезается и переме-
щается на карты прямым бульдозером. Норма выработки бульдо-
138
зера на срезке подштабельных полос при перемещении на 50—60 м
составляет 210 м3/смену.
Профилирование. Профилирование поверхности карт при ре-
монте полей производится 1 раз в два года. Работа выполняется
шнековым профилировщиком ТПШ-2. Норма выработки его при
ширине карт 40 м равна 2,24 га/смену, 20 м — 3 га/смену.
Рис. 12.7. Бровкорез БП-1200
Техническая характеристика бровкореза БП-1200
Ширина захвата, м 1,4
Фреза:
диаметр, мм 383
наклон, град 35
длина, м 1,8
Глубина фрезерования, мм До 40
Угол поворота фрезы к оси
трактора, град 50
Окружная скорость, м/с 16
Масса, т 1,14
Отбрасывание крошки, м До 3
Норма выработки, км/смену 25
Продольная планировка карт. Продольная планировка поверх-
ности карт — весьма важная операция, необходимая для устране-
ния отдельных неровностей, волнистости поверхности, образующих-
ся по длине даже профилированных карт в процессе добычи торфа.
Они нарушают равномерность глубины фрезерования и толщины
слоя крошки, замедляют сушку и понижают сборы торфа с 1 га.
Планировка полей должна проводиться ежегодно.
Срезка бровок. При добыче фрезерного торфа, по условиям без-
опасности и сохранения картовых каналов, края карт бровки на
139
ширину 0,25 м не фрезеруются и не срабатываются, в результате
чего на картах образуются возвышенные закраины, высота кото-
рых увеличивается на 6—7 мм за каждый цикл. При 25 циклах за
сезон высота бровок достигает 15 см и более. За бровками весной
и после дождей скапливается вода, которая заливает края карт на
значительную ширину, увлажняя залежь и затрудняя добычу тор-
фа. Несрезанные бровки наносят серьезный ущерб работе. Срезка
бровок должна производиться систематически через каждые 4—
5 циклов бровкорезом БП-1200.
Бровкорез БП-1200 — прицепной к трактору ДТ-75. Он
имеет штифтовую фрезу, консольно укрепленную на раме и приво-
димую во вращение от вала отбора мощности трактора (рис. 12.7).
Фреза расположена с наклоном к горизонту на 0,3 м под углом
к продольной оси трактора. Поэтому срезаемая с бровки торфяная
масса не попадает в канал, а отбрасывается на карту. Бровкорез
срезает бровку на 40 мм, что позволяет выполнять эту операцию
1 раз за 4—5 циклов добычи фрезерного торфа.
12.3. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЛЕЙ
Рекультивацией полей называется восстановление выработан-
ных площадей после добычи торфа и подготовка их для сельскохо-
зяйственного использования. Основной задачей рекультивации
полей является повышение их плодородия.
После сработки торфяной залежи фрезерным способом для
сельскохозяйственного использования оставляется защитный слой
торфа толщиной около 0,5 м. В середине карт этот слой обычно
меньше, а по концам на подштабельных полосах значительно боль-
ше, не менее 1—1,5 м. Осушительная сеть на выработанных площа-
дях имеет недостаточную глубину, а норма осушения не превы-
шает 0,4 м.
При рекультивации выработанных фрезерных полей произво-
дится планировка оставшегося слоя залежи, срезка ее с подшта-
бельных полос и разравнивание ровным слоем по всей площади.
Затем сооружается новая осушительная сеть с нормой осушения по-
лей перед посевом 0,5—0,6 м, а в вегетативный период 0,7—1 м. Наи-
более целесообразной в этом случае является закрытая осушитель-
ная сеть в виде гончарного или пластмассового дренажа с двойным
регулированием влаги, т. е. с кратковременным подтоплением осу-
шительной сети в засушливые периоды за счет использования запа-
сов воды, находящихся в противопожарной системе торфяных по-
лей. Одновременно строится сеть мостов и прокладываются дороги.
Для снижения кислотности почвы, активации микрофлоры и
обогащения питательными веществами на поля вносится известь
до 5 т/га и большие дозы биологически активных удобрений —
аммиачной воды, газообразного аммиака (под вспашку), торфоми-
нерально-аммиачных (ТМАУ) и торфоизвестковых бактериальных
удобрений (АМБ). Производится вспашка полей болотным плугом
и боронование дисковыми боронами. Затем (обычно на следующий
140
год) вносится полное минеральное удобрение NPK — азот, фосфор,
калий, 2—3 ц аммиачной селитры, 3—4 ц суперфосфата и 2—3 ц
хлористого калия на 1 га с заделкой в почву дисковыми боронами
и прикатыванием водоналивными катками [23].
В подготовленную таким образом почву высеваются сначала
предварительные культуры — травяные смеси (клевер розовый, ти-
мофеевка, овсянница, лисохвост), овес, ячмень как менее требова-
тельные и способствующие структурообразованию почвы. Затем
сеют зерновые, картофель и овощи с внесением фосфорных и
калийных удобрений. Пониженный температурный режим ре-
культивированных площадей ограничивает выращивание на них
теплолюбивых культур — огурцов, помидоров, тыквы и др. Урожаи,
собираемые с правильно окультуренных выработанных площадей,
значительно превышают урожаи подзолистых и минеральных забо-
лоченных почв, мало уступают осушенным и освоенным торфяни-
кам с мощным слоем торфа.
Глава 13. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ
ПРИ ФРЕЗЕРНОМ СПОСОБЕ ДОБЫЧИ ТОРФА
13.1. РАСЧЕТ ЗАПАСОВ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ
Организация добычи фрезерного торфа включает ряд техниче-
ских расчетов, составление схем и графиков, паспортизацию тор-
фяной залежи, мероприятия по научной организации труда.
Виды запасов. Запасы торфяной залежи по их народнохозяй-
ственному значению делятся на две группы [20]: балансовые — удо-
влетворяющие кондициям, использование которых экономически
целесообразно; забалансовые — не удовлетворяющие кондициям,
использование которых в настоящее время нецелесообразно вслед-
ствие малой средней глубины (менее 1 м при площади до 300 га и
менее 1,3 м прн большей площади), высокой зольности (более
35%), занятые под сельское хозяйство, заповедники, инженер-
ные сооружения, водохранилища, закрытые минеральными наноса-
ми мощностью более 1 м.
Промышленная глубина торфяной залежи. Промышленная глу-
бина торфяной залежи установлена Инструкцией по разведке тор-
фяных месторождений 1973 г. в следующих размерах.
Пересчет промышленной глубины с влажности, принятой нор-
мами, на естественную влажность залежи производится по формуле
Но = Нн 7н(100-^н) М)
То (100 — ау0)
где Но — промышленная глубина залежи при естественной влажно-
сти, %; Ян — промышленная глубина 0,9 м для осушенных участков
верховой и смешанной залежи при влажности до 88%, 0,8 м для
низинной залежи при влажности до 86%; ун — плотность залежи на
141
Месторождения Промышленнаяглубина
торфяной залежи
с очесом, м
Площадью более 300 га
Неосушенные:
верхового и смешанного
типа 1,2
переходного типа 1,1
низинного типа 0,9
Осушенные:
верхового и смешанного
типа при влажности до
88% 0,9
переходного и низинного
типа при влажности до
86% 0,8
Площадью менее 300 га (независимо от типа)
Неосушенные 0,9
Осушенные 0,7
осушенных участках при влажности соответственно 88 и 86%, т/м;
wH — влажность залежи на осушенных участках, 88 и 86%; w0 —
естественная влажность залежи, %.
Объем балансовых запасов
Уб= 10Г(Я—Лоч)тыс. м3,
где 10 — переводной коэффициент; F — площадь месторождения в
границах промышленной глубины, га; //-—средняя глубина залежи
в границах промышленной глубины, м; h04 — средняя толщина оче-
са, м.
Балансовые запасы в тоннах условной расчетной влажности
Рб = PV6 тыс. т,
где р — выход торфа условной влажности из кубометра зале-
жи, т/м3.
Расчет промышленных запасов залежи. Промышленные запасы
залежи находятся путем исключения из балансовых всех потерь,
связанных с подготовкой и использованием месторождения, по фор-
муле
,, Т7 100— Sf ,
Vn = Vr------— тыс. м >
п 6 100
где 2/ — сумма потерь залежи, %.
При добыче фрезерного торфа различают следующие виды
потерь, выражаемые в процентах от балансовых запасов залежи:
fi — на окрайки, заключенные по концам каждого поля между
границами промышленной глубины и выработки — крайними кар-
тавыми каналами длиной не менее 200 м, или малые (до 10 га)
обособленные участки, неудобные для выработки,— /га- Определя-
142
ются они по плану после нанесения валовых каналов и границ вы-
работки.
f-III юо%,
?б
где Fs — площадь месторождения в границах промышленной глуби-
ны, га;
/г — под сооружениями (железнодорожными путями, электри-
ческими линиями, магистральными каналами, водоемами, гаража-
ми), принимаемые в размере 2%;
fs — по условиям осушения залежь, не поддающаяся осушению
(гидронедобор), заключается между границей предельной выработ-
ки и поверхностью защитного слоя, оставляемого для сельского
хозяйства. Граница предельной выработки должна намечаться на
1,5 м выше дна валового канала (0,5 м — глубина воды в канале,
0.3 — подъем депрессионной кривой, 0,7 м — минимальная норма
осушения). Вычисление гидронедобора производится попикетно по
продольным профилям валовых каналов с помощью формулы
2(Мг)
/3= - 100%,
13 V6
где /гг — средняя толщина слоя гидронедобора по валовому кана-
лу, и; fr — площадь с недобором по валовому каналу, м2; Уб — объ-
ем балансовых запасов залежи, м3;
— на зазоленные прослойки с зольностью выше 23% пре-
дельно допустимой. Определение этих потерь производится анало-
гично подсчету гидронедобора от поверхности прослойки до поверх-
ности защитного слоя (залежь, заключенная между зазоленной
прослойкой и защитным слоем, относится к потерям);
f5 — на пни, находящиеся в залежи, принимаемые в размере
пнистости залежи;
— на защитный слой для будущего сельскохозяйственного
использования выработанных площадей месторождения. Толщина
защитного слоя принимается в размере: для сельскохозяйственных
угодий — 0,5 м, лесоразведения — 0,3 м, водоемов и рыбных пру-
дов — 0,15 м.
/е=-^100%,
“пр
где Н3.с — толщина защитного слоя залежи, м; Нпр— средняя глу-
бина залежи в границах промышленной глубины без очеса, м;
f7— на защитные зоны вокруг озер, принимаемые по местным
условиям.
Коэффициент использования балансовых запасов залежи КИЗ
определяется по формуле
„ 100—s/ = Ю0 —(A + fa+ /s + A + fs + Л, + А)
Р 100 100
Промышленные запасы залежи находятся умножением балан-
совых на коэффициент их использования КПЗ:
143
Vn = V6p тыс. м3 или Рп = Vnp тыс. т,
где р — выход торфа условной влажности из 1 м3 залежи, т/м3.
Промышленные запасы залежи определяют количество торфа,
которое может быть добыто на данном месторождении, за вычетом
всех потерь.
13.2. РАСЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛОЩАДИ ПОЛЕЙ
При добыче фрезерного торфа обрабатывается и используется
не вся площадь карты, заключенная между картовыми и валовыми
каналами, а только рабочая ее часть за вычетом потерь, зависящих
от принятой технологической схемы и типа уборочных машин
(рис. 13.1, а, б).
Рис. 13.1. Схемы потерь площади полей, убираемых машинами:
а — бункерными; б — перевалочными; / — картовый канал; 2 — валовый
канал, 3 — подштабельная полоса; 4 — карта; 5 — штабель; 6 — каито-
вочная полоса; 7 — валки торфа
144
Табл. 13.1. Расчет потерь площади полей
Виды потерь Расчет потерь Величина потерь, %
При уборке бункерными машинами
Неубираемая часть (50%) подшта- бельных полос, включая валовые ка- налы, из расчета ширины полосы, равной Ьп Картовые каналы и бровки при ши- рине карты, равной Ьк Под сооружениями 6П-100 500 2 (500 — 2&п) 100 Ьк- 500 По нормам Итого 2
Резервная площадь монтируемой в замену ре- По нормам Всего 5—10
При уборке перевалочными машинами
Неубираемая часть кантовочных по- лос, включая валовые каналы (5-2 = = 10 м) 10-100 500 2
Картовые каналы с бровками при ширине карты, равной Ьк, и кантовоч- ной полосы 20 м Подштабельная полоса шириной, равной 6ПШ (19 м на низинной и 18 м на вер- ховой залежи, п — количество валков, убираемых в штабель) 2 (500—2&п) 100 6к-500 г>пш(500—25п)100 20(п+1)500
Под валками (при уборке двухцик- ловых валков) при ширине 1 м п (500—26п)100 20(п+1)500
Под сооружениями По нормам Итого 2
Резервная площадь в замену ре- монтируемой По нормам Всего 5-10
При уборке бункерными машинами не убираются на 50% под-
штабельные полосы, площадь, занятая под картовые каналы, ши-
рина которых равна 1,5 м, и бровки (приканавные полосы) шири-
ной по 0,25 м с каждой стороны. При уборке перевалочными маши-
нами не обрабатываются края кантовочных полос на ширину 5 м,
включая валовые каналы, остальная часть убирается бункерными
машинами. Исключается площадь, занятая картовыми каналами
с бровками, общей шириной 2 м на длину между кантовочными по-
лосами; подштабельная полоса, занимающая полосу, убираемую в
один валок шириной 19 м на низинной и 18 м на верховой залежи.
145
f _ 500окрЛ
'к — 10 000
где Ьк — ширина карты между осями
КИП без учета резервной площади,
При уборке двухцикловых валков теряется также площадь, заня-
тая ими на длину валка. Ширина валка по основанию принимается
равной 1 м.
Потери под сооружениями принимаются в размере 2%. Резерв-
ная площадь на замену выведенной в ремонт принимается при пни-
стости низинной залежи до 1,5% в размере 5%, а при большей пни-
стости и на верховой залежи— 10%. Все виды потерь вычисляются
в процентах от площади полей брутто.
Расчет потерь площади производится по технологическим пло-
щадкам (табл. 13.1).
Коэффициент использования площади полей КИП определя-
ется по формуле
а 100 — 2а
где 2° — суммарные потери площади полей, включая резервную, %.
Рабочая площадь карты
га,
картовых каналов, м; 0' —
т. е. выше расчетного на
0,05—0,1.
13.3. РАСЧЕТ ПРОЕКТНОЙ МОЩНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ
Проектная мощность предприятия определяется в зависимости
от величины промышленных запасов залежи по формуле
р = 0,8Рп т>
п
0,8 — коэффициент, учитывающий выработку части промыш-
ленных запасов (20%) в период развития и затухания предприя-
тия; Рп—промышленные запасы залежи, т; п—срок стабильной
работы (амортизации), принимаемый по нормам в зависимости от
мощности предприятия (обычно это максимально возможная мощ-
ность при минимально допустимом сроке амортизации), лет.
Проектная мощность, тыс. т Минимальный срок ста-
бильной работы, лет
До 50 15
51—200 20
201—300 25
Свыше 300 30
При добыче для сельского хозяйства 8
В работе каждого торфяного предприятия различают три пе-
риода (рис. 13.2); период развития — от начала добычи торфа до
достижения проектной мощности; период стабильной добычи — от
146
момента достижения проектной мощности до начала уменьшения
ежегодной добычи (после ввода в эксплуатацию всей площади ме-
сторождения) ввиду сокращения фронта работы; период затуха-
ния— уменьшения ежегодной добычи торфа, вследствие уменьше-
ния рабочей площади полей до полной выработки залежи.
В период развития подготавливается и эксплуатируется перво-
очередной участок полей, необходимый для достижения проектной
мощности предприятия. В период стабильной работы постепенно
подготавливается и вводится в эксплуатацию остальная площадь
месторождения, что обеспечивает ежегодную добычу на уровне
проектной мощности. Затухание начинается после того, как исчер-
паются возможности прирезки полей для компенсации выбывающей
площади.
Рнс. 13.2. Периоды работы предприятия
Потребная рабочая площадь полей, необходимая для обеспече-
ния проектной мощности предприятия, определяется по формуле
F = — га,
Q
где Р — проектная мощность предприятия, т; Q — сезонный сбор,
т/га.
13.4. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МАШИН
Производительность машин, работающих на одной скорости,
определяется по формуле
S = 0,lbvKbKvKaKT га/ч в. р.,
где 0,1—переводной коэффициент; b — ширина захвата маши-
ны, м; v — рабочая скорость машины или трактора-тягача, км/ч;
Кь — коэффициент использования ширины захвата машины; —
коэффициент использования скорости; Кц—коэффициент исполь-
зования циклового времени; Кт — коэффициент использования ра-
бочего времени.
147
Ширина захвата машины принимается по ее паспорту, рабочая
скорость — по нормам. Коэффициент использования ширины захва-
та определяется по формуле
^п.к
~ьп~
где Ьп.к — полезная ширина карты, м (рис. 13.3); Ь — ширина за- ,
хвата машины, м; п — количество проходов машины по карте, не-
обходимое для перекрытия полезной ее ширины.
Рис. 13.3. Полезная ширина карты:
а — на низинной залежи; б — на верховой
Большинство торфодобывающих машин имеет ширину захвата,
кратную полезной ширине карты, что обеспечивает полное их
использование и работу с Кь=1. Коэффициент использования ско-
рости показывает отношение фактической скорости машины к пас-
портной:
Фактическая скорость машины Оф обычно бывает ниже паспорт-
ной уп ввиду наличия на пути неровностей, пробуксовывания колес
и гусениц, искривления пути. Коэффициент использования циклово-
го времени показывает отношение длины рабочего хода машины к
общей длине хода (рис. 13.4):
I_______ I
д 1 + Ь — 2г + 3,14г / + &+1,14г ’
где I — длина рабочего хода вдоль карты, м; b — поперечное рас-
стояние между рабочими проходами, равное ширине одной или
двух карт, м; г — радиус поворота машины, м.
Коэффициент использования рабочего времени учитывает поте-
ри его за смену на движение к месту работы и обратно, переезды
на соседние поля, технические осмотры машины, личные надобно-
148
сти машиниста, которые принимаются по нормам для каждой ма-
шины. Производительность серийных машин не рассчитывается,
а берется по нормам. Например, производительность машины
УМПФ-7
5 = 0,1-3,2-7,8-1-0,9 • 0,81 -0,81 = 1,5 га/ч в. р.
Рис. 13.4. Схема движения машин по полям
Производительность перевалочных машин, работающих на пе-
ременных скоростях, изменяющихся в зависимости от площади
поперечного сечения валка, определяется по формуле
0,2Ып/Ст
21 I 1 1 ,1
ДТ- ( Н-------Ь • • • +
Kv \ «2 vn
га/ч в. р.,
где 0,2 — переводной коэффициент, учитывающий также уборку
валков в штабель с обеих сторон; b — ширина полосы, валкуемой
в один валок, м; I — длина валка, км; п — количество валков,
убираемых в штабель с каждой стороны; Кт — коэффициент исполь-
зования рабочего времени, принимаемый по нормам равным 0,73;
K.v—коэффициент использования скорости, принимаемый по нор-
мам в размере 0,9; vv v2, .. . , vn — рабочие скорости машины ФПУ
при перевалке валков, км/ч; 2/ — продолжительность кантовок
машины между валками и переезда к следующему штабелю, установ-
ленная нормами в размере 0,1 ч на каждые четыре валка, убирае-
мые в штабель.
Из формулы следует, что производительность перевалочной
машины находится делением рабочей площади технологической
площадки на продолжительность ее уборки, т. е.
149
S = ~п~ га/ч в. р.,
где Ат.п—рабочая площадь технологической площадки, га; Т —
продолжительность уборки технологической площадки, ч; *т —
коэффициент использования рабочего времени.
Скорости движения машины ФПУ при уборке валков определя-
ются по формуле
= _25.00*з. м/
^ПШ £ и ’
/ пт
где 2500 — производительность машины ФПУ-2, м3/ч ч. р.; Кз— ко-
эффициент загрузки рабочего аппарата, равный 0,8; fnm— площадь
поперечного сечения валка (п — порядковый номер валка, т — ко-
личество циклов между уборками), м2.
Величина К3 принята с учетом средней фактической производи-
тельности машин ФПУ-2 на торфопредприятиях [17]. Расчетные ско-
рости уточняются по паспортным скоростям машины ФПУ-2 и при-
нимаются ближайшие меньшие.
Площадь поперечного сечения первого (дальнего от штабеля)
валка определяется по формуле
f _«н_м2
т 10 000у
где b — ширина полосы, валкуемой в валок, м; q — цикловой сбор
торфа, т/га; т — количество циклов между уборками; Ка — коэф-
фициент неравномерности циклового сбора, равный 1,2; у — насып-
ная плотность фрезерного торфа, по таблицам Л. С. Апта, при
условной расчетной влажности, т/м3.
Площадь поперечного сечения остальных валков находится
умножением площади сечения первого на порядковый номер соот-
ветствующего валка.
Пример. Рассчитать производительность ФПУ-2 при уборке
12 валков в штабель на низинной залежи, если цикловой сбор
^ = 20 т/га, насыпная плотность торфа у=0,26 т/м3, убирается каж-
дый цикл. Значения коэффициентов принять по нормам.
Сначала определяем площадь поперечного сечения первого
валка:
г _ ЬдптКз __ 19-20-1 -1-1,2 _ q 17м2
1 10 000у 10 000-0,26
Затем определяем расчетную скорость движения машины ФПУ-2
при уборке первого валка:
2500К3 2500-0,8 ., опп ,
V. ~ -------2- =-----— = 11 800 м/ч.
fi 0,17
Находим расчетные скорости машины при уборке остальных
валков делением щ на порядковый номер валка и корректируем их
по паспортным скоростям ФПУ-2, принимая ближайшие меньшие
рабочие скорости.
150
Порядковый номер валка 1 2 3 4 5 6
Расчетная скорость, км/ч 11,8 5,9 3,94 2,95 2,36 1,97
Рабочая скорость, км/ч 6,55 5,3 3,87 2,9 2,37 1,91
Величина 1/о 0,153 0,189 0,258 0,345 0,422 0,524
Вычислим производительность машины:
0,2ЫпКг
21 / 1 1 1 "Т 1 Г
I + + + + +
Kv \»1 «2 И3 ' Vl «5 »в
О,2-19-0,46-6-0,73 _
~ 2-0,46 —
——(0,153 + 0,189+ 0,258 + 0,345 + 0,422 + 0,524)+0,3
_ 10,5 Q 73 _ £га/ч в
2,23
Из приведенного расчета производительности видно, что маши-
на ФПУ-2 не полностью загружается при уборке первого валка вви-
ду недостаточного его сечения. Переход на уборку двухцикловых
валков повышает производительность машины примерно на
10-15%.
13.5. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ТОРФОДОБЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
Расчет необходимого количества торфодобывающих машин
производится по формуле
где F — рабочая площадь, га; п — охват операцией за цикл, со-
гласно принятой технологии (при уборке перевалочными машинами
двухцикловых валков п = 0,5, на ворошении при однодневном цикле
п=\, двухдневном — 3, на всех остальных операциях п=1); Т—
продолжительность цикла, дн.; S — производительность машины,
га/ч в. р.; t — продолжительность работы машины, ч/сутки.
Продолжительность работы машин на добыче фрезерного
торфа за сутки
Операции Продолжительность работы, ч
Уборка 16
Фрезерование 16
Ворошение 8
Валкование 12
Штабелировка 16
При уборке перевалочными машинами фрезерование, совме-
щенное с валкованием, продолжается 12 ч, как валкование.
151
Пример. Определить необходимое количество уборочных ма-
шин УМПФ-7 на участок площадью 300 га.
Fn 300-1 с
N —- -----=----------as 6 шт.
TSt 2-1,5-16
Расчетное количество уборочных машин обычно не получается
целым и округляется до ближайшего меньшего целого числа. По
округленному их количеству уточняется рабочая площадь, проект-
ная мощность предприятия и срок стабильной работы по следую-
щим формулам:
рабочая площадь полей
г- NTSt
F —---------га;
п
проектная мощность предприятия
Р = FQ т;
срок стабильной работы
По уточненной рабочей площади находится площадь полей
брутто по формуле
Z7 F
F“=Tra’
где F — рабочая площадь, га; 0 — коэффициент использования
площади КИП.
Расчет необходимого количества остальных машин, входящих
в комплект, производится на уточненную рабочую площадь, с ок-
Т а б л. 13.2. Расчет потребности машин на участок площадью 288 га
Операции Суточ- ный объем работ, га Тип машин Норма выра- ботки, га/ч в.р. Коли- чество часов работы за сут- ки Производи- тельность машины за сутки, га Потребность в машинах, шт.
по расчету с ок- ругле- нием
Комплект УМПФ-7
Уборка 144 УМПФ-7 1,5 16 24 6 6
Фрезерование 144 БФ-9,5 4,43 16 71 2 2
Ворошение 144X3 ВФ-19 13 8 104 4,2 5
Валкование 144 ВУФ-2 7,3 12 87,5 1,6 2
Штабелировка 144 ОФ-8 4,56 16 73 2 2
Комплект БПФ-4,8
Уборка и фрезерование 288 БПФ-4,8 2 16 32 9 9
Ворошение 288 ВФ-19 13 8 104 2,8 3
Штабелировка 288 ОФ-8 6,55 16 105 2,7 3
152
руглением до целого числа в большую сторону для создания необ-
ходимого резерва (не менее одной машины каждого типа на
комплект).
В табл. 13.2 приведен примерный расчет потребности машин на
участок площадью 288 га при двухдневном (комплект УМПФ-7) и
однодневном (комплект БПФ-4,8) циклах.
Для более удобного управления, контроля и обслуживания
работа торфодобывающих машин ведется колоннами, комплекто-
вание которых производится по уборочным машинам. В одну колон-
ну объединяется до восьми бункерных уборочных (УМПФ, БПФ)
или до двух перевалочных машин. Остальные (комплектующее
оборудование) даются соответственно их производительности и ко-
личеству уборочных машин в колонне.
13.6. ЦИКЛОВЫЕ ГРАФИКИ ДОБЫЧИ ТОРФА
Цикловые графики добычи фрезерного торфа наглядно изобра-
жают порядок выполнения технологического процесса на произ-
водственном участке, очередность и время проведения операций,
работы машин и обработки полей. Они способствуют более грамот-
ному, научно обоснованному ведению технологического процесса,
лучшему использованию метеорологических условий, более полной
загрузке оборудования, облегчают оперативный контроль работы
участка по объему выполненных работ и состоянию торфа на любой
момент времени. Графики позволяют оперативно руководить произ-
водством, своевременно перестраивать работу с учетом погоды и
состояния полей, повышать сборы торфа с 1 га, снижать трудоем-
кость добычи и себестоимость торфа.
Типовые цикловые графики составляются по нормативной тех-
нологии, нормам выработки и продолжительности работы машин за
1 сутки н^ двухдневный цикл при механической уборке комплекта-
ми УМПФ и ФПУ и однодневный — при пневмоуборке или пневмо-
валковании. При наступлении длительных периодов устойчивой
сухой погоды переходят на работу по сокращенному циклу и увели-
чение ежедневной площади уборки.
Цикловые графики строятся по наиболее целесообразному вре-
мени выполнения операций в течение суток, выработанному прак-
тикой, исходя из максимального использования часов сушки, умень-
шения ночного увлажнения и его влияния на влажность убранного
торфа.
В случае опережения уборки фрезерованием количество фрезе-
ров уменьшается или применяются менее производительные, пре-
дусматриваются перерывы между сменами их работы.
При двухдневном цикле в первую очередь производится 3-е во-
рошение полей, подлежащих в этот день уборке, чтобы обеспечить
досушку и валкование. Затем производится 1-е и 2-е ворошение вто-
рой половины площади. Валкование намечается через 3 ч после
3-го ворошения. Форма расчета и образцы графиков приведены на
рис. 13.5, 13.6, 13.7,.
153
I. Производственно-технические показатели '__________________П. Расчет графика работы машины
Наименование Единицы измере- ния количе- ство
Рабочая площадь га F
Продолжительность цикла дн. 2
Коэффициент использо- вания плошали -
Площадь карты нетто га f
Операции Ситоч- ный объем, га Тип норма вырабо- тки,,, га/чо.р. Коли- чество машин, шт. Произво- дитель- ность колонны, га/ч е.р. продол- житель- ность работы, в График выполнения операции
трак- тора ма- шины
от до
Уборка 0.5F ДТ-75 УМПФ 16 14 6
Фрезерование Ц5Р — Н — ВФ —II 14,5 6,5
Ворошение 1,5 F — н — ВФ 8 8 16
Валкование 0,5F —н ВУФ 12 11 23
Штабелировка 0,5F — ОФ 16 16 8
Рис. 13.5. Цикловой график работы комплекта машин УМПФ
I. Производственно -технические показатели
Наименование Единицы измере- ния Количе- ство
Рабочая площадь га F
Продолжительность цикла дн. 1
Knn^S,aBtuHm использования
Площадь карты нетто га f
Л. Расчет графика работы машин
Операции Суточ- тыи объем, га тип Норма вырабо- тки^ га/чор. Количе- ство машин, шт. Произ&о аителы ность колоты, га/чв.о. продол- житель ность работы, „ График выполнения операции
трак- тора ЛМ~
от до
Уборка и фрезе- рование F - 5ПФ 16 в 26
Ворошение F ДТ-75 ВФ 8 в 16
Штабелировка F - ОФ 16 16 в
Чч- I о. F 1 1 1 1 1 1 1 • 1 > 1 у 1 1 1 1 1 1
L 1 X 1
Номера карт площадь, га Нараста- ющая пло- щадь, га 2 4 6 в 10 12 14 16 18 20 22 24
Часы суток
Условные обозначения; ———Фрезерование ---—1-е ворошение——Уборка —х—Штабелировка
Рис. 13.6. Цикловой график работы комплекта пневмокомбайнов БПФ
I. Производственно -технические показатели П. Расчет графика радо ты машин
ся
К
е
ч
с
S
о
ь;
3
о
Ю-
03
bi
s
сЗ
S
156
Время выполнения операций торфа, по добыче фрезерного ч Комплекты машин:
Операции УМПФ
ФПУ Начало Конец БПФ
Начало Конец Начало Конец
Уборка 14 6 14 6 8 24
Фрезерование 14,5 6,5 11 23 8 24
Ворошение 8 , 16 8 16 8 16
Валкование 11 23 11 23 — ——.
Штабелировка 16 8 — — 16 8
При пневмоуборке ворошение начинается с такой карты, чтобы
разрывы между ним и уборкой, от уборки (фрезерования) до воро-
шения в часы сушки были одинаковыми. Для этого делят время во-
рошения пополам и из середины (12 ч) восставляют перпендикуляр
до пересечения с линией уборки; через точку пересечения проводят
линию, параллельную оси времени от начала до конца ворошения.
Она показывает искомую карту начала ворошения.
Цикловой график работы комплекта перевалочных машин
строится по двухдневному циклу. Валкование совмещается с фре-
зерованием и проводится с 11 ч. Ворошение проводится, как обыч-
но, с 8 до 16 ч; уборка начинается в 14 ч.
13.7. РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ СРАБОТКИ ЗАЛЕЖИ ЗА СЕЗОН
При добыче фрезерного торфа рабочая фрезеруемая площадь
карт срабатывается. Но при подготовке и ремонте полей на нее
перемещается грунт из картовых и валовых каналов, срезаемых
бровок и подштабельных полос. Кроме того, на картах остаются и
разравниваются потери торфа при хранении в виде намокшего слоя,
снимаемого с поверхности штабелей перед их вывозкой. Уменьшает
толщину сработки и резервная площадь полей. Фрезеруется и сра-
батывается осушенная залежь при эксплуатационной влажности.
Величина сработки залежи за сезон учитывается при расчете углуб-
ления осушительной сети для обеспечения заданной нормы осу-
шения.
Толщина сработки залежи эксплуатационной влажности за се-
зон определяется по формуле
гт й/гаКпРпх ..
п„ ------------м,
Ппн
где h — глубина фрезерования, м; п —• количество циклов за сезон;
а — коэффициент сбора; Ка — коэффициент увеличения количества
циклов на профилированных полях при механической уборке, рав-
ный 1,1; Р — коэффициент использования площади полей КИП;
т]х — коэффициент, учитывающий потери торфа при хранении, рав-
,, 100 — а , п/ , ,
ныи---------; а — потери торфа при хранении, %; 1]пн •—коэффи-
157
„ „ 100 — a
циент, учитывающим пнистость залежи, равный———; а— пнис-
тость залежи, %.
Пример. Определить толщину сработки залежи за сезон, если
/i = 0,011 м, п = 25, а=0,7, 1,1, Р = 0,775, потери при хранении со-
ставляют 7%, пнистость залежи — 0,7%.
„ _ 0,011-25-0,7-1,1-0,775-0,93 П1С
Толщина сработки залежи за сезон может быть определена и
при естественной влажности:
/7 _ QPOx м
0 м$
РЛпн
где Q — сезонный сбор, т/га; р — выход торфа условной влажности
из залежи естественной влажности, т/м3.
Средняя площадь ежегодной прирезки полей (брутто) для
компенсации выбывающей определяется по формуле
г — ^выр ~ f6р га
' п — 2 ’
где Рвыр — площадь месторождения в границах выработки (за вы-
четом потерь на окрайки), га; РбР — рабочая площадь брутто, га;
п — срок стабильной работы, лет; 2 — срок работы до начала при- •
резки полей, лет.
13.8. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЕРСОНАЛА
Производственный персонал занят непосредственно на участке,
который может быть организован при программе добычи более
75 тыс. т в год [45]. Он включает инженерно-технических работни-
ков, основных производственных рабочих и вспомогательный пер-
сонал. В состав ИТР участка входят: начальник участка, механик
и мастера по добыче торфа, его учету и ремонту полей. Состав основ-
ных производственных рабочих определяется по количеству машин
и сменности их работы. Для работы на фрезере требуется два
машиниста, на ворошилке — один, на валкователе, уборочной и
штабелировочной машинах — по два человека. На две убороч-
ные машины необходим один слесарь, на участок — один элек-
трик.
Вспомогательный персонал рассчитывается на участок и объем
работ: два кладовщика склада горючего — на участок; один рабо-
чий по учету торфа на две бункерные и пять на две перевалочные
машины; рабочие по ремонту полей—по расчету; один сторож на
участок.
158
13.9. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТЕЙ В ГОРЮЧЕМ, СМАЗОЧНЫХ
И ОБТИРОЧНЫХ МАТЕРИАЛАХ
Расчет потребностей в горючем на добычу торфа производится
по развернутой площади, обрабатываемой при каждой операции, и
нормам его расхода на 1 га:
Ра = кг,
где Fv— развернутая площадь, га; q— норма горючего, кг/га.
Объем работ по каждой операции за сезон — развернутая пло-
щадь определяется по формуле
Рр=Рл/Со^п.р га,
где F—рабочая площадь, га; п — количество циклов за сезон с
учетом профилирования полей; Ко — коэффициент охвата опера-
цией за цикл; Кп.р— коэффициент охвата повторными работами
после осадков для возобновления цикла.
Коэффициенты охвата повторными работами
Комплекты машин
Операции УМПФ ФПУ БПФ
% Кп.р % Кп.р % Кп.р
Фрезерование 30 1,3 30 1,3 10 1,1
Ворошение 15 1,15 15 1,15 20 1,2
Валкование 10 1,1 — — — —
Повторные работы учитываются только при расчете потребнос-
тей в горючем и заработной плате машинистов.
Норма расхода горючего на 1 га для каждой операции
Ж ,
q =-----кг/га,
4 S
где а — удельный расход топлива двигателем (приложение 6),
кг/э. л. с.-ч; N — мощность двигателя, л. с.; К — коэффициент за-
грузки двигателя, равный примерно 0,7; S — производительность
машины, га/ч в. р.
Расход горючего на подготовку и ремонт полей производится
по количеству машино-смен работы каждого типа машин (мощнос-
ти двигателя) и нормам расхода топлива на 1 машино-смену:
Рр.п—^S^qM.-c кг,
где п — количество машино-смен; qM.-o— норма горючего на 1 ма-
шино-смену, кт.
Необходимое количество машино-смен определяется по объему
работ и норме выработки на 1 машино-смену по каждой операции,
а затем суммируется по типам двигателей.
159
Норма расхода топлива на 1 машино-смену определяется по
формуле
?м.с = 7°-^ кг/смену.
Потребности в бензине для пуска двигателей, смазке и обтирке
определяются по общей потребности в дизельном топливе и удель-
ным нормам расхода. Удельные нормы расхода бензина, смазки и
обтирки в процентах от расхода дизельного топлива следующие:
бензин—1%; автол — 0,3; солидол—1; нигрол—1,8; дизельное
масло — 5,4; обтирка — 0,55%.
13.10. ПАСПОРТИЗАЦИЯ ТОРФЯНОЙ ЗАЛЕЖИ
Торфяная залежь неоднородна по глубине и площади место-
рождения, что изменяет условия добычи торфа по мере ее сработ-
ки. Для определения качества залежи на очередной год добычи
производится ее паспортизация [19]. На участках добычи фрезерно-
го и кускового торфа послойно-поверхностным способом с глуби-
ной залежи более 1,7 м она производится один раз в два года, а
при глубине залежи менее 1,7 м и использовании торфа на бри-
кетирование — ежегодно.
При паспортизации производится отбор проб торфа, определе-
ние пнистости залежи, зондирование ее на участках, выбывающих
из эксплуатации в текущем сезоне, и составление паспорта. Пробы
торфа отбираются на 4 га площади брутто при глубине залежи бо-
лее 1,7 м или на 2 га при меньшей глубине и наличии зазоленных
прослоек. Пункты отбора проб намечаются по оси карт с чередова-
нием на V-ь ’А, 3Д по длине. Пробы берутся буром или лопатой на
глубину сработки залежи за два или один сезон массой не менее
0,3 кг. Отобранные пробы анализируются: на ботанический состав
и степень разложения — 75% макроскопическим и 25% микроско-
пическим методами; на зольность и влажность — все пробы; на
теплоту сгорания топливного торфа — по сборной пробе с однород-
ного участка; на содержание железа и кальция в торфе для ком-
постов — по сборной пробе с однородного участка; на кислотность
торфа для компостов — по отдельной пробе на 16—20 га однотипно-
го участка. На площадях с зольностью более 15% отбираются до-
полнительные пробы из расчета две пробы на 1 га при зольности
15—20% и четыре пробы на 1 га при зольности более 20%. Резуль-
таты анализа проб заносятся в ведомость.
Определение пнистости залежи производится по однородным
участкам зондировкой пробных площадок в 100 точках, располо-
женных в два ряда через 1 м. Зондировка производится на глубину
0,5 м. Количество попаданий бура на пни делится на глубину зонди-
ровки и выражается в процентах от числа точек. Пнистость залежи
определяется по номограмме (метод МТИ) или графику М. И. Пав-
лова. Зондировка залежи производится на участках, которые выбы-
вают из эксплуатации в текущем сезоне, по сетке 20X20 м.
По результатам исследований составляется паспорт участка
160
Главный, инженер торсропредприятия.
Руководитель оропекторокоро пункта
6 В, А. Никифоров
в масштабе 1 : 5000 (рис. 13.8). На нем в каждом пункте отбора
проб условными обозначениями изображается вид торфа с указа-
нием его степени разложения и зольности; наносятся границы участ-
ков по типам залежи. Забракованные участки отмечаются условной
штриховкой.
В паспорте приводят экспликацию, на которой указывают номер
участка (поля), тип торфа, средние степень разложения, зольность
и амплитуды их колебаний, пнистость, теплоту сгорания Qg, кате-
горию по склонности к самовозгоранию, кислотность pH, содержа-
ние кальция и железа (торф для компостов).
К паспорту прилагаются: схема торфопредприятия с нанесени-
ем участков, непригодных к эксплуатации, ведомости анализов проб
торфа, его запасов на выбывающей из эксплуатации площади, раз-
меры участка по полям брутто с указанием потерь рабочей площа-
ди; схема зондировки с указанием средней глубины; акты на исклю-
чение из эксплуатации площадей, непригодных для добычи торфа,
и об отнесении полей по склонности к самовозгоранию к соответст-
вующей категории.
Паспорт подписывается главным инженером торфяного пред-
приятия и начальником инспекции Гикторфа (Торффонда). Все ма-
териалы составляются в четырех экземплярах — для представле-
ния торфопредприятию, инспекции, объединению, областной ин-
спекции.
13.11. НАУЧНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА
НА ТОРФЯНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
В современных условиях научная организация труда основы-
вается на достижениях науки и передового опыта, систематически
внедряемых в производство, обеспечивает наиболее эффективное
использование техники, повышение производительности труда, со-
храняет здоровье человека и превращает труд в первую жизненную
необходимость [55].
Основными общими направлениями научной организации тру-
да являются: разделение и кооперация труда; улучшение организа-
ции и обслуживания рабочих мест; создание благоприятных усло-
вий труда; улучшение использования рабочих кадров и повышение
их квалификации; изучение и распространение передовых приемов
и методов труда; улучшение охраны труда и повышение техники
безопасности; совершенствование нормирования труда; совершен-
ствование форм и систем стимулирования труда; развитие творче-
ской активности трудящихся, организация социалистического сорев-
нования, укрепление трудовой дисциплины.
Примерами научной организации труда на торфопредприятиях
является использование машинистов торфодобывающих машин в
неуборочные дни на ремонте и подготовке полей, а во внесезонное
время — на ремонте оборудования, вывозке торфа, коммунальном
обслуживании; разработка планов-графиков использования рабо-
чих в течение года, организация курсов повышения их квалифика-
162
ции и изучения смежных профессий; изучение использования рабо-
чего времени и устранение непроизводительных его затрат, простоев
рабочих и оборудования; совершенствование форм и повышение эф-
фективности оплаты и материального поощрения труда, увязка их
с особенностями его организации, содержания и показателей.
Для руководства всеми работами по научной организации тру-
да (НОТ) на предприятии, составления общих планов и рассмот-
рения итогов их выполнения создаются общезаводские советы под
председательством главного инженера или директора из специалис-
тов разных профессий, высококвалифицированных рабочих и слу-
жащих, экономистов, медиков, представителей профсоюзных коми-
тетов. В цехах и на участках создаются творческие бригады под
руководством начальника цеха или старшего мастера с привлечени-
ем мастеров, рабочих разных профессий и представителей цехово-
го комитета профсоюза. Они изучают состояние организации труда
непосредственно на рабочих местах, анализируют его, составляют
цеховые (участковые) планы НОТ и осуществляют их исполнение.
При изучении выявляются участки и рабочие места с наибольшим
применением ручного труда, тяжелыми условиями работы; места
производства, сдерживающие выпуск продукции, нарушающие ра-
боту других смежных с ними звеньев; с большими простоями; не-
выполнением норм, нарушениями трудовой дисциплины, для кото-
рых разрабатываются и осуществляются необходимые мероприятия
по улучшению организации труда и подъему их до уровня передо-
вых звеньев производства.
При разработке планов НОТ уделяется внимание улучшению
санитарно-гигиенических условий, уменьшению шума и вибраций,
освещению, вентиляции, чистоте рабочего места, технике безопас-
ности. Рассчитывается экономическая эффективность мероприятий:
условная и текущая (реальная) экономия, затраты на внедрение,
мероприятий, срок окупаемости.
Разработанные мероприятия по цехам и участкам объединяют-
ся в общий план НОТ по предприятию с разбивкой по направлени-
ям и срокам выполнения. Планы подвергаются широкому, всесто-
роннему обсуждению и рассмотрению на технико-экономическом
совете, после чего утверждаются руководством предприятия. В со-
ответствии с утвержденным планом НОТ даются задания исполни-
телям с указанием содержания мероприятий, сроков внедрения,
источников финансирования и порядка приемки работ. Цеха и
участки периодически в установленные сроки составляют отчеты о
ходе разработки и внедрении мероприятий по планам НОТ. Меро-
приятия ежемесячно планируются цехам и участкам в нарядах-
заказах.
6*
Глава 14. УЧЕТ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
14.1. ВИДЫ УЧЕТА
Учет фрезерного торфа связан с рядом трудностей ввиду боль-
ших рабочих площадей разработок, изменчивости качества торфа
по мере сработки залежи, краткости и большого числа циклов,
сложной формы штабелей, затрудняющей их обмер. Трудоемкость
учета фрезерного торфа весьма велика и составляет до 12% техно-
логической трудоемкости его добычи. На учет 1000 т торфа затра-
чивается до 3 чел.-дн.
Учет фрезерного торфа производится строго по инструкции.
Всего имеется три вида учета: текущий (предварительный), конт-
рольный и инвентаризационный (окончательный) £18, 20]. При те-
кущем учете устанавливается количество и качество убранного
торфа за каждый день по отдельным штабелям, уборочным маши-
нам и участку. Результаты его ежемесячно проверяются контроль-
ным учетом. Инвентаризация проводится по окончании сезона для
определения остатков торфа на полях и вычисления общего его ко-
личества, добытого за сезон. Учетный персонал специально обу-
чается, измерительные инструменты, весы, инвентарь, применяемые
на учете, проверяются и содержатся в полной исправности, о чем
составляется специальный акт, прилагаемый к инвентаризации.
Влажность и зольность торфа вычисляются с точностью до 0,1%.
До начала сезона определяется полезная площадь карт путем
двойного измерения длины и ширины их между краями валовых и
картовых каналов и исключения потерь площади, не обрабатывае-
мой машинами, в виде бровок, неубираемой части подштабельных
и кантовочных полос, водоемов, участков под железными дорогами,
электролиниями и другими сооружениями, а также сработанных и
зазоленных участков, исключенных из эксплуатации. Устанавлива-
ются места расположения штабелей, и против каждого по валовому
каналу ставятся трафаретки с указанием номеров поля, штабеля,
карт, убираемых в него, и их рабочей площади.
14.2. ТЕКУЩИЙ УЧЕТ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
ПРИ УБОРКЕ БУНКЕРНЫМИ МАШИНАМИ
Текущий учет фрезерного торфа при уборке бункерными ма-
шинами основан на определении количества валков, убранных в
каждый штабель, объема учетного валка (бункера), средней на-
сыпной плотности торфа и средней массы валка, по которым вычис-
ляется количество и качество торфа, убранного в штабель каждой
машиной и всего по участку. Распределение общего количества
валков, убранных за смену, производится по данным машинистов.
Убранная площадь принимается после проверки на месте по журна-
лу учета. Учетные валки назначаются на каждый цикл по одному
на 40-метровой карте и меняются по циклам с расчетом перекры-
тия за сезон всей ширины карты.
164
Определение объема учетного валка в настоящее время произ-
водится путем измерения объема выгруженного торфа или с по-
мощью автоматических устройств, установленных на уборочной ма-
шине. При измерении объема вручную убранный учетный валок
торфа выгружают на подштабельную полосу и придают ему пра-
вильную форму штабеля. Затем измеряют его длину по низу с двух
сторон и по верху, высоту по концам конька и ширину по концам
основания. Объем штабеля вычисляют как половину произведения
средних значений длины, ширины и высоты:
у= ZcpMcp м3
2
Насыпная плотность торфа определяется один раз на 4—5 цик-
лов по каждому штабелю в отдельности, на участках первого года
добычи — один раз на каждые 2—3 цикла. Определение произво-
дится взвешиванием 10 мерных ящиков емкостью 0,1 м3, наполнен-
ных торфом до краев без утрамбовки и встряхивания в 10 разных
точках, равномерно по длине навала. После взвешивания из каж-
дого ящика отбираются порции торфа массой не менее 0,1 кг из трех
зон по глубине для пробы на влажность. По массе 10 ящиков торфа
и его натуральной (из навала) влажности определяется насыпная
плотность при условной влажности по формуле выхода.
Умножая объем учетного валка на насыпную плотность торфа,
находят массу валка. Количество торфа, убранного в штабель, на-
ходится умножением средней его массы в бункере (из двух конт-
рольных валков, убираемых в штабель) на количество убранных
валков. Деля массу собранного торфа на убранную площадь, на-
ходят фактический цикловой сбор. При автоматическом определе-
нии объема торфа в бункере уборочные машины УМПФ и БПФ обо-
рудуются специальными автоматическими устройствами для теку-
щего учета.
14.3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕКУЩЕГО УЧЕТА ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
Автоматические учетные устройства впервые появились на тор-
фопредприятии «Назия» и в Шатурском торфотресте в начале пяти-
десятых годов. Наибольшее распространение получили автоматиче-
ские устройства УМ7-1, разработанные ВНИИТП в 1965 г. и серий-
но выпускаемые с 1968 г. [12].
Устройство УМ7-1 (рис. 14.1) служит для учета торфа, убира-
емого машинами УМПФ-7, Оно состоит из трубчатой металлической
стойки 1, устанавливаемой в бункере машины, с закрепленными на
ней 15 датчиками 2, счетно-сигнального щитка 3, конечного выклю-
чателя 4, предохранителя, штепсельных разъемов 6 и соединитель-
ных проводов 5.
Датчик (рис. 14.2) состоит из капронового корпуса 1 с вмонти-
рованным в него конденсатором 2, микропереключателем 3, дио-
дом 5, резистором 4, из диафрагмы 6, резиновой крышки и капроно-
вой 7, крепящейся к корпусу винтами. Внутренняя полость каждого
165
датчика соединена с полостью стойки для устранения подъема дав-
ления воздуха при теплой погоде. В верхней части стоек установ-
лены воздушные фильтры. В счетно-сигнальном щитке с двумя
импульсными счетчиками установлено реле с добавочными сопро-
тивлениями, диоды выпрямительного моста, конденсатор, сопротив-
ления и сигнальная лампа. Конечный выключатель связан с тягой
включения муфты транспортера. Один счетчик регистрирует коли-
Рис. 14.1. Схема автоматического учетного устройства УМ7-1
машины УМПФ-7
чество выгрузок (каждый его отсчет соответствует выгрузке 3 м3
торфа), второй — количество выгруженного торфа сверх 3 м3.
Учет производится при выгрузке торфа из бункера машины.
Питание устройства осуществляется от генератора напряжением
12 В, расположенного на тракторе. Принцип действия УК-1 анало-
гичен действию устройства УМ7-1.
Количество торфа, убранного машиной УМПФ-7, определяется
по формуле
Q = З/Тл -|- П2 м3,
где Пх н П2-— разности показаний первого и второго счетчиков.
166
Точность учета торфа автоматическими устройствами достаточ-
на для практического их применения. Отклонение данных автома-
тического учета от результатов обмера объема выгруженного торфа
не превышает 2%.
14,4. ТЕКУЩИЙ УЧЕТ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
ПРИ УБОРКЕ ПЕРЕВАЛОЧНЫМИ МАШИНАМИ
Текущий учет при уборке перевалочными машинами основан
на определении объема последнего валка перед перевалкой его
в штабель, влажности и насыпной плотности торфа.
Объем торфа, убранного в штабель, определяется как разность
объемов валка и остатков торфа после его перевалки. Объем по-
следнего (учетного) валка определяется по длине и среднему попе-
речному сечению, которое измеряется в 20 точках равномерно по
длине металлической штангой с делениями через 1 см, диаметром
16 мм, длиной 2,6 м, с заостренным концом до диаметра 8 мм на
длине 15 мм. Штанга пропускается сквозь валок на высоте 5—6 см
от поверхности залежи до выхода конца на другой стороне, а затем
погружается вертикально в конек валка до упора в залежь. Из 20
измерений вычисляются средние.
Среднее поперечное сечение валка определяется как половина
произведения средней ширины по низу и средней высоты.
167
После перевалки валка в штабель на его месте закладываются
три контрольные площадки длиной по 15 и шириной 2 м для опреде-
ления потерь при уборке. На контрольных площадках все остатки
торфа собираются движками в валки, из которых наполняется
ящик объемом 0,1 м3. Потери торфа fa определяются делением его
объема на длину контрольного валка:
fn — м3/пог. м.
Объем торфа, убранного в штабель, определяется по формуле
V = (f0-fn)/M3,
где fc — среднее сечение валка, м2; I — длина валка, равная 460 м.
Для определения влажности и зольности торфа в валке в каж-
дой точке замера отбираются порции торфа по 0,5 л в пробоотбороч-
ный сосуд, из которого после тщательного перемешивания берется
лабораторная проба массой 1 кг (3—4 л).
Насыпная плотность фрезерного торфа определяется из послед-
него валка, сразу после его образования, путем взвешивания
10 ящиков по 0,1 м3, наполняемых из разных точек по длине валка,
с отбором проб на влажность. По массе 10 ящиков торфа и его на-
туральной влажности определяется насыпная плотность торфа при
условной влажности.
14.5. КОНТРОЛЬНЫЙ УЧЕТ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
Контрольный учет служит для проверки результатов текущего '
учета по фактическому наличию торфа в штабелях и сверки данных
о вывозке его с наличием по текущему учету. Контрольный учет на-
личия торфа в штабелях производится один раз в месяц 1 июня,
июля и августа и приурочивается к перерывам добычи по метеоро-
логическим условиям. Ведется он по правилам инвентаризации с
охватом 25% штабелей на каждом поле. Текущий учет считается
правильным, если результаты контрольного учета расходятся с ним
не более чем на ±5% на 1 июня и июля, ±3% на 1 августа.
Если наличие торфа в штабелях по данным контрольного учета
разойдется с данными текущего больше допустимых пределов, конт-
ролю подвергаются все штабели и количество торфа принимается
по результатам проверки, с исправлением итоговых данных теку-
щего учета, а на участке намечаются меры по устранению недо-
пустимых расхождений к следующей проверке.
14.6. ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
При проведении инвентаризации устанавливается количество
имеющихся на полях штабелей, производится их замер и вычисле-
ние объема, определяется средняя плотность, влажность и золь-
ность торфа в штабелях и общее его количество (остатки) на полях.
Количество торфа в штабелях с очагами самовозгорания (горящих)
168
или с полукоксом принимается по данным текущего учета без про-
верки, а в изолированных штабелях прошлых лет — по данным
предыдущей инвентаризации. Торф, не вошедший в валовую выра-
ботку готового торфа при прошлой инвентаризации, но доведенный
рассушкой до товарного состояния, включается в валовую выработ-
ку текущего года.
Рис. 14.4. Схема пробоот-
борника
Рис. 14.3. Схема измерения размеров по-
перечного сечения штабеля
Инвентаризация производится с 1 сентября по 10 октября. При
обмере штабелей измеряется их длина по низу с двух сторон и по
коньку и вычисляется средняя длина.
т _ h + h + (к
lcp — -----3---- м>
где Zi, 12, 1К — длины штабеля по основанию и коньку, м.
Размеры поперечных сечений измеряются через каждые 15 м по
длине штабеля, убранного бункерными машинами, и через 50 м при
уборке перевалочными машинами, причем замеряется ширина по
низу, верху (при трапециевидной форме) и длина откосов (пери-
метр). Для этого вдоль штабеля вблизи от основания с обеих сто-
рон разбиваются две параллельные визирные линии с пикетами че-
рез 15 или 50 м в зависимости от схемы уборки (рис. 14.3). На каж-
дом пикете в пределах длины по коньку измеряются расстояния от
визирных линий до основания штабеля и вычитаются из расстояния
между визирными линиями. Разность дает ширину штабеля по
основанию:
В — Во — (/oi + А>г) м>
где Во — расстояние между визирными линиями, м; /01 и 1о2— за-
меры от визирных линий до основания штабеля.
169
Затем измеряется рулеткой длина откосов штабеля lt и 12 на
каждом пикете.
Площадь поперечного сечения треугольной формы вычисляет-
ся на каждом пикете по формуле
f = Vp(P — к) (Р — h) (Р — В) м2,
где р — полупериметр, равный -А+А+А .
Рис, 14.5, Схема отбора порций из стенки
полутраншеи
При трапециевидной форме штабеля площадь поперечного се-
чения
f = (p-b-l2)(p-B) м2,
и R "I- b -4- li -4-
где р — полупериметр, равный —!---2- м.
Средняя площадь поперечного сечения и объем штабеля
f — + 2^г + • • • + 2fn~i + fn м2. у _ f т
/ср — 2(л—1) М ’ V ~ 'CpLcp
где п — количество сечений.
Плотность, влажность и зольность торфа в штабелях опреде-
ляются по пробам, отбираемым пробоотборником (рис. 14.4) ем-
костью 1 л по сетке 0,75x0,75 м из стенки полутраншеи, прорыва-
емой в штабеле. Первый ряд проб берется в 0,25 м от подошвы и
оси штабеля (рис. 14.5). Полутраншеи роются краном или экска-
ватором по одной на пару штабелей при уборке бункерными маши-
нами или по две в каждом штабеле, насыпанном перевалочной ма-
шиной. Располагаются они поочередно в четных и нечетных шта-
белях с обеих сторон.
Пробы взвешиваются, и из них отбирается средняя лаборатор-
ная проба массой не менее 1 кг на влажность и зольность торфа.
Плотность торфа определяется по формуле
170
где р — общая масса проб, кг; V — объем одной пробы, равный 1 л;
п — количество отобранных порций.
Объем торфа умножается на его плотность, и определяется
масса каждого штабеля. После этого находятся общие остатки тор-
фа на полях и его средневзвешенная влажность и зольность.
Расхождение между данными текущего учета и результатами
инвентаризации не должно превышать ±3% по массе торфа при
условной влажности. В случае большего расхождения инвентари-
зация производится повторно новой комиссией, назначаемой выше-
стоящей организацией. Результаты повторной инвентаризации счи-
таются окончательными.
Общая добыча торфа за сезон вычисляется по формуле
Р0 = Ро + Рв —Ро.пт>
где Ро — остатки торфа на полях по инвентаризации на 1 октября
текущего года, т; Рв — количество вывезенного торфа с 1 октября
истекшего до 1 октября текущего года, по данным бухгалтерии, т;
Ро.п — остатки торфа прошлых лет, по данным инвентаризации на
1 октября предыдущего года, т.
Окончательное оприходование торфа производится после
утверждения инвентаризации вышестоящей организацией.
По результатам инвентаризации составляется план-картограм-
ма расположения торфа на полях и картах с указанием номеров
штабелей, массы, влажности и зольности торфа по каждому
штабелю.
14.7. ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИНВЕНТАРИЗАЦИИ
Заслуживает внимания метод определения размеров штабелей
при инвентаризации по их фотографиям. Каждый штабель фото-
графируется с фасада и торцов с масштабной маркой, выставляемой
на его откосах. Размеры штабеля определяются по фотографиям
после вычисления их масштаба. Масштабная марка составляется
из двух белых кругов диаметром 20 см с черными кружками диамет-
ром 2 см в центре, которые располагаются на стойках по осям сим-
метрии откосов на расстоянии 3 м друг от друга, на высоте 1,5 м от
основания штабеля. Между ними натягивается рулетка и ставится
номер штабеля.
Для лучшего фиксирования основания применяются базовые
вехи 1—4 (рис. 14.6), которые устанавливаются по углам штабеля
с учетом нивелирования местных неровностей поверхности откосов
и искривлений его основания.
Изображения штабеля на фотографиях до замеров подверга-
ются геометрическому осреднению путем спрямления неровностей
с исключением выступов и впадин на коньке и откосах. Определе-
ние масштаба каждого фотоснимка производится делением длины
марки (3 м) на расстояние между центрами ее кругов на фотогра-
фии. Оптимальные масштабы снимков — фасада 1 : 200, торцов
1 : 100. Затем измеряют по фотографиям и вычисляют по масштабу
171
длину штабеля по основанию и коньку, высоту по концам и ширину
по основанию торцов.
Объем треугольного штабеля определяется по формуле
v=ybc₽^c₽m3>
где ВСр — средняя ширина основания штабеля;
D в, + в,
5СР = - g м:
/гСр — средняя высота штабеля;
Рис. 14.6. Схема расстановки вешек и фотографирования штабеля:
а — фасада штабеля; б — торца штабеля;
в — подставка с номером
h ___ ^1 + ^2
«ср 2
£Ср — средняя длина штабеля;
При трапециевидной форме штабеля
V = (L ВСР + £0Р&0Р) м3,
где &Ср — средняя ширина штабеля по верху;
Производственная проверка фотограмметрического метода опре-
деления размеров штабелей подтвердила его достаточную точность.
172
Отклонения размеров штабелей, полученных по фотографиям, от
замеров в натуре не превышают 2,2%. Применение этого метода
повышает производительность труда на учете торфа в 4—5 раз, сни-
жает стоимость учета в 2—3 раза и позволяет в любое время прове-
рить правильность определения объемов штабелей.
14.8. МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ОТБОР ПРОБ ТОРФА ИЗ ШТАБЕЛЕЙ
Существенный эффект может дать использование метода от-
бора проб из штабелей для определения плотности, влажности и
зольности торфа с помощью сменного оборудования УФТ-3 к шта-
Рис 14.7. Схема отбора проб из штабеля с помощью УФТ-3
белировочной машине ОФ. Оно состоит из трубы 1 с расположенной
внутри скребковой самотаской, закрепленной на тележке 3, пере-
мещаемой поперек машины ОФ по специальной раме 4 с помощью
каната двухбарабанной лебедкой 2 (рис. 14.7). Передний конец тру-
бы имеет мундштук с заостренной кромкой, а под другим подвешен
бункер 5 для приема торфа. При отборе проб машина ОФ с УФТ-3
располагается вплотную к основанию откоса штабеля. Труба за-
глубляется в штабель на высоте 1,5 м от основания до оси штабеля,
а торф из нее перемещается самотаской в бункер. Одновременно
через прорезь в трубе отбираются порции торфа в другой бункер-
пробоотборник 6 для анализа на влажность и зольность.
Техническая характеристика УФТ-3
Диаметр мундштука трубы, мм 227
Производительность скребкового
транспортера, л/мин 21,4
Скорость подачи трубы в штабель,
м/мин 0,53
Скорость извлечения трубы, м/мин 1,59
Максимальная глубина отбора проб, м 7
Зона отбора проб по высоте, м 1,4—2,2
Мощность двигателя, кВт 2,8
Масса, т 3,7
173
Объем извлеченного торфа определяется по площади мундшту-
ка и заглублению трубы в штабель, масса — взвешиванием в бун-
кере. После чего вычисляется плотность торфа при натуральной и
условной влажности.
Отбор проб и определение у, w, и А° (зольности) производится
в трех сечениях штабеля торфа, убранного бункерными машинами,
и через 75 м по длине штабеля, собранного перевалочными машина-
ми, по зонам толщиной примерно 0,7 м, на которые разбивается
штабель параллельно его откосу. Средние значения плотности тор-
фа при условной, натуральной влажности и зольности торфа по по-
лусечению штабеля находятся как средневзвешенные с учетом
удельной площади поперечного сечения зон, а по штабелю — как
средние арифметические по сечениям.
Глава 15. ХРАНЕНИЕ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
15.1. ПОТЕРИ ПРИ ХРАНЕНИИ
Фрезерный торф хранится в штабелях под открытым небом до
года и более. Вывозка его производится в течение всего года. По-
верхность штабелей увлажняется дождями и при таянии снега до
75% и более; в зимнее время намокший слой промерзает. Промока-
ние торфа неравномерно и увеличивается к основанию штабеля за
счет стекания влаги с откосов. Толщина промокшего слоя колеблет-
ся в пределах 5—50 см, а у основания штабеля может достигнуть
на верховой залежи 1 м. Перед вывозкой торфа промокший и про-
мерзший слой снимается с помощью экскаваторов, снабженных
вместо обратной лопаты специальным гребком; мерзлота дробится
крюком, укрепленным на рукояти, или клин-бабой, подвешенной на
стреле. Гребок изготавливается из листовой стали толщиной
8—10 мм, шириной 1,5 м и высотой 1 м с изгибом по окружности ра-
диусом 1 м.
Потери фрезерного торфа при хранении установлены нормами
в следующих размерах: при степени разложения торфа до 25% они
составляют 10%, 25—40 — 7% и свыше 40%—5%. Удельные по-
тери при хранении уменьшаются с увеличением высоты штабеля
и плотности торфа.
15.2. САМОРАЗОГРЕВАНИЕ И САМОВОЗГОРАНИЕ ФРЕЗЕРНОГО ТОРФА
При хранении в штабелях фрезерного торфа в нем активно раз-
виваются микроорганизмы в виде плесневых грибков и различ-
ных бактерий. Жизнедеятельность их сопровождается выделением
теплоты и подъемом температуры торфа. Процесс саморазогрева-
ния, по исследованиям Инсторфа, делится на четыре стадии: инку-
бационную /, подъема температуры II, пульсации III и падения тем-
пературы/V (рис. 15.1).
Инкубационная (начальная) стадия саморазогревания торфа
174
происходит при высоте штабеля до 1,7 м, когда общая масса микро-
организмов еще мала и выделение теплоты отстает от естественного
охлаждения торфа. Эта стадия проходит без заметного подъема
температуры.
Подъем температуры начинается при увеличении высоты шта-
беля и приобретает устойчивый характер, так как общая масса тор-
фа и выделение теплоты бактериями возрастает настолько, что
Время хранения торра 6 штабеле, дн.
Рис. 15.1. Стадии саморазогревания торфа
в штабеле
охлаждение отстает от разогревания. Интенсивность подъема тем-
пературы составляет в среднем 0,5—1,5° С, но в отдельных случаях
достигает 4,5° С в сутки. Стадия подъема температуры продолжает-
ся в течение 10—35 дней. При малой интенсивности разогревания
(меньше 0,5° С в сутки) этот процесс обычно прекращается при до-
стижении 30—65° С и не приводит к самовозгоранию. При более
высокой интенсивности разогревания температура торфа достигает
65—80° С, после чего дальнейшее повышение прекращается, и про-
цесс переходит в третью стадию.
Пульсация температуры происходит на достигнутом среднем
уровне при небольших колебаниях в пределах ±5—10° С. Она мо-
жет продолжаться в течение 3—8 месяцев, после чего процесс пере-
ходит в заключительную стадию падения температуры.
Падение температуры происходит весьма медленно, с интен-
сивностью 0,2—0,5° С и обычно не опускается ниже 40—50° С.
Температура торфа в штабеле при разогревании не постоянна
по глубине залегания слоев от поверхности и достигает максималь-
ных значений на глубине 0,5—1 м летом и 0,8—1,8 м зимой
(рис. 15.2).
В процессе саморазогревания торфа происходит испарение и пе-
ремещение влаги от основания к поверхности, а в летнее время —
общая подсушка торфа. Образующиеся пары, поднимаясь в менее
нагретые слои, охлаждаются и частично конденсируются, образуя
прослойку влажного торфа в штабеле (рис. 15.3).
При повышении температуры торфа до 65—70° С биологиче-
ский процесс переходит в химический и физический, происходит
разложение полисахаридов и окисление их с выделением теплоты.
Возникает процесс сухой перегонки, удаление летучих веществ и
175
превращение торфа в зоне максимальных температур в полукокс —
темную пористую хрупкую массу минимальной влажности 5—10%.
Полукокс образуется в виде отдельных линз или тонкой прослойки
толщиной 5—20 см. В дальнейшем количество его может расти.
Рис. 15.2. Температура отдель-
ных слоев торфа в штабеле:
а — поперечный разрез; б — продоль-
ный
Рис. 15.3. Изменение влажности слоев торфа
в штабеле при саморазогревании:
а — при уборке, %; б — после саморазогревании, %
Полукокс окружается слоем заплесневевшего торфа, пронизанного
грибками. Сверху он отделяется от гифовой (грибковой) зоны сло-
ем потемневшего торфа, имеющего смолистый запах. От централь-
ной прослойки полукокса отходят в стороны отдельные жилы тол-
щиной до 5 см. В сухие сезоны некоторые из них выходят к поверх-
ности штабеля около его основания.
176
Саморазогревание сопровождается потерями органического ве-
щества торфа, достигающими при температуре более 70° С 2%
в месяц на низинной и более на верховой залежи. При температуре
разогревания ниже 65° С полукокс не образуется. Образовавшийся
в результате саморазогревания полукокс обладает высокой окисли-
тельной способностью и имеет свойство самовоспламеняться при со-
прикосновении с кислородом воздуха при обычной температуре, так
как поглощает его с выделением теплоты, играющей роль запала.
Самовозгорание полукокса быстро разрастается, охватывая шта-
бель, и своевременно не ликвидированное может достигнуть в вет-
реную погоду стихийных размеров. Возникновение очагов самовоз-
горания происходит в стадии пульсации и наблюдается главным
образом в сентябре в размере 57,5% и октябре 17,5% [5].
15.3. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА САМОРАЗОГРЕВАНИЕ ТОРФА
Как показали исследования, саморазогревание торфа зависит
от многих факторов, основными из которых являются следую-
щие [47].
1. Ботанический состав и степень разложения. Наибольшей
склонностью к саморазогреванию обладают осоковый торф со сте-
пенью разложения 20—25% и комплексно-верховой при 15—20%.
С повышением степени разложения торфа склонность его к само-
разогреванию (за исключением осокового и тростникового) умень-
шается. Примесь очеса и других посторонних горючих материалов
повышает опасность самовозгорания. С уменьшением размера час-
тиц торфа саморазогревание усиливается. Гранулированный торф
разогревается меньше; не разогревается кипованная подстилка.
2. Влажность. Повышение уборочной влажности торфа уменьша-
ет разогревание (рис. 15.4).
3. Плотность. Увеличение плотности торфа уменьшает разогре-
вание, так как при этом уменьшается пористость и содержание ки-
слорода, необходимого для жизнедеятельности микроорганизмов.
4. Воздухопроницаемость. Боль-
шое влияние на саморазогревание
оказывает воздухопроницаемость
торфа в штабеле. Уплотнение торфа
уменьшает разогревание. Интенсив-
ное продувание ветром при наличии
полукокса вызывает очаги самовоз-
горания.
5. Солнечная радиация. Жаркая
погода, нагрев поверхности штабе-
лей солнцем повышают интенсив-
ность разогревания, так как тормо-
зится охлаждение торфа. В холод-
ную погоду разогревание замед-
ляется.
6. Высота штабеля. Увеличение
Влажность торфа, °/„
Рис. 15.4. График зависимости ин-
тенсивности саморазогревания
фрезерного торфа от его влаж-
ности
177
высоты штабеля повышает интенсивность разогревания, потому что
увеличивается общая масса торфа, количество развивающихся в нем
бактерий и затрудняется его охлаждение.
7. Технология уборки. Порядок наращивания штабелей заметно
влияет на саморазогревание. При одностороннем их наращивании
обратная сторона, обращенная к валовому каналу, разогревается
более интенсивно, так как торф там находится более длительное
время.
8. Срок хранения. С увеличением срока хранения торфа опас-
ность самовозгорания увеличивается.
9. Доступ кислорода. Наиболее важным фактором саморазогре-
вания и самовозгорания торфа является доступ кислорода, который
повышает интенсивность процесса, а изоляция его тормозит.
15.4. КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ
ПО СКЛОННОСТИ К САМОВОЗГОРАНИЮ
Группы залежей. В зависимости от склонности торфа к само-
возгоранию все торфяные залежи делятся противопожарными пра-
вилами на две группы £48]: опасную, к которой относятся все зале-
жи в первый год эксплуатации, а также эксплуатируемые, где
наблюдались отдельные очаги самовозгорания до 1 октября (до
инвентаризации), а до 1 апреля следующего года возникали очаги
более чем в 20% штабелей; малоопасную, где в предыдущие годы
добычи возникновения очагов до 1 октября не наблюдалось, а до
1 апреля загоралось менее 20% штабелей.
Мероприятия по борьбе с самовозгоранием фрезерного торфа.
Инструкцией по хранению фрезерного торфа предусмотрены следую-
щие мероприятия по борьбе с самовозгоранием торфа опасной
группы.
1. Повышение уборочной влажности торфа до 50%.
2. Передвижка штабелей, подлежащих вывозу в осенний период
до 1 декабря, для охлаждения и недопущения образования в них
полукокса. Передвижка производится ежемесячно, начиная с июня,
штабелировочной машиной от валового канала в сторону поля на
2/з ширины штабеля по основанию, а спустя 15—20 дней его возвра-
щают на прежнее место. Каждая передвижка снижает температуру
торфа на 10—15° С и влажность на 2—3%. Передвижка штабелей,
имеющих температуру выше 65° С и полукокс, не допускается из-за
опасности их загорания.
3. Сплошная изоляция штабелей, подлежащих вывозу позже
1 декабря (оставляемых на зиму), сырым торфом влажностью не
ниже 65 % слоем толщиной 40 см. Изоляция препятствует проникно-
вению кислорода воздуха и самовозгоранию. При этом наблюдает-
ся снижение температуры на 10—12° С и резкое торможение даль-
нейшего разогревания.
4. Первоочередная вывозка штабелей торфа опасной группы.
На изоляцию одного среднего штабеля, убранного машиной
УМПФ, требуется около 600 м3 торфа. При изоляции производится
178
фрезерование поля на максимальную глубину 20—25 мм и уборка
крошки из расстила машиной УМПФ с выгрузкой в навал по всему
периметру штабеля. Торф из навалов поднимается на поверхность
штабеля штабелировочной машиной. На изоляцию сырой крошкой
расходуется до 0,5 м3 торфа на 1 т убранного бункерными машина-
ми и до 1 м3 при уборке перевалочными машинами. Стоимость изо-
ляции составляет 6—12 коп/т. На ее снятие затрачивается до
10 коп/т.
Рис. 15.5. Машина НИШ-0 для изоляции штабелей сырой крошкой
Для совершенствования -изоляции штабелей сырой крошкой и
снижения трудоемкости и стоимости этой операции создана специ-
альная машина НИШ-0, работающая в комплекте с трактором, обо-
рудованным насосом НКФ-54.
Машина НИШ-0 построена на базе штабелировочной, на гусе-
ничном ходу с дизельным двигателем АМ-01 мощностью 130 л. с.
(рис. 15.5). Спереди расположен двухшнековый заборный аппарат,
снимающий слой залежи с подштабельной полосы на ширину 6,3.м.
Собранная масса поднимается скребковым транспортером в двух-
вальный лопастный смеситель, где перемешивается с добавлением
воды до влажности 78—85% и подается под нижний конец само-
таски, поднимающей приготовленную массу на откос штабеля и
укладывающей ее слоем толщиной 100—150 мм.
Изоляция полиэтиленовой пленкой. Хорошие результаты дает
изоляция штабелей полиэтиленовой пленкой толщиной 0,06—0,1 мм.
По данным ВНИИТП, температура торфа в штабелях, изолирован-
ных пленкой, не поднимается выше 60° С. и полукокс в них не
образуется. Для изоляции штабелей, убираемых перевалочными
машинами, пленкой создано навесное оборудование ЛОХ на штабе-
лировочную машину ОФ-8.
Оборудование ЛОХ состоит из ряда бобин, подвешенных вдоль
179
Техническая характеристика машины НИШ-0
Ширина захвата, мм 6376
Диаметр шнеков, мм 750
Шаг витка шнека, мм 568
Частота вращения, об/мин 48
Транспортер:
ширина скребка, мм 650
высота скребка, мм 220
шаг скребков, мм 400
скорость цепи, м/с 0,735
Смеситель:
диаметр лопастного вала, мм 630
осевой шаг лопастей, мм 330
длина смесителя, мм 3126
частота вращения валов, об/мин ИЗ
Длина самотаски, мм 12000
Высота скребка, мм 180
Ширина скребка, мм 840
Шаг скребков, мм 320
Скорость цепи, м/с 0,965
Угол наклона, град 39—42
Ширина колеи, мм 3760
Ширина гусениц, мм 750
Продольная база, мм 4800
Масса машины, т 18,4 •
Удельное давление, дН/см2 (кг/см2) 0,3
Производительность, м3/ч в.р. 75 •
самотаски машины, на общую длину 7255 мм от верхнего ее конца.
(Расчетная высота штабеля 4,3 м.) Ширина бобин рассчитана на
намотку пленки шириной 2 или 3,2 м, толщиной 30—40 мк. При ши-
рине пленки 2 м на самотаску навешиваются четыре бобины с пере-
крытием примерно 250 мм, а при 3,2 м — две по 3,2 м и одна шири-
ной 1,6 м (лента разрезается вдоль на две равные части) с пере-
крытием 200 мм.
Бобины с пленкой расположены спереди самотаски по ходу ма-
шины (рис. 15.6). Разматываемая пленка расстилается по откосу
штабеля и прикатывается на стыках прижимными роликами, после
чего сразу засыпается слоем сырой фрезерной крошки толщиной
15—20 см. Крошка убирается уборочными машинами УМПФ и вы-
гружается в навал вдоль основания штабеля заблаговременно до
нанесения пленки. Производительность машин ЛОХ — один шта-
бель длиной 450 м за смену.
Изоляция торфощелочной пастой. Положительные результаты
дает изоляция штабелей торфощелочной пастой влажностью 82—
88%, слоем 5 см, с покрытием торфом последних циклов сезона.
Торфощелочная паста содержит 0,12—0,14 кг/т едкого натра, стои-
180
мость которого составляет около 2 коп/т изолируемого торфа. Возду-
хопроницаемость пасты в 5—10 раз меньше, чем торфа [47]. При-
готовление и нанесение торфощелочной пасты возможно с помощью
машины НИШ-0 после оборудования ее дозаторами едкой щелочи
и воды.
Контроль температуры торфа в штабелях. Для контроля само-
разогревания торфа в штабелях производится систематическое
Рис. 15.6. Оборудование ЛОХ для изоляции штабелей
полиэтиленовой пленкой
измерение его температуры с помощью термощупа в виде металли-
ческой трубки с заложенными на ее концах термопарой и гальвано-
метром. Термощуп погружается в торф, а гальванометр показыва-
ет его температуру. Для ускорения термоконтроля (на одно изме-
рение требуется 10—15 мин) на Шатурском торфопредприятий
разработан термоопределитель ТОФ-1 (рис. 15.7). Этот прибор
собран по схеме уравновешенного измерительного моста. Он имеет
штангу / диаметром 8 мм, изготовленную из нержавеющей стали,
на одном конце которой укреплена втулка 2 с датчиком 3 МП-39,
закрываемая защитным колпачком 4. На другом конце штанги на-
181
мость которого составляет около 2 коп/т изолируемого торфа. Возду-
хопроницаемость пасты в 5—10 раз меньше, чем торфа [47]. При-
готовление и нанесение торфощелочной пасты возможно с помощью
машины НИШ-0 после оборудования ее дозаторами едкой щелочи
и воды.
Контроль температуры торфа в штабелях. Для контроля само-
разогревания торфа в штабелях производится систематическое
Рис. 15.6. Оборудование ЛОХ для изоляции штабелей
полиэтиленовой пленкой
измерение его температуры с помощью термощупа в виде металли-
ческой трубки с заложенными на ее концах термопарой и гальвано-
метром. Термощуп погружается в торф, а гальванометр показыва-
ет его температуру. Для ускорения термоконтроля (на одно изме-
рение требуется 10—15 мин) на Шатурском торфопредприятии
разработан термоопределитель ТОФ-1 (рис. 15.7). Этот прибор
собран по схеме уравновешенного измерительного моста. Он имеет
штангу 1 диаметром 8 мм, изготовленную из нержавеющей стали,
на одном конце которой укреплена втулка 2 с датчиком 3 МП-39,
закрываемая защитным колпачком 4. На другом конце штанги на-
181
дета втулка 5 с ручкой 6 и штепсельной розеткой. Мост уравнове-
шивается при температуре окружающей среды и вводится в штабель
на требуемую глубину. Нагревание датчика нарушает его баланс ;
и возбуждает ток, направляемый через микроамперметр, пропорци- >
опальный превышению температуры торфа над температурой возду-
ха, который переводится в градусы Цельсия по градуировочной шка- i
ле. Продолжительность измерения температуры прибором ТОФ-1 !
составляет 2,5—3 мин. Питание прибора осуществляется от сухого
элемента ФМЦ-0,25. •
Контроль температуры торфа начинается с 1 июня и произво-
дится 2 раза в месяц по торфу опасной группы и 1 раз по малоопас-
ной до 1 октября, а затем ежемесячно. Температура измеряется в
трех сечениях штабеля, в двух точках — по коньку и на середине
длины откоса, обращенного к валовому каналу, на глубине 1 и 1,5 м
Рис. 15.7. Схема термощупа
в каждой точке. В штабелях, убранных перевалочными машинами, 1
температура измеряется в пяти сечениях, только по коньку, на тех з
же глубинах от поверхности. В штабелях с очагами самовозгорания ’
и изолированных контроль температуры не производится. Обнару- »
женные очаги самовозгорания извлекаются из штабеля с прихва- j
тыванием негорящего торфа в радиусе 0,7 м и закапываются в яму 1
с последующей заливкой водой, а углубления в штабеле забиваются 1
сырым торфом. Большие очаги поливаются водой из брандспойта от I
пожарного трактора с перелопачиванием.
Глава 16. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ФРЕЗЕРНОГО СПОСОБА ДОБЫЧИ ТОРФА
Технико-экономические показатели служат для оценки и срав-
нения проектов и итогов работы торфяных предприятий. Значения
отдельных показателей колеблются в довольно широких пределах
182
в зависимости от качества торфяной залежи (типа, степени разло-
жения, пнистости, средней глубины, запасов), принятой технологи-
ческой схемы, географического расположения предприятия (обла-
сти), сезонной программы добычи торфа, метеорологических усло-
вий сезона.
Примерные значения технико-экономических показателей сле-
дующие.
Цикловой сбор, т/га Сезонный сбор, т/га Удельные капиталовложения, руб/т Фондовооруженность производствен- ных рабочих, руб/чел. Энерговооруженность производ- ственных рабочих, л.с./чел. Металлоемкость оборудования, кг/т Расход топлива, кг/т Трудоемкость, чел.-ч/т: 10-25 250-900 12,1—20,4 4000—7000 30—50 1,5—2 1—2
технологическая общая Выработка торфа за сезон, т/чел.: 0,09—0,25 0,35—1,5
на производственного рабочего на работающего (без транспорта) Производительность труда произ- водственного рабочего за год, руб./чел. Себестоимость торфа, руб./т Фондоотдача основных производ- ственных фондов, коп./руб. Рентабельность, % Срок окупаемости, лет 1700—1850 1300—1480 2000—6000 1—2,5 40—70 12—17 6-9
Основными показателями, определяющими практически всю
работу предприятия, являются цикловой и сезонный сборы торфа с
1 га. Цикловой сбор зависит главным образом от степени разложе-
ния залежи и продолжительности цикла, а сезонный от района рас-
положения предприятия и метеорологических условий. С увеличе-
нием циклового сбора растет производительность труда, снижаются
расход горючего, себестоимость, трудоемкость добычи торфа, удель-
ные капиталовложения и металлоемкость. Повышение циклового
сбора на 10% обеспечивает снижение себестоимости торфа на
7—8%. Увеличение сезонного сбора и высоты штабелей уменьшает
потери торфа при хранении, удешевляет стоимость его вывозки за
счет роста съема торфа с 1 пог. м железнодорожного пути.
Удельные капиталовложения на строительство торфопредприя-
тий снижаются с увеличением сезонного сбора и проектной мощно-
сти предприятия. Удельные затраты при строительстве на верховой
залежи выше, чем на низинной.
Фондовооруженность рабочего показывает стоимость основ-
ных производственных фондов, приходящихся на одного рабочего.
183
Она обратно пропорциональна численности производственных ра-
бочих и соответствует выработке торфа на одного рабочего.
Энерговооруженность — мощность двигателей (тракторов и са-
моходных машин), приходящаяся на одного рабочего. В среднем
на производственных участках добычи торфа на каждых двух ра-
бочих приходится трактор или самоходная машина. Энерговоору-
женность рабочих растет по мере внедрения новой более мощной
техники.
Металлоемкость строительства предприятия находится деле-
нием массы всех машин и оборудования на проектную мощность
предприятия. Снижается она по мере совершенствования торфяной
техники и повышения ее производительности.
Расход топлива на добычу торфа возрастает с повышением сте-
пени механизации и уменьшается с ростом производительности
применяемых машин и циклового сбора торфа с 1 га. При пневмати-
ческой уборке торфа, несмотря на совмещение и уменьшение коли-
чества операций цикла, удельный расход топлива увеличивается на
10—15% ввиду большой мощности двигателей комбайнов.
Трудоемкость добычи торфа обратно пропорциональна произ-
водительности труда. Общая трудоемкость добычи, учитывающая
все затраты труда за год, значительно превышает технологическую
(затраты труда в сезоне непосредственно на добычу торфа). По ме-
ре повышения мощности и производительности машин трудоемкость
добычи торфа снижается.
Выработка рабочего за сезон зависит от циклового сбора, ко-
личества циклов, производительности машин. С увеличением этих
показателей выработка возрастает.
Производительность труда выражается по стоимости товар-
ной продукции, приходящейся на одного рабочего, которая колеб-
лется в очень широких пределах в зависимости от сборов торфа,
выполнения плана, трудоемкости добычи.
Себестоимость торфа находится делением суммы производст-
венных затрат на товарную продукцию за сезон.
Себестоимость продукции является итоговым комплексным по-
казателем, характеризующим всю работу предприятия. При пере-
выполнении плана она снижается.
Фондоотдачей называется отношение стоимости товарной про-
дукции к стоимости основных производственных фондов. Постоян-
ный рост механизации предприятий и стоимости основных фондов '
делает задачу повышения фондоотдачи весьма сложной.
Рентабельностью называется отношение суммы прибыли (раз-
ности отпускной стоимости и себестоимости) к стоимости основных
производственных фондов (или себестоимости продукции). С пере-
выполнением плана и снижением себестоимости рентабельность
предприятия возрастает.
Срок окупаемости капиталовложений на строительство торфо-
предприятий определяется делением стоимости основных производ-
ственных фондов на сумму прибыли.
Для оценки технического уровня и экономической эффективно-
184
сти запроектированных предприятий (качества проектов) приме-
няются «Технико-экономические показатели предприятий торфяной
промышленности 1971 г.», составленные применительно к сезонным
сборам и проектной мощности, с учетом качества залежи и других
условий работы предприятий [56].
Глава 17. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ФРЕЗЕРНОГО
СПОСОБА ДОБЫЧИ ТОРФА
Основными являются следующие направления дальнейшего
развития и совершенствования фрезерного способа.
Увеличение добычи фрезерного торфа, особенно для сельско-
хозяйственного использования, интенсификация осушения торфяных
полей с доведением нормы до 1—-1,1 м. Обеспечение добычи фрезер-
ного торфа на верховых месторождениях с пониженной степенью
разложения залежи. -
Комплексная механизация всех торфяных предприятий.
Повышение сезонных сборов торфа с 1 га на 30—50% за счет
лучшего осушения и подготовки полей, применения пневмоуборки
с рециркуляцией воздуха, щеточных валкователей, снижения по-
терь при сушке и уборке торфа.
Обогащение верховых залежей перемешиванием, переработкой
верхних слоев и щелевой экскавацией с повышением за этот счет
плотности фрезерного торфа на 30—50%.
Автоматизация контроля технологического процесса добычи
торфа.
Автоматизация текущего и окончательного учета фрезерного
торфа.
Разработка и внедрение эффективных и экономичных мер
борьбы с саморазогреванием и самовозгоранием торфа. Широкое
внедрение научной организации труда.
Улучшение санитарных условий труда на добыче фрезерного
торфа. Повышение производительности труда и снижение трудоем-
кости добычи фрезерного торфа. Ликвидация сезонных колебаний
численности персонала торфяных предприятий и переход на по-
стоянный штат.
Разработка и внедрение автоматических систем управления.
Повышение эффективности производства и качества продукции.
Раздел Ill. ДОБЫЧА КУСКОВОГО ТОРФА
Глава 18. ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ
ЭКСКАВАТОРНОГО ТОРФА
18.1. СХЕМА ДОБЫЧИ
Применение кускового торфа ограничивается в настоящее вре-
мя коммунально-бытовым использованием ввиду более высокой
трудоемкости его получения и стоимости по сравнению с фрезерным.
Добыча кускового торфа производится двумя способами: экскава-
торным и щелевым. При основном экскаваторном способе залежь
вырабатывается сразу на всю глубину карьером при эксплуатаци-
онной влажности 87—89 %.
Для добычи экскаваторного торфа выпускаются только дизель-
ные бункерные экскаваторы УТЭП-ЗДМ (МТК-14) со стилочными
машинами СМД-4. На некоторых предприятиях еще используются
экскаваторы предыдущих моделей ТЭМП-2 или бункерные ДЭТЭБ.
Добыча торфа производится из карьеров вытянутой формы, по
оси которых сначала роются карьерные каналы типа валовых. Экска-
ваторы, двигаясь вдоль карьера, черпают торфяную залежь ковша-
ми на полную глубину до 4,5 м, вырабатывая карьер шириной до
12,5 м. Извлеченная торфяная масса выгружается из ковшей в пе-
рерабатывающий механизм — пресс И. А. Рогова, откуда после из-
мельчения, перемешивания и перетирания выдается шнеком в бун-
кер-накопитель с разгрузочным скребковым транспортером. Из
бункера-накопителя торфяная масса периодически выгружается в
кузов самоходной стилочной машины, которая движется перпенди-
кулярно к карьеру вдоль карт полей стилки (сушки) и выстилает
переработанную массу в виде лент длиной до 300 м. Лента разре-
зается при выстилке секачом на отсеки длиной 40 см, каждый из ко-
торых делится по ширине на 3—5 кирпичей. Выстелив всю массу,
стилочная машина на повышенной скорости возвращается задним
ходом. К моменту ее возвращения в бункере экскаватора уже на-
капливается необходимое количество массы для очередной загруз-
ки машины.
Выстланный торф сохнет на полях в естественных условиях
в течение 45—60 дней. Для ускорения сушки кирпичи переворачива-
ются и собираются в валки специальными машинами. Высушенный
до уборочной влажности торф убирается в штабели, а освободив-
шиеся площади по мере уборки опять застилаются торфяной мас-
сой. За сезон удается сделать 1,5—2,5 оборота полей (цикла).
186
При добыче экскаваторного торфа на торфяном месторожде-
нии в зависимости от его размеров разбивается один (при неболь-
шой площади и вытянутой форме болота) или несколько обычно
параллельных карьеров через 1 —1,5 км. Для переезда через карье-
ры и задержания воды для технологических и противопожарных це-
лей в них при выработке залежи оставляются дамбы (рис. 18.1). По
обе стороны карьера подготавливаются поля стилки торфа шири-
Рис. 18.1. Схема расположения карьеров и полей сушки экс-
каваторного торфа:
а — в первые годы; б — после схождения полей стилки
ной до 350 м, осушаемые картавыми каналами через 20—30 м на
верховой и 40—50 м на низинной залежи, с отводом воды в карьер
и обеспечением нормы осушения не менее 1 м. Поверхность полей
освобождается от древесной растительности, корчуется, полирует-
ся, выравнивается, вынутый из каналов грунт разравнивается. По-
верхность карт профилируется.
Выстилка торфа начинается в 15—20 м от бровки карьера, а
штабели располагаются в 20 м от конца последнего в сезоне рассти-
ла (рис. 18.2).
Для добычи экскаваторного торфа установлена [42] минималь-
ная промышленная глубина неосушенной залежи без очеса 1,3 м,
средняя степень разложения не менее 15%, максимальная зольность
готового торфа 23%. Условная влажность кускового торфа — 33%,
предельно допустимая — 45%. Средняя фактическая влажность за
ряд лет составила примерно 35%. В кусковом торфе ограничивает-
ся содержание мелочи (куски, проходящие через сито с ячейками
25x25 мм), затрудняющей его сжигание, до 30% при сжигании в
котельных, до 10 для верхового и 20% для низинного торфа, исполь-
зуемого в коммунально-бытовых топках. Высокое качество куско-
вого торфа обеспечивается при осушении залежи до оптимальной
эксплуатационной влажности, установленной нормами.
Для лучшего осушения особенно верховой залежи по сечению
карьеров рекомендуется дренирование ее между картавыми кана-
лами через 7—10 м машиной МГД, снижающее влажность на 2—3 %
за 2—3 месяца.
Зимой торфяная залежь промерзает и не успевает оттаивать к
187
Эксплуатационная
влажность торфяной залежи при
переработке, %
Степень разложения,
%
низинная
Залежи:
верховая, низинная
переходная
и смешанная
В прессе В прессе В дробилке
15—20 88 89 87
21—30 87,5 88,5 86
31—40 87 88 84,5
41 и выше 86 87 83
Рнс. 18.2. Схема участка добычи экскаваторного
торфа:
1 — карьер; 2 — питающий кабель; 3 — экскаватор
ТЭМП-2М; 4 — стилочная машина ЭСМ-8А (правая) под
загрузкой; 5 — картовый канал; 6 — стилочная машина
ЭСМ-8А (левая) на выстилке; 7 — электролиния; 8 — вы-
стланный торф; Р ~ штабель торфа; 10 — железнодорож-
ный путь
началу сезона добычи экскаваторного торфа, а при толщине мерз-
лоты более 10 см ковшовая рама работать не может. Средняя глу-
бина промерзания составляет на Урале 40—60 см, в Московской
области 30—50, Ленинградской 20—30, в БССР 10—30 см. Для
уменьшения толщины промерзания зимой и ускорения оттаивания
залежи весной с осени в карьерах накапливается вода, поверхность
188
карьера обсаживается ветками высотой не менее 1,2 м через 1 м в
шахматном порядке или сплошными рядами через 1,5—3 м вдоль
карьера, запрещается движение людей и тракторов осенью и зи-
мой. Это уменьшает промерзание до 15 см на Урале, а в средних об-
ластях до 10 см. Весной поверхность карьеров очищается от снега
бульдозерами, а оттаявшие слои снимаются профилировщиками
ТПШ-2, производится полив мерзлой корки водой. На первой трети
карьера мерзлоту рыхлят экскаваторами с крюком и сбрасывают в
него. Норма взломки мерзлоты крюком 0,1—0,16 га/смену.
При работе на переосушенной низинной залежи производится
подкачка воды в пресс из расчета
W, — WK <,
—----S- М3,
100 —
где q — количество воды, необходимое на 1 м3 залежи для увеличе-
ния ее влажности до эксплуатационной, м3; ук — плотность переосу-
шенной залежи в карьере, т/м3; Wi— эксплуатационная влажность
залежи, %; wK — влажность залежи в карьере, %.
Удаление экскаватора от бровки карьера и длину его передвиж-
ки устанавливают в зависимости от глубины залежи. С увеличени-
ем глубины экскавации они уменьшаются. Контроль глубины
производится по продольному профилю карьера и глубиномеру на
ковшовой раме. Первоначальное заглубление ковшовой рамы для
перемешивания отдельных слоев залежи на глубину экскавации
производится без ее поворота секциями по ширине ковшей.
9 = 7к
18.2. ТОРФОДОБЫВАЮЩИЕ ЭКСКАВАТОРЫ
Бункерный экскаватор МТ К-14 — многоковшовый,
предназначен для работы на залежи без пней низинного типа, име-
ет дизельный двигатель АМ-01 мощностью ПО л. с. (рис. 18.3).
Привод ковшовой цепи осуществляется от гидродвигателя, а
подъем и поворот ковшовой рамы—гидроцилиндрами. Ковшовая
рама экскаватора подвешена на поворотной, поворачивающейся на
Рис. 18.3. Бункерный дизельный экскаватор МТК-14
189
60° вправо по ходу с помощью двух гидроцилиндров. Во избежание
потерь торфа из ковшей и образования навала массы под ковшовой
рамой верхняя ее часть закрыта снизу приемным желобом, длина
которого регулируется в зависимости от глубины залежи. На веду-
щем верхнем валу имеется приспособление для очистки ковшей.
Скорость вращения поворотной рамы — переменная, в преде-
лах ширины забоя, чем обеспечивается равномерное заполнение
Рис. 18.4. Электрифицированный экскаватор ТЭМП-2М
со стилочной машиной ЭСМ-8А
ковшей и загрузка пресса. Пресс и бункер установлены на основной
раме машины; бункер повернут на 25° к продольной оси экскавато-
ра. Гусеницы имеют раздельный гидропривод, что обеспечивает хо-
рошую маневренность.
Экскаватор ТЭМП-2М создан в 1949 г., электрифици-
рованный, работает с двумя электростилочными машинами ЭСМ-8,
оборудован молотковой дробилкой с осевым перемещением торфя-
ной массы, большой мощности (рис. 18,4). Сезонная производитель-
ность ТЭМП-2М достигает 40 тыс. т.
Переработка торфа на экскаваторе МТК-14 осуществляется в
прессе И. А. Рогова, а на ТЭМП-2М в дробилке.
Переработка торфяной массы увеличивает плотность кусково-
го торфа. Оптимальная влажность перерабатываемого торфа близ-
ка к 88%. Увеличение плотности кирпичей резко уменьшает их во-
допоглощение и заметно повышает прочность. Переработка торфа
при добыче требует затрат энергии, которые обычно оправдывают-
ся повышением качества продукции. На переработку в прессе рас-
ходуется около 0,6 кВт-ч на 1 м3 торфа сырца, а в осевой дробил-
ке в 3—4 раза больше.
Пресс И. А. Рогова, используемый на экскаваторах
МТК-14, одновальный, состоит из чугунного цилиндрического разъ-
190
Техническая характеристика экскаваторов
МТК-14 ~ ТЭМП-2М
Производительность, тыс. т 12—18 22—40
То же, м3/ч ч. р. 80 120—200
Экскавирующее устройство:
длина ковшовой рамы, м 10 9,28
скорость поворота, об/мин 0,023—0,056 0,0236—0,055
емкость ковша,л 106 130
число ковшей, шт. 13 22
шаг ковшей, м 1,68 0,88
скорость ковшей цепи, м/с 0,65 0,4; 0,48
скорость подъема по оси натяж-
ных колес, м/мин — 4
Ширина забоя, м 10 12,5
Глубина экскавации, м 4,5 4,25
Наклон рамы, град 45 48
Поворот рамы, град 60 65
Гусеничный ход, м:
продольная база 5,09 6
ширина колеи 2,47 3,7
ширина гусениц 1,2 1,5
Скорость движения, м/ч 605 280
Масса, т 26,5 46
Удельное давление, дН/см3 (кг/см2) 0,27 0,25
Установленная мощность, кВт 110 400
Бункер:
емкость, м3 8 —
производительность, м3/ч время загрузки СМД-4, с 680 —
40—55 120—440
емкого вдоль по диаметру корпуса, по оси которого расположен ра-
бочий вал с набором ножей, а параллельно ему, ближе к стенке и
выше, установлен неподвижный вал с набором встречных по заточ-
ке ножен, расположенных между рабочими ножами и образующих
с ними несколько пар ножниц, которыми и измельчается торфяная
масса (рис. 18.5). Рабочие ножи имеют одностороннюю заточку, на-
поминающую форму лопастей пропеллера, благодаря чему они при
вращении проталкивают массу вдоль вала от приемной воронки к
выдающей части, где на вал насажено 1,5 витка шнека. Производи-
тельность пресса — 80 м3/ч ч. р.
Осевая молотковая дробилка имеет цилиндриче-
ский корпус, сквозь который пропущен вал со скошенными молотка-
ми, напоминающими ножи пресса. Торф перетирается на всей внут-
ренней поверхности корпуса дробилки, а для лучшего его продви-
жения к выдающему окну служит питатель в виде укороченного
пресса со шнеком, которым торфяная масса после предварительно-
го дробления нагнетается в дробилку. Производительность дробил-
ки — 120—200 м3/ч ч. р.
191
Рис. 18.5. Пресс И. А. Рогова:
а — боковой вид; б — вид сверху; в — поперечный разрез
18.3. СТИЛКА ЭКСКАВАТОРНОГО торфа
Стилка торфа при добыче экскаватором МТК-14 производится
дизельной стилочной машиной СМД-4.
Стил очная машина СМ Д-4 — на гусеничном ходу, име-
ет кузов емкостью 11 м3, дно его оборудовано скребковым транс-
портером (рис. 18.6). Из кузова торфяная масса подается транс-
Рис. 18.6. Стилочиая машина СМД-4
портером в шнек, которым она выдавливается через мундштук в
виде сплошной ленты. Мощность двигателя — 108 л. с., масса 15,9 т,
скорости передвижения 3,5; 4,36; 13,2 км/ч.
Мундштук (рис. 18.7) имеет несколько ручьев овальной формы
(обычно четыре) (рис. 18.8), между которыми сверху и снизу уста-
595
Рис. 18.8. Сечение ручьев мундштука
овальной формы
7 В. А. Никифоров
193
новлены ножи для разрезания выходящей ленты. С целью быстрой
очистки ручьев при засорении их пнями и кусками мерзлоты верхняя
часть мундштука — крышка — крепится на шарнире, открывается
•она из кабины машиниста. Нижние ножи вынесены за кромку мунд-
штука для увеличения выходного отверстия и уменьшения засоре-
ния ручьев.
Лента разрезается секачом поперек на 2/з высоты кирпича. При
сушке кирпичи уменьшаются в размерах (садятся) и отделяются
друг от друга. Лопасти секача повернуты на 19° к радиальному на- -
правлению.
18.4. СУШКА ЭКСКАВАТОРНОГО ТОРФА
Сушка экскаваторного торфа проходит в естественных усло-
виях под действием солнечной радиации и ветра.
Овальная форма кирпичей обеспечивает хорошую сушку, умень-
шает крошимость и потери торфа. Стандартная длина кирпичей ре-
комендуется 40 см.
Технологический процесс сушки включает ворочку и валкова-
ние, выполняемые универсальной машиной сушки торфа УМС-3.
Охват операциями сушки установлен нормами в зависимости
от типа залежи и района расположения предприятия (табл. 18.1).
В расстиле торф сохнет с поверхности, затем по мере подсыха-
ния кирпичи дают усадку, боковые и торцовые их грани обнажают- -
ся, кирпичи прогибаются, и концы их отделяются от поверхности по-
ля. Сушка в расстиле продолжается около 10 дней. Общая продол- ;
жительность сушки экскаваторного торфа установлена нормами в*
зависимости от класса полей и района расположения предприятия.
Поля сушки экскаваторного торфа делятся на три класса: пер-
вый — мелкозалежные (до 1 м) низинного и переходного типов с
подстилающим песчаным грунтом; второй — мелкозалежные вер-
хового и переходного типов с подстилающим песчаным и супесча-
ным грунтом и поля на залежи низинного типа глубиной более 1 м;
третий — мелкозалежные с подстилающим суглинистым грунтом,
Табл. 18.1. Технологические схемы сушки экскаваторного торфа
Операции Охват операциями по районам, %
I—II 1 III 1 !V | V
Низинная залежь:
ворочка 100 100 100 100
валкование 100 100 100 90—70
перевалковывание 40 60 80 25—10
Верховая, переходная и сме- шанная залежь:
ворочка 100 100 100 100
валкование 100 100 100 100
перевалковывание 60 85 100 40
194
Табл. 18.2. Календарная продолжительность сезона добычи
экскаваторного торфа
Район расположения торфопредприятия Начало добычи Конец добычи Число кален- дарных дней
I район
Белгородская, Брестская, Брянская, Во-
ронежская, Гомельская, Курская, Орлов-
ская, Пензенская, Саратовская, Тамбов-
ская, Оренбургская области 25/IV 25/VIII ИЗ
II район
Владимирская, Горьковская, Гроднен-
ская, Ивановская, Калужская, Минская,
Могилевская, Московская, Рязанская,
Смоленская, Тульская области; Башкир-
ская, Марийская, Мордовская, Татарская,
Чувашская АССР 3/V 15/VIII 105
III район
Витебская, Калининская, Костромская,
Ленинградская, Псковская, Новгородская,
Ярославская области, Литовская, 3/V 10/VIII 100
Латвийская и Эстонская ССР 3/V 5/VIII 95
IV район
Вологодская, Кировская, Новосибирская, Омская, Пермская, Свердловская, Тюмен- ская, Челябинская области, Удмуртская АССР 10/V 15/VIII 98
V район
Винницкая, Дрогобычская, Киевская, Станиславская, Тернопольская, Хмельниц- кая области Волынская, Житомирская, Луцкая, Львовская, Полтавская, Ровенская, Сум- ская, Черниговская области 15/IV 20/IV 31/VIII 31/VIII 139 134
Примечания: 1. Для областей, не включенных в таблицу, продолжитель-
ность добычи торфа принимать по ближайшим областям.
2. Число рабочих дней сушки и уборки торфа принимать по календарной про-
должительности добычи за вычетом 30 дн.
торфяные поля на залежи верхового и переходного типов глубиной
более 1 м.
Машина УМ С-3 — самоходная, на гусеничном ходу с ди-
зельным двигателем мощностью 38 л. с. (рис. 18.9). Рабочий аппа-
рат ее состоит из четырех приемных, двух промежуточных и двух
сбрасывающих транспортеров. Приемные транспортеры — пластин-
Продолжительность сушки экскаваторного торфа, дн.
Районы расположения торфо-
предприятий (табл. 18.2)
I и II
III и IV
Класс полей сушки
I II III
45 50 55
50 55 60
Рис. 18.9. Машина УМС-3 по сушке кускового торфа
чатые, шарнирно-подвешенные к раме машины, опираются перед-
ними концами на поверхность поля посредством лыж и опорных
катков. Перед последними имеются расчистители плужного типа.
По нижнему краю приемных транспортеров установлены ребристые
валики, подхватывающие кирпичи торфа и подающие их на транс-
портеры. Промежуточные транспортеры расположены на раме по
краям машины и служат для передачи торфа от крайних приемных
транспортеров к сбрасывающим. Сбрасывающие транспортеры рас-
положены против крайних приемных и промежуточных, одним кон-
цом шарнирно соединены с рамой машины, а другим через опорные
регулируемые по высоте катки опираются на поверхность поля.
Подъем транспортеров в транспортное положение производится
гидравлическими устройствами. Сбрасывающие транспортеры снаб-
жены сменными укладчиками, соответствующими выполняемой опе-
рации. При ворочке торфа по краям этих транспортеров устанав-
ливаются укладчики в виде досок, на которые попадают с транспор-
теров и притормаживаются кирпичи, а затем сталкиваются следую-
щими за ними и падают на землю, переворачиваясь сырой стороной
вверх.
Для валковании торфа на сбрасывающие транспортеры ставят-
ся отражатели под углом к оси машины, которые сдвигают кирпичи
поперек оси и направляют их на торф, сброшенный с внутренних
приемных транспортеров.
196
Машина УМС-3 работает по зигзагообразной схеме, развора-
чиваясь на 180° в конце каждого прохода. Рабочий цикл состоит из
подъема рабочих аппаратов (продолжительность 6 с), разворота па
180° (60 с), опускания аппаратов (6с) и.рабочего хода
/т-, L ст г 15
7\. = ——--------С,
V
где v — рабочая скорость машины, м/с.
Необходимое количество машин УМС-3 определяется по фор-
ме ле
r S/2
N =------- шт.,
tT
где — общее количество машино-смен; t — сменность работы
машины, равная двум; Т — количество рабочих дней, равное про-
должительности сезона добычи торфа за вычетом 30 дн.
Техническая характеристика машины УМС-3
Ширина захвата, м
Масса, т
Производительность, га/ч в.р.:
на ворочке, при длине
стилки 220—290 м
на валковании соответст-
венно
3,24
5,7
2,73-2,66
4,55—4,2
18.5. УБОРКА ЭКСКАВАТОРНОГО ТОРФА
Уборка экскаваторного торфа производится в штабели, рас-
положенные в конце каждой карты, машинами УКВ-4-СКС-2
(рис. 18.10). Последние модели этих машин оборудованы дизель-
ными двигателями.
Рис. 18.10. Уборочные машины УКБ-4Д-СКС-2Д
197
Уборочная влажность при этом не должна превышать 45%.
Штабели располагаются в 20 м от конца стилки последнего прохо-
да. Их оси разбиваются с расчетом обеспечения работы в следую-
щем сезоне, если торф не вывозится. Длина штабелей принимается
по ширине карты за вычетом 7 м.
Площадь поперечного сечения штабелей определяется по фор-
муле
__ ЯкКоб
У^ср
где qK — сбор торфа уборочной влажности с карты за один оборот
полей, т; Коб — оборот полей; у — насыпная плотность торфа при
уборочной влажности, т/м3; ЛСр — средняя длина штабеля.
где Lo — длина по основанию, м; Н — высота штабеля (4 м); а —
угол откоса, равный 42°.
Сбор торфа с карты определяется по формуле
__ ВетЬстЯ
Чк 10 000
где Вст — ширина стилки на карте, м; ВСт — длина стилки, м; q —
цикловой сбор торфа уборочной влажности, т/га.
Ширина штабеля по основанию находится по формуле
В = 2 л/Г м;
|/ tg а
объем штабеля
V = fLCP м3.
Машины УКБ и СКС образуют комплект. Первая машина УКВ
собирает торф с поля и грузит его в кузов идущего рядом СКС —
самоходного кузова, который отвозит торф в конец карты и выгру-
жает в штабель.
Машина УК Б-4Д — самоходная, на гусеничном ходу с ди-
зельным двигателем мощностью 54 л. с., имеет поперечную скребко-
вую самотаску, которой торф собирается с поверхности поля и по-
дается на наклонный скребковый транспортер, пересыпающий его
в кузов СКС.
Самоходный кузов С К С-2 Д — на гусеничном ходу с
дизельным двигателем мощностью ПО л. с., при выгрузке поднима-
ется гидроцилиндрами для увеличения высоты штабеля до 4 м. По-
сле загрузки кузов движется задом до штабеля, выгружает торф и
возвращается к УКБ, уборка продолжается.
Машина УКБ во время движения кузова к штабелю и обратно
простаивает. Для повышения использования УКБ практикуется ра-
бота ее с двумя кузовами СКС. Уборка торфа на каждой карте на-
чинается от незастилаемой полосы и производится против хода
198
экскаватора. Сначала УКБ делает два прохода вдоль карты без ку-
зова и расчищает для него полосу, переваливая торф от картового
канала к середине карты, а затем уже включается в работу и кузов
(см. рис. 18.10).
Техническая характеристика уборочных машин
УКБ-4Д СК.С-2Д
Ширина захвата, м 2,4 —
Высота выгрузки, м 3,4 4
Емкость кузова, м3 Скорости движения, км/ч: — 24
I—II 1,1—1,3 1,71—6,07
III—IV 1,5—2,3 —
Масса, т 13 15,9
Удельное давление с грузом, дН/см2 (кг/см2) Производительность при сборе тор- 0,29 0,33
фа (т/га), т/смену:
100 144
150 195
200 220
Количество уборочных машин
р
N =--------шт.,
ScutT
где Р — сезонная программа добычи, т; 5СМ—производительность
комплекта, т/смену.
Глава 19. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ
ПРИ ЭКСКАВАТОРНОМ СПОСОБЕ ДОБЫЧИ ТОРФА
19.1. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ МАШИН
Организация работ по добыче экскаваторного торфа включает
расчет основных показателей, норм выработки, обеспечение пра-
вильной эксплуатации месторождения.
Производительность экскаватора в сформованной массе торфа
определяется по формуле
Q3 = мз/ч в р.,
где Кк — емкость ковша, м3; — скорость ковшовой цепи, м/с; р —
коэффициент заполнения ковшей; Ку — коэффициент уплотнения
торфа при переработке (отношение плотности залежи в карьере к
плотности сформованной массы); Ко — коэффициент использования
199
рабочего времени; t — шаг ковшей, м; Лр— коэффициент разрых-
ления торфа ковшами, равный 1,2.
Коэффициент заполнения ковшей
Глубина экскавации, м Экскаваторы
ТЭМП Бункерные
4 1,2 1,1
3 1,1 1
2 0,95 0,9
1 0,85 0,8
Коэффициент уплотнения торфа при переработке
Степень разло- Залежи;
жения, %
низинная верховая, переходная
и смешанная
В прессе В дробилке В прессе
15-20 . 0,84 0,77 0,86
21—30 0,92 0,81 0,93
31—40 0,97 0,83 0,97
Более 40 0,98 0,84 0,98
Коэффициент использования рабочего в ремени экскава-
торов со стилочными машинами
Пнистость залежи, % ТЭМП Бункерные
До 1 0,79 0,78
1,1—2 0,76 0,74
2,1—3 0,71 0,69
Более 0,66 0,56
Примечание. Для Свердловской, Кировской, Пермской и Вологодской
областей Ко дополнительно снижается на 0,05 из-за мерзлоты.
Длина выстилаемой ленты
ьст= —кр— м,
где УКуз — емкость кузова стилочной машины, м3; 0 — коэффициент
заполнения кузова, равный 0,9; f — площадь поперечного сечения
торфяной ленты, м2.
Общая длина карты полей стилки (ширина полей) определя-
ется по формуле
LK = 2&забЛоб + 20 + LCT + 15 + 20+10 м,
где 2 — коэффициент, учитывающий работу в течение двух сезонов;
&заб — ширина забоя, м; Лоб — коэффициент оборота полей; 20 —
200
Размеры выстилаемой ленты
форма ' кир- пича Число' ручь- ев мундшту- ка, шт. Ширина, см Высота, см Площадь по- перечного сечения, м2 Длина при Икуз =11 м3, м
Омегообраз- ная 3 33 10,9 0,036 270
4 43,5 11 0,048 210
Овальная 3 32 10,6 0,034 291
4 43 10,5 0,045 220
5 53 10,6 0,056 176
длина участка для кантовки стилочных машин, м; 15 — смещение
лент при работе с двумя стилочными машинами, м; 20—длина
участка для кантовки машин по сушке и уборке, м; 10 — полоса,
занимаемая штабелями, м.
Площадь карты брутто
где Вк — ширина карты между осями картовых каналов, м.
Коэффициент использования площади карты
„ (7-ст + 15) Вр
Рп= ’
где Вр — застилаемая полезная ширина карты, равная общей ее
ширине за вычетом 6 м.
Рис. 19.1. Схема использования ширины карты
Коэффициент использования ширины карты (рис. 19.1) опреде-
ляется по формуле
ф =. Вк — а — (п~\') с
Вк
где Вк — общая ширина карты, м; а — ширина незастилаемой по-
лосы (картового канала, бровок, полосы для выхода стилочной ма-
шины), равная 6 м; п — число выстилаемых лент на карте, шт.
Ь + с
где b — ширина ленты, м; с — зазор между лентами, м.
201
Для обеспечения прохода машины УМС-3 ленты располагают-
ся попарно, вплотную, общей шириной 0,65 м, зазор между ними
оставляется 0,16 м.
При работе на верховой залежи с шириной карты 30 м
30—6
п = -----------= 30 лент;
0,65 4-0,16
(О = 30 - 6-(30-!).0^_ = 0,65.
Производительность
муле
30
стилочных машин определяется по фор-
Qct —
3600Укуз₽/<о
м3/чв. р.,
т
где Ко — коэффициент использования рабочего времени стилочной
машины, при работе экскаватора с одной машиной он равен 0,83,
с двумя — 0,81; Т — продолжительность цикла (при работе с двумя
стилочными машинами — полуцикла) выстилки, с.
Цикл выстилки состоит из полуцикла (времени) загрузки кузова
стилочной машины (продолжительность 55 с) и полуцикла, в кото-
рый входит выход машины на стилку (30 с), опускание стилочного
аппарата (5 с), выстилка массы, равная ^ст с, подъем стилочного
аппарата (Юс), обратный холостой ход——, переключение ско-
рости (5 с), подход к экскаватору (30 с). Общая продолжительность
цикла выстилки при длине ленты 230 м составляет примерно 388 с,
или 6,5 мин.
Производительность СМД-4 при длине ленты 230 м и работе на
скоростях 4,36 и 13,2 км/ч составляет
п 3600-11.0,9-0,83 3,
Qc? = ------w------- = 76 М /Ч В‘ Р-
ООО
Норма выработки агрегата в сформованной массе за смену
принимается по результатам сравнения валовой производительно-
сти экскаватора и стилочной машины, из которых принимается
меньшая. При пнистости залежи выше 1 % в норму выработки агре-
гата вводится поправка на пнистость. В норму выработки бункерных
агрегатов вводится дополнительная поправка в зависимости от глу-
бины экскавации, типа и степени разложения залежи.
С учетом указанных поправок часовая валовая производитель-
ность агрегата
Qa = ЗмиЛщДг.э м’/ч В. р„
где Qmhh—минимальная производительность, принятая при срав-
нении выработки экскаватора и стилочной машины, м3/ч в. р.; Кпн —
поправка на пнистость; Кг.э — поправка на глубину экскавации.
202
Поправка к норме выработки экскаваторов на пнистость
Пнистость залежи, % Экскаваторы
ТЭМП Бункерные
1,1—2 0,96 0,95
2—3 0,90 0,88
Более 3 0,84 0,70
Поправка к норме выработки бункерных экскаваторов по
глубине экскавации
Глубина экскавации, м Поправка
1 0,86
2 0,95
3 1,05
4 1,10
Примечания: 1. При степени разложения залежи ниже 30% норма вы-
работки умножается на 0,95.
2. При работе на верховой залежи со слабой несущей способностью норма вы-
работки умножается на 0,9.
Сменная норма выработки агрегата в сформованной массе
Qcm = 7Qa №7смену.
Сезонная производительность агрегата
Qcea = Qcm^ мЗ/смену,
где п — сменность работы, равная обычно трем; t — количество ра-
бочих дней за сезон, принимаемое по календарной продолжитель-
ности сезона за вычетом времени на кантовку и перевозки машин
(1—3 дня) (см. табл. 18.2).
Сезонная производительность агрегата в тоннах торфа услов-
ной влажности
Qt = ЗсезРг Т,
где р2 — практический выход торфа условной влажности (с учетом
потерь при сушке и уборке), т/м3.
где V — объем залежи, равный 1 м3; — плотность залежи при экс-
плуатационной влажности, т/м3; Wj— эксплуатационная влажность
залежи, %; а — коэффициент сбора; Ку — коэффициент уплотнения
торфа; w2— условная влажность торфа, равная 33%.
Коэффициент сбора экскаваторного торфа
Тип залежи Годы работы:
первый последующие
Низинный 0,92 0,95
Верховой, переходный и смешанный 0,94 0,96
203
19.2. РАСЧЕТ ПРОЕКТНОЙ МОЩНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ
Расчет проектной мощности предприятия производится по фор-
муле
л °-7Рп
Q =------— т,
п
где 0,7 — средний условный коэффициент, учитывающий выработку
части залежи (30%) в период развития и затухания работы пред-
приятия; Рп—промышленные запасы залежи, т; п — срок стабиль-
ной работы по нормам, лет.
Промышленные запасы залежи
т>
где Рб — балансовые запасы, т; р — коэффициент использования
балансовых запасов залежи.
Балансовые запасы залежи определяются по формуле
Рб = 10 000 F (Н — h) р2 т,
где F — площадь месторождения, м; Н — средняя зондировочная
глубина залежи, м; h — средняя толщина очеса, м; р2 — практиче-
ский выход торфа условной влажности, т/м3.
Потери залежи при добыче экскаваторного торфа составляют-
ся из четырех видов:
fi — потери на окрайки или малые участки, непригодные для
разработки. Они определяются по плану после нанесения границ
выработки карьеров и вычисляются в процентах от балансовых за-
пасов. '
= Zok//ok 100%,
где /ок — площадь окрайков, га; Нок — средняя глубина залежи на
окрайках, м; ГПр— площадь месторождения в границах промыш-
ленной глубины, га; Н — средняя глубина залежи, м;
f2 — потери под сооружениями (железнодорожные пути, маги-
стральные каналы, дамбы, водоемы), равные 2%;
Табл. 19.1. Расчет площади продольного профиля залежи по карьеру
«о 2 о S isf Д с Глубина залежи без очеса, м а> я S т а) К 2 СЗ R S _ »с а § К >> л Потери залежи при пересчете на глубину (м) на Средняя глу- бина экскава- ции между пикетами, м Расстояние между пике- тами, м Площадь профиля между пике- тами, м2 Нарастающая площадь профиля, м2
пиис- тость защит- ный слой (0,2 м) по глу- бине сверх... м гребни мерзлоту 1 всего, м!
1
2
И т. д.____
Итого . . .
Средняя
204
f?i— зазоленные участки, принимаемые по фактическим раз-
мерам;
^ — потери залежи в карьере на пни, защитный слой, недобор
по глубине сверх предельной глубины экскавации, гребни на дне
карьера, мерзлоту. Эти потери определяются при подсчете площа-
ди продольного профиля карьера, производимого по материалам
паспортизации (табл. 19.1).
Расчет ведется попикетно. Из паспорта берутся средняя влаж-
ность и степень разложения залежи и определяется коэффициент
осадки при осушении до эксплуатационной влажности. Умножая
на него глубину залежи до осушения, находят глубину осушенной.
Потери на пни в процентах пересчитываются на глубину зале-
жи в метрах:
где — глубина осушенной залежи, м; р — пнистость залежи, %.
Потери на защитный слой равны 0,2а м, где а — коэффициент
осадки залежи при осушении.
Недобор по глубине определяют как разность между глубиной
осушенной залежи без толщины защитного слоя и предельной глу-
биной экскавации. Потери на гребни составляют 1%. Потери на
мерзлоту определяются по формуле
L = 0,1Ямм,
где — средняя глубина промерзания залежи, м.
Для Урала потери на мерзлоту принимаются в полуторном раз-
мере.
Для двусторонних карьеров площадь продольного профиля
удваивается. Коэффициент использования залежи в карьере опре-
деляется делением средней рабочей глубины экскавации на сред-
нюю глубину осушенной залежи по карьеру:
Общий коэффициент использования балансовых запасов зале-
жи месторождения находится по формуле
100 - (Д + А + (з)
100
Расчет количества экскаваторов (агрегатов), размещающихся
на карьере, производится следующим образом:
п = ^к^забКобКу шт
Ссез
где FK — развернутая площадь продольного профиля карьера, м2;
Ьзаб — ширина забоя, м; Коб — коэффициент оборота полей; Ку—
коэффициент уплотнения торфа; Qce3 — сезонная производительность
агрегата в сформованной массе, м3.
205
Вычисленное количество агрегата уточняется с учетом срока
стабильной работы, после чего устанавливается и сезонная програм-
ма (проектная мощность) предприятия.
19.3. РАССТАНОВКА ЭКСКАВАТОРОВ
Расстояние между экскаваторами, работающими на одном
карьере,
Коб^э^заб^Су
где Нэ — средняя глубина экскавации на участке между экскавато-
рами, м.
Разрыв должен обеспечивать уборку торфа предыдущего рас-
стила с запасом в 3 дня до подхода следующего экскаватора. Рас-
чет ведется подбором по площади продольного профиля карьера.
Расчет расстояния между карьерами при параллельном их рас-
положении ведется по заданному количеству лет работы до соеди-
нения полей стилки соседних карьеров по формуле
L = 2 + LK) м,
где т — работа до схождения полей стилки, лет; LK — ширина по-
ля стилки (длина карты), м.
Оборот полей стилки определяется по формуле
где Тд — продолжительность сезона добычи, дн.; Тс — продолжи-
тельность сушки торфа, дн.; 3 — время на подсушку полей после
уборки, дн.
Оборот полей стилки
Район расположе- П родолжительн ость Класс полей
ния предприятия добычи, дн. I II III
I
II 113 2,35 2,23 1,95
III 105 2,19 1 ,98 1,81
IV 100 1,88 1,72 1,58
Латвийская и Эс- 98 1,85 1,69 1,56
тонская ССР
V: 95 1,79 1,64 1,51
1 гр. 139 3,23 2,89 2,62
2 гр. 134 3,53 3,12 2,79
Цикловой сбор экскаваторного торфа определяется по формуле
10 ОООУстРз !
q = -------"Иг— т/га,
Вр(£ет+15)
где Уст — объем сформованной массы, выстилаемой на карте.
ВрРг
V СТ I; _|_ с v кузР М ’
206
где Р2 — практический выход торфа условной влажности из сфор-
мованной массы, т/м3; — застилаемая ширина карты, м; LCT —
длина ленты, м; 15 — взаимное смещение лент (только при выстил-
ке двумя машинами), м; b — ширина ленты, м; с — зазор между
лентами, м; УКуз — емкость кузова стилочной машины, м3; р —
коэффициент заполнения кузова.
Развернутая площадь расстила
F = о^ га>
<7
где Qces — сезонная программа, т.
Рабочая (застилаемая) площадь полей
Площадь полей брутто
г
Гб„ = Т--- га,
бр Коб®
где го — коэффициент использования площади полей.
19.4. ПАСПОРТИЗАЦИЯ ЗАЛЕЖИ НА УЧАСТКАХ ДОБЫЧИ
ЭКСКАВАТОРНОГО ТОРФА
Паспортизация залежи по карьерам добычи экскаваторного
торфа производится ежегодно [19].
Глубина залежи определяется по средней линии прохода агре-
гата через 40—50 м (одна точка на карте), а при глубине залежи
менее 2 м вдвое чаще. Отбор проб производится через 150 м, а по
ширине — в шахматном порядке в 8 и 24 м от бровки карьера. Про-
бы отбираются послойно через 0,25 м. Ботанический состав и сте-
пень разложения торфа определяются макроскопическим методом
по 75% проб и микроскопическим по 25%. Влажность и зольность
определяются по сборным пробам на всю глубину залежи, за
исключением защитного слоя, теплота сгорания — по сборной пробе
на участок с однородной залежью. По результатам исследований
вычерчивается паспорт (рис. 19.2) в масштабе: горизонтальный —
1 : 10 000 при ширине карт 50 м, 1 : 8000 при ширине карт 40 м;
вертикальный-— 1 : 100.
К паспорту прилагаются: схема торфопредприятия с располо-
жением карьеров, полей стилки и границ площадей, выбывающих
из эксплуатации; ведомости результатов анализа проб торфа; акт
на исключение площадей, непригодных для добычи торфа; ведо-
мость подсчета запасов торфа, остающихся на выбывающих пло-
щадях.
19.5. УЧЕТ ЭКСКАВАТОРНОГО ТОРФА
Учет экскаваторного торфа состоит из текущего (предваритель-
ного), контрольного и окончательного (инвентаризации) [22].
Текущий учет служит для установления выработки каждо-
207
Согласовано , Утверждено
Гл инженер ______~ инспекции Гл. инженер _____торротреапа(УТП)
Фамилия Фамилия
Дата Дагпа
Паспорт
Рис. 19.2. Паспорт торфяной залежи по карьеру
208
го экскаватора за смену в тоннах условной влажности путем опре-
деления количества выработанных отсеков, средних значений
объема и массы отсека, плотности и влажности выстланной торфо-
массы, количества добытого торфа.
Для определения количества отсеков по концам самых корот-
ких лент поперек карт провешиваются две линии, между которыми
(по краям) подсчитываются отсеки. Среднее количество отсеков в
ленте между линиями умножается на количество лент и прибавля-
ется число отсеков, оставшихся за их пределами. Средний объем
отсека находится из 25—30 измерений по диагонали поля, при
которых торфомасса собирается в мерное ведро, где хорошо уплот-
няется. Объем определяется по рейке с делениями, опускаемой в
ведро. Отсеки с наплывом более 15% не учитываются. Плотность
торфомассы определяется раз в 4 дня путем взвешивания отсеков в
мерном ведре при измерении их объема, с отбором порций для про-
бы на влажность и зольность из нескольких слоев по 0,25 л в про-
боотборный сосуд. После взвешивания всех отсеков отобранная
в сосуд масса перемешивается и из нее отбирается проба в герме-
тичную тару объемом 1 л, которая направляется с этикеткой в ла-
бораторию. По массе, объему отсеков и средней влажности торфо-
массы вычисляется ее средняя плотность и определяется выход из
нее торфа условной влажности.
Выработка в тоннах определяется по формуле
л _ УпРг
1000 ’
где V — средний объем отсека, л; п — количество отсеков, шт.;
/?2 — практический выход торфа условной влажности из торфомас-
сы отсеков, т/м3.
Контрольный учет производится в объеме не менее 2%
выработки по правилам текущего учета; отсеки назначаются в тех
же местах. При отклонении результатов контрольного учета от те-
кущего более 3% в меньшую сторону количество торфа принимает-
ся по контрольному учету.
Окончательный учет (инвентаризация) производится для
определения остатков торфа на 1 октября и общей выработки за
сезон. Инвентаризация остатков торфа выработки прошлых лет
производится по состоянию на 1 июля. Результаты не должны от-
личаться от данных текущего учета более чем на ±3%. При инвен-
таризации замеряется объем складочных единиц и определяется
плотность торфа в них при условной влажности. Плотность опреде-
ляется отдельно по торфу выработки прошлых лет и текущего сезо-
на по каждому обороту полей.
При замере поперечного сечения штабелей разбиваются визир-
ные линии с пикетами через 10 м. Ширина по основанию опреде-
ляется как разность расстояний между визирными линиями и сум-
мой расстояний от них до основания штабеля. Длина откосов изме-
ряется рулеткой. Площадь поперечного сечения и объем штабеля
209
вычисляются по тем же формулам, что и у штабелей фрезерного
торфа.
Плотность и влажность торфа в штабелях определяются путем
рытья полутраншей, измерения их объема и взвешивания всего тор-
фа, извлекаемого из них, с отбором по одной целой торфине для
пробы на влажность и зольность из каждой пятой тары (ящика,
корзины).
Определение содержания мелочи производится путем пропуска
через грохот с ячейками 25x25 мм каждой десятой тары и деления
массы прошедшей через грохот мелочи на общую массу торфа по
формуле
т Р~Р]- 100%,
Р
где Р — масса торфа в таре до просеивания, кг; Pi — масса остатка
торфа на грохоте, кг.
Отобранные первичные пробы немедленно разделываются и
уменьшаются в объеме до получения остатка согласно размеру
куска.
Масса остатка разделанной пробы
Наибольший размер куска, см 13—45 7—8 5—6 2—3 1—1,5
Наименьшая масса остатка, кг 130—150 65—75 32—38 16—20 8—10
Из остатка разделанной первичной пробы отбирается лабора-
торная проба массой не менее 1 кг в банку с плотной крышкой,
снабжается этикеткой и направляется на анализ в лабораторию.
Инструкция по инвентаризации допускает прием торфа в шта-
белях механизированной уборки по данным текущего учета. Недо-
сушенный к моменту инвентаризации торф, оставшийся в опера-
циях с влажностью выше 50%, принимается по данным текущего
учета за вычетом плановых потерь при досушке в следующих раз-
мерах.
%
Потери экскаваторного
торфа при досушке,
Тип торфа
Находящийся в операциях:
первичных вторичных укладочных, с ностью выше влаж- 55%
Верховой, переходный 60 25 8
и смешанный Низинный 70 40 15
Торф, оставшийся в расстиле, не учитывается. Потери экскава-
торного торфа при хранении в штабелях установлены в размере
1% для верхового и 1,5% для низинного торфа.
210
Глава 20. ТЕХНОЛОГИЯ ДОБЫЧИ
МЕЛКОКУСКОВОГО ТОРФА
20.1. СХЕМА ДОБЫЧИ
Мелкокусковой торф добывается щелевым способом специаль-
ными машинами ДПК-5 и МВТ путем экскавации торфяной зале-
жи узкими щелями шириной до 45 мм и глубиной до 500 мм с по-
мощью дисковой фрезы. Извлеченная из щели торфяная масса
направляется в шнековый формователь, где дополнительно перера-
батывается и выдавливается через мундштуки диаметром 80 мм.
Выходящие из него бруски торфа отламываются под собственной
тяжестью и падают на поверхность поля. Сформованные куски рас-
полагаются в расстиле беспорядочно в один-два слоя и сохнут в
естественных условиях под действием солнечной радиации и ветра.
Для ускорения сушки торфа производится ворочка и валкование
его машинами УМС-3. Высушенный до уборочной влажности торф
убирается в штабели машинами УПК-3, а освобождающаяся пло-
щадь застилается новым. Таким образом за сезон удается сделать
до семи циклов.
По сравнению с экскаваторным торфом с площадью поперечного
сечения куска ПО—120 см2 и длиной 40 см мелкий кусок диамет-
3 14»82 *"
ром 8 см имеет площадь сечения —::— = 50 см2, длину 15—20см
4
и объем в 4 раза меньший, чем нормальный кусок, соответственно
чему и носит название мелкокускового. Учитывая небольшую глу-
бину щелей, этот способ относят также к поверхностно-послойному.
Добыча мелкокускового торфа щелевым способом рекоменду-
ется преимущественно на верховой залежи как менее крошащейся
со степенью разложения не менее 20% и производится на полях,
осушенных открытой сетью (желательная норма осушения 1 м)
с расстоянием между картовыми каналами 30 м и валовыми 300 м.
Технологическая площадка состоит из двух карт (рис. 20.1), кото-
рые обрабатываются одновременно кольцевым проходом. Причем
добывающие машины ДПК-5 или МВТ движутся по расширяющим-
ся концентрическим кругам от оси площадки к ее краям, а убороч-
ные УПК-3 — сужающимися кругами от краев к оси площадки. Все
эти машины имеют консольно расположенные рабочие аппараты
справа по ходу, поэтому при обработке технологической площадки
по краям ее остаются свободные полосы шириной 3 м для прохода
машин. Кроме того, вдоль картовых каналов оставляются бровки
шириной по 0,5 м.
Для размещения штабелей и кантовки машин по концам карт
оставляются подштабельные полосы шириной 32 м от оси валовых
каналов. Концы картовых каналов на подштабельных полосах пере-
крываются трубчатыми переездами шириной 30 м. Полезная (засти-
, 24,5-236 п -,о
лаемая) площадь карты составляет —jqqqq = 0>578 га.
211
Добыча мелкокускового торфа рекомендуется колонной машин
в составе трех добывающих и одной уборочной соответственно их
сезонной производительности. На два комплекта добывающих ма-
шин выделяется одна машина по сушке торфа УМС-3.
Для расчетов производственно-технических показателей добы-
чи мелкокускового торфа щелевым способом нет утвержденных
Рис. 20.1. Схема технологической площадки добычи мелкокусково-
го торфа:
1 — валовый канал; 2 — картовый канал
норм. Поэтому для них используются отдельные нормы экскаватор-
ного способа, а также данные Института торфа АН БССР и
ВНИИТП по исследованиям и опыту добычи мелкокускового торфа
[26]. Оптимальная эксплуатационная влажность залежи при щеле-
вом способе добычи для хорошей переработки, формовки и получе-
ния прочного кирпича колеблется в пределах 78—84%, а в среднем
для верховой залежи составляет 82%. При более высокой влажно-
сти куски расплываются, а при меньшей затрудняются переработка
и формование, повышается крошимость торфа.
Влажность залежи увеличивается по мере удаления от поверх-
ности. Как видно из рис. 20.2, оптимальная влажность залежи
достигается при глубине экскавации порядка 400—500 мм. При
необходимости она может регулироваться за счет глубины щели.
Прорезаемые фрезой щели постепенно сдавливаются гусеницами
тракторов и колесами машин и уже ко второму циклу становятся
незаметными. Сдавливание щелей облегчается наклонным их про-
резанием машиной ДМК-5 под углом 15° к вертикали и меньшей
шириной щелей (35 мм) при работе МВТ. Поэтому применять спе-
циальные закрывающие устройства на машинах нецелесообразно.
212
Прорезание щелей ввиду довольно быстрого их закрывания мало
влияет на влажность залежи и сказывается на глубине не более
200 мм от поверхности. В свою очередь наличие щелей облегчает
отвод осадков с поверхности поля и способствует сушке торфа. Ма-
лая их ширина и довольно редкое расположение (через 0,3—0,6 м)
не оказывают заметного влияния на несущую способность залежи
Рис. 20.2. График зависимости влажности вер-
ховой залежи степенью разложения 25—30%
от глубины слоя
(предел упругости верховой залежи влажностью 80—82% состав-
ляет 0,08—0,10 дН/см2).
Сработка залежи при добыче мелкокускового торфа происхо-
дит неравномерно. Поверхность карт принимает вогнутую корыто-
образную форму, с понижением ее середины до 25 см по сравнению
с бровкой. Для более равномерной сработки залежи работа торфо-
добывающих машин в каждом четном цикле начинается от сосед-
него картового канала. Для сохранения выпуклой формы карты
ежегодно профилируются.
20.2. МАШИНЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ МЕЛКОКУСКОВОГО ТОРФА
Для добычи мелкокускового торфа применяются прицепные
машины ДПК-5 и МВТ (машина бытового топлива).
Машина ДПК-5 опирается на два катка, работает на при-
цепе к трактору ДТ-75Б с уменьшителем хода (рис. 20.3). Рабочий
орган машины состоит из дисковой наклонной фрезы и шнекового с
переменным шагом пресса с формующей головкой. Подъем фрезы
в транспортное положение осуществляется с помощью гидроци-
линдра, а привод фрезы и шнека — от вала отбора мощности
трактора.
Передняя и верхняя части фрезы закрыты кожухом, нижняя
половина которого скользит по поверхности залежи, выполняя роль
отбойной плиты для лучшего резания залежи и пней, а верхняя
снабжена козырьком, направляющим торфяную крошку в прием-
ную горловину пресса. Шнековый пресс (формователь) машины
имеет корпус и шнек с переменным шагом, которым поступившая
фрезерная крошка дополнительно перетирается, перемешивается и
выдавливается через два радиально расположенных (назад по ходу
машины) мундштука с резиновыми наконечниками диаметром
10 мм. Продолжением кожуха пресса служит уловитель, куда про-
213
талкиваются шнеком мелкие пни, периодически удаляющиеся при
очистке. Машина ДПК-5 — серийная.
Машина МВТ опирается на катки и работает на прицепе
к трактору ДТ-75Б с ходоуменьшителем (рис. 20.4). Ее рабочий
аппарат состоит из двух вертикальных дисковых фрез, перераба-
тывающего шнекового пресса и активного формователя с четырьмя
мундштуками. Для лучшего закрывания щелей задний каток маши-
ны расположен против фрез. Кроме того, на раме машины шарнир-
а — вид сбоку; б — вид сверху; 1 — фреза; 2 — главный редуктор; 3 — формователь;
4 — опорный каток
214
но навешены скребки под углом 25° к направлению движения, за-
крывающие щели грунтом. Фрезы закрыты кожухом, нижняя часть
которого служит отбойной плитой, а верхняя направляет струи
крошки в приемную воронку формователя. Подъем фрез произво-
дится гидросистемой. Перерабатывающий орган состоит из корпу-
са и ступенчатого шнека с начальным диаметром 350 мм и напор-
ной частью диаметром 200 мм, соединенных коническим переходом;
конец шнека имеет обратный виток. Для очистки от случайных
а
Рис. 20.4. Схема машины МБТ по добыче мелкокускового торфа:
а — вид сбоку; б — вид сверху; / — дисковые фрезы; 2 — трансмиссия; 3 — рама; 4 —
шнековый пресс; 5 — опорный каток; 6 — шнековый формователь
215
предметов кожух приемной части шнека имеет сверху специаль-
ный люк.
Активный формователь расположен в конце напорной части
перерабатывающего аппарата. Он состоит из четырех ручьев, внут-
ри которых расположены шнеки (два правых и два левых), приво-
димые во вращение от цилиндрического редуктора. Ручьи формо-
вателя имеют цилиндрическую и коническую части. Цилиндриче-
а
Рис. 20.5. Активный формователь машины МБП:
а — план; б — разрез
ские части кожухов соединяются между собою отверстиями для
выравнивания в них давления массы. Конические части ручьев
заканчиваются цилиндрическими резиновыми насадками — мунд-
штуками (рис. 20.5).
На валу перерабатывающего шнека имеется фрикционная
предохранительная муфта.
Сформованные куски выстилаются на поверхность поля не
сплошной лентой, а в валок шириной 0,8—0,9 м. Около 40% кусков
216
Техническая характеристика машин по добыче
мелкокускового торфа
ДПК-5 МВТ
Мощность двигателя, л.с. Фреза: 75 75
угол наклона, град 15 —
количество дисков, шт. 1 2
расстояние между дисками, мм — 300
диаметр диска, мм 1100 1200
ширина щели, мм 45 35
глубина щели, мм До 450 До 500
скорость резания, м/с Формователь: 15,4 19
число ручьев, шт. 2 4
диаметр насадки, мм 100 80
Рабочие скорости, км/ч 0,472; 0,262;
0,610 0,338
0,730 0,395; 0,460
Масса, кг 1400 1570
Сезонная производительность, тыс. т 3—3,5 3,5—4
Энергоемкость, кВт-ч/м3 3,9—5,8 3,6—6,1
Расстояние между соседними про- ходами, м 0,3 0,6
ложатся на поверхность поля горизонтально, остальные — наклон-
но или вторым рядом.
Длина кусков при формовании торфа степенью разложения
30—40%, влажностью 78—82% через мундштук диаметром 80 мм
составляет 150—200 мм. При снижении степени разложения и
влажности залежи она уменьшается. Средняя скорость выхода тор-
фа из мундштуков — около 0,2 м/с.
20.3. СУШКА МЕЛКОКУСКОВОГО ТОРФА
Сушка мелкокускового торфа происходит в естественных усло-
виях. Средняя продолжительность ее, по опытным данным [26], при-
ведена в табл. 20.1.
Охват мелкокускового торфа операциями сушки, по опытным
данным, рекомендуется принимать следующий: для I, II и V райо-
нов расположения предприятия — одна операция — ворочка маши-
ной УМС-3, для III и IV районов, ЭССР и Лат. ССР — две опера-
ции — ворочка и валкование машиной УМС-3. Операции сушки мо-
гут выполняться через равные промежутки времени сушки до и
после операции. При особо благоприятных метеорологических усло-
виях мелкокусковой торф высыхает до уборочной влажности в рас-
стиле. Производительность УМС-3 на ворочке составляет 2,7 га/сме-
ну, на валковании — 4,4 га/смену.
217
Табл. 20.1. Продолжительность и количество циклов на добыче
мелкокускового торфа (с учетом 1 дня на проветривание полей)
Район расположения то рфопредприятий Продолжительность цикла, дн. Количество циклов за сезон
при диаметре mj /•ндштука, мм
80 100 80 100
I 19 24 5,95 4,7
II 22 27 4,78 3,9
111 25 31 4 3,23
IV 28 35 3,5 2,8
Эстонская и Лат- вийская ССР 25 31 3,8 3,06
V 19 24 7,05 5,6
Расчет необходимого количества машин УМС-3 производится
по формуле
1 г fl
N =----- шт.,
2Т
где п — необходимое количество машино-смен за цикл; 2 — смен-
ность работы машины; Т — количество рабочих дней по сушке за
цикл, равное продолжительности цикла за вычетом 1 дня.
Необходимое количество машино-смен работы УМС-3 за цикл
n — F 1-^- машино-смен,
\ S,S2 /
где F — рабочая застилаемая площадь полей, га; К\ и К2— коэф-
фициенты охвата площади соответственно ворочкой и валкованием;
S, и S2 — нормы выработки машины УМС-3 на ворочке и валкова-
нии, га/смену.
Полученное по расчету количество машин УМС округляется до
ближайшего большего целого числа. Одна машина УМС-3 по про-
изводительности соответствует производительности шести машин
ДПК-5.
Машины УМС-3 работают по зигзагообразной схеме, развора-
чиваясь на 180° после каждого рабочего хода.
20.4. УБОРКА МЕЛКОКУСКОВОГО ТОРФА
Уборка производится не ранее достижения торфом уборочной
влажности 45% в штабели, расположенные по концам каждой кар-
ты, при треугольной форме — в два ряда, при трапециевидной — в
один. Машины УПК-3 работают по круговой схеме одновременно
на двух картах. Уборка начинается от незастилаемых полос, остав-
ляемых для прохода машин. При выгрузке торфа штабель должен
насыпаться сразу на полную высоту 2,7 м и наращиваться по длине,
а не по высоте. При трапециевидной форме штабели насыпаются
218
сначала как треугольные, а затем наращиваются по ширине при
уборке последующих циклов.
Длина рабочего прохода уборочной машины УПК-3, необходи-
мая для заполнения кузова, определяется по формуле
L = ЮОООУК-у м
ЬдКи
Рис. 20.6. Машина УПК-3 для уборки кускового торфа
Техническая характеристика м а ш ины УПК-3
Ширина захвата, м 1,1
Кузов: геометрическая емкость, м3 10
высота выгрузки, м 2,7
Рабочие скорости машины, км/ч 1,64; 2,88
Производительность, т/ч в.р. 10
Масса, т 4,56
Удельное давление порожней, дН/см2 (кг/см2) 0,23
Удельное давление груженой, дН/см2 (кг/см2) 0,4
Сезонная производительность, тыс. т 12-14
где V — геометрическая емкость кузова машины, м3; К3—коэффи-
циент заполнения кузова, равный 0,9; у — насыпная плотность тор-
фа (по экскаваторному торфу), т/м3; b — ширина захвата машины,
м; q — цикловой сбор торфа, т/га; Кн — коэффициент неравномер-
ности циклового сбора, равный 1,2.
219
Необходимое количество уборочных машин
.. Р
N =-----шт.,
Q
где Р — сезонная программа добычи торфа, т; Q — сезонная про-
изводительность уборочной машины, т.
Действующих норм выработки УПК-3 нет, но по опытным дан-
ным сезонную производительность ее можно принимать в размере
12—14 тыс. т.
Уборочная машина УП К-3 — прицепная к трактору
ДТ-75Б, на колесном ходу (рис. 20.6). Ее рабочий орган состоит из
ребристого валика, приемного транспортера, поперечного наклон-
ного скребкового элеватора и кузова с подвижным дном в виде
транспортера. Привод транспортеров машины осуществляется от
вала отбора мощности трактора.
При уборке торфа вращающийся ребристый валик подхватыва-
ет куски торфа (машина может убирать торф из валков и расстила)
и подает их на прутковый решетчатый транспортер, при движении
по которому торф освобождается от мелочи, проваливающейся
между прутками. С транспортера торф поступает на скребковый
элеватор, которым подается в кузов. По заполнении последнего ма-
шина выезжает к штабелю с поворотом на 90° и выгружает торф,
после чего продолжает уборку на соседней карте, двигаясь в обрат-
ном направлении. Для повторного отделения мелочи под выдаю-
щим концом разгрузочного транспортера устанавливается наклон-
ный металлический лоток под углом 42° к горизонту, по которому
падающая с транспортера мелочь отводится за пределы штабеля
к его основанию. Более крупные куски по инерции перелетают че-
рез край лотка и падают в штабель.
20.5. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ ДОБЫЧЕ МЕЛКОКУСКОВОГО ТОРФА
Организация работ включает технологические расчеты, раз-
работку схем, графиков работ.
Цикловой сбор мелкокускового торфа определяется по фор-
, муле
= 10 ООО&йяудКи (100—а>1)«т;га
4 В (100 — и>2) ’
где b — ширина щели, м; h — глубина щели, м; п — количество дис-
ковых фрез у машины, шт.; yi — плотность залежи при эксплуата-
ционной влажности, т/м3; 7(и—коэффициент извлечения торфяной
массы из щели, равный 0,95; Wi — эксплуатационная влажность за-
лежи; а — коэффициент сбора; В — расстояние между соседними
проходами машины;
_ bhKKn
„ м;
KTd
Кт — коэффициент толщины расстила, равный при диаметре насад-
220
ки 100 мм — 0,6, а при 80 мм — 0,7; w2 — условная влажность кус-
кового торфа, равная 33%.
Сезонный сбор мелкокускового торфа
Q = qn т/га,
где п — количество циклов за сезон.
Количество штабелей на двух картах (см. рис. 20.1)
2V
п = -----шт.,
Ущ
где V — суммарный объем торфа в штабелях на двух картах, м3;
Уш — объем штабеля, м3.
Суммарный объем торфа в штабелях
У = -^Д-мЗ,
У
где Кк — рабочая площадь двух карт, га; у — плотность торфа в
штабеле, т/м3.
Объем штабеля определяется по формуле
Уш = fLcp м3,
где f — площадь поперечного сечения штабеля, м2.
, Я2 2,72 q , ,
f =------=---------- 8,1 м2;
tg a tg 42°
Lcp-—средняя длина штабеля, м.
3£0 — 2 . --
г______________tgtt
СР з 3
где Lo— длина штабеля по основанию, равная 51,5 м; Н — высота
штабеля, 2,7 м; а — угол естественного откоса кускового торфа,
равный 42°.
При указанных размерах объем штабеля составит
Уш=^ср=8,1 -49,5^400 м3.
Коэффициент использования площади полей (см. рис. 20.1)
о _ 100 ~
р 100 ’
tg 42°
м.
2,7
°,9 лп с
—I—= 49,5м,
3-51,5 — 2
де 2/ — сумма потерь площади, %.
Потери площади полей при добыче мелк оку ск о в о г о
торфа, %
Виды потерь Расчет потерь
Подштабельные полосы, включая 2ЬП • 100
валовые каналы, при ширине поло- 300
сы Ьа
Картовые каналы, бровки, неза- (1,2 4- 2 0,5 4- 3) (300 25п) 100
стилаемые полосы £к . 300
Резервная площадь для замены ре-
монтируемой, % Ю
221
Рабочая площадь карты
, 300&кр
L =------— га,
'к 10 000
где Ьк — ширина карты, 30 м.
Определение промышленных запасов торфяной залежи произ-
водится следующим образом:
т,
где Рб — балансовые запасы залежи в границах промышленной глу-
бины, м3; р — коэффициент использования балансовых запасов за-
лежи.
100 — If
100
где Xf — сумма потерь залежи, определяемая, как и при фрезер-
ном способе добычи, за исключением потерь на защитный слой fe,
принимаемых с учетом способа добычи мелкокускового торфа, в
размере 0,7 м.
Определение возможной проектной мощности предприятия по
добыче мелкокускового торфа производится по формуле
где 0,8 — коэффициент, учитывающий выработку 20% залежи в пе-
риод развития и затухания предприятия; Рп — промышленные за-
пасы залежи, т; п — срок стабильной работы, лет.
Учитывая небольшую мощность предприятий по добыче бытово- •
го топлива, сезонную программу можно принимать согласно зада-
нию, а рассчитывать только срок стабильной работы. Расчет часо-
вой производительности машин по добыче мелкокускового торфа
производится таким образом:
Q4 = \QQ0bhnvKnKop2 т/ч в. р.,
где b — ширина щели, м; h — глубина щели, м; п — количество фрез
на машине, шт.; v — рабочая скорость движения машины, км/ч;
/Си — коэффициент извлечения торфяной массы из щели, равный
0,95; /Со — коэффициент использования рабочего времени, равный
0,7; р2— практический выход торфа условной влажности из залежи
эксплуатационной влажности, т/м3,
_ Vy(100 — ш,)а
Pi —
т/м3.
100 — w2
Сезонная производительность машины
Qce3 = 7Q„mKn т/сезон,
где 7 — продолжительность смены, ч; т — сменность работы, рав-
ная 2; /С — количество рабочих дней в цикле (продолжительность
цикла за вычетом 1 дня); п — количество циклов за сезон.
Рабочая площадь полей
222
F = —
<2
где P — сезонная программа, т.
Площадь полей брутто
где р — коэффициент использования площади полей.
Расчет толщины слоя залежи, срабатываемого за сезон, опре-
деляется по формуле
bhmKHlpbnn м
Ис BbJ. ’
где b — ширина щели, м; h — глубина щели, м; т — количество
фрез на машине, шт.; Кп — коэффициент извлечения массы из ще-
ли; /р — длина рабочего прохода машины, м; Ьп — полезная ширина
карты, м; п — количество циклов за сезон; В — расстояние между
соседними проходами машины, м; Ьк — ширина карты; L — длина
карты, м.
Учет мелкокускового торфа включает текущий, контрольный
учет и инвентаризацию; ведется согласно инструкции по учету
экскаваторного торфа, но при текущем учете вместо отсека берется
1 пог. м валка.
20.6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДОБЫЧИ
КУСКОВОГО ТОРФА
Основными технико-экономическими показателями являются
цикловые и сезонные сборы торфа с 1 га, производительность экска-
ватора, выработка производственного рабочего, капиталовложения,
себестоимость. Примерные средние значения этих показателей при-
ведены ниже.
Технико-экономические показатели способов добычи
кускового торфа
Экскаватор- ный МТК-14 Щелевой ДПК-5
Сезонная производительность агрегата, тыс. т 12—18 3—3,5
Цикловой сбор, т/га 170 120
Сезонный сбор, т/га 250—400 500—600
Выработка производственного рабочего, т 120—310 960—1080
Удельная стоимость оборудования, руб./т 3 2
Себестоимость торфа, руб./т 4 2
Как видно из приведенных данных, при добыче кускового тор-
фа щелевым способом достигаются более экономичные показатели,
особенно по производительности труда, капиталовложениям и себе-
стоимости торфа.
223
Раздел IV. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФА
В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Глава 21. АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОРФА
21.1. ТОРФ КАК УДОБРЕНИЕ
Использование торфа в сельском хозяйстве весьма многооб-
разно. Торфяные месторождения превращаются в сельскохозяй-
ственные угодья, торф используется для приготовления удобрений
или на подстилку в животноводстве, мульчирования почвы, хране-
ния фруктов, озеленения, выработанные площади подготавливают-
ся и включаются в севооборот. Большие площади торфяных место-
рождений и громадные запасы торфа обеспечивают самое широкое
их использование для повышения плодородия земель и увеличения
производства пищевых продуктов.
Из ежегодной добычи торфа по СССР за последние годы свы-
ше 70% используется в сельском хозяйстве. Доля эта неуклонно
возрастает. Промышленные торфопредприятия довели выработку
торфоминерально-аммиачных удобрений до 4 млн. т. Растет выпуск
целого ряда других видов продукции для сельского хозяйства.
Сельскохозяйственное производство основано на биологическом
кругообороте химических элементов, необходимых для жизни рас-
тений, накопления органического вещества и разрушения его — ми-
нерализации.
В своем развитии растения поглощают из почвы значительное
количество питательных веществ.
Вынос питательных веществ растениями из почвы
на 10 ц у р о ж а я, кг
Культура Питательные вещества
азот фосфор калий
Пшеница 30 10 20
Картофель 6 2 8
Капуста 3,1 1,2 4
Для восстановления и сохранения плодородия почвы необходи-
мо вносить в нее питательные вещества в виде удобрений. Основ-
ным комплексным органическим удобрением является навоз, содер-
жащий все необходимые элементы для жизни растений, в него пере-
224
Т абл. 21.1. Агротехническая характеристика торфа (по К- И. Чекалову)
Наименование Кислот- ность, pH Содержание от массы сухого вещества, % Микро* флора » млн. ШТ./Г
Азот Фосфор Калий Из- весть Гуминовые вещества
общий под- вижный
общие под_ вижиые
Торф:
верховой 2,8—3,5 0,8—1,2 0,01 0,6—0,12 0,1 0,5 55 0,06 0,1
низин- 4,7—5,5 2,3—3,3 0,03 0,12—0,5 0,15 3,2 30 0,03 0,2
ный
Навоз 5,8—8 1,5 0,9 0,7 1,8 1,4 10 3 3000
ходит около 75% органических веществ, содержащихся в корме
животных. Органические вещества навоза и почвы перерабатывают-
ся микроорганизмами (бактериями и грибками) и превращаются
сначала в перегнойные вещества — гумус в органической нераство-
римой форме, а затем при дальнейшей минерализации переходят в
растворимую форму. Растения могут усваивать только минерализо-
ванные (подвижные) питательные вещества, растворимые в воде.
Поэтому нерастворимые питательные вещества, находящиеся в
органической форме, им недоступны и не могут быть использованы.
Содержание гумуса в почве колеблется в широких пределах: в
подзолистой почве оно составляет 1—2,5% (минимальное), в черно-
земе 14—17, в торфяных месторождениях 20—25%. Это обеспечи-
вает почве ее структурность — комковатость, с размером комков
1 —10 мм. Комки хорошо сохраняют органические вещества и вла-
гу. Минерализация питательных веществ в такой почве происхо-
дит постепенно с поверхности комков.
Бесструктурная песчаная, подзолистая почва слабо удерживает
питательные вещества, которые легко вымываются из нее водой.
Плодородность такой почвы быстро теряется.
Полной нормой внесения органических удобрений (навоза) счи-
тается 40 т/га, но обеспечить такое количество животноводство не
может, поэтому органические удобрения заменяются минеральными
с эквивалентным содержанием основных питательных веществ —
азота, фосфора и калия. (40 т навоза влажностью 70% содержат
примерно 108 кг азота, 84 фосфора и 216 кг калия.)
Весьма эффективным источником пополнения органических
удобрений является торф (табл. 21.1).
Как видно из таблицы, торф по общему содержанию питатель-
ных веществ, кроме калия, близок к навозу, а по азоту даже пре-
восходит его, особенно низинный. Но весь азот торфа находится в
органической форме, нерастворим и недоступен для растений. Со-
держание подвижного (растворимого в воде и 0,1 н. раствора соля-
ной кислоты) азота составляет всего 0,01—0,03%, тогда как в наво-
зе подвижно более половины азота, т. е. в 30—100 раз больше.
Торф беден фосфором и особенно калием, их содержание в нем
значительно меньше, чем в навозе. (Подвижный фосфор и калий
8 В. А. Никифоров 225
извлекаются 0,2 н. раствором серной кислоты.) Недостаточно раз-
вита в торфе и микрофлора, являющаяся основным фактором мине-
рализации его питательных веществ. Подавленность ее объясняется
высокой кислотностью торфа, препятствующей развитию бактерий.
Кислотность навоза слабая (реакция близка к щелочной), жизне-
деятельность микрофлоры весьма развита (количество микроорга-
низмов достигает 10% от массы сухого вещества), чем и объясняет-
ся высокая подвижность его азота и гуминовых кислот.
По своим свойствам торф не является готовым удобрением, но
может служить хорошим сырьем для его приготовления. Для этого
необходимо понизить его кислотность, активизировать микрофлору,
повысить растворимость питательных веществ и обогатить его фос-
фором и калием. Такая обработка достигается химико-биологиче-
ским компостированием его с навозом или аммиачной водой и ми-
неральными удобрениями после предварительного измельчения,
аэрации (проветривания) и подсушки до влажности не более 60%.
Верховой торф как более кислый и содержащий подвижный алюми-
ний (ядовитый для растений) подлежит обязательному известкова-
нию. Микробиологические процессы, поглощающие кислород, обра-
зуют ядовитые закисные соединения железа, для удаления которых
измельченный торф ворошится и проветривается с целью обогаще-
ния кислородом.
Торфяная зола, содержащая кальций и микроэлементы, также
может служить удобрением, но при наличии в ней окиси железа
(красной охры) для удобрения не пригодна.
21.2. ГУМИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ТОРФА
Гуминовые кислоты торфа образуются из лигнина и являются
весьма сложным химическим соединением, нерастворимым в воде,
бензине, спирте и соляной кислоте.
Химическая формула гуминовых кислот тростникового торфа,
по С. С. Драгунову,— C70H75O35N4. Они содержат 57,5—64,2%
углерода, 4,3—5,4 водорода, 32—35 кислорода и 0,7—3,5% азота.
В гуминовых кислотах заключено более половины всего азота тор-
фа. Они экстрагируются из торфа двухпроцентным раствором едко-
го натра NaOH после удаления битумов (смесью спирта и бензо-
ла) и растворимых органических кислот и белков (кипящей водой).
Обработка торфа аммиачной водой приводит к образованию
воднорастворимых соединений — гуматов аммония. При этом акти-
визируется значительная часть азота, входящего в состав гумино-
вых кислот, который вместе с азотом аммиака, связанного с гума-
тами, становится легкодоступным для растений. Аммонизированные
гуминовые вещества торфа обладают свойствами, стимулирующими
рост. При их наличии растения более полно используют питатель-
ные элементы почвы.
Свойства торфа как удобрения основываются, по Л. А. Христе-
вой, главным образом на действии растворимой части его гумино-
вых кислот, которую доводят при приготовлении гуминовых удоб-
рений до ’/з по содержащемуся в них азоту.
226
Глава 22. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФЯНЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОД СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ
УГОДЬЯ
Значительная часть заболоченных земель путем мелиорации
превращается в плодородные сельскохозяйственные угодья, дающие
самые высокие урожаи. Они осушаются сетью открытых каналов
или закрытым материальным дренажом с расстоянием между дре-
нами 10—80 м при закладке трубок на глубину 1,3—1,5 м с обеспе-
чением нормы осушения не менее 0,5 м перед посевом и 0,7 м в ве-
гетативный период. Осушенные площади освобождаются от древес-
ной и кустарниковой растительности, корчуются и глубоко (на 30—
40 см) запахиваются болотными плугами, пласты разделываются
дисковыми боронами и прикатываются катками. На подготовлен-
ные таким образом торфяные поля вносится известь, аммиачная
вода, фосфорные и калийные удобрения.
В первые годы освоения торфяных полей для ускорения окуль-
туривания и большей отдачи рекомендуется возделывать пропаш-
ные и однолетние культуры, особенно картофель, овес, травяные
смеси. Междурядные обработки пропашных культур активизируют
микробиологическую деятельность и ускоряют подъем плодородия
почвы.
Земледелие на торфяно-болотных почвах требует обязательно-
го систематического внесения калийных, фосфорных и микроудоб-
рений (медь), в противном случае эффективность их не достигает
необходимого уровня. Большое внимание должно уделяться хими-
ческой прополке посевов, так как на болотных почвах наблюдается
особенно быстрый рост сорняков. Затраты на минеральные удобре-
ния окупаются значительной прибавкой урожая. Урожайность осво-
енных болотных площадей не уступает урожайности чернозема.
Отличные результаты дает посев на торфяных полях кормовых
трав.
При использовании торфяных полей под пропашные культуры
наблюдается повышенная эрозия почвы вследствие минерализации,
выветривания и вымывания. При этом средняя ежегодная потеря
органических веществ (сухого вещества) только из-за минерализа-
ции с 1 га пашни составляет 5—6 т. Поэтому пропашные культуры
здесь нежелательны.
Глава 23. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФА НА УДОБРЕНИЕ
23.1. ТОРФЯНОЙ НАВОЗ и торфяные компосты
Внесение в почву в качестве удобрения сырого торфа в чистом
виде не дает эффекта. Положительный результат достигается толь-
ко при внесении его в качестве навоза, компостов, торфоминераль-
но-аммиачных, торфоизвестково-бактериальных и других видов
удобрений, т. е. после обязательной специальной подготовки.
8*
227
Табл. 23.1. Состав компостов на торфяной основе и сроки компостирования
Вид торфокомпоста Вносится на 1 т торфа влажностью 55 % Срок компостирования мес.
компонент | количество, т
Навозный Навоз 0,2—1 3—4
Жижевый Навозная жижа 0,8—2,5 1—2
Известковый Известь 0,04—0,08 2
Фекальный Фекалии 0,2—1 7—8
Растительный Люпин 0,1 1,5—2
Торфяной навоз получается при использовании фрезерного тор-
фа в качестве подстилки на скотных дворах. По качеству он значи-
тельно превосходит соломистый, так как в нем содержится больше
подвижного азота, калия и растворимых гуминовых кислот. При его
накоплении и хранении наблюдается более полное поглощение азо-
та и меньшие потери питательных веществ. Выход торфяного наво-
за на одну голову скота получается значительно больше, чем соло-
мистого. По многолетним опытным данным, внесение торфяного
навоза в количестве 20—30 т/га обеспечивает повышение урожая
зерновых на 10—12%, а овощей и картофеля на 25—30% по срав-
нению с урожаями при тех же дозах соломистого навоза.
Компостирование торфа с различными биологически активны-
ми добавками снижает его кислотность, активизирует развитие и
жизнедеятельность микрофлоры, повышает растворимость азота,
превращает его в хорошее удобрение. На торфяной основе приго-
тавливается большое количество разнообразных компостов: торфо-
навозные, жижевые, известковые, фекальные, растительные, мине-
рально-аммиачные. При компостировании с навозом до 20% азота
торфа, по данным ВИУА, переходит в растворимую форму. Во всех
случаях в компосты целесообразно добавлять фосфорные и калий-
ные удобрения из расчета по 1—2% фосфоритной муки, извести и
хлористого калия от массы торфа.
Торфяные компосты приготавливаются в буртах, с послойной
укладкой торфа и добавляемых компонентов. Оптимальной влаж-
ностью торфа для компостов считается 55%. Повышение влажности
выше 70% делает его непригодным для компостирования. Каждый
бурт компоста для предохранения от остывания в холодное время
года делается шириной не менее 3—4 м, высотой 1,5—2, длиной
15—20 м. В основание, по бокам и на верх бурта кладется слой тор-
фа толщиной 20—30 см. Толщина слоев торфа при образовании
бурта составляет 0,3—0,5 м, а толщина слоев добавки соответствует
принятой пропорции компоста. Правильно приготовленный бурт
компоста разогревается до 40—60° и хорошо перепревает. Продол-
жительность компостирования принимается по составу компоста и
времени закладки бурта (летом короче, чем зимой). Разогревание
торфа при компостировании положительно сказывается на процес-
се минерализации его азота.
Готовый компост должен быть однороден по внешнему виду,
228
рассыпчат, не должен содержать видимых остатков стеблей и воло-
кон. Реакция хорошего компоста — слабокислая или нейтральная,
содержание нитратного азота должно быть не менее 0,2—0,3%
в торфонавозных и до 0,5 °/о в торфожижевых компостах на сухое
вещество.
Примерное соотношение компонентов, рекомендуемое для при-
готовления компостов, и сроки компостирования приведены в
табл. 23.1.
Компосты готовят обычно в поле на местах их применения. На-
воз должен применяться полуперепревший, с меньшими потерями
азота. Приготовление компостов производится механизированным
способом с применением погрузчиков различного типа, жижераз-
брасывателей АНЖ-2 и РЖ-1,7, бульдозеров, тракторных само-
свальных прицепов 1-ПТС-2.
23.2. ТОРФОМИНЕРАЛЬНО-АММИАЧНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Удобрения на торфяной основе. Торфоминерально-аммиачные
удобрения (ТМАУ) являются органо-минеральными гуминовыми,
основным действующим началом которых служит растворимая
часть гуминовых кислот торфа. Гуминовые удобрения получают
путем обработки торфа аммиаком (обычно аммиачной водой), в
результате чего снижается его кислотность, активизируется микро-
флора, а значительная часть гуминовых кислот и содержащегося в
них азота превращается в растворимые. Для обогащения торфа
фосфором и калием добавляются минеральные удобрения.
Внесение гуминовых удобрений оказывает многостороннее воз-
действие на почву и растения, улучшая структуру, химический со-
став, растворимость питательных веществ и жизнедеятельность
микрофлоры почвы, в результате чего усиливается обмен веществ,
ускоряется рост и повышается засухоустойчивость растений.
Применение ТМАУ дает значительно более высокий эффект,
чем внесение минеральных удобрений в чистом виде [59]. По дан-
ным А. В. Тишковича, результаты применения ТМАУ в БССР за
1961—1964 гг. в сравнении с эквивалентным количеством минераль-
ных удобрений характеризуются величинами, приведенными в
табл. 23.2.
Таким образом, внесение удобрений в виде ТМАУ повышает их
эффективность на 17—26%. Подвижность питательных веществ
Табл. 23.2. Эффективность ТМАУ и минеральных удобрений
Культура Внесено удобрений, т/га Получен урожай, Ц/га Прибавка урожая по ТМАУ в сравнении с NPK
ТМАУ J NPK по ТМАУ | п о NPK Ц/га | %
Рожь озимая 21,5 0,77 21 17,4 3,6 20
Ячмень 14 0,50 20,8 17,8 3,0 17
Картофель 30 1,06 217 172 45 26
229
почвы при внесении ТМАУ повышается по сравнению с NPK по азо-
ту в 2,2 раза, фосфору в 1,2 и калию в 1,3 раза.
Оптимальная концентрация растворимых гуматов в почве со-
ставляет, по данным Л. А. Христевой, около 0,0006%, что соответ-
ствует 30—40 кг/га, при соотношении азота и фосфора 1 : 0,25.
Сожженные гуматы в виде золы удобрением служить не могут.
При внесении гуминовых удобрений наибольшую прибавку
урожая дают овощи, затем зерновые, бобовые и масличные куль-
туры.
Требования к фрезерному торфу для ТМАУ. Торф, предназна-
ченный для приготовления ТМАУ, должен удовлетворять приведен-
ным ниже требованиям (согласно МРТУ 46 № 313 и проекту ОСТа
на ТМАУ).
Требования к фрезерному торфу для ТМАУ
Показатели
Тип залежи:
верховая низинная
Размеры частиц, м До 15 До 15
Степень разложения не менее, % 20 15
Зольность, % До 30 До 30
Влажность, % 50—60 50—60
Кислотность pH 2,5—4,8 4,8-5,8
Содержание кальция и железа в процентах к сухому веществу .— До 5
Для приготовления ТМАУ используются: фосфоритная мука
с содержанием Р20б = 21 %; суперфосфат—Р2О5=19%; калий хло-
ристый или калийная соль — К2О = 60%; аммиачная вода — аммиак
водный технический — N = 20%. Фосфорные и калийные удобрения
перед внесением в торф должны быть тщательно измельчены.
Приготовление ТМАУ производится преимущественно в поле-
вых условиях, в процессе добычи или путем обработки штабелей
торфа. Согласно проекту ОСТа, полевым способом может приго-
тавливаться несколько видов ТМАУ, отличающихся концентрацией
питательных веществ.
Содержание подвижных форм питательных веществ
В ТМАУ в процента х на сухое вещество т ор фа
Питательные веще- ства ТМАУ № 1 из НИЗИННОГО торфа ТМАУ № 2 нз верхового тор- фа ТМАУ-4К из низинного торфа ТМАУ-6К из низинного торфа
Азот (N) 0,7 1,05 1,4 2,1
Фосфор (Р2О5) 0,7 1,05 1,75 2,1
Калий (К2О) 0,7 1,18 2,24 5,84
Отклонение содержания питательных веществ от норм в от-
.ельных пробах не должно превышать 30%. Для приготовления
230
ТМАУ вносится следующее количество аммиачной воды и мине-
ральных удобрений.
Дозы внесения компонентов на 1 т торф а при а> = 55%, кг
Компоненты ТМАУ № 1 ТМАУ № 2 ТМАУ-4К ТМАУ-6К
Аммиачная вода 20 30 40 60
Фосфоритная мука 10 15 25 30
Суперфосфат 10 15 25 30
Хлористый калий 6 10 20 50
Технологические схемы полевого производства ТМАУ. В на-
стоящее время для приготовления ТМАУ в полевых условиях при-
меняются три схемы: ленинградская полевая; промышленная с при-
менением машин ДСС-2А и упрощенная сельскохозяйственная [32].
Ленинградская полевая схема производства ТМАУ
широко применяется на промышленных торфопредприятиях Мини-
стерства топливной промышленности РСФСР и осуществляется в
процессе добычи фрезерного торфа. При этой схеме до начала сезо-
на добычи торфа на поля рассеиваются фосфорные и калийные
удобрения специальной машиной РУТ-1 (рис. 23.1) или любыми
Рис. 23.1. Машина РУТ-1 для рассева удобрений
другими разбрасывателями, из расчета нормы на сезонный сбор
торфа (или на половину сбора). Рассеянные удобрения заделыва-
ются в залежь дисковой бороной БДТ-2,2 на глубину до 15 см и
прикатываются катком ЗКВГ-1,4 в два следа. Добывается фрезер-
ный торф влажностью 50—60% комплектом машин УМПФ (при
глубине фрезерования 15 мм на верховой и 16 мм на низинной за-
лежи) и выгружается в навалы, на откосы штабелей. В навалы тор-
фа каждого цикла вносится (впрыскивается) аммиачная вода спе-
231
Рис. 23.2. Аммиачный контейнер АКУ‘2
циальной машиной АКУ-2 (рис. 23.2). Штабелировка приготовлен-
ной смеси машиной ОФ-8 производится через 2 ч после внесения
аммиачной воды. ТМАУ выдерживаются в штабелях в течение
1,5—2 месяцев для компостирования.
В последние годы ряд торфопредприятий применяет модерни-
зированную технологическую схему приготовления ТМАУ, внося
фосфорные и калийные удобрения в каждом цикле разбрасыванием
их по поверхности цикловых на-
валов у штабелей, с последу-
ющим перемешиванием с тор-
фом при штабелировке маши-
ной ОФ-8. Разбрасывание ми-
неральных удобрений по по-
верхности навалов производит-
ся различными машинами, со-
здаваемыми на местах самими
предприятиями на базе убороч-
ных машин УМПФ, разбрасы-
вателей удобрений РУТ, РУМ
или гусеничных прицепов, кото-
рые оборудуются бункерами с
дозаторами и выдающими
транспортерами.
Одним из вариантов такой
машины для внесения мине-
ральных удобрений в цикловые
навалы является ДСС-ЦНШ
(рис. 23.3). Она разбрасывает
сыпучие минеральные удобре-
ния по поверхности навалов и
перемешивает их с торфом ло-
пастным смесителем. Затем в навалы машиной АКУ-2 вносится ам-
миачная вода.
Промышленная полевая схема производства ТМАУ
основана на применении машин ДСС-2А (дозировочно-смесительная
станция), с помощью которых перерабатывается в ТМАУ торф, ле-
жащий в штабелях. По этой схеме добываемый комплектом машин
УМПФ торф влажностью 50—60% укладывается в два ряда штабе-
лей у каждого валового канала. Машина ДСС-2А сначала перера-
батывает в ТМАУ ряд штабелей, насыпанных в первой половине
Техническая характеристика машин для производства?МАУ
Разбрасыватель удобрений РУТ-1
База машины
Емкость кузова, м3
Грузоподъемность, т
Ширина захвата, м
Рабочие скорости, км/ч
Масса, т
Производительность, га/смену
ГПС-2
5,8—10,4
5
4,8
5,08—5,66
6,6
6
232
Аммиачный контейнер АКУ-2
База машины
Емкость цистерны, м3
Насос 4К-8:
напор, кг/см2
производительность, м3/ч ч.р.
Рабочая скорость, км/ч
Масса, т
Производительность по ТМАУ,
т/ч в.р.
ГПС-2
5
5,9
108
5,08
5,8
200
Рис. 23.3. Машина ДСС-ЦНШ для внесения удобрений в навалы торфа
Рис. 23.4. Схема работы машины ДСС-2А:
1 — переезд; 2 — навал ТМАУ за 1-й проход машины вдоль штабеля
сезона и расположенных у валовых каналов в 8 м от бровки, пере-
валивая их к каналу (на 1 м от бровки). Затем перерабатывается
второй ряд и пересыпается на переработанный первый в один об-
щий штабель (рис. 23.4). Каждый ряд штабелей перерабатывается
233
машиной ДСС-2А за 3—5 проходов. Образованные навалы ТМАУ
оформляются штабелировочной машиной ОФ-8 в штабель.
Машина ДС С-2 А — прицепная к трактору ДТ-75Б на гусе-
ничном ходу, имеет рабочие органы в виде трех бункеров-дозаторов
для торфа, калийных и фосфорных удобрений со скребковыми
транспортерами и шиберными устройствами, двухвальный лопаст-
ный смеситель, погрузчик ПЭ-0,8, насос 1 ВС-0,9 с форсункой для
Рис. 23.5. Дозировочно-смесительная станция ДСС-2А
Рис. 23.6. Технологическая схема полевого производства ТМАУ
с применением ДСС-2А:
/ — фрезерный торф; 2 —аммиачная вода; 3 — погрузчик; 4 — дозатор тор-
фа; 5 — дозатор минеральных удобрений; 6 — смеситель; 7 — транспортер;
8 _ ТМАУ
впрыскивания аммиачной воды и выдающий транспортер
(рис. 23.5). Загрузка бункеров-дозаторов минеральными удобре-
ниями производится периодически, а торфом — непрерывно с по-
мощью погрузчика ПЭ-0,8 [13].
234
Техническая характеристика машины ДСС-2А
Погрузчик:
емкость грейфера, м3 0,7
высота выгрузки, м До 3,6
вылет стрелы, м 2,5—3,9
поворот стрелы, град 280
Емкость бункеров-дозаторов,
м3:
торфа 4,4
минеральных удобрений
(два) 2x2
аммиачной воды (АКУ-2) 5
Гусеничный ход, мм:
колея 2850
продольная база 5020
ширина гусениц 750
Масса, т 12,4
Удельное давление, дН/см2
(кг/см2) 0,2
Производительность, т/смену 126
То же, тыс. т/сезон 25
Доставка к машине минеральных удобрений осуществляется
на прицепах ГПС-2М, а снабжение аммиачной водой производится
из цистерны АКУ-2, которая соединяется с ДСС-2А, длинным
(30—35 м) шлангом. Емкости цистерны хватает для работы в те-
чение смены.
Машина ДСС-2А становится около штабеля, забирает из него
торф и перерабатывает его. По мере выработки торфа в радиусе
действия погрузчика машина передвигается трактором на 1,5—2 м
(рис. 23.6).
При использовании машин ДСС-2А устраняется зависимость
приготовления ТМАУ от добычи торфа, повышается их качество за
счет лучшего дозирования компонентов и перемешивания смеси,
расширяется период приготовления удобрений.
Для производства ТМАУ на небольших предприятиях и участ-
ках «Сельхозтехники», колхозов и совхозов рекомендуется упро-
щенная сельскохозяйственная схема (рис. 23.7). По этой схеме пе-
ред каждым циклом на поверхность торфяных полей производится
рассев минеральных удобрений машиной РПТМ-2. Торфяная за-
лежь рыхлится дисковым лущильником ЛД-10 на глубину 30—
35 мм, совместно с рассеянными удобрениями. Сушка сфрезерован-
ной крошки длится 2—3 дня с 2—3-кратным ворошением боронами
или ворошилками ВФ-9,5.
Высушенная до уборочной влажности 50—60% смесь убирает-
ся торфоуборочными скреперами-бульдозерами СБТ-3 в навалы
у штабелей, в которые 1 раз за два цикла вводится аммиачная вода
235
Рис. 23.7. Сельскохозяйственная схема приготовления
ТМАУ
Техническая характеристика машин, применяемых
для сельскохозяйственного производства ТМАУ
Аммиачный контейнер АК-5
Емкость цистерны, м3 5,75
Насос НКФ-54:
напор, кг/см2 6
производительность, м3/ч 54
Рабочая скорость, км/ч 5
Масса, т 2,5
Производительность по ТМАУ,
т/ч в.р. 200
То же, тыс. т/сезон 50
Скрепер-бульдозер СБТ-3
Ширина захвата, м 2,25
Емкость ковша, м3 4,6
Максимальная высота штабеля, м 3
Масса, т 2
Производительность, га/смену 4,5—6
То же, тыс. т/сезон 12—15
с помощью контейнеров АК-5 (рис. 23.8). Убирается ТМАУ из нава-
лов в штабели через сутки после введения аммиачной воды (теми
же скреперами-бульдозерами) для компостирования в течение
1,5—2 месяцев и хранения (рис. 23.9).
При производстве ТМАУ по сельскохозяйственной схеме при-
меняется приведенная ниже технология.
Показатели На верховой залежи На низинной залежи
Глубина фрезерования, мм 30—35 30—35
Продолжительность цикла, дн. 2 3
Количество ворошении за цикл, шт. 2-3 2-3
Количество циклов за сезон, шт. 15 20
Цикловой сбор при 55% влажности, т/га 40 50
Сезонный сбор при 55% влажности, т/га 600 1000
Рис. 23.8. Аммиачный контейнер АК-5
Рнс. 23.9. Скрепер-бульдозер СБТ-3
Компостирование. При компостировании торфа с минерально-
аммиачными удобрениями в нем происходят существенные химико-
биологические изменения. Основным исходным процессом компо-
стирования является взаимодействие аммиака и торфа — нитрифи-
кация гуминовых кислот, при которой кислотность среды резко
236
237
снижается до нейтральной или слабощелочной (pH = 4,8—7). Сни-
жение кислотности создает благоприятные условия для быстрого
развития микроорганизмов, количество которых возрастает в десят-
ки раз. Растворимость гуминовых кислот резко увеличивается, до-
стигая максимального значения (до 25% в низинном и 50% в вер-
ховом торфе от общего количества) через 4 месяца. При дальней-
шем хранении ТМАУ количество растворимых гуминовых кислот
уменьшается в результате взаимодействия их с образующейся
азотной кислотой. Оптимальным значением растворимости гуми-
новых кислот считается 4—12%, или ’/з по азоту, которая регули-
руется количеством вносимой аммиачной воды и суперфосфата.
Саморазогревание ТМАУ при хранении в штабелях происходит
более интенсивно, чем фрезерного торфа, и в свою очередь способ-
ствует минерализации азота, которая увеличивается до 8 раз — с
0,045 до 0,32%. Одновременно повышается емкость поглощения тор-
фом азота примерно в 3 раза — с 0,31 до 1,12%. Зона максималь-
ных температур невелика, порядка 10—15% от объема штабеля.
При минерализации азот в результате саморазогревания торфа в
отличие от компостирования переходит не в нитратный, а в аммиач-
ный. Процесс саморазогревания не поддается регулированию и
пока не может быть эффективно использован.
Суперфосфат резко тормозит нитрификацию и повышение рас-
творимости гуминовых кислот, благодаря чему используется как
регулятор этого процесса. Кислая его часть связывает часть аммиа-
ка и повышает этим эффективность ТМАУ по азоту. Фосфорная
кислота суперфосфата хорошо растворима и быстро усваивается
растениями. Фосфоритная (слаборастворимая) мука, вносимая, в
ТМАУ, превращается при компостировании в хорошо растворимую
и, следовательно, может заменять суперфосфат. Хлористый калий
положительно влияет на устойчивость ТМАУ при хранении, замед-
ляя нитрификацию, сохраняя растворимость гуминовых веществ и
уменьшая потери азота.
Качество и устойчивость ТМАУ при хранении зависят также
от влажности торфа, снижение которой улучшает процесс компо-
стирования и хранения удобрений, уменьшает потери азота (весьма
значительные); в низинном торфе они достигают 18%.
Внесение ТМАУ в почву рекомендуется перед посевом или од-
новременно с ним. Рассев их по полям производится механизиро-
ванным путем стандартными разбрасывателями удобрений РПТМ-2
или ТУП-3, погрузка — тракторными погрузчиками. Рассеянные
удобрения подлежат немедленной заделке в почву дисковыми куль-
тиваторами ЛД-5 или ЛД-10 на глубину 7—12 см для предотвра-
щения потерь азота.
23.3. ТОРФОГУМИНОВЫЕ УДОБРЕНИЯ
Торфогуминовые удобрения приготавливаются по схеме Ин-
ститута торфа АН БССР (А. В. Тишкович) путем обычной обработ-
ки торфа аммиачной водой, но в отличие от ТМАУ без компости-
238
рования и внесения минеральных удобрений. Добавление в торф
минеральных удобрений не исключается, но вносить их рекоменду-
ется заранее и компостировать торфоминеральную смесь в течение
1,5—2 месяцев до обработки ее аммиачной водой. Фосфорные удоб-
рения вносятся в виде фосфоритной муки, в которой в процессе
компостирования с верховым торфом и калийной солью образуется
до 15—20% растворимого фосфата, а с низинным торфом — 3—5%.
Рис. 23.10. Схема агрегата для аммонизации торфа
Исключение компостирования торфоминеральной смеси с аммиач-
ной водой мотивируется стремлением избежать снижения подвиж-
ности органических веществ и азота, наблюдающегося при длитель-
ном выдерживании проаммонизированного торфа в условиях ком-
постирования вследствие накопления в нем нитратов и активизации
процессов денитрификации, сопровождающихся потерями азота и
повышением кислотности среды.
Аммонизация по этой схеме производится в процессе рассева
фрезерного торфа на поля путем опрыскивания его аммиачной во-
дой во взвешенном состоянии за время падения на землю, с немед-
ленной последующей заделкой в почву. В противном случае потери
азота за 5 ч могут составить 10—15%, а за сутки — до 30%.
В осенне-зимний период торфогуминовые удобрения могут за-
готавливаться и храниться в небольших штабелях до весны, по-
скольку при пониженной температуре биохимические процессы тор-
мозятся, а саморазогревание торфа предохраняет их от промерза-
ния. Потери азота в этот период незначительны — 3—5%.
Степень насыщения торфа аммиаком при одновременном вне-
сении и заделке в почву рекомендуется максимальная, сверх погло-
тительной способности по азоту аммиака, до 2% на сухое вещество
(поглотительная способность низинного торфа составляет 0,6—
1,4%, верхового—1,2—2,5%). Избыточное количество аммиака
заделывается в почву, поглощается ею и не теряется. При заготовке
удобрений впрок насыщение ограничивается в пределах 1,2—1,4%
во избежание потерь азота.
Для производства и рассева гуминовых удобрений сконструи-
рован специальный агрегат КТУ (рис. 23.10) в составе гербицидно-
аммиачной машины ГАН 1, на тракторе 2, универсального прице-
па-разбрасывателя удобрений ПТУ-3,5 3, дооборудованного каме-
рой обогащения с распылителем 4 и заделывающим устройством
из свободно подвешенных цепей 5 (для предварительного переме-
шивания торфа с грунтом).
239
23.4. ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ УДОБРЕНИЯ
НА ТОРФЯНОЙ ОСНОВЕ
Недостаточная концентрация обычных ТМАУ, необходимость
вносить сравнительно большие их дозы на 1 га и высокая стоимость
перевозки требуют повышения их концентрации и снижения
транспортных расходов. Высококонцентрированные удобрения на
торфяной основе типа ТМАУ выпускаются в ряде стран: во Фран-
ции— «Гумоби» полевого производства, в Австрии — «Фольгумон»
и в СССР — ТМАУЗ нескольких типов, заводским способом.
Содержание питательных веществ в высококонцентри-
рованных удобрениях, % (на сухое вещество торфа)
ТМАУЗ
Питательные вещества «Г умоби» «Фольгумон» А Б В
Азот 5 5,2 4,8 4,8 4,8
Фосфор 3 5 4,8 4,8 7,2
Калий 4 5,4 4,8 7,7 4,8
Растворимые гумино- вые кислоты 1,2 12,3 8,1 8,1 8,1
При изготовлении «Гумоби» и «Фольгумона» в торф вносятся
минеральные удобрения, не содержащие хлор. Аммиачная вода
служит только для снижения кислотности до достижения щелочной
реакции pH = 7—7,5. Азот и фосфор вносятся в торф в виде кислого
фосфорнокислого аммония (NH^HPC^. Калий вводится в «Гумо-
би» в виде кремнекислого калия K2SiO3, а в «Фольгумон» — серно-
кислого K2SO4.
Удобрения расфасовываются в полиэтиленовые мешки по 10—
20 кг.
ТМАУЗ выпускаются трех типов: ТМАУЗ-А — общего назначе-
Рис. 23.11. Технологическая схема производства ТМАУЗ:
1 — узкоколейный вагон с торфом; 2 — грохот; 3 — бункер-дозатор торфа; 4 —
транспортер; 5 — ширококолейный вагон с минеральными компонентами; 6 —
бункера-дозаторы; 7 — железнодорожная цистерна с аммиаком; 8 — хранилище
аммиака; 9 — адсорбер; 10 — распределитель готовой продукции; 11 — порцион-
ные весы; 12 — транспортер мешков с ТМАУЗ
240
ния с соотношением NPK=1 : 1 : 1, ТМАУЗ-Б — для сельскохозяй-
ственных культур, нуждающихся в повышенных дозах калия
(NPK= 1 : 1 : 1,6), ТМАУЗ-В— для почв, бедных фосфором
(NPK-1 : 1,5: 1). В дальнейшем предусматривается введение в
ТМАУЗ микроэлементов. Все минеральные удобрения, вносимые в
них, полностью растворимы.
Технологическая схема производства ТМАУЗ (рис. 23.11) пре-
дусматривает: сепарацию фрезерного торфа на грохоте с размером
ячеек 6 мм (более крупные частицы дробятся или идут в отвал);
дозировку торфа с помощью ленточного массоизмерителя; дозиров-
ку минеральных удобрений шнековыми объемными дозаторами с
ленточными массоизмерителями; смешивание торфа с минеральны-
ми удобрениями в двухвальном смесителе; транспортирование сме-
си компонентов ковшовым элеватором в адсорбер-сатуратор; насы-
щение торфоминеральной смеси газообразным аммиаком в адсор-
бере-сатураторе; расфасовку (затаривание) готовых ТМАУЗ в по-
лиэтиленовые герметические мешки массой 20—25 кг с помощью
полуавтоматических порционных весов; отправку мешков с ТМАУЗ
на склад или погрузку в транспорт для реализации.
Требования к торфу для производства ТМАУ3
(согласно техническим условиям ТУ 214 РСФСР9-26—70)
Нормы для торфа
Показатели верхового переходного и низинного
Влажность, % 45-55 45—55
Зольность, % Степень разложения не ме- До 10 До 12
нее, % 20 30
Максимальное содержание в процентах на сухое вещество:
окиси железа 5 5
окиси кальция 5 5
Нормы внесения компонент ов на 1 т готовых ТМАУЗ, к г
Компоненты ТМАУЗ-А ТМАУЗ-Б ТМАУЗ-В
Торф фрезерный (ш = 50%) 851 813,5 818,5
Аммиак жидкий (82% азота) Аммофос (41% Р2О6 и 11% 24,5 24,5 20,5
азота) 67 67 103,5
Калий сернокислый (48%
К2О) 57,5 95 57,5
ТМАУЗ являются весьма эффективными высококачественными
удобрениями. Они не содержат семян сорняков и болезнетворных
бактерий, обладают хорошей сыпучестью, транспортабельны на
большие расстояния, сохраняются длительное время в полиэтиле-
новой таре.
241
23.5. ПРИМЕНЕНИЕ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТМАУ
Торфоминерально-аммиачные удобрения используются глав-
ным образом при выращивании картофеля, овощей, кормовых кор-
неплодов, многолетних трав.
По данным ВНИИТП [32], проводившим статистическую обра-
ботку результатов большого количества наблюдений и опытов
применения ТМАУ, эффективность их в сравнении с внесением
эквивалентного количества минеральных удобрений NPK приведе-
на в табл. 23.3.
Табл. 23.3. Средние данные эффективности ТМАУ и NPK
Культура Коли- чество опытов Средний урожай на контроль- ном участ- ке, ц/га Прибавка урожая от внесения Превышение прибавки от внесения ТМАУ по сравнению с NPK
NPK, ц/га ТМАУ
ц/га %
ц/га | %
Картофель 252 152,1 46,9 69,3 45,7 22,4 47,8
Капуста 50 364,6 179,1 222,8 124,5 43,8 24,5
Корнеплоды 33 189,7 112,4 171,2 90,5 58,8 52,3
Зерновые 44 16,5 3,9 5,8 35,2 1,9 48,8
Кормовые 6 193,4 66,4 89,2 46,2 22,8 34,3
Из таблицы следует, что превышение прибавки при внесении
ТМАУ в сравнении с действием минеральных удобрений составляет
от 24,5% (по капусте) до 52,3% (по корнеплодам). Средняя при-
бавка урожая на 1 т ТМАУ составляет: картофеля — 4 ц, ово-
щей— 6, зеленой массы кукурузы — 6, зерна — 1 ц. ТМАУ повы-
шают урожай и на следующий год после внесения на 10—20% от
основного действия. В Ленинградской области благодаря их ши-
рокому производству и использованию средние урожаи картофеля,
овощей, кормовых корнеплодов и зерновых культур возросли в
1972 г. по сравнению с 1958 г. в 2,5—3 раза.
Дозы внесения ТМАУ значительно колеблются в зависимости
от особенностей культуры, плодородия почв и планируемых уро-
жаев. Обычные ТМАУ вносят в размере 15—40 т/га, а более кон-
центрированные в количестве 8—15 т/га. Высококонцентрирован-
ные ТМАУЗ применяют в гораздо меньших дозах — 2—3 т/га.
23.6. ПРОИЗВОДСТВО ТОРФЯНОГО ПАРНИКОВОГО ГРУНТА
Виды парникового грунта. Промышленные торфопредприятия
производят парниковый грунт трех типов: торфяной известкован-
ный, торфяной теплично-парниковый и биологически активный
торфяной грунт АМБ. По своим свойствам они гораздо лучше при-
меняемого минерального (дернового) грунта, так как в 3—4 раза
легче, не содержат семян сорняков и возбудителей болезней пар-
никовых культур, обладают высокой биологической активностью.
242
Известкованным грунтом служит сырая фрезерная
крошка влажностью до 65% с кислотностью pH = 6—6,5. При pH
меньше 7 реакция среды кислая, при pH, равном 7,— нейтральная,
больше — щелочная. Теплично-парниковым грунтом
является тот же известкованный грунт, но обогащенный небольши-
ми дозами фосфорных и калийных удобрений.
Рис. 23.12. Агрегат ОТГ-1 для валкования торфа и внесения извести в валок
Для приготовления известкованного и теплично-парникового
грунтов техническими условиями допускается использование зале-
жи любого типа со степенью разложения не более 30%, зольностью
до 25%, при содержании окиси кальция (СаО) не более 7—8% и
окиси железа (Fe2O3) до 1%.
Влажность торфяных грунтов не должна превышать 65%, золь-
ность— 25%, кислотность рН = 6—6,5. Теплично-парниковый грунт
должен содержать 0,2% подвижных форм фосфора (Р2О5) и 0,06%
калия КгО.
Дозы внесения извести (молотого известняка, доломитовой му-
ки, сланцевой золы) для нейтрализации кислотности составляют на
1 т торфа влажностью 55% 10—25 кг при pH = 5,9—4,6, 30—36 кг
при pH = 4,5—3,3 и 35—45 кг при pH = 3,2—2,6.
Добыча торфяного парникового грунта производится фрезер-
ным способом. Известь вносится в валок при валковании торфа с
помощью специального агрегата ОТГ-1 (рис. 23.12), состоящего из
трактора ДТ-75Б с навешенной впереди рамой, к которой прицеп-
лена секция валкователя с шириной захвата 3,2 м, и бункера-доза-
тора на гусеничной тележке, прицепленного к трактору. Внесенная
на валки известь хорошо перемешивается с торфом в процессе убор-
ки и штабелировки.
243
Внесение минеральных удобрений производится в навалы тор-
фа у штабелей с перемешиванием смеси при штабелировке. Соглас-
но ТУ, на 1 т торфа влажностью 55% вносится 5 кг фосфоритной
муки и 0,5 кг хлористого калия. При внесении извести, кроме сни-
жения кислотности торфа, связываются также подвижные формы
алюминия, вредные для растений.
Биологически активный торфяной грунт АМБ
приготавливается из теплично-парникового путем внесения в нава-
лы его у штабелей маточной культуры АМБ в количестве 2 кг на
1 т (совместно с малыми дозами минеральных удобрений) с после-
дующим штабелированием и компостированием в течение 5—6 ме-
сяцев. Маточная культура АМБ приготавливается в лабораторных
условиях. Для приготовления грунта АМБ используется только
верховой и переходный торф (повышенной кислотности) со сте-
пенью разложения не более 30%, зольностью до 20% и содержа-
нием подвижного железа до 1 %.
Готовый грунт АМБ должен иметь: влажность не более 70%;
зольность не более 25%; кислотность pH = 6—6,5; содержание под-
вижных форм фосфора — 0,2%; калия — 0,06%; количество микро-
организмов на 1 г грунта — не менее 105, засоренность (куски круп-
нее 25 мм) — не более 10%.
Торфяной грунт АМБ представляет собой произвесткованный
торф с сильно развитой в нем почвенной микрофлорой АМБ, кото-
рая играет весьма важную роль в развитии растений. По своему
характеру она делится на две группы: автохтонную микрофлору
А (АМА) и Б (АМБ). АМА включает в себя плесневые грибки,
дрожжевые бактерии и производит гумификацию растительных
органических веществ, превращая их в перегной (гумус). В про-
цессе жизнедеятельности АМА выделяются вредные для растений
кислоты, сероводород, а образующийся перегной остается в орга-
нической нерастворимой форме, недоступной для растений. АМБ
приходит на смену АМА и производит дальнейшую переработку —
минерализацию гумуса, с превращением его в растворимые вещест-
ва, доступные для усвоения. АМБ включает следующие бактерии:
нитрификаторы, аммонификаторы, аэробные, целлюлозные, азот-
, фиксаторы и др. АМБ завершает переработку органических веществ
и разрушает вредные для растений продукты жизнедеятельно-
сти АМА.
Жизнедеятельность микрофлоры в почве на 95—98% замирает
осенью и зимой, а восстанавливается летом при прогреве почвы до
температуры не менее 10° С, что наблюдается в средней полосе
СССР в июне. Ввиду бедности почвы микрофлорой развитие расте-
ний весной идет замедленно и достигает своего максимума только
через 1—1,5 месяца после посева. Внесение в почву биологически
активного торфяного грунта АМБ при посеве растений или заполне-
ние им парников устраняет потери вегетативного периода и обеспе- |
чивает активное развитие и рост всех культур с момента посева, '1
значительно увеличивая урожаи.
В полевых условиях АМБ вносятся под зерновые в количестве
244
____________1
не менее 0,25 т/га, а под картофель и овощи — по 0,5 т/га, с немед-
ленной заделкой в почву. Это обогащает почву полезной микрофло-
рой, в результате чего повышается растворимость и использование
питательных веществ почвы и вносимых удобрений, увеличивается
фиксация азота воздуха, улучшается питание растений. Внесение
АМБ повышает урожаи зерновых на 2—3 ц/га, картофеля на 25—
30, овощей на 40—50 ц/га.
При использовании в парниках или теплицах торфяные грунты
тщательно анализируются и обогащаются необходимыми минераль-
ными удобрениями: суперфосфатом, сернокислым или азотнокис-
лым калием, аммиачной селитрой, сернокислым магнием и полным
набором солей микроэлементов (сернокислого железа, марганца,
цинка, меди, буры, молибдена, натрия, нитрата кобальта, йодистого
калия) в дозах, соответствующих биологическим особенностям вы-
ращиваемых культур. Торфяные грунты засыпаются в парники
слоем 25—30 см. Использование их в парниково-тепличных хозяй-
ствах повышает урожайность выращиваемых культур [32] по срав-
нению с урожаями на дерновой земле на 30—70%.
Мульчирование почвы. Под мульчированием понимается изо-
ляция поверхности почвы между растениями защитным покрыти-
ем — бумагой, навозом, опилками, фрезерным торфом. Мульчиро-
вание обеспечивает постоянство водно-воздушного и температурного
режимов, усиление микробиологических процессов, затрудняет раз-
витие сорняков, повышает содержание углекислоты в зоне растения.
Для мульчирования используется фрезерный торф с размером
крошки 5—10 мм при влажности 40—60%. Торф насыпается на
поверхность почвы слоем 2—4 см при выращивании овощей и 5—
7 см для ягод.
23.7. ПРОИЗВОДСТВО торфяных ГОРШОЧКОВ
Торфяные горшочки применяются при выращивании рассадопо-
садочных культур. Выращенные в них растения высаживаются в
грунт вместе с горшочками. Горшочки очень легки, хорошо прони-
цаемы для воды и корней растений, имеют небольшую теплопровод-
ность, содержат необходимые питательные вещества. На торфяной
основе они выпускаются нескольких типов: торфоперегнойные, тор-
фодревесные полые и др.
Производство горшочков включает приготовление смеси, фор-
мовку и сушку. В состав смеси для торфоперегнойных горшочков
входит торф (наилучшим является осоковый, со степенью разло-
жения до 30% и зольностью до 10%) в количестве 65% по объему,
перегной — 25%, свежий коровий навоз — 5, песок — 5 и вода 10—
15%. В зависимости от выращиваемых культур в смесь добавляют-
ся минеральные удобрения.
Размеры горшочков: 30—60 мм в диаметре, высота — 30—
90 мм.
Формуются они на специальном станке ИТ-9 производитель-
ностью до 10 000 шт./ч (рис. 23.13). Из 1 м3 смеси получается
245
Дозы
внесения минеральных удобрений, кг/м3 торфа
Культура
Аммиачная
селитра
Капуста
Помидоры
Огурцы
2
1,5
1
Суперфос- Хлористый
фат калий
3 0,5
4 1
2 0,5
Рис. 23.13. Станок ИТ-9 для формовки торфоперегнойных
горшочков:
а — общий вид; б — торфоперегнойные горшочки шестигранной и
кубической формы
Рнс. 23.14. Сушилка СТГ-0 полых горшочков
1—1,7 тыс. больших, 2,1—2,2 тыс. средних и 12—13 тыс. малых
горшочков.
В состав смеси полых горшочков входит 73% верхового торфа
при R</15%,25% картона, 2% минеральных удобрений. Они вы-
246
пускаются заводским способом машинами ВНИИТП производи-
тельностью 2000 шт./ч. Сушка производится в сушилке СТГ-0 про-
изводительностью 4000 шт./ч (рис. 23.14).
Размеры горшочков: по верху 80 мм, высота 80 мм (или 50Х
Х50 мм), толщина стенок 2 мм, масса 9—И г (или 3,5 г), влажность
15—25%. Себестоимость примерно 0,5 коп.
Урожай овощных культур, выращенных с использованием гор-
шочков, на 25—45% превышает урожай, полученный в обычных
условиях.
Глава 24. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФА НА ПОДСТИЛКУ
24.1. СВОЙСТВА ПОДСТИЛКИ
Подстилка необходима в животноводстве при содержании ско-
та в стойлах. Она изолирует животных от холодного пола в зимний
период, впитывает жидкие выделения, поглощает аммиак и дает
навоз для удобрения. В качестве подстилки применяют солому,
опилки и торф. Торфяная подстилка, особенно из верхового торфа
низкой степени разложения, обладает наилучшими свойствами, а
большие запасы торфа обеспечивают ее широкое применение.
Сравнительная характеристика моховой подстилки и соломы
Показатели Моховая Солома
Впитывающая способность, кг/кг 10—12 3—3,5
Гигроскопичность за сутки, % 10-15 1-3
Поглощение аммиака, % 5 1
Содержание бактерий, млн. шт./г 2 7
Содержание аммиака в животно- водческом помещении, мг/м3. 0,1-1 0,5—16
Загрязненность молока, мг/л 5 10
Содержание бактерий в молоке, шт./г 3500 7300
Выход навоза, т/т 6 3
Торфяная подстилка как более гигиеничная способствует луч-
шему развитию молодняка, увеличивает суточные привесы при от-
корме до 6%, снижает заболеваемость животных, устраняет падеж
птицы.
Согласно ТУ, фрезерный торф для подстилки в зависимости от
ботанического состава и степени разложения делится на категории.
К 1-й относится верховой и переходный торф со степенью разложе-
ния до 15%, а ко 2-й — торф любого типа при степени разложения
15—25%.
247
Нормы расхода торфяной подстилки на одну голову
Показатели Рогатый скот Овцы Свиньи Птица
Норма расхода, кг/сут. 7—10 3—5 3-5 0,02—0,03
Оптимальные размеры фракций, см 2,5—3 1,5—2 1,5—2 1,2—2,8
Годовая потребность при 200 днях (птица —365) стой- лового периода, т 1,4—2 0,6—1 0,6-1 0,007—0,011
Требования к фр езерному торфу для подст и л к и
Показатели Степень разложения, % Максимальные значения: золь нести, % влажности, % размеров частиц, мм содержания древесных частиц, % 1-я (верховой, переходный) До 15 10 50 60 10 Категории: 2-я (верховой, пере- ходный, низинный) 15—25 15 50 60 10
Примечание. Для предприятий, разрабатывающих залежь более золь-
ную, допускается, по согласованию с потребителем, поставка торфа с золь-
ностью до 23%.
24.2. ДОБЫЧА ТОРФЯНОЙ ПОДСТИЛКИ
Особенности добычи. Ограничение степени разложения торфа
для подстилки, особенно 1-й категории, влечет за собой некоторые
трудности его добычи. Осушение верховой залежи низкой степени
разложения требует увеличения затрат труда и средств, эксплуата-
ционная влажность ее оказывается повышенной (83—84%). Высо-
кая волокнистость, пониженная насыпная плотность и малая сы-
пучесть затрудняют фрезерование, ворошение и уборку подстилоч-
ного торфа. Цикловые и сезонные сборы оказываются в 2—3 раза
ниже, чем у обычного фрезерного торфа. Сушка слоя подстилки
происходит на незначительную глубину от поверхности, нижележа-
щие частицы не сохнут. При ворошении подстилки наблюдается
быстрое засорение лопастей ворошилок, требующее систематиче-
ских остановок и очистки. При ворошении, валковании и уборке
подстилки машинами УМПФ ввиду повышенной влажности и рых-
лости залежи наблюдается большое ее подфрезеровывание и недо-
пустимое увлажнение слоя, исключающее применение этих машин.
Наиболее целесообразной технологической схемой добычи подстил-
ки поэтому считается схема с пневматической уборкой.
При работе по однодневному циклу ворошение подстилки не
дает эффекта, поэтому производить его не рекомендуется. При двух-
дневном цикле оно более целесообразно в первый день сушки.
248
Согласно исследованиям, проведенным ВНИИТП, выявлена
целесообразность добычи подстилки по однодневному циклу без
ворошений, при фрезеровании на глубину 15—20 мм, с последова-
тельной 2—3-кратной пневмоуборкой верхней высохшей части слоя
и разрыхлением (подъемкой) оставшейся крошки ворошилками.
Применение указанной схемы обеспечивает повышение сезонных
сборов примерно в 1,6 раза и снижение себестоимости на 0,6 руб./т
по сравнению с существующей технологией.
Рис. 24.1. Фрезер БФ-4,8 с чашечными ножами
При пневматической уборке наблюдается хорошая сепарация
частиц по размеру и влажности. Влажность убранного торфа ока-
зывается на 10—18% ниже средней влажности расстила при увели-
чении на 10—15% содержания мелких частиц размером менее 3 мм,
которое в итоге достигает в готовой подстилке 25—30%.
При хранении подстилки в штабелях происходит усиленное
саморазогревание и ухудшение качества — снижение ее влагопогло-
тительной способности, измельчение, увеличение содержания пыли.
Поэтому сразу после уборки рекомендуется производить кииование
с помощью специального пресса. При хранении подстилки в кипах
саморазогревания не наблюдается. Для предохранения ее от на-
мокания необходима крыша или полиэтиленовая пленка.
Механизация добычи подстилки. Для фрезерования подстилоч-
ной залежи применяется фрезер БФ-4,8 с чашечными ножами (рис.
24.1). Употребление чашечных рабочих элементов вместо штифтов
улучшает фракционный состав крошки за счет повышения содер-
жания более крупных и уменьшения количества мелких частиц
(табл. 24.1).
Как видно из приведенных данных, при замене штифтов на ча-
шечные элементы средневзвешенный размер крошки увеличивается
в 1,9 раза, а количество пыли уменьшается в 3,3 раза. Для умень-
249
Табл. 24.1. Фракционный состав крошки при фрезеровании
чашечными элементами и штифтами
Показатели Размер частиц, мм Средний
50 | 50—30 | 30—20 | 20—10 | 10—3 | <3 размер, мм
Содержание частиц в про-
центах по массе при:
чашечных элементах 9,5 15,2 17,7 25 25,4 7,2 21,9
разреженных штифтах — 1 4,3 22,4 48,5 23,8 11,5
шения количества мелких частиц при фрезеровании подстилочной
залежи разработан фрезер ФПГ-1 (рис. 24.2).
Фрезер ФПГ-1 — гусеничного типа. Рабочим органом его
является бесконечная цепь-гусеница, надетая на звездочки двух
параллельных валов — ведущего и ведомого. Гусеница состоит из
Рис. 24.2. Схема рабочего аппарата фрезера гусеничного типа ФПГ-1
отдельных звеньев, шарнирно-соединенных между собой. Каждое
звено имеет нож высотой 12 мм с односторонней заточкой. Ill я г
ножей — 42 мм. Рама машины состоит из трех шарнирно-соединен-
ных частей по ширине, опирается она спереди на катки, а сзади на
лыжу.
Скорость движения гусеницы с ножами, приводимой от вала
отбора мощности трактора, на 20% превышает поступательную
скорость трактора, в результате чего происходит сдвиг поверхност-
ного слоя залежи, надрезанного ножами рабочего органа, и нару-
шение его капиллярной связи с подстилающей залежью. При выходе
ножей и огибании ими ведомой звездочки надрезанные частицы
отрываются от залежи и переворачиваются на 90 или 180°.
Глубина фрезерования регулируется винтом подъема рабочего
органа.
250
Техническая характеристика фрезера ФПГ-1
Ширина захвата, м Глубина фрезерования, мм Высота ножей, мм Шаг ножей, мм Скорость, м/с: 4,8 5—20 12 42
гусеничной цепи трактора Масса, т Производительность, га/ч в.р. Энергоемкость, кВт-ч/т 3,7 2.92 2,27 3,75 0,07—0,32
Рис. 24.3. Фрезер с проходными ножами ФпР-9,5:
я — общий вид; б — крепление проходного ножа
251
Техническая характеристика фрезера Фгр
Ширина захвата, м 9,5
Окружная скорость ножей, м/с 6,1
Ножн по окружности фрезы, шт. 3
Диаметр фрезы, мм Глубина фрезерования, мм Рабочие скорости, км/ч Масса, т 500 До 50 8,14; 9,06 3,5
Производительность, га/ч в.р. Энергоемкость, кВт-ч/м3 5,4 0,055—0,21
-9,5
Положительный эффект дает на добыче подстилки фрезер
Фпр-9,5 (рис. 24.3). Фрезер Ф11р-9,5— с проходными ножами,
прицепной к трактору ДТ-75, разработан Калининским политехни-
ческим институтом. Три фрезы его, расположенные уступом, имеют
независимую подвеску с опорой спереди на два катка, сзади на
лыжу, используемую для регулирования глубины фрезерования
[52]. Режущие элементы фрез — ленточные проходные ножи, рас-
положены по винтовой линии под углом 25° к оси и закреплены за-
Рнс. 24.4. Рабочий элемент ворошилки с опорной площадкой:
/ — тяга: 2 — лопасть; 3 — опорная площадка; 4 — скоба
жимами по краям дисков, насаженных на вал фрезы. Подъем фрез
в транспортное положение осуществляется гидроцилиндрами.
При работе фрезера с проходными ножами достигается более
однородный состав крошки. Количество крупных частиц, размером
более 10 мм, увеличивается с 15 (при фрезеровании штифтовой
фрезой) до 25%. Количество особо мелких частиц размером менее
1 мм уменьшается вдвое (с 7,6 до 4,2%), что способствует ускоре-
252
нию сушки, увеличению сезонных сборов и снижению себестоимо-
сти подстилки. Одновременно достигается некоторое выравнивание
микрорельефа полей.
Рис. 24.5. Пневмоуборочная прицепная машина ППФ-5:
а — вид спереди; б — вид справа
Ворошение подстилки рекомендуется производить ворошилка-
ми ВФ с опорными площадками на лопастях рабочих элементов
(рис. 24.4), уменьшающими подфрезеровывание залежи и увлажне-
ние слоя [37]. Уборка подстилки производится пневматическим спо-
собом пневмокомбайнами БПФ или прицепными пневмоуборочны-
ми.машинами ППФ-5 (рис. 24.5).
253
Пневмоуборочная машина ППФ-5 (предыдущая
модель ППФ-3), работающая на прицепе к трактору ДТ-75, создана
Рис. 24.6. Схема работы машины ППФ-5:
1 — картовый канал; 2 — валовый канал
Техническая характеристика пневмо у б орочной
машины ППФ-5
Ширина захвата, м 3
Полезная емкость бункера, м3 10
Размеры сопла, мм 70x1430
Расход воздуха, м3/с 9
Скорость воздуха на входе, м/с:
в сопло 40
в центральную трубу цик- лона 3,16
Ширина транспортера, мм 1400
Скорость транспортера, м/с 1,05
Масса, т 5,4
Рабочие скорости, км/ч 6,2; 7,67
Производительность, га/ч в.р. 1,1
на базе уборочной машины УМПФ-7, с которой сняты бункер с
ковшовым элеватором и отцеплен скрепер. Вместо них установлены
новый бункер с циклоном, всасывающие сопла слева по ходу маши-
ны (на ППФ-3 справа) и на задней стенке бункера вентилятор,
соединенный с центральной трубой циклона. Привод вентилятора
254
осуществляется от вала отбора мощности трактора через соответ-
ствующую передачу. Схема работы машины ППФ-5 приведена на
рис. 24.6.
До кипования производится штабелировка навалов подстилки
машинами ОФ-8 вслед за уборкой.
Для добычи торфяной подстилки установлены следующие нор-
мативные показатели.
Производственные показатели по добыче подстилки
при пневмоуборке
Глубина фрезерования, мм 15—20
Влажность фрезеруемого
слоя, % 83—84
Продолжительность цикла,
дн. 2
Количество ворошений за
цикл, шт. 2
Коэффициент сбора 0,3
Количество циклов 12—15
Потери при хранении, %:
в штабелях 15
в кипах 10
Для предохранения добытой подстилки от саморазогревания
и порчи хранение ее в штабелях не допускается, сразу после уборки
должно производиться кипование. Для кипования разработано не-
сколько типов прессов, последний из которых ПКП-2. Но ввиду
недостаточной его производительности, большой трудоемкости и
высокой стоимости кипования, практически вдвое превышающей
стоимость добычи подстилки, необходимо дальнейшее его усовер-
шенствование.
К ипов а л ьный пресс ПКП-2 — самоходный, на гусе-
ничном ходу с двигателем 85 л. с., оборудован загрузочным элева-
тором со шнеком для забора торфа из штабеля, сепаратором пней
и мелкой пыли размером менее 3 мм и автоматическим устройством
для обвязки кип проволокой с обкладкой рейками (рис. 24.7). Сна-
чала производится вертикально-предварительное прессование, а
затем горизонтально-окончательное.
Пресс имеет прессовую камеру объемом 0,3 м3, выдает кипы
размерами 0,5x0,45x0,3 м, объемом 0,067 м3 при коэффициенте
сжатия 3, массе кипы, примерно равной 40 кг. Продолжительность
цикла — 30 с, удельное давление прессования — 14,2 дН/см2, произ-
водительность— 22 т/смену, масса — 15 т, обслуживающий персо-
нал — четыре человека в смену.
Для предохранения подстилки в штабелях (россыпью или в
кипах) от намокания и уменьшения саморазогревания (некипован-
ной) целесообразно покрывать их полиэтиленовой пленкой.
255
Использование на подстилку топливного фрезерного торфа.
Высокая стоимость подстилки из верхового торфа низкой степени
разложения, особенно кипованной и в плитках, недостаточное ее
производство и большая потребность в ней для сельского хозяйства
привели к широкому использованию на животноводческих фермах
Рис. 24.7. Киповальный пресс ПКП-2
Рис. 24.8. Штабель подстилки, покрытый пленкой
256
в качестве подстилки топливного фрезерного торфа. Топливный
фрезерный торф значительно уступает по своим качествам моховой
подстилке, но применение его оказалось вполне целесообразным и
выгодным при степени разложения до 30—35% и влажности до
50% (рис. 24.8).
24.3. ЗАВОДСКОЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОДСТИЛКИ
Калининским филиалом ВНИИТП разработан заводской спо-
соб получения торфяной подстилки россыпью или в виде плиток.
При этом верховая торфяная залежь низкой степени разложения
Рис. 24.9. Штемпельный пресс ПШГ-1
грузится экскаватором на железнодорожные платформы и достав-
ляется в цех, где из нее удаляются древесные включения, после
чего производится механическое обезвоживание в ленточно-ролико-
вом прессе ПЛР-3 до влажности 77%. Обезвоженный торф расчесы-
вается на волк-машине и досушивается в ленточно-конвейерной су-
шилке СПТ до влажности 30—35%. Готовая подстилка может быть
расфасована в полиэтиленовые мешки или превращена в плитки
размером 280X280X60 мм путем прессования в штемпельном прес-
се ПШГ-1. При испытаниях получены плитки плотностью 0,5—
0,7 г/см3 с влагопоглотительной способностью не менее 600%.
Ленточно-роликовый пресс ПЛР-3 имеет фильт-
рующую ленту шириной 1122 мм, движущуюся со скоростью 1,1 —
2,5 см/с, прессует торф с давлением до 20 дН/см2. Расчетная произ-
водительность пресса — 3,8 т/ч ч. р. отжатого торфа с w = 77%, уста-
новленная мощность — 37,6 кВт, масса — 27,8 т.
Л е н т о ч н о - к о н в е й е р н а я сушилка СПТ имеет рабо-
чую поверхность ленты 100 м2, температуру теплоносителя (воздух)
9 В- А. Никифоров
257
100° С, производительность 850 кг/ч сухого вещества торфа, уста-
новленную мощность 3 кВт и массу 24,2 т.
Штемпельный пресс ПШГ-1 — одноштемпельный, с
открытой матрицей и подпрессовщиком, с размерами матричного
канала 280X280 мм (рис. 24.9). Давление прессования —
125 дН/см2, продолжительность цикла — 8,65 с, производитель-
ность— 1,5 т/ч ч. р. или 8 т плит в смену, установленная мощ-
ность— 52 кВт, масса — 8,6 т, себестоимость плит— 12 руб./т.
Технология и оборудование для заводского производства под-
стилки рекомендованы в 1972 г. для опытно-промышленного вне-
дрения. Наиболее эффективно используются подстилочные плитки
на птицеводческих фабриках.
24.4. ПРИМЕНЕНИЕ ТОРФЯНОЙ ПОДСТИЛКИ
Использование торфяной подстилки производится с учетом спо-
соба содержания скота. При стойловом содержании подстилка
засыпается в стойла слоем 20—35 см и ежедневно по мере увлаж-
нения и загрязнения обновляется сухой подсыпкой. Полная замена
подстилки с очисткой стойл производится каждые 10—15 дней. При
беспривязном содержании скота подстилка насыпается более тол-
стым слоем — 40—50 см. По мере ее увлажнения на сырые места
подсыпается сухая. Уборка навоза производится каждые 2—3 ме-
сяца, после чего засыпается новый слой подстилки. На свиноводче-
ских фермах подстилка засыпается слоем 10—15 см и заменяется
через каждые 3—5 дней. На выгульных площадках торфяная под-
стилка насыпается толстым слоем 50—70 см. Уборка навоза произ-
водится 1—2 раза в год бульдозерами.
Для сохранения навоза и уменьшения потерь питательных ве-
ществ, особенно азота, хранение его должно производиться в наво-
зохранилищах с плотной укладкой.
Выход навоза на 1 т торфяной подстилки, т
Вид подстилки Степень раз- Влажность Выход на-
ложения, % навоза, % воза
Пушице-сфагновая 10—15 86 4,7—6,1
Пушице-сфагновая 21—25 84 4,2—5,2
Осоково-гипновая 25—30 78 2,6—3,5
Прессованная подстилка в плитках применяется на птицефер-
мах. Плитки укладываются в один ряд и смачиваются водой для
предотвращения ее пыления. Смена плиток производится не реже
чем через 10—12 месяцев. Расход их составляет примерно 2,5 г иа
курицу в сутки. В животноводстве срок службы плит составляет
3—4 недели.
258
24.5. ПРЕССОВАННЫЙ ВЕРХОВОЙ ТОРФ
Верховой фрезерный торф низкой степени разложения экспор-
тируется в ряд стран мира. Продукция должна удовлетворять сле-
дующим условиям: тип торфа — верховой; степень разложения —
до 15%; зольность — 5—10%; влажность — не более 53%; содер-
жание пушицы — до 10%; древесных включений — до 1%; масса
кипы — 50±2 кг; коэффициент уплотнения кипы — 2,5.
Добытый фрезерный торф сепарируется от крупных фракций,
пней, пушицы и шейхцерии, засыпается в полиэтиленовые мешки
емкостью 170 л с уплотнением 1 : 2,5 и заваркой мешков или зашив-
кой. Процесс упаковки торфа полностью механизирован. Экспорт-
ный прессованный верховой торф, упакованный в полиэтиленовые
мешки, выпускается под маркой «Ново-балт» рядом торфопредприя-
тий. Торф мол₽т использоваться в садоводстве, для приготовления
грунтов и субстратов, в качестве подстилки на животноводческих и
птицеводческих фермах.
Глава 25. ПРОЧИЕ ВИДЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФА
Торфодерновые ковры. Торфодерновые ковры представляют
собой ровные по толщине куски дернины, выращенной на верховой
залежи со степенью разложения до 15%.
По методике ВНИИТП, при выращивании ковров на осушен-
ные и подготовленные торфяные поля вносятся известковые мате-
риалы, минеральные удобрения NsoPsoKso и высеваются семена
трав (для газонов и крепления откосов) в составе: овсяницы крас-
ной 25 кг, овсяницы луговой 30, полевицы белой 4 и мятлика лу-
гового 7 кг на 1 га, с последующим прикатыванием. По мере отрас-
тания выше 5 см трава периодически скашивается, а за 5—7 дней
до съема ковра подкармливается аммиачной селитрой до 100 кг/га.
Готовность ковра наступает через 30—35 дней. Готовый торфодер-
новый слой разрезается по длине и ширине карты на куски, соглас-
но заданным размерам ковров, отделяется от залежи, сворачивает-
ся в рулон с помощью специальной машины МСК (рис. 25.1) и от-
правляется к месту использования в специальных контейнерах или:
на мягких поддонах.
В готовом ковре торфяная основа дернины связана, так как
хорошо переплетена корнями травянистых растений, удобрена и
свободна от сорных трав. Сплошная сеть корней, связывающих ко-
вер, позволяет легко отделять его от залежи и сворачивать в рулон
без повреждений. Ковры имеют ширину 600—800 мм, длину до
3000, толщину торфяной основы 10—30, высоту травы 20—35 мм,
влажность 75—85%.
Сроки их хранения до укладки не должны превышать времени
сохранения жизнедеятельности и приживаемости растений. Перед
укладкой ковров местность тщательно выравнивается, очищается
от мусора, взрыхляется, затем вносятся органические (ТМАУ) или
минеральные удобрения, производится обильный полив. Прираста-
9*
259
ние ковров начинается через 4—5 дней и заканчивается за 25—
26 дней. При уходе за газонами производится полив и подкормка
удобрениями.
Торфяная продукция для народного потребления. Для народ-
ного потребления выпускаются: торфоминерально-аммиачные удоб-
рения ТМАУ-6К, ТМАУЗ и АМБ в мелкой полиэтиленовой упаков-
ке; торфяные питательные брикеты; микропарники и садики в по-
Рис. 25.1. Заготовка торфодерновых ковров машиной МСК
лиэтиленовых мешках; торфяные субстраты для цветочных и овощ-
ных культур.
Использование выработанных болотных площадей. После вы-
работки торфяной залежи при добыче торфа остаются большие пло-
щади, представляющие определенный интерес для сельского хо-
зяйства. Выработанные площади, несмотря на защитный слой за-
лежи, отличаются весьма низким плодородием. Они имеют высокую
кислотность, подавленную микрофлору, слабую нитрифицирующую
способность, бедны питательными веществами. Особенно неплодо-
родными оказываются торфяно-подзолисто-глеевые почвы, харак-
терные для нечерноземной зоны. Средняя температура их на 2—
4° С ниже, чем обычных минеральных.
Порядок восстановления выработанных болотных площадей
подробно рассмотрен в разделе рекультивации полей. Правильно
освоенные выработанные площади могут давать высокие урожаи
и служить высокоэффективными сельскохозяйственными угодьями.
Раздел V. МЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТОРФА
Глава 26. БРИКЕТИРОВАНИЕ ТОРФА
26.1. ТОРФОБРИКЕТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Брикетированием называется превращение мелкого сыпучего
материала в плотные куски определенной формы и размеров путем
прессования [4,5,34]. Перед брикетированием торф подвергается ис-
кусственной сушке в специальных сушилках до влажности не более
16%. Готовые брикеты имеют высокую теплоту сгорания, большую
плотность, достаточно прочны и удобны для сжигания (рис. 26.1).
Они используются как бытовое топливо.
Брикетирование торфа создано на базе брикетирования уголь-
ной мелочи и пыли, возникшего в середине XIX в. Первый торфобри-
Рис. 26.1. Торфяные брикеты
кетный завод был построен под Ленинградом на торфопредприятии
Ириновское в 1891 г. и просуществовал 20 лет. Второй был соору-
жен в 1898 г. при Верхисетском металлургическом заводе под
Свердловском. Ввиду несовершенной технологии, дорогого сырья
(кусковой торф) и конкуренции дров, каменного и древесного угля
производство торфяных брикетов не получило дальнейшего разви-
тия в дореволюционной России.
261
В 1920—1930 гг. были проведены широкие научные и экспери-
ментальные исследования брикетирования торфа и созданы теоре-
тические основы торфобрикетного производства. В 1937 г. был по-
строен крупный торфобрикетный завод в г. Орехово-Зуеве с паро-
выми трубчатыми сушилками на 180 тыс. т брикетов. С 1938 г. в
Эстонии работает брикетный завод с двумя пневмопароводяными
сушилками Пеко общей мощностью 120 тыс. т. Широкий размах по-
лучило строительство брикетных заводов в послевоенный период.
В 1952 г. построен завод с пневмогазовой сушилкой и мелющим вен-
тилятором на 25 тыс. т, а в 1964 г.— такой же на 60 тыс. т.
Развитию торфобрикетного производства способствует большая
потребность в бытовом местном топливе, сокращение использования
дров, сравнительно низкая себестоимость сырья (фрезерного торфа)
и высокое качество брикетов. В настоящее время в СССР работает
около 100 торфобрикетных заводов, вырабатывающих до 6 млн. т
брикетов в год.
26.2. ТЕОРИЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ
При брикетировании мелкий сыпучий материал превращается
в плотные куски. Теория брикетирования объясняет природу сил
сцепления торфяных частиц, возникающих в момент прессования и
создающих механическую прочность брикета. Известны битумная,
капиллярная, гуминовокислотная, коллоидная и молекулярная тео-
рии брикетирования.
По битумной теории прочность брикета обосновывается за счет
клеющих свойств содержащихся в торфе битумов, расплавляющих-
ся при нагревании брикета в процессе прессования. Капиллярная
теория считает сцепление частиц в брикете действием сил поверх-
ностного натяжения капиллярной воды, заключенной в капиллярах
торфа, и сил механического сцепления его волокон. Гуминовокис-
лотная объясняет сцепление частиц связующими свойствами сво-
бодных гуминовых кислот торфа. Коллоидная объединяет капил-
лярную (физическую) и гуминовокислотную (химическую) теории,
дополняет их решающим действием коллоидной гумусовой части
торфа и представляет природу сил сцепления частиц в брикете как
химико-физическую комплексную.
Влияние влажности материала в перечисленных теориях не
исключалось, но допускалось только в оптимальных значениях, без
достаточного раскрытия этого понятия. Молекулярная теория обос-
новывает силы сцепления частиц торфа действием молекулярных
сил адсорбционной воды торфа [34]. Согласно этой теории, для обес-
печения прочности брикета в торфе должна содержаться только ад-
сорбционная влага (соответствующая его равновесной влажности),
создающая своими молекулярными силами прочное сцепление
частиц между собой, которое состоит в явлении прилипания твер-
дых тел, за счет сил молекулярного притяжения, а также электро-
статических сил. Удельная сила молекулярного прилипания нахо-
262
дится в обратной зависимости от размера частиц. С увеличением
площади контакта при сжатии твердых тел, обладающих пластиче-
скими свойствами, общая сила сцепления возрастает. Наличие ка-
пиллярной влаги в точках контакта ослабляет общую силу прили-
пания.
Основные положения молекулярной теории основаны на термо-
динамической теории прилипания Б. В. Дерягина.
26.3. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА СЫРЬЕ И ТОРФЯНЫЕ БРИКЕТЫ
Торфяные брикеты получают из фрезерного торфа.
Технические требования к тор фу для производства
брикетов Влажность не более, % 50
Зольность не более, % 20
Насыпная плотность не кг/м3 менее, 200
Засоренность посторонними чими не более, % горю- 5
Примечания: 1. Влажность для предприятий УССР и БССР — не бо-
лее 48%.
2. Насыпная плотность торфа для брикетных заводов с паровыми трубча-
тыми сушилками — не менее 250 кг/м3.
По данным ВНИИТП, насыпная плотность фрезерного торфа,
убранного пневматическими машинами, оказывается на 7—10%
больше, чем при механической уборке.
Технические требования к торфяным брикетам
для коммунально-бытовых нужд
Влажность не более, % 16
Зольность не более, % 15
Содержание мелочи (размером ме-
нее 25 мм) не более, % 6
Механическая прочность при'испы-
тании в барабане (остаток кусков с
размерами более 25 мм) не менее, % 94
Брикеты должны иметь форму призмы с закругленными конца-
ми. Они должны свободно отделяться и иметь следующие размеры:
длину 80—200 мм, ширину 40—75, толщину 20—70 мм. В отдельных
случаях может быть допущена выработка брикетов с влажностью
до 20% и зольностью до 23%.
При испытании на механическую прочность (крошимость)
взвешивают 10 шт. брикетов и загружают их в специальный бара-
бан (рис. 26.2), который вращается 10 мин с частотой 25 об/мин.
После чего содержимое барабана просеивается на сите с отверстия-
ми 25X25 мм.
263
Крошимость брикетов вычисляется по формуле
/Сб = А_юо%,
где Gi — масса кусков, не прошедших через сито, кг; G — масса
10 шт. брикетов, кг.
Опыт повторяется 3 раза, затем находится средний результат.
Кроме того, для сравнительной
-------—----:—Н оценки качества брикетов может
Рнс. 26.2. Барабан для испытания
брикетов:
1 — барабан; 2 — сито; 3 — поддон
производиться испытание их под
гидравлическим прессом на проч-
ность при изгибе. Испытываются
14 шт. брикетов (из суточной вы-
работки) по 7 шт. плашмя и на
ребро. Брикет располагается сим-
метрично на двух трехгранных
призмах, удаленных на 0,7 его
длины друг от друга. По середине
между опорами на брикет ставит-
ся третья призма, на которую на-
жимают прессом, регистрируя уси-
лие в момент его излома (рис.
26.3).
Прочность брикета на изгиб
вычисляется по следующим фор-
мулам: при испытании плашмя
ап = ~ дН/см2;
п 2Л26
при испытании на ребро
а = Зр/ дН/см2,
р 2Л&2
где ап и 0Р — временное сопротивление изгибу, дН/см2; р — разру-
шающее усилие, кг; I — расстояние между опорами, см; h — тол-
щина брикета в месте излома, см; b — ширина брикета в месте из-
лома, см.
Свойства брикетов определяются через сутки после выработки.
Их условная влажность принята в размере 15%.
26.4. ПРОЦЕСС БРИКЕТИРОВАНИЯ
ТОРФА
Технологический процесс
брикетирования торфа включа-
ет: осреднение качества сырья
(фрезерного торфа), его подго-
товку — дробление и сепара-
цию крупных частиц (грохоче-
ние), искусственную сушку
торфа, прессование сушенки,
складирование и хранение бри-
кетов.
Рис. 26.3. Схема испытания брикетов на
изгиб
264
Целью осреднения фрезерного торфа является стабилиза-
ция качества сырья путем уменьшения колебаний влажности и зо-
льности для обеспечения оптимального режима работы брикет-
ного завода. Дробление — измельчение крупных частиц, особенно
древесных включений, необходимо для ускорения сушки, получения
более однородной по влажности сушенки и облегчения пневмати-
ческого транспорта торфа при сушке. При сепарации отделяются
крупные частицы размером более 8—10 мм и возвращаются на по-
вторное дробление или идут в котельную для сжигания. Мелкие
частицы, прошедшие через сито грохота, направляются на сушку.
Искусственная сушка снижает влажность торфа до оптимальных
значений 12—14%, необходимых для получения прочных брикетов.
Прессование высушенного торфа (сушенки) завершает технологи-
ческий процесс производства. Существенное значение имеет также
складирование брикетов и временное их хранение до реализации,
подверженной большим сезонным колебаниям.
Выполнение технологического процесса на торфобрикетных за-
водах ведется по различным схемам, определяющим звеном кото-
рых является тип сушилки.
26.5. ТИПЫ БРИКЕТНЫХ ЗАВОДОВ
Брикетные заводы различаются по типам сушильных устано-
вок. В настоящее время существуют торфобрикетные заводы четы-
рех типов: с паровыми трубчатыми, парогазовыми барабанными,
пневмопароводяными и пневмогазовыми сушилками. Заводы с пнев-
могазовыми сушилками в свою очередь делятся на три вида: с обыч-
ной трубой-сушилкой; с трубой-сушилкой с мелющим вентилято-
ром; с шахтно-мельничной сушилкой.
По удельному значению в общей выработке брикетов первое
место занимают более мощные заводы с пневмопароводяными су-
шилками, на которые приходится около 40% выработки. Затем идут
заводы с пневмогазовыми сушилками мощностью 10—60 тыс. т, вы-
рабатывающие до 20% брикетов, остальное количество приходится
на долю заводов с паровыми трубчатыми и парогазовыми барабан-
ными сушилками. Строительство новых заводов идет по двум схе-
мам: с паровыми трубчатыми и с пневмогазовыми сушилками.
По проектной мощности различают малые брикетные заводы,
вырабатывающие до 20 тыс. т брикетов, средние — на 20—50 тыс.
и большие с программой более 50 тыс. т в год. Каждый тип завода
имеет свои преимущества и недостатки, которые определяются
главным образом конструкцией сушилки.
Большинство брикетных заводов имеют по шесть отделений
(цехов): бункерное (сырья), подготовительное, сушильное, энерге-
тическое (топка, котельная, электростанция), прессовое и склад
готовой продукции. Пар для технологических целей (сушки торфа)
и электроэнергия могут быть получены заводом и со стороны.
В этом случае заводы с паровыми трубчатыми сушилками своих
котельных не имеют.
265
26.6. БУНКЕРНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
Бункерное отделение брикетного завода предназначено для
приемки, осреднения и подачи сырья в подготовительное отделение.
Запас сырья в бункерах определяется с учетом доставки его и обыч-
но составляет трехчасовую потребность завода. Бункерное отделе-
ние включает железнодорожные приемо-разгрузочные пути, бунке-
ры с питателями, разгрузочные средства, шихтовальные устройства
и главный ленточный транспортер с магнитным сепаратором, по-
дающий торф в подготовительное отделение (рис. 26.4).-
В бункерном цеху обычно имеется не менее двух бункеров, рас-
полагаемых рядом или по одной оси навстречу друг другу, над ко-
Рис. 26.4. Щелевой бункер с двусторонней разгруз-
кой и лопастными питателями
торыми проходят железнодорожные пути. Бункеры перекрываются
прочной металлической решеткой с отверстиями 100X100 мм (или
150 X150) для улавливания пней, мерзлых глыб и других посторон-
них предметов. Для улучшения просыпания торфа решеткам сооб-
щается вибрация.
266
Для обеспечения выгрузки и очистки вагонов от намерзшего
торфа применяются различные механизмы или вагоноопрокидыва-
тели. При использовании последних выгрузка торфа значительно
облегчается, но затрудняется возможность шихтования, так как он
высыпается только в один бункер. Для смешивания приходится
чередовать подачу вагонов с различным по качеству торфом, что
затрудняет маневровую работу. Подтягивание вагонов осуществ-
ляется канатными лебедками. Бункера защищаются от атмосфер-
ных осадков навесом с двумя продольными стенами.
Размеры и емкость бункеров определяются в зависимости от
мощности завода и принятого запаса торфа. Ширина их по верху
/ — пластины; 2 —натяжное устройство; 3 —цепь; 4 — настил; 5 — редуктор
привода; 6 — ведущая звездочка; 7— заслонка
принимается 4,5—5 м, глубина (высота) —3—4, длина, кратная
длине вагона (7 м),—10—15 м, наклон стенок — 70°. Емкость бун-
кера составляет 100—200 м3. Дном служит пластинчатый транспор-
тер-питатель (рис. 26.5) шириной 800—1200 мм, скорость движения
которого регулируется в пределах 0,02—0,25 м/с. Торф выдается
питателем через выходное отверстие в конце бункера, высота кото-
рого может меняться шиберной заслонкой, на главный ленточный
транспортер. Производительность питателя определяется по фор-
муле
Q = bhvyK. т/ч,
где Ь — ширина выходного отверстия, м; h — высота выходного от-
верстия, м; v —скорость движения ленты, м/ч; у — плотность тор-
фа в бункере, т/м3; К — коэффициент уменьшения высоты потока,
равный 0,75—0,8.
Кроме пластинчатых, применяются также лопастные питатели
в виде вращающегося на вертикальной оси лопастного колеса, уста-
новленного на тележке, передвигающейся вдоль бункера. Лопасти
входят концами в щель у основания бункера и выбрасывают торф
на транспортер, подающий его на главный ленточный транспортер,
расположенный поперек бункеров. Далее сырье поступает в подго-
товительное отделение.
267
Наличие двух или более бункеров позволяет смешивать торф
на ленточном транспортере, усредняя его качество путем регулиро-
вания скорости питателей. Допустимым колебанием влажности
сырья следует считать не более ±1,5%. В связи с большими коле-
баниями влажности отдельных слоев торфа в вагонах и бункерах
были сделаны попытки перемешивания торфа в бункерах верти-
кальными шнеками, давшие положительные результаты. Москов-
ским филиалом ВНИИТП разработана установка УПН-1 для усред-
нения качества сырья. Для улавливания из торфа металлических
предметов, могущих вызвать поломки оборудования, над ленточным
транспортером устанавливается магнитный сепаратор. Для венти-
ляции бункерного отделения производится отсос пыли от питателей
и с фронта выгрузки торфа.
Главный ленточный транспортер имеет желобчатое сечение при
ширине ленты 500—800 мм. Длина его определяется типом завода
и колеблется в пределах 50—ПО м, угол наклона равен 20°, ско-
рость ленты—• 1,1—2 м/с. Производительность транспортера шири-
ной 800 мм при мощности завода 120 тыс. т составляет 45 т/ч.
Для учета расхода сырья на нем ставятся автоматические ленточ-
ные весы. Транспортер проходит в закрытой галерее по эстакаде в
подготовительное отделение, а на заводах с пневмопароводяными
сушилками, имеющими свою электростанцию, продолжается даль-
ше — в котельную. Разгрузка торфа с него производится плужко-
выми съемниками в виде досок, поставленных на ленту на ребро,
под углом 30° к ее оси.
26.7. ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
Задачи подготовки. Фрезерный торф, поступающий на брикет-
ный завод, имеет неоднородный фракционный состав с размером
частиц 0—50 мм. Максимальный размер частиц, допустимый для
сушки торфа, составляет по ПТЭ для сушилок с дробящими устрой-
ствами— 10 мм, а без них — 8 мм. Поэтому при подготовке его к
сушке производится дробление и рассев — грохочение. Мелкая
фракция, прошедшая через сито с ячейкой 8—10 мм (подрешетный
продукт), отправляется на сушку, а крупная (надрешетный про-
дукт) подвергается повторному дроблению и грохочению для по-
следующей сушки или отправляется в котельную для сжигания. На
некоторых заводах сначала производится грохочение, а дробится
затем только надрешетный продукт.
Особо тщательной подготовки и дробления требуют пневмо-
пароводяные сушилки для обеспечения пневматического транспорта
по их трубкам и уменьшения засорений спиральных трубок, имею-
щих проход 25—46 мм при диаметре 51 мм.
Весь торф, поступающий на эти заводы, подвергается дробле-
нию и грохочению, после чего мелкая фракция подается на сушку,
а отсев направляется в котельную электростанции на сжигание.
Паровые трубчатые и парогазовые барабанные сушилки так-
же чувствительны к фракционному составу крошки, поскольку из-
268
мельчение торфа в них незначительное. Более крупные частицы
быстрее проходят трубчатую сушилку и меньше снижают свою
влажность, чем мелкие, увеличивая разность во влажности отдель-
ных фракций сушенки. Подготовка торфа на таких заводах начи-
нается с грохочения, после чего мелкая фракция подается на сушку,
а отсев — в топку котельной, на сжигание. Излишки отсева дробят-
ся и возвращаются на главный ленточный транспортер. При пере-
работке торфа высокой степени разложения выполняются две опе-
рации подготовки — дробление и грохочение.
На заводах с пневмогазовыми сушилками подготовка сырья
зависит от конструкции сушилки. Для сушилок с обычным венти-
Рис. 26.6. Схема молотковой дробилки МД-900:
/ — подшипники вала; 2 — вал; 3 — ротор дробилки; 4 — молоток; 5 — отбойный нож;
6 — разгрузочное отверстие; 7 —диски ротора; 8 — корпус; 9 — загрузочное отверстие
лятором необходимо дробление и сепарация крупных фракций,
поскольку они не имеют устройств для дробления; для сушилок с
мелющим вентилятором достаточно грохочения.
Шахтно-мельничные сушилки могут перерабатывать сырье без
подготовки, кроме усреднения по влаге и золе, так как шахтная
мельница обеспечивает необходимое дробление. Но с учетом воз-
можного попадания зимой в торф мерзлых глыб, а также особо
крупных древесных включений сепарация крупных частиц и здесь
не исключается. .
Таким образом, для улучшения сушки торфа и повышения ка-
чества сушенки подготовка сырья должна производиться на всех
брикетных заводах.
Дробление торфа. Дробление торфа производится в молотко-
вых бесколосниковых дробилках МД-900, поставляемых в комплек-
те с брикетными заводами из ГДР( рис. 26.6), а также в колосни-
ковых СМ-431 и СМ-170Б. Дробилка СМ-431М модернизирована
путем изменения конструкции молотков и обеспечения захода части
269
их в щели между колосниками для очистки решетки от засорения.
Колосники снабжены расширенными ножами с заточкой под углом
43°, способствующими лучшей переработке и продвижению мате-
риала сквозь решетку (рис. 26.7). В результате степень измельче-
ния торфа повысилась вдвое (с 1,53 до 3,09), содержание оптималь-
ной фракции для сушки размером 0,6 мм доведено примерно до 90%
по сравнению с 74% до модернизации; забивания решетки не наб-
людается [60].
Фрезерный торф поступает в дробилки через верхнее входное
отверстие, попадает на вращающийся ротор, дробится молотками,
проходя между ними и отбойной плитой или колосниками, и падает
через выходное отверстие на транспортер, распределяющий его по
грохотам. Дробилка СМ-170Б по устройству такая же, как и
СМ-431М, но больших размеров и мощности.
Техническая характеристика дробилок
МД-900 СМ-431М СМ-170Б
Средняя производительность, т/ч 11—16 10-20 60—80
Ротор: диаметр, мм 900 800 1300
длина, мм 615 600 1600
частота вращения, об/мин 1470 985 735
Мощность двигателя, кВт 40 55 150
Грохочение торфа. Грохочение производится для отделения
крупной фракции размером более 8 мм. Для этого применяются гро-
хоты ГИЛ-32 (ГВП-1Б) (рис. 26.8) и ГИЛ-52. Они представляют
собой металлическую раму с ситами, наклонно подвешенную на пру-
жинах, которой сообщается механическая вибрация с постоянной
амплитудой. Частота колебаний может изменяться. Угол наклона
сит устанавливается по местным условиям в пределах 10—20° С.
'Грохоты характеризуются живым сечением просеивающей поверх-
ности — отношением суммарной площади отверстий к общей пло-
щади грохота. Для решет оно составляет не более 40%, а для сит —
70%. Решетом называется лист (стальной или алюминиевый) с от-
верстиями, а ситом — плетеное из проволоки полотно. Форма от-
верстий может быть круглая (в решетах) или прямоугольная (в си-
тах). Размеры отверстий в верхнем сите делают обычно 12—15 мм,
а в нижнем — 8—6 мм.
Разделение фракций при грохочении основано на увеличении
плотности частиц торфа по мере уменьшения их размера, вследст-
вие чего более мелкие частицы при вибрации слоя фрезерного тор-
фа на грохоте перемещаются вниз, проходя между более крупными,
и выпадают через отверстия сита, а более крупные, наоборот, вы-
жимаются на поверхность слоя. По данным канд. техн, наук
270
Д-Д
Рис. 26.7 Схема модернизированной дробилки СМ-431М
Н. В. Кислова (рис. 26.9), плотность частиц низинного торфа
(R = 45%, w = 42,7%) диаметром 2 мм составляет 0,89 г/см3, 6 мм —
0,85, а 10 мм — 0,83 г/см3.
Эффективность грохочения определяется отношением массы
подрешетного продукта к содержанию мелкой фракции в торфе.
У грохотов, применяющихся на брикетных заводах, этот показа-
271
тель достигает 90—95%. На брикетном заводе «Усяж» создан бара-
банный вращающийся грохот ГБ в виде цилиндрической сетки, по-
казавший устойчивую работу и высокую производительность [23].
Рис. 26.8. Грохот ГИЛ-32:
1 — сито; 2 — бункер мелкой фракции; 3 — трубопровод круп-
ной фракции; 4 — пружинная подвеска; 5 — вибратор
Производительность грохотов зависит от многих факторов:
влажности, плотности, волокнистости торфа, не поддается точному
расчету и определяется опытным путем. Насыпная плотность
торфа при подготовке (дроблении и грохочении) уменьшается при-
мерно на 15%.
Техническая характеристика грохотов ГБ
ГИЛ-32 ГИЛ-52
Сита: ширина, диаметр, мм 1250 1750 1500
длина, мм 2500 4500 2800
количество, шт. 2 2 1
угол наклона, град 15—25 10-25 6—8
Размер отверстий сит, мм: верхнего 12-15 12-15 8
нижнего 6-8 6—8 .—
Частота колебаний, кол/мин 1200 900—1000 .—
272
Частота вращения, об/мин
Амплитуда колебаний, мм
Мощность электродвигателя, кВт
Производительность, м3/ч
2,5 2,5—3
16—18
4,5 10 1,5
40 150 100
1 — низинного; 2—5—верхового (1~Я=45%,
ш=42,7%; 2-Я=35%, ш=44,6%; =
=25%, ш=43,9%; 4 — Д = 15—20%, ш=40,2%;
5 —Я = 10%, w = 43,4%)
Глава 27. ИСКУССТВЕННАЯ СУШКА ТОРФА
27.1. ПОКАЗАТЕЛИ СУШКИ
Искусственная сушка производится за счет подвода тепла к
материалу, испарения содержащейся в нем воды и удаления паров
в окружающую среду.
На брикетных заводах она ведется до оптимальной влажности,
необходимой для получения прочных брикетов и составляющей
12—14%. Для этого применяются сушильные установки нескольких
типов, отличающиеся по способу подвода и передачи теплоты, ви-
дам теплоносителя и сушильного агента, а также конструктивным
устройствам.
Теплоносителем называется движущаяся среда, воспринимаю-
щая необходимую для сушки теплоту от внешнего источника и пе-
редающая ее высушиваемому материалу или агенту сушки. Он мо-
жет быть в газообразном, жидком или твердом состоянии.
Агентом сушки называется газообразная среда, которая при
непосредственном соприкосновении и теплообмене с сушимым ма-
териалом поглощает и уносит испаряемую из него влагу.
273
Каждая сушильная установка состоит из нескольких элемен-
тов: генератора (источника) теплоты; сушилки; вентиляционного
устройства для подачи и отвода агента сушки и пылеосадительных
аппаратов, выделяющих материал из газового потока после сушки.
Кроме того, могут быть механизмы для загрузки, перемещения и
выгрузки материала из сушилки, а также насосы для подачи воды
в очистные аппараты и теплообменники. Работа сушильных уста-
новок характеризуется рядом показателей, основными из которых
являются: производительность по испаренной влаге W кг/ч, по ис-
ходному торфу Gi и по высушенному торфу G2.
Gx = G2 + W кг/ч; G2 = Gx — W кг/ч.
Зная производительность по испаренной влаге и влажность
торфа до и после сушки, можно определить производительность по
исходному и высушенному торфу, пользуясь формулами:
Gx = 100Kr/q. q2=W 100 кг/ч>
— w2 — w2
где а1] и®2~ влажность торфа до и после сушки, %.
Соответственно при обратных задачах
W = G1
— w2
100 — w2
кг/ч; W — G2 —— кг/ч.
100 —
Удельное напряжение поверхности нагрева Дп — количество
воды, испаряемое с 1 м2 поверхности нагрева сушилки за 1 ч. Удель-
ное напряжение объема газовой части сушилки Дг—количество
воды, испаряемое в 1 м3 объема газовой части сушилки за 1 ч.
Расчеты сушильных установок производятся на основе состав-
ления материальных и тепловых балансов и определения расхода
агента сушки аналитическим способом или графическим с помощью
/ — d-диаграммы (энтальпия — влагосодержание).
Энтальпией J называется количество теплоты, необходимое для
нагрева единицы массы тела от 0° С до данной температуры, вклю-
чая теплоту на изменение агрегатного состояния. Влагосодержа-
нием газа d называется отношение массы содержащегося в смеси
пара к массе сухого газа.
27.2. ПАРОВЫЕ ТРУБЧАТЫЕ СУШИЛКИ
Паровые трубчатые сушилки (ПТС) заимствованы из буро-
угольной промышленности, где широко используются для сушки бу-
рого угля перед брикетированием. Сушилки выпускаются в ГДР
фирмой «Цемаг» и поставляются во многие страны мира. Бурый
уголь имеет высокую плотность, однородные после подготовки
фракционный состав (до 4 мм) и влажность, хорошую сыпучесть,
благодаря чему хорошо высушивается в этих сушилках с высокими
технико-экономическими показателями.
Сушилки «Ц е м а г» поставляются с 1965 г. только одного
размера с поверхностью нагрева 2220 м2 (рис. 27.1). Они состоят
274
из медленно вращающегося наклонно установленного барабана 2
с пропущенными сквозь него трубками 3, 4, концы которых разваль-
цованы в трубных решетках днищ 1. Межтрубное пространство ба-
рабана обогревается паром с температурой не выше 150° С (ПТЭ).
По оси сушилки сквозь трубные решетки проходит труба 5 больше-
го диаметра с отверстиями, выходящими в межтрубное пространст-
во, для подачи пара 17. Концы трубы переходят в пустотелые цап-
Рис. 27.1. Схема паровой трубчатой сушилки «Цемаг»
фы 6, опирающиеся на два скользящих и один упорный подшип-
ник 7—9. Образующийся конденсат направляется в водосборники
к нижней торцовой стенке и через специальные П-образные трубки
11 и затвор 12 выводится в цапфу, откуда через конденсационный
горшок направляется в сборный бак 10. Вращение сушилки осу-
ществляется многоскоростным электродвигателем 16 с помощью
зубчатого венца 13, 14 и редуктора 15. Фрезерный торф загружает-
ся в трубки с помощью питательного устройства с наклонными пол-
ками, прилегающими к передней трубной решетке. Заполнение тру-
бок торфом происходит неравномерно и уменьшается по мере уда-
ления от центра. Сушка торфа происходит в процессе продвижения
его по трубкам при вращении сушилки. При частоте вращения ба-
рабана 7,3, 8,3 и 9 об/мин время нахождения торфа в сушилке со-
ответственно составляет 13, 10,5 и 8 мин [5].
Прошедший по трубкам высушенный торф попадает в разгру-
зочную камеру, откуда через затвор-питатель выдается на транспор-
тер и направляется в прессовое отделение. Через трубки сушилки
продувается забираемый из помещения воздух, поглощающий испа-
ренную влагу и захватывающий часть наиболее мелкой фракции,
для отделения которой подвергается очистке. Количество уноса
весьма значительно и при испытаниях составило в среднем 26,5%
высушенного торфа.
Очистка воздуха производится в двух сухих и одной мокрой
ступенях. В качестве первой ступени очистки используется циклон
275
ЛИОТ, второй—циклон ЦН-15, а для мокрой — центробежный
скруббер ВТИ. Осажденная в циклонах пыль направляется на
транспортер сушенки (рис. 27.2), а из скруббера удаляется со шла-
мовой водой. Продвижение воздуха по трубкам и системе обеспы-
ливания осуществляется вентилятором, расположенным за цикло-
нами перед скруббером. Расход воздуха в сушилке «Цемаг» ввиду
неплотностей в системе и подсосов наблюдается повышенный и ко-
♦
Рис. 27.2. Схема очистки воздуха, выходящего из паровой
трубчатой сушилки:
/ — сушилка; 2 — циклон ЛИОТ; 3 — циклоны ЦН-15; 4 — вентилятор;
5 — мокрый скруббер; 6 — ячейковые питатели; 7 — транспортер су-
шенки
леблется в пределах 4—6 кг/кг (нормальный при полном насыще-
нии не превышает 3 кг/кг). Излишний расход воздуха увеличивает
унос торфа и расход тепла.
Положительными свойствами сушилок являются простота кон-
струкции, устойчивость и надежность в работе, малые износ и рас-
ход электроэнергии, умеренные капиталовложения, высокая произ-
Техническая характеристика сушилки «Цемаг»
(60 тыс. т/г) [33]
Масса, т 120
Барабан:
диаметр, мм 4000
длина, мм 8000
диаметр трубок, мм 100/108
количество трубок, шт. 890
поверхность нагрева, м2 2220
мощность привода, кВт 26
угол наклона, град 9
частота вращения, об/мин 6—12
276
Результаты 37 опытов
Пар: Среднее значение Колебания
давление, дН/см3 1,8 1,1—2,7
температура, °C 126 121—140
Влажность торфа, % 41,3 37,3—46,8
Влажность сушенки, % 18,9 17,2—23,7
Насыпная плотность, кг/м3: торфа 375 283—506
сушенки 395 290—530
Производительность по испа- •
ренной влаге, кг/ч 4334 2670—6750
Напряжение поверхности на- грева, кг/м2-ч 1,95 1,2—3,04
Температура воздуха за су- шилкой, °C 89,3 82—100
Удельный расход тепла на испарение влаги, кДж/кг 4460 3560—5800
Влагосодержание воздуха за сушилкой, г/кг сухого воздуха 157,7 145—177
Расход воздуха на 1 кг ис- паренной влаги, кг 6,8 2,12—10,5
Осаждено пыли, %: в циклоне ВТИ 24,2 11,2—36,1
в циклоне НИИОГаз 2 0,64—3,06
в скруббере 0,27 0,17-0,29
водительность, небольшая численность обслуживающего персонала
и высокая его выработка, низкая себестоимость брикетов; недостат-
ком — неравномерная сушка отдельных фракций фрезерного тор-
фа. Крупные частицы сушенки оказываются со значительно боль-
шей влажностью (около 10%), чем мелкие. В них остается часть
капиллярной влаги, снижающей прочность брикетов. Отставание
сушки этих частиц объясняется их размером, требующим более
длительной обработки, а также большей скоростью продвижения
их по трубкам ввиду лучшего перекатывания. Возможен также и
неравномерный обогрев трубок, которые по-разному удалены от
центра барабана. По ПТЭ разность во влажности отдельных фрак-
ций сушенки. не должна превышать 3 %.
Работа сушилок зависит от влажности и плотности сырья. Для
нормальной работы необходим торф с влажностью не более 45%
и насыпной плотностью не менее 300 кг/м3. Сушилки требуют осо-
бо тщательной подготовки сырья путем дробления и грохочения
с обеспечением размера частиц не более 6 мм.
27.3. ПАРОГАЗОВАЯ БАРАБАННАЯ СУШИЛКА
Парогазовая барабанная сушилка (ПГБС) состоит из двух ко-
нических барабанов, вставленных один в другой (рис. 27.3). Внут-
ренний барабан 1, снабженный лопатками, служит газовой частью,
277
а наружный 10, оборудованный продольными трубчатыми полками-
секциями,— паровой частью сушилки. Конусность барабанов обе-
спечивает продвижение по ним торфа при вращении горизонтально
расположенной сушилки. Каждая трубная секция собирается из
11 труб длиной 7,2 м, наружным диаметром 48 мм, соединенных по
концам коллекторами и по длине равномерно пятью трубными дос-
ками, с помощью которых секции крепятся к внутренней поверхно-
сти наружного барабана. Задний коллектор делится по середине
глухой перегородкой на две части: паровую, прилегающую к стенке
барабана, к которой подводится пар давлением до 3,5 дН/см2 при
температуре до 150° С, и конденсационную, расположенную ближе
к центру, по которой отводится конденсат. Подвод пара 8 и отвод
конденсата 7 осуществляются с помощью парораспределительной
головки с сальниковыми уплотнениями, соединенной с паро- и кон-
денсатопроводами гибкими шлангами. Трубные секции (отдельно
паровые и конденсационные части) соединены группами по 5 штук
и подключены к патрубкам распределительной головки. Сушилка
опирается бандажами 9 на опорные ролики 6. Привод ее во враще-
ние осуществляется четырехскоростным электродвигателем через
редуктор 5 и зубчатый венец. Изменением частоты вращения су-
шилки регулируется ее производительность и влажность сушенки.
Загрузочной камерой служит нижняя часть бункера мелкой фрак-
ции торфа 2 со шнековым питателем 3, заходящим концом в газо-
вый барабан. Загрузка и выгрузка торфа ведутся с одной стороны,
через переднюю стенку сушилки. Во избежание подсосов воздуха
в местах соединения камер с барабанами предусмотрены уплотне-
ния. Торф загружается шнеком в газовый (внутренний) барабан,
куда подаются прямотоком дымовые газы, и за счет вращения и
конусности продвигается вдоль него. Дойдя до конца этого бара-
бана, подсушенный торф ссыпается в наружный, имеющий обрат-
ную конусность. Пересыпаясь по трубным горячим секциям, торф
движется в обратном направлении и в виде готовой сушенки через
окна в передней стенке сушилки попадает в камеру, откуда выдает-
ся через шнековый затвор 4. Дымовые газы, проходя внутреннюю,
а затем наружную часть сушилки, отдают тепло сохнущему торфу,
поглощают испаренную влагу и направляются на очистку, после
чего выбрасываются в атмосферу. При движении вдоль барабанов
дымовые газы ускоряют продольное перемещение наиболее мелких
частиц, сокращая время их сушки, благодаря чему они не пере-
сушиваются. Более крупные частицы успевают досыхать до задан-
ной влажности, и сушенка выравнивается по влажности фракций.
Техническая характеристика парогазовой барабанной
сушилки (20 тыс. т/г) [33]
Диаметры конических бара-
банов, м:
наружного 2,5/2,2
внутреннего 1/0,6
278
Длина барабанов, м 7,7
Объем газовой части, м3 4
Количество трубных секций,
шт. 30
Диаметр трубок (наружный),
мм 48
Поверхность нагрева паровой
части, м2 293
Частота вращения, об/мин 4—10
Масса, т 28,4
Результаты 12 опытов
Влажность, %: Среднее значение Колебания
торфа 44,1 37—53,3
сушенки Насыпная плотность, кг/м3; 17,9 14,5—24,9
торфа 339 284—385
сушенки 396 332—450
Количество испаренной вла- ги, кг/ч Доля испаренной влаги, %: 1585 1150—163
в газовой части 14 10,3—20
в паровой части Удельный расход тепла на 86 89,7—80
испарение влаги, кДж/кг 3440 3220—3690
Расход тепла топлива, кДж/кг 10300 9600—11200
Расход электроэнергии на испарение влаги, кВт-ч/т 18,1 15,6—22,2
Влагосодержание газов на выходе из сушилки на 1 кг су- 206
хих газов, г 140—302
Напряжение объема газовой части, кг/м3-ч 50 30—83
Напряжение поверхности на- грева, кг/м2-ч 5,9 5,1—6,8
Температура газов, °C:
на входе 128 118—140
на выходе 83 78—85
Пар:
давление, дН/см2 3,5 2,7—4
температура, °C 151 146—152
расход на испарение влаги, кг/кг 1,4 1,3—1,5
280
Парогазовые барабанные сушилки отличаются меньшей метал-
лоемкостью, малым расходом электроэнергии, хорошим качеством
высушенного торфа, меньшим расходом топлива. Недостатками их
являются сложность подвода пара и особенно газов, а также отвода
конденсата, зазоление торфа при сушке, малая степень его измель-
чения, повышенная (по сравнению с пневмопароводяными сушилка-
ми) неоднородность сушенки по влажности до 10%, высокая взры-
воопасность, недостаточная надежность и эффективность. В настоя-
щее время эти сушилки при реконструкции заводов заменяются
другими системами.
27.4. ПНЕВМОПАРОВОДЯНЫЕ СУШИЛКИ ПЕКО
Пневмопароводяные сушилки системы Пеко (ППВС) основаны
на двукратном использовании тепла путем утилизации теплоты кон-
денсации сокового пара. Они имеют (рис. 27.4) пять трубчатых кор-
пусов, из которых три обогреваются отработанным паром, подавае-
мым с электростанции. Называются они корпусами первого эффек-
та использования теплоты. Два корпуса обогреваются водой, нагре-
ваемой за счет использования теплоты конденсации сокового пара,
выделяемого из торфа при сушке его в корпусах первого эффекта.
Они называются корпусами второго эффекта использования тепло-
ты. Поступивший на сушку торф последовательно пропускается по-
трубкам всех пяти корпусов (начиная с водяных) пневматическим
способом в виде торфовоздушной смеси.
Каждый корпус сушилки (рис. 27.5) состоит из стального бара-
бана диаметром около 1,75 м, высотой 12 м, через днища которого-
пропущено 500—600 спиральных трубок наружным диаметром
51 мм (при толщине стенок 2,5 мм), концы которых развальцованы
в трубных решетках. Спиральная форма трубок придает торфовоз-
душной смеси вращательное движение, благодаря чему торфяные-
частицы под действием центробежной силы прижимаются к нагре-
тым стенкам трубок. Интенсивность сушки при этом повышается
на 40%. Междутрубное пространство паровых корпусов заполняет-
ся отработанным паром с температурой не выше 140° С, а водя-
ных — горячей водой с температурой не ниже 63° С (ПТЭ). Каждый
водяной корпус имеет свой вентилятор, который забирает воздух:
из атмосферы через воздухозаборную шахту, оборудованную паро-
вым калорифером, и подает его в основание корпуса. Туда же через
ячейковый питатель подается торф, который подхватывается возду-
хом и проносится через трубки сушилки в циклон, где осаждается
из торфовоздушной смеси и опять через ячейковый питатель на-
правляется в следующий сушильный корпус.
Ячейковый затвор-питатель (рис. 27.6) служит для
пропуска торфа, движущегося самотеком вниз по трубопроводу,
при одновременном перекрытии движения воздуха. Питатель состо-
ит из корпуса с двумя отверстиями и вращающегося в нем ячейко-
вого барабана (ротора) с торцовыми стенками. Размеры его при-
281-
282
J
нимаются по требуемой
производительности; чис-
ло оборотов ротора колеб-
лется в пределах 40—
60 об/мин.
Для уменьшения за-
клинивания ротора пнями
применяется тангенциаль-
ное их расположение с
подпружиниванием стен-
ки корпуса, облегчающим
пропуск заклинившихся
пней (рис. 27.7).
Воздух, прошедший
циклоны водяных корпу-
сов, подвергается повтор-
ной очистке и выбрасыва-
ется в атмосферу. Паро-
вые корпуса обслужива-
ются одним общим венти-
лятором более высокого
давления, который подает
воздух в основание по-
следнего по ходу торфа
парового корпуса, кото-
рым подхватывается торф
и проносится через труб-
ки сушилки в циклон. В
циклоне готовая сушенка
осаждается и через ячей-
ковый питатель подается
на транспортер и далее в
прессовое отделение. Воз-
дух из циклона пятого
корпуса направляется в
основание четвертого кор-
пуса, а затем третьего,
пройдя последний, поступает в основание скруббера. После скруббе-
ра и имеющегося при нем калорифера воздух опять попадает в вен-
тилятор. При движении по сушильному тракту он поглощает соко-
вый пар и поступает в скруббер с высокой влажностью и мелкой
пылью, прошедшей циклоны сухой очистки.
Скруббер (рис. 27.8) служит для промывки пропускаемого
через него воздуха с улавливанием теплоты конденсации сокового
пара и пыли. Он состоит из шахты квадратного или круглого (ме-
таллические) сечения, с размерами 3,5X3,5 м или диаметром 3,8
и высотой 8,6 м. Металлические корпуса для предохранения от кор-
розии изолируются изнутри слоем резины 2 мм. Под дном скруббе-
ра, имеющим воронкообразную форму, располагается сборный бак.
Рис. 27.5. Схема корпуса пневмопароводяной
сушилки:
1 — спиральная трубка
283
Скапливающаяся в нем грязная шламовая вода непрерывно выка-
чивается циркуляционным насосом и подается в разбрызгиватели
(форсунки), расположенные в верхней части. Избыток шламовой
воды в баке, образующийся при конденсации сокового пара (и до-
Рис. 27.6. Схема ячейкового затвора-питателя:
1 — корпус; 2 — вращающийся ячейковый ротор
полнительно подаваемой холодной воды), спускается самотеком че-
рез гидрозатвор в производственную канализацию.
Внутри скруббера располагаются в несколько рядов решетча-
тые с небольшими отверстиями насадки из досок, установленных
на ребро, перекрывающие все его сечение. Расположенные в верх-
ней части скруббера разбрызгиватели направляют тонкие струи
воды на насадки. Вода, проходя сквозь решетки, создает большие
Рис. 27.7. Схема тангенциального затвора-
питателя с подпружиненной стенкой корпуса
284
площади орошения (смоченной поверхности). Над форсунками
помещены еще насадки — осушения, изготовленные из более тон-
ких досок с меньшими отверстиями, служащие для улавливания
воды и осушения воздуха на выходе из скруббера. Выходящий из
скруббера охлажденный воздух полностью насыщен водой и не-
пригоден для повторного использования в качестве агента сушки
торфа без предварительного снижения относительной влажности,
Рис. 27.8. Схема цилиндрического металлического скруббера:
/ — корпус; 2 —воронка; 3 ~ гидрозатвор; 4 — слив шламовой воды; 5 — форсунки;
6 — насадки
285
которое достигается подогревом его в паровом калорифере, уста-
новленном на выходе. Калорифер состоит из пакета изогнутых труб
с наружным диаметром 40 мм, изготовленных из антикоррозионной
легированной стали, перекрывающего выходное отверстие скруббе-
ра. Поверхность нагрева калорифера — 13,4 м2.
Шламовая вода, проходя через насадки скруббера, нагревается
за счет теплоты конденсации сокового пара, равной скрытой тепло-
те парообразования—2260 кДж/кг,
но использоваться непосредствен-
но для обогрева водяных корпусов
сушилки не может ввиду сильно-
го загрязнения и агрессивности.
Поэтому она направляется
в теплообменник, где пере-
дает свою теплоту циркулирую-
щей через него и водяные корпуса
чистой воде. В водяных корпусах
чистая вода отдает полученную
теплоту и возвращается в тепло-
обменник. За счет использования
теплоты конденсации сокового па-
ра испаряется примерно 30% об-
щего количества влаги, удаляе-
мой из торфа при сушке. Несмот-
ря на регенерацию воздуха в
скруббере, он поступает в паро-
вые корпуса с высоким остаточ-
ным влагосодержанием, составля-
ющим 350—400 г/кг сухого возду-
ха, что снижает интенсивность
сушки. Для снижения влагосодер-
жания выходящего из скруббера
воздуха на некоторых брикетных
заводах производится добавление
в скруббер холодной воды около
30 м3/ч, что способствует лучше-
му охлаждению пропускаемого
воздуха и снижает его влагосо-
держание в 1,7 раза. За. этот счет
испарение влаги из торфа в паро-
вых корпусах увеличивается при-
мерно на 40%. На подачу холод-
ной воды затрачиваются дополнительные средства, увеличивается
ее расход. Температура шламовой воды понижается, и уменьшается
испарение влаги в водяных корпусах, но все это компенсируется
общим повышением производительности сушилки.
Теплообм енник (рис. 27.9) состоит из пяти последователь-
но соединенных бойлеров, каждый из которых представляет собой.
286
стальную трубу диаметром 259 мм, длиной 6,5 м; сквозь нее пропу-
щено семь медных устойчивых против коррозии труб диаметром
70 мм, ввальцованных в трубные решетки. По внутренним трубкам
циркулирует шламовая, а между ними и корпусом бойлера в проти-
воположном направлении — чистая вода. Теплота шламовой воды
передается чистой через стенки медных трубок. Поверхность нагре-
ва теплообменника— 57,7 м2. Циркуляция воды по схемам тепло-
обменник — скруббер и теплообменник — сушильные корпуса осу-
ществляется циркуляционными насосами (для шламовой воды из
антикоррозионных материалов) производительностью по 300 м3/ч
и напором 3 дН/см2, с электродвигателями мощностью 35 кВт. Чис-
тая вода пропускается через водяные корпуса последовательно на-
встречу движению торфа для улучшения теплопередачи.
Пневмопароводяные сушилки выпускались до 1970 г. трех раз-
меров с проектной производительностью по высушенному торфу 60
и 125 тыс. т в год. Они имеют большие резервы и на многих заво-
дах проектная мощность их в 1,5—2 раза перекрыта.
Техническая характеристика сушилок Пеко [33]
Мощность 60 тыс. т
Корпуса
водяные паровые
1) диаметр трубки—51 мм, высота — 12 м 1 и 2 3 4 5
Наружный диаметр, мм 1830 1830 1750 1700
Количество трубок, шт. 627 588 554 515
Поверхность нагрева, м2 1047 982 925 860
2) диаметр трубки — 72 мм,
высота — 15 м
Наружный диаметр, мм 1680 1650 1600 1570
Количество трубок, шт. 294 282 266 248
Поверхность нагрева, м2 1030 980 930 860
Масса, т 31,4 30,5 29 27,5
Мощность 125 тыс. т,
диаметр трубки — 51 мм,
высота — 12 м
Наружный диаметр, мм 2830 2780 2640 2640
Количество трубок, шт. 1549 1501 1339 1339
Поверхность нагрева, м2 2680 2610 2320 2320
Масса, т 81,7 79,1 71,3 71,3
Техническая
характеристика вентиляторов
Пеко
сушилки
Мощность, тыс. т
Производительность, тыс. м®/ч
Давление, дН/м2
Плотность воздуха, кг/м®
Мощность двигателя, кВт
Корпуса
водяные
паровые
60 125 60 125
44,4 67,5 31,5 67,5
735 450 1100 780
1,2 0,88
155 176
287
Увеличение диаметра трубок до 72 мм устранило их засорение
и исключило необходимость подготовки торфа к сушке.
Результаты испытаний пневмопароводяной сушилки на
торфобрикетном заводе Тоотси в 1953 г. [33]
(Торф низинный, R = 20—30%, у = 195—246 кг/м3)
Показатели Корпуса
1 2 3 4 5
Поступило торфа, кг/ч 22 662 21 145 19 763 17 057 14 049
Влажность торфа, % 46,6 43,3 39,8 29,9 14,7
Влажность сушенки, % 43,3 39,8 29,9 14,7 11,8
Испарение влаги, кг/ч 1362 1242 2703 3006 531
Испарение влаги, % Напряжение поверхности на- 15,4 1,3 14 30,6 2,75 34 6
грева, кг/м2-ч 1,19 3,24 0,62
Скорость аэросмеси, м/с Расход сухого воздуха, 11,5 10,5 12,2 12,3 11,5
тыс. кг/ч 35 35 19 — —
КПД циклона, % Температура торфа на выхо- 99,4 99,4 97,1 97,1 96,8
де из сушилки, °C 32,9 35,9 67,7 80,5 81,4
Температура воздуха на вы- ходе из циклона, °C Влагосодержанне воздуха, г/кг сухого воздуха: 38,5 41,5 85,7 — —
на входе в сушилку 12,7 12,7 501 327 266
на выходе 41,2 48,8 575 — —
Концентрация аэрссмеси на входе в сушилку, кг/кг 0,65 0,66 0,72 0,67 0,6
Средний размер фракций на 0,88
входе в сушилку, мм 0,71 0,6 0,43 0,35
Общие показатели Вода, испарившаяся в водя-
ных корпусах, % 30
Расход теплоты на испарение влаги в сушилке, кДж/кг 2160
Удельный расход электро- энергии, кВт-ч/т сушенки 20,3
Неоднородность сушенки по влажности, % 2,1
Результаты ис п ы т а НИЙ с к р у б б е р а
Вода
шламовая чистая
Давление, дН/см2 Температура, °C: 2,1 3,1
до теплообменника 73 48,5
после теплообменника 64 55,3
288
Количество циркулирующей
воды, м3/ч 256 266
Количество воды, сбрасывае-
мой в канализацию, м3/ч 36 —
Концентрация торфа, кг/м® 9,3 —
При работе пневмопароводяной сушилки по обычной схеме
воздух в паровых корпусах движется по замкнутому кругу: венти-
лятор— корпуса — скруббер и входит в вентилятор с высоким вла-
госодержанием, снижающим его сушильные качества. Для повыше-
ния интенсивности сушки торфа в паровых корпусах на брикетных
заводах применяется разомкнутый цикл работы паровых корпусов
с выбросом воздуха из скруббера в атмосферу и забором свежего
воздуха вентилятором из помещения. По этой схеме в паровые су-
шильные корпуса поступает сухой воздух при температуре 20° С,
содержащий всего 10—15 г влаги на 1 кг, за счет чего производи-
тельность паровых корпусов повышается на 60%, а водяных сни-
жается на 30%. Общая производительность сушилки возрастает на
17%. Ввиду уменьшения использования теплоты сокового пара об-
щий удельный расход теплоты на сушку торфа повышается на 20%.
Стоимость брикетов при этом не снижается.
Забор холодного воздуха снижает температуру его на входе
в скруббер и соответственно нагрев шламовой воды, конденсация
сокового пара происходит не полностью, и почти половина его те-
ряется вместе с воздухом, выбрасываемым в атмосферу. При отсут-
ствии на брикетном заводе собственной ТЭЦ и дешевого отрабо-
танного пара работа по разомкнутому циклу оказывается неэконо-
мичной ввиду повышенного расхода теплоты.
Существенным недостатком разомкнутого цикла является по-
вышение взрывоопасности из-за недопустимого снижения влаго-
содержания воздуха за корпусом IA (см. рис. 27.4) до 50—70 г/кг
сухого воздуха (при минимально допустимой норме 200 г/кг) и
опасного повышения содержания кислорода.
Как указывалось выше, проектная производительность брикет-
ных заводов с ППВС значительно повышена и достигает ПО—
130 тыс. т вместо 60 проектных. Увеличение производительности за-
водов достигнуто за счет целого ряда мероприятий: значительного
снижения влажности сырья до 40% и ниже (каждый процент сни-
жения влажности торфа повышает производительность сушилки на
3,5%); увеличения подачи торфа в первый корпус сушилки путем
замены ячейкового питателя шнеком, что уменьшило также обрат-
ное его выбрасывание воздухом; увеличения производительности
и напора вентиляторов водяных и паровых корпусов с заменой
электродвигателей на более мощные; устройства дополнительной
подачи торфа непосредственно в третий корпус (первый паро-
вой IC), минуя водяные с помощью обводного транспортера с ячей-
ковым питателем; установки дополнительного вентилятора между
третьим корпусом IC и скруббером, что уменьшило забивание тру-
10 Ё. А. Никифоров 289
бок торфом и удвоило непрерывную работу их без продувки; повы-
шения производительности грохотов ГАВ-1 за счет увеличения угла
наклона и устранения вибрации днища; уборки торфа, предназна-
ченного для брикетирования, пневмокомбайнами с целью снижения
его влажности и уменьшения содержания пней и крупной фрак-
ции; исключения глубокого фрезерования залежи машинами
МПГ-1,7 при подготовке и ремонте полей для уменьшения содержа-
ния в торфе мелких пней.
Пневмопароводяные сушилки обеспечивают наилучшее качест-
во (однородность) высушенного торфа по влажности (колебания —
1—2%) и фракционному составу при наименьшей себестоимости.
Они надежны в работе и мало зависят от качества сырья, обеспечи-
вают высокую степень измельчения торфа.
Недостатками их являются сложность устройства, громозд-
кость, большой вес, повышенный расход электроэнергии.
27.5. ПНЕВМОГАЗОВЫЕ СУШИЛКИ
Особенности пневмогазовых сушилок. Пневмогазовые сушилки
(ПГС) широко применяются на брикетных и полубрикетных заво-
дах. Мощность их на первых заводах составляла 5—10 тыс. т, сей-
час доведена до 60 тыс. т.
Сушка торфа в пневмогазовых сушилках производится во взве-
шенном состоянии, в потоке горячих дымовых газов, поступающих
при температуре до 800° С (ПТЭ). Благодаря высокой температуре
газов и сушке торфа во взвешенном состоянии обеспечивается ин-
тенсивный тепло- и влагообмен с одновременным измельчением и
сепарацией частиц. Сушилки сохраняют свою производительность
даже при резких колебаниях влажности торфа. Конструкция их по-
зволяет автоматизировать управление процессом сушки. Удельный
расход воздуха в них на 1 кг испаренной влаги невелик.
Недостатками пневмогазовых сушилок являются сравнительно
высокие затраты тепла на испарение влаги, повышенная неоднород-
ность сушенки по влажности ввиду кратковременности сушки, до-
полнительное зазоление торфа уносом золы из топки, большой из-
нос аппаратов и трубопроводов, повышенная взрывоопасность, бо-
лее высокая себестоимость брикетов.
Пневмогазовые сушилки различаются по расположению
(и функциям) вентиляторов и способу измельчения и сепарации
в них торфа.
Пневмогазовая труба-сушилка. Пневмогазовая труба-сушилка
(рис. 27.10) состоит из трубы, пылеосадительных циклонов для вы-
деления пыли из газового потока, вентилятора, расположенного
в конце тракта за циклонами, и топки. Вся система работает под
разрежением. Размеры трубы зависят от требуемой производитель-
ности. Скорость газового потока в трубе принимается в размере
290
1,3— 1,4 скорости, необходимой для витания самых крупных частиц
торфа, но обычно не превышает 40—50 м/с.
Пневмогазовые сушилки отличаются повышенным абразивным
и коррозионным износом всего сушильного тракта, требующим поч-
ти ежегодных полных замен циклонов и трубопроводов. Ежегодный
расход металла на ремонт сушилки превышает ее вес примерно в
1,5 раза. Для улучшения качества сушки торфа в трубе-сушилке
Рнс. 27.10. Схема пневмогазовон трубы-сушнлкн:
/ — бункер сырья; 2 — шнековый питатель; 3 — труба-сушилка;
4, 5 — циклоны; 6 — вентилятор; 7 — ячейковые затворы; 8 — ми-
галка; 9 — топка
при проектировании завода мощностью 60 тыс. т предусматривается
тщательная подготовка торфа. Труба делается с местным расшире-
нием в средней части, что приводит к снижению в нем скорости га-
зов с 25—30 до 4 м/с с последующим ее восстановлением. Расши-
рение трубы способствует лучшей сепарации крупных частиц и бо-
лее глубокой их сушке.
Пневмогазовая труба-сушилка отличается простотой устройст-
ва, работа ее мало зависит от влажности и плотности торфа. В пер-
спективе при усовершенствовании она может получить дальнейшее
применение на брикетных заводах.
Пневмогазовая сушилка с мелющим вентилятором. Пневмога-
зовая сушилка с мелющим вентилятором (рис. 27.11) по типовому
проекту завода мощностью 25 тыс. т в год состоит из трех ветвей
диаметром 750—710 мм. Мелющий вентилятор располагается меж-
1о* 291
Техническая характеристика пневмо г азо в ой
труб ы-с у ш и л к и
Производительность по сушенке, тыс. т 5
Диаметр трубы, м 0,3
Длина трубы, м 28
Длина восходящей ветви, м 18,5
Объем сушильного пространства, м® 2
Напряжение сушильного объема,
кДж/м3-ч 1260
Температура газов, СС:
на входе в трубу 500—700
на выходе из трубы 90
Влажность торфа, %:
до сушки 50
после сушки 15
Скорость газов, м/с 30
Испарение влаги, т/ч 0,6
Расход тепла на испарение влаги,
кДж/кг 4700
Расход электроэнергии на испарение вла-
ги, кВт-ч/т 32
Неоднородность сушенки по влажности, % 9,4
Рис. 27.11. Схема пневмогазовой сушилки с мелющим венти-
лятором:
1 — шнековый питатель; 2 — бункер сырья; 3 — труба-сушилка; 4,
5 — циклоны сухой очистки; 6 — мокрый скруббер; 7 — ячейковые за-
творы; 8 — мелющий вентилятор; 9 — топка
292
Т ехническая характеристика пневмогазовой сушилки
с мелющим вентилятором мощностью 25 тыс. т/г. [4]
(средние значения)
Диаметр трубы, мм:
первых двух ветвей 750
третьей 710
Длина трубы, м (5,2 -)- 7,8-)-
+ 13) 26
Объем сушильного простран-
ства, м3 11,5
Мелющий вентилятор:
производительность, м3/ч 30 000
напор, дН/см2 0,035
мощность электродвигате-
ля, кВт 100
Производительность по испа-
ренной влаге, т/ч 2,7
Масса, т 25
Влажность сушенки, % 16,4
Напряжение объема сушилки,
кг/м3-ч 235
Температура газов, °C:
на входе в сушилку 530
на выходе из сушилки 72
Влагосодержание газов, г/кг
сухих газов:
на входе в сушилку 104
на выходе из сушилки 310
Концентрация торфогазовой
смеси, кг/кг 0,49
Скорость газов в начале тру-
бы, м/с 25
Расход тепла на испарение
влаги, кДж/кг 2540
Зазоление торфа, % 1,5—2
Степень измельчения 3,53
ду второй и третьей ветвями трубы. (По такой схеме построено и
работает несколько заводов мощностью 25—30 и один на 60 тыс. т.)
Такое расположение вентилятора в сушильном тракте сделано с
целью измельчения торфа для выравнивания его фракционного со-
става и влажности.
Многолетняя эксплуатация заводов, имеющих сушилки с ме-
лющим вентилятором, показала, что существенного улучшения суш-
ки в них не достигается. Она практически заканчивается до мелю-
щего вентилятора. Снижение влагосодержания в нем и третьей вет-
ви сушилки незначительно (всего 15%), и дробление в конце сушки
не может существенно повлиять на влажность высушенного торфа.
293
шлам
Рис. 27.12. Схема пневмогазовой шахтно-
мельничной сушилки:
1 — бункер сырья; 2 — шнековый питатель;
3 — подсушивающий рукав; 4 — шахтная мель»
ннца; 5 —шахта; 6, 7 — циклоны сухой очист-
ки; 8 — вентилятор; 9 — мокрый скруббер;
10 — топка
Степень измельчения торфа в сушилке с мелющим вентилятором
составила при испытаниях 3,53, а без него 3,45.
Перевод третьей ветви сушилки и циклонов на работу под дав-
лением при наличии неплотностей повышает ее взрывоопасность и
ухудшает санитарное состояние завода. Основные особенности су-
шилок с мелющим вентилятором имеют много общего с обычными
трубами-сушилками. Особо от-
мечается большой износ мелю-
щего вентилятора, требующий
ежемесячного восстановления
или замены ротора.
Пневмогазовая шахтно-мель-
ничная сушилка. Пневмогазо-
!вые сушилки с шахтной мель-
ницей основаны на совмещении
процессов сушки, размола и се-
парации торфа. Ими оборудо-
вана примерно половина заво-
дов с пневмогазовыми сушил-
ками. Первый такой завод по-
строен в 1958 г. В 1968 г. Гип-
роторфом разработан типовой
проект мощностью 30 тыс. т.
Шахтно-мельничная сушилка (рис. 27.12) состоит из топки,
подсушивающего рукава, шахтной мельницы и стоящей над нею
шахты. Шахта соединяется трубопроводом с трехступенчатой пыле-
осадительной системой из циклонов ЛИОТ, СЙОТ и мокрого скруб-
Рис. 27.13. Схема шахтной мельницы
бера ВТИ. Вся система работает под разрежением. Топка работает
на фрезерном торфе, поступающем на сушку, часть которого сни-
мается для этого с ленточного транспортера сырья. Подсушиваю-
щий рукав, куда подаются торф из бункера сырья и топочные газы
при температуре до 1000° С, служит для снижения температуры
газов, поступающих в мельницу, до 450° С (ПТЭ) и частичной под-
сушки торфа, улучшающей его помол. В подсушивающем рукаве
294
испаряется около 35%, в мельнице 60, а в шахте всего 5% общего
количества влаги, удаляемой из торфа при сушке.
Шахтная мельница служит для измельчения и сушки поступаю-
щего в нее торфа в потоке дымовых газов. По своему устройству
шахтная мельница соответствует молотковой дробилке, но с выно-
сом измельченного торфа газовым потоком не вниз, а вверх.
Мельница (рис. 27.13) состоит из корпуса и ротора в виде вала
с насаженными на него дисками, по окружности которых шарнирно
подвешены билодержатели с тяжелыми билами весом по 5,6—8,6 кг.
Корпус защищен изнутри съемной броней. Для охлаждения вала
ротора он делается полым или снабжается охлаждающими втул-
ками, через которые пропускается вода. Торфогазовая смесь пода-
ется в дробилку тангенциально—по касательной к окружности
вращения бил.
Техническая характеристика шахтных мельниц
Ротор:
диаметр, мм 1000 1300 1300 1300
длина, мм 944 1332 2004 2564
частота вращения, об/мин 975 735 735 735
Производительность по тор - 4у, т/ч 8,3 13,1 19,7 25,2
Мощность двигателя (при 50% бил), кВт 21 38,5 57,7 74
Масса (без электродвигате- ля), т 4,2 9,7 13 15
Годовая производительность по сушенке, тыс. т 30 50 75 100
Скорость газов в подсушивающем рукаве равна 15—17 м/с, а в
шахте 3,8—4,2 м/с. Степень измельчения торфа в шахтно-мельнич-
ной сушилке в среднем составляет 4,4, неоднородность сушенки по
влажности — 3,36%. Сушилка высушивает торф до влажности
14—15,5%.
Техническая характеристика п и е в м о г а з о в о й сушилки
с шахтной мельницей мощностью 10 тыс. т в год
(средние значения по данным испытаний [33])
Шахтная мельница:
диаметр ротора, мм Ю00
длина ротора, мм 470
объем, м3- 0,47
Производительность по испа-
ренной влаге, т/ч 1,43
Потребная мощность, кВт 10,5
Расход электроэнергии,
кВт-ч/т 2,52
Температура газов, °C:
295
на входе в рукав на входе в мельницу на выходе из шахты 560 390 75
Скорость газов, м/с:
в рукаве 16
в шахте 4
Влагосодержание газов, г/кг сухих газов:
на входе в рукав 70
на входе в мельницу 150
на выходе из сушилки 280
Расход топлива на испарение
влаги, кДж/кг 4300
Зазоление торфа, % 1,5
Степень измельчения торфа 5,5
Неоднородность сушенки по 3,3
влажности, %
Шахта выполняет роль сепаратора, так как ввиду малой ско-
рости движения в ней газов может транспортировать в пылеоса-
дительную систему только мелкие сухие частицы. Крупные же в за-
висимости от их размера или падают в мельницу, где дробятся и
высыхают, или витают и сохнут над нею в зоне повышенных ско-
ростей газов. Шахта делается прямоугольной. Сечение ее принима-
ется по расчету в пределах 0,75—2 площади проекции ротора:
Рш = (0,75 — 2) DPLP м%
где £)р — диаметр ротора, м; Lp — длина ротора, м.
Высота шахты для малых мельниц принимается 4 м, для боль-
ших — не менее 3,5 гидравлических диаметров:
т т —_о г- lab
------------м,
ш а + Ь
где а — ширина шахты, равная длине ротора, м; b — глубина шах-
ты (перпендикулярно к оси ротора), м.
Размеры сечения шахты увеличиваются при необходимости
только по глубине (перпендикулярно к оси ротора) во избежание
-накопления торфа в зоне витания над ротором и завалов мель-
ницы.
Шахтно-мельничная сушилка может работать без подготовки
торфа, но в типовом проекте предусмотрено его дробление и грохо-
чение. На верху шахты устанавливается взрывной клапан.
Простота устройства, надежность в работе, простота подготов-
ки торфа, высокая производительность, однородность сушенки по
влажности делают пневмогазовую шахтно-мельничную сушилку
вполне перспективной.
Наряду с перечисленными преимуществами шахтно-мельнич-
ные сушилки имеют и недостатки. Наблюдается повышенный износ
элементов сушилки: шахта, трубопроводы и циклоны заменяются
ежегодно, что значительно повышает стоимость ее ремонта. Потери
торфа при сушке в шахтной мельнице превышают потери в сушилке
296
с мелющим вентилятором. Шахтная мельница не обеспечивает не-
обходимой глубины сушки при работе на торфе с влажностью выше
50%, отмечается высокая взрывоопасность сушилки.
27.6. СЕПАРАЦИЯ ТОРФА ИЗ ГАЗОВОГО ПОТОКА
Сепараторы. Сепарация торфа из газового потока является
неотъемлемым элементом искусственной сушки торфа. При сушке
во взвешенном состоянии газовый поток выносит из сушилки весь
высушенный торф, а при использовании паровых или парогазовых
сушильных установок — значительную его часть, достигающую 25%
и более. Осажденный из газового потока торф направляется в прес-
совое отделение или в очередной сушильный корпус. Кроме отде-
ления из потока и возврата в технологическую линию торфа, произ-
водится повторная тщательная очистка выбрасываемых в атмо-
сферу газов и воздуха для сохранения прилегающей территории в
надлежащем санитарном состоянии.
По санитарным нормам содержание пыли в выбрасываемом в
атмосферу воздухе не должно превышать 100 мг/м3, а в рабочей
зоне помещений— 10 мг/м3. Степень очистки воздуха (агента, суш-
ки) от пыли, или КПД данного аппарата, характеризуется отноше-
нием количества уловленной пыли к общему ее количеству.
При использовании нескольких ступеней очистки общая их
эффективность (КПД) определяется по формуле
. 100 — и,
W) = ^+ -ДбЛ112’
где — КПД первого сепаратора, %; ф— КПД второго сепара-
тора, %.
КПД сепараторов зависит от: фракционного состава пыли, с
измельчением ее снижается; концентрации смеси, с увеличением ко-
торой (до известного предела) повышается; плотности пыли, с по-
вышением которой увеличивается; скорости входа запыленного га-
за, имеющей для каждого аппарата оптимальное (15—20 м/с) зна-
чение; размеров аппарата, с уменьшением которых повышается.
Сепарация торфа из газового потока в зависимости от типа
сушилки и точки отвода потока производится в две или три ступе-
ни. На торфобрикетных заводах применяются сухие и мокрые се-
параторы. В качестве сухих служат циклоны ВТИ, ЛИОТ,
НИИОГаз и СИОТ. Для мокрой очистки используются центробеж-
ные скрубберы ВТИ.
Устройство циклонов. Работа циклонов основана на использо-
вании центробежных сил инерции движущихся частиц торфа [33].
Циклон (рис. 27.14) состоит из корпуса 4, имеющего обычно
цилиндрическую и коническую части, закрытого сверху винтообраз-
ной крышкой 3. К цилиндрической (верхней) части тангенциально
присоединен патрубок 1 для ввода запыленного газа, а сквозь
крышку пропущена выхлопная труба 2 для вывода очищенного га-
за. Коническая (нижняя) часть 5 имеет внизу отверстие 6 для вы-
297
вода осажденного материала. Газы входят в циклон по касатель-
ной и, закручиваясь, опускаются, затем поднимаются по централь-
ной полости и выходят через выхлопную трубу в атмосферу или
направляются в следующую ступень очистки. Частицы материала
движутся в газовом потоке по нисходящей спирали, ударяясь о
стенки циклона, опускаются до нижнего отверстия и удаляются
через него.
Рис. 27.14. Схема устройст- Рис. 27.15. Схема цикло-
ва циклона на ВТИ:
1 — цилиндрическая часть
корпуса; 2 — выхлопная тру-
ба; 3 — входной патрубок;
4 — коническая часть корпу-
са
Циклоны применяются при температуре газов до 400° С. Во
избежание конденсации паров воды они изолируются стекловатой
слоем 80 мм и оштукатуриваются асбоцементом слоем 20 мм. Тем-
пература подводимых газов должна быть не менее чем на 20° С
выше точки росы. Точкой росы называется температура охлаждае-
мого газа в момент перехода его из влажного в насыщенное состоя-
ние. Насыщение газа может быть получено при любой температуре
путем введения в него соответствующего количества пара.
Гидравлическое сопротивление циклонов определяется по фор-
муле
Ар = К — ? - кг/м2,
2 S'
298
где К — коэффициент гидравлического сопротивления; v — ско-
рость движения газов на входе в циклон, м/с; у — плотность газов,
кг/м3; g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2.
Коэффициент гидравлического сопротивления принимается для
циклонов ВТИ —6, ЛИОТ —2,5, ЦН-15—15,5, скруббера ВТИ —
33,5—46,5 (для ЦН-15 и скруббера ВТИ отнесенный к скорости в
цилиндрической части аппарата), для циклона СИОТ Др = 55—
1 — цилиндрическая часть; 2 — вы-
хлопная труба; 3 — улитка; 4 —
входной патрубок; 5 — коническая
часть корпуса
Рис. 27.17. Схема цикло-
на СИОТ:
1 — корпус; 2 — входной пат-
рубок; 3 — раскручиватель;
4 — выходной патрубок; 5 —
выхлопная труба; 6 — пыле-
сбориый бункер
80 кг/м2. Циклоны подбираются по таблицам соответственно часо-
вому расходу газов, подлежащих очистке.
Циклоны ВТИ. Циклоны ВТИ (Всесоюзного теплотехнического
института) (рис. 27.15), отличающиеся укороченной цилиндриче-
ской частью, используются для предварительной грубой очистки
газов и устанавливаются на первой ступени газоочистки. Ширина
их рабочей части, т. е. расстояние между стенкой корпуса и вы-
299
хлопной трубой, принимается равной ширине входного патрубка.
Циклоны ВТИ изготавливаются 20 типоразмеров на пропуск от 15
до 67 500 м3/ч, с диаметром цилиндрической части 175—3000 мм.
Скорость входа газов в циклон определяется расчетом.
Циклоны Л НОТ. Циклоны ЛИОТ (Ленинградского института
охраны труда) (рис. 27.16) имеют удлиненную цилиндрическую
часть и улитку на внешней стороне выхлопной трубы. Рекоменду-
ются для первой ступени очистки, так как, согласно испытаниям,
хорошо улавливают только частицы торфа крупнее 30 мк.
Фракционный КПД циклона ЛИОТ, %
Размер частиц, мк
КПД
0—10 10—20 20—30 30—4
13,2 48,0 95,1 99,10
Рис. 27.18. Схема циклона НИИОГаз:
1 — входной патрубок; 2 — винтообразная крыш-
ка; 3 — выхлопная труба; 4 — цилиндрическая
часть корпуса; 5 — коническая часть корпуса; 6 —
пылевыпускное отверстие; 7 — бункер; 8 — улитка
вывода газа; 9— отвод очищенного газа; 10 — за-
твор
Скорость входа газов в циклон рекомендуется 15—18 м/с. Изго-
тавливаются они 10 типоразмеров, производительностью 1250—
17 500 м3/ч, диаметром 555—1890 мм.
300
Циклоны СИОТ. Циклоны СИОТ (Свердловского института
охраны труда) (рис. 27.17) отличаются отсутствием цилиндриче-
ской части корпуса, треугольной формой входного патрубка и на-
личием пылесборного бункера. Рекомендуются для первой ступени
очистки, скорость подвода газов—15—18 м/с. Ввиду высокой ин-
тенсивности вращения в нем газов циклон характеризуется повы-
шенным износом и выполняется из более толстой стали (5—6 мм).
Изготавливается 10 типоразмеров,
производительностью 1500—
15 500 м3/ч, с наибольшим диамет-
ром корпуса 700—2410 мм.
Циклоны НИИОГаз. Циклоны
НИИОГаз (Научно-исследова-
тельского института очистки га-
зов) (рис. 27.18) отличаются уд-
линенной формой, наличием улит-
ки на выхлопной трубе и пыле-
сборного бункера с затвором.
Изготавливаются 3 типов ЦН-11,
ЦН-15иЦН-24 (число обозначает
угол наклона крышки и входного
патрубка к горизонтали). Цикло-
ны ЦН-11 применяются для улав-
ливания самой мелкой пыли — до
5 мк, ЦН-15 — для средней —
5—20 мк, ЦН-24 — более 20 мк.
Наиболее распространенным яв-
ляется ЦН-15, который использу-
ется для второй ступени очистки.
Циклоны изготавливаются 18
типоразмеров, диаметром 40—
800 мм, производительностью до
6760 м3/ч. С уменьшением диамет-
ра размер улавливаемых частиц
также уменьшается. Поэтому ре-
комендуется использовать цикло-
ны по возможности меньшего ди-
аметра с установкой параллель-
ными группами до 8 штук.
Циклоны ЦН-15 хорошо се-
бя зарекомендовали и широко
используются на торфобрикетных
заводах.
Рис. 27.19. Схема центробежного
скруббера ВТИ:
1 — корпус; 2 — верхняя часть корпуса;
3 — оросительные сопла; 4 — входной
патрубок; 5 — гидравлический затвор;
6 — коническая часть корпуса
Центробежный скруббер ВТИ. Для улавливания из газов самых
тонких частиц при третьей ступени очистки применяется центро-
бежный мокрый скруббер ВТИ (рис. 27.19). Он состоит из сталь-
ного цилиндра, выложенного изнутри кислотоупорной плиткой или
специальной резиной. Нижняя часть корпуса имеет коническую
301
Степень очистки газов в ЦН-15, % [1]
Диаметр Условный диаметр частиц , мк
циклона, мм 5 10 20
800 50 85 97,5
600 55 87 98
400 69 89 98,5
200 77 93 99
форму с отверстием для отвода шламовой воды. Внутренняя его
поверхность орошается водой, стекающей по стенкам. Запыленные
газы тангенциально вводятся в нижнюю часть корпуса и выводятся
вверх. Двигаясь по спирали, частицы торфа отбрасываются центро-
бежной силой к стенкам корпуса, где смачиваются водяной плен-
кой, смываются вниз и удаляются через отвод. Очищенные газы
поднимаются вверх и выбрасываются в атмосферу. Скорость газов
на входе в скруббер принимается до 23 м/с, а по сечению скруббе-
ра— до 6 м/с. Расход воды — 0,1—0,2 л/м3, давление — не менее
1,2 кг/см2.
Центробежные скрубберы ВТИ изготавливаются 23 типораз-
меров диаметром 600—1700 мм (через 50 мм), высотой 3,83—9,11 м,
с производительностью 1,1—11,2 м3/с и расходом воды на орошение
0,7—3,25 м3/ч, при условном коэффициенте гидравлического сопро-
тивления соответственно от 46,5 до 33,5.
27.7. ВЕНТИЛЯТОРЫ СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
На торфобрикетных заводах применяются преимущественно
центробежные вентиляторы одностороннего или двустороннего вса-
сывания (рис. 27.20). По развиваемому давлению вентиляторы могут
быть низкого давления — до 0,01 дН/см2, среднего — 0,01—0,03 и вы-
сокого— 0,03—0,12 дН/см2. Подбираются они по таблицам, соглас-
но заданной производительности и давлению, с учетом получения
наибольшего КПД. Направление вращения рабочего колеса венти-
лятора определяется визуально со стороны привода. Вращение по
часовой стрелке называется правым, против — левым.
Центробежные вентиляторы, предназначенные для перемеще-
ния дымовых газов, называются дымососами. Дымососы делаются
более прочными, улитки их снабжаются броней, а корпус и опорные
подшипники — охлаждающими устройствами (рис. 27.21). Венти-
ляторы, работающие на запыленном воздухе, именуются пылевыми.
Практически используются на брикетных заводах в качестве
технологических мелющие вентиляторы или дымососы производи-
тельностью 30—35 тыс. м3/ч при напоре 0,03—0,35 дН/см2 с двига-
телями мощностью 75—100 кВт. Для обеспыливания помещений
и отдельных агрегатов завода применяются обычно вентиляторы
типа ЦП7-40 (№ 5—8) производительностью 3000—10 000 м3/ч при
напоре 0,012—0,04 дН/см2 с двигателями мощностью 3—30 кВт.
302
Рис. 27.20. Схема вентилятора двустороннего всасывания для водяных
корпусов пневмопароводяной сушилки
Рис. 27.21. Схема мелющего вентилятора:
1 — кожух; 2 — крыльчатое колесо; 3 — вал; 4 — трубопровод охлаждения подшипников;
5 — станина; 6 — электродвигатель
Производительность вентилятора пропорциональна числу его
оборотов, развиваемый напор — квадрату, а потребляемая мощ-
ность — третьей степени числа оборотов. Износ лопаток и корпуса
зависит от концентрации материала в газах и частоты вращения
ротора. Для уменьшения износа вентиляторы располагаются в си-
303
стеме за циклонами сухой очистки после обеспыливания газов, но
перед мокрым скруббером для уменьшения коррозии агрессивными
влажными газами.
Сопротивление отдельных аппаратов и систем сушильных
установок [5], кг/м3
Паровая трубчатая сушилка 2—4
Паровая трубчатая сушилка с пы-
леосадительной системой 150—280
Пневмогазовая сушилка:
с мелющим вентилятором 117—144
с пылеосадительной системой 245
с шахтной мельницей 100—115
то же с пылеосадительной системой 335—350
Водяной корпус пневмопароводя-
ной сушилки с циклоном:
первый 360—365
второй 219—272
Три паровые корпуса сушилки с
циклонами и скруббером 690—768
Скруббер 2—3
Соединительные трубопроводы 20—25
Глава 28. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА
ТРУДА НА ТОРФОБРИКЕТНЫХ ЗАВОДАХ
На торфобрикетных заводах при нарушениях правил техники
безопасности могут происходить загорания и взрывы торфяной
пыли в сушилках, пылеосадительном оборудовании и трубопрово-
дах, а также в помещениях цехов. Взрывы происходят при нахож-
дении торфяной пыли во взвешенном состоянии и выражаются в
интенсивном горении выделяющихся из нее летучих веществ с по-
вышением температуры до 3500° С, быстрым распространением пла-
мени, достигающим 30—35 м/с, и местным повышением давления
до 3,5 дН/см2, образующим взрывную ударную волну, распростра-
няющуюся со скоростью до 343 м/с. Время взрыва составляет 0,08—
0,1 с. Переход отложений пыли во взвешенное состояние происхо-
дит в процессе распространения взрыва.
Торфяная пыль взрывается во взвешенном состоянии при [5, 33,
51]: наличии запала — открытого огня или раскаленного тела с
температурой не менее температуры воспламенения торфяной пыли,
составляющей 220° С; размере частиц пыли менее 0,20 мм; влажно-
сти пыли менее 25%; оптимальной ее концентрации, составляющей
1—5 кг/м3 воздуха (при концентрации менее 0,020 или более
16 кг/м3 воздуха взрыва не происходит); содержании кислорода в
газовоздушной среде больше 16% по объему, а углекислоты меньше
304
4,5% по объему; влагосодержании воздуха меньше 280 г/м3 сухого
воздуха; содержании летучих веществ в торфе не менее 25% на
горючую массу.
В условиях торфобрикетных заводов для взрыва обычно име-
ется мелкая (мельче 0,2 мм), сухая (суше 25%) торфяная пыль,
содержащая более 25% летучих веществ. Источник запала может
возникнуть при самовозгорании торфа или сварке, вылетании искр
из топок в пневмогазовые сушилки и т. д. Тлеющий очаг пыли ста-
новится особенно опасным и может явиться источником взрыва при
его взрыхлении и переводе во взвешенное состояние. Увеличение
содержания кислорода в торфогазовой смеси происходит при раз-
бавлении газов воздухом для охлаждения их в пневмогазовых су-
шилках, работе по разомкнутому циклу в пневмопароводяной су-
шилке. Опасная концентрация пыли в воздухе может возникнуть
уже в процессе взрыва.
Для избежания взрывов торфяной пыли на брикетных заводах
необходимо прежде всего исключить появление непредвиденного
запала. Не допускать отложений и накопления пыли, особенно в
местах, где она может самовозгораться (на перекрытиях сушилок,
циклонах, трубопроводах). Перед ремонтом следует тщательно уби-
рать пыль, применяя влажную уборку, струей воды; следить за
герметичностью оборудования; оборудовать сушилки автоматиче-
скими приборами контроля температуры и содержания кислорода;
впрыскивать воду в пневмогазовые сушилки.
Не допускается устройство горизонтальных трубопроводов, со-
здающих условия для отложения в
устройства можно устанавливать
только во взрывобезопасном испол-
нении. Не допускать курения в про-
изводственных помещениях, систе-
матически их вентилировать и уби-
рать влажным способом.
Циклоны и трубопроводы сушил-
ки оборудуются предохранительны-
ми взрывными клапанами, разруша-
ющимися или раскрывающимися еще
при неопасном повышении дав-
ления и быстро закрывающимися
для исключения обратного под-
соса воздуха и повторного взры-
ва. Изнутри клапаны опи-
раются на прочную решетку
[51]. Площадь клапанов, со-
них пыли. Электропусковые
Рис. 28.1. Схема предохрани-
тельного устройства парогазо-
вых барабанных сушилок:
1 — взрывной клапан; 2 — обратный
клапан
гласно нормам, должна состав-
лять не менее 5% защищаемого объ-
ема. Делаются они из алюминиево-
го листа толщиной до 1 мм с надре-
зом на 0,5 мм по диаметру. Сечение
клапанов на циклонах принимается
Н В. А. Никифоров
305
не менее 0,025 м2 на 1 м3 его объема при расчетном давлении
1,5 дН/см2 (рис. 28.1).
Для предотвращения взрывов в пневмогазовых сушилках ре-
комендуется повышать температуру входящих в них газов, не до-
пуская разбавления их воздухом. Помещения цехов не должны
иметь мест, удобных для отложений пыли. Лестницы и площадки
делаются решетчатыми, бункера сушенки с наклоном стенок не
менее 60°, с закругленными углами, оборудуются отсосом воздуха
и пара, а снаружи теплоизолируются. Заполняться бункера должны
не менее чем на */3 их высоты. При остановке технологического
вентилятора пневмогазовой сушилки должна автоматически пре-
кращаться и подача торфа. Пуск сушилок следует производить при
увеличенной подаче в них торфа. Неуклонное соблюдение всех пра-
вил противопожарной профилактики и охраны труда обеспечивает
безопасную работу завода без взрывов и загораний. Для преду-
преждения несчастных случаев с персоналом, обслуживающим
электроустановки, механическое оборудование, а также при ремонт-
ных работах должны проводиться вводные инструктажи и на ра-
бочих местах по соответствующим правилам изучаться и строго
соблюдаться должностные, технические инструкции и противопо-
жарные правила, действующие в торфяной промышленности.
Глава 29. ПРЕССОВАНИЕ ТОРФА
Брикетные прессы. Прессование торфа производится после
искусственной сушки до влажности 12—14%, необходимой для по-
лучения прочных брикетов. Производится оно в штемпельных прес-
сах с открытой матрицей и простым кривошипно-шатунным меха-
низмом.
Основными моделями прессов, применяющихся на торфобрикет-
ных заводах, являются двухштемпельные прессы Б8232 и импорт-
ный — 2X7" завода имени Г. Димитрова в ГДР. На некоторых за-
водах сохранились прессы БПД-2.
Брикетный пресс Б8232 состоит из массивной стальной
станины с расположенными на ней головкой и кривошипно-шатун-
ным механизмом, закрытым сверху кожухами (рис. 29.1). Сзади на
общем фундаменте установлены электродвигатель, соединенный с
прессом клиноременной передачей, и пусковая аппаратура. К го-
ловке примыкают раздвижные секции лотков.
Головка пресса (рис. 29.2) состоит из нижней части, состав-
ляющей одно целое со станиной, матричного узла (канала) со штем-
пелем, крышки, соединенной с нижней частью головки колоннами,
языка с гидравлическим домкратом и загрузочного устройства.
Кинематическая схема пресса Б8232 приведена на рис. 29.3.
Вращение от электродвигателя передается посредством 10 клино-
вых ремней на маховик диаметром 1800 мм, сидящий на приводном
валу и имеющий предохранительное фрикционное устройство от
случайных перегрузок. От приводного вала через зубчатую косозу-
306
11*
бую передачу вращение передается коленчатому валу с двумя кри-
вошипами радиусом 175 мм, смещенными на 180° относительно друг
друга. Посредством шатунно-кривошипного механизма ползуны
получают возвратно-поступательное движение с ходом 350 мм. К пе-
редним торцам ползунов крепятся штемпели. Смазка насоса произ-
водится под давлением из бака, имеющего охладительную систему.
Брикетный пресс 2X7" завода имени Г. Димит-
ров а имеет чугунную станину 1, составляющую одно целое с ниж-
Рис. 29.3. Кинематическая схема пресса Б8232:
1 — электродвигатель; 2 — упругая муфта; 3 — ведущий шкив клн-
ноременной передачи; 4 — клиновые ремни (10 шт.); 5 — приводной
вал; 6 — предохранительное фрикционное устройство; 7 — маховик;
8 — ведущая шестерня; 9 — ведомая шестерня; /0 — коленчатый вал;
11— шатунно-кривошипный механизм; 12— ползун; 13— штемпель
ней частью головки пресса 2, большой маховик 3 диаметром 4 м и
весом 12 т, закрепленный на коленчатом валу 4 (рис. 29.4). Привод
осуществляется плоскоременной передачей 5 от электродвигателя
6 с фазовым ротором и реостатом, позволяющим изменять число
оборотов в пределах 45—75 об/мин. Смазка производится под дав-
лением с охлаждением масла. Прессовая головка по своему устрой-
ству аналогична головке пресса Б8232.
Брикетный пресс БПД-2, ранее выпускавшийся отечест-
венной промышленностью и применяющийся еще на заводах малой
мощности, а также при производстве полубрикетов, мало отличается
по конструкции от приведенных выше.
Матричный узел пресса имеет: нижний держатель, располагаю-
щийся на дне матричного канала и упирающийся нижним высту-
пом в заднюю стенку головки пресса, на котором крепятся сменные
детали-матрицы — нижние направляющие короткая и длинная, упи-
рающиеся в верхний выступ держателя; верхний — более короткий,
держатель, прилегающий к нижней плоскости языка и упирающийся
верхним выступом в паз, а нижним удерживающий прикрепленные
к нему сменные детали — короткую и длинную матрицы. Боковые
308
Рис. 29.4. Брикетный пресс 2X7" завода имени Г. Димитрова
плоскости матричного узла состоят из сменных боковых планок
и клиньев, зажимающих их между матрицами и боковыми стен-
ками нижней части головки. Язык установлен в матричном канале
на пальце и упирается цилиндрической частью во вкладыш крышки.
На передний конец языка нажимает гидродомкрат, шток которого
имеет резьбу с упорной гайкой, фиксирующей его положение. Пода-
ча жидкости в домкрат производится ручным насосом при макси-
мальном давлении 250 дН/см2. Во
время работы пресса матрицы силь-
но нагреваются. Для охлаждения их
держатели имеют продольные замк-
нутые каналы, через которые про-
пускается вода, а перед пуском прес-
са — пар для разогревания матриц
до 100° С.
Матричный канал (рис. 29.5) раз-
бивается на четыре участка. Первый
Рис. 29.5. Схематический раз- Участок ограничивается длиной ко-
рез матричного канала: ротких матриц, имеет цилиндриче-
1-2 -длинные матрицы; 3-4 - ко- СКуЮ форму И НаЗЫваеТСЯ рабОЧИМ.
роткие «атрицы; 5инжняя иа- Начальная часть его от обреза верх-
ней матрицы на глубину захода
штемпеля называется камерой
прессования. Дальше от рабочего участка канал сужается за
счет скоса концов длинных матриц, называемого букелем. Раз-
меры букеля характеризуются длиной, колеблющейся в пределах
100—300 мм, и сужением, составляющим 1—2 мм с каждой сто-
роны. При прессовании торфа с большой насыпной плотностью
применяется более крутой букель (короткий и с большим сужени-
ем), а при малой плотности — пологий. Букель способствует повы-
шению прочности брикетов за счет поперечного обжатия их при
прессовании. Букельный участок переходит в цилиндрический, име-
нуемый направляющим, который заканчивается выпускным, имею-
щим расширение по высоте, называемое обратным букелем.
Штемпель устанавливается с небольшим уклоном 0,3—0,5 мм
по ходу и прилегает к нижней направляющей матрице во избежа-
ние забивания под него торфа. Между ними оставляется зазор для
выхода воздуха с учетом нагрева рабочих деталей в процессе ра-
боты. Боковые зазоры принимаются в размере 0,8—1 мм, а верх-
ний — 2—3 мм. Регулирование длины захода штемпеля в канал
производится установкой прокладок между его фланцем и торцом
ползуна.
Сушенка из бункера пресса поступает через загрузочный рукав,
перекрываемый шиберной заслонкой, в загрузочную камеру пресса,
откуда проталкивается штемпелем в прессовую камеру и прессуется.
Детали матричного канала приведены на рис. 29.6 (пунктиром
показан предельный износ штемпелей). Рабочие детали матричного
канала испытывают трение брикетов под большим давлением и при
высокой температуре, вследствие чего имеют повышенный износ.
310
По ПТЭ максимальный износ рабочих матриц и боковых планок
допускается до 3 мм, а штемпелей до 2 мм. Для его уменьшения и
удлинения срока службы детали матричного канала изготавли-
ваются из материалов с достаточной вязкостью и большой износо-
устойчивостью [5].
Штемпели изготавливаются из отбеленного чугуна или стали 35.
Срок работы чугунных штемпелей при зольности торфа 6—9% ра-
вен 8 дням, а при зольности 12—15% — не более 5 дней. Стальные
кованые штемпели работают более продолжительно, торцы их на-
Рис. 29.6. Рабочие детали матричного канала:
а — сборный стальной штемпель; б — чугунный штемпель; в — боковая планка;
г — нижняя направляющая матрица; д — короткая матрица; е — длинная матрица
плавляют твердым сплавом (сталинитом, сормайтом, боридами
хрома), Матрицы изготавливаются из стали Г13Л или 35Л, с наплав-
кой твердыми сплавами. Наибольший срок службы обеспечивается
при наплавке смесью ФБХ-6-2 (в среднем 747 по сравнению с 375 ч
при сталините). Наилучшие результаты дает плазменная наплавка,
обеспечивающая малое проплавление (0,3—0,5 мм) основного ма-
териала и позволяющая получить за одну наплавку прочный слой,
соответствующий наплавляемому металлу. Плазменная наплавка
удваивает срок службы матриц по сравнению с ручной. При ручной
наплавке приходится наносить два слоя, так как первый перемеши-
вается с металлом матрицы из-за глубокого проплавления металла
(1,5—2 мм). Боковые планки работают в таких же условиях, как и
311
матрицы, поэтому так же наплавляются твердыми сплавами. На-
плавленный твердый слой тщательно шлифуется.
Техническая характеристика торфобрикетных прессов
Штемпель: Б8232 2X7" БПД-2
номинальное усилие, т 160 160 120
ход, мм 350 350 300
число, шт. Частота штемпелевания, шт./мин 2 2 2
75—100 45-75 76
Размеры брикета, мм: длина 182 182 150
ширина 70 70 66—76
высота 20—45 20—45 25—40
Площадь поперечного сечения штемпеля, см3 120 120 94
Мощность электродвигателя, кВт 160 160 100
Масса, т 54,0 55,8 27,3
Производительность при у = = 250 кг/м3 и 70 шт./мин, т/ч 4 4 2—3
Расход воды на охлаждение, м3/ч 6 6 4
Длина матриц, мм: направляющих (нижней и верх- ней) 275 и 80 240 и 66 225 и 66
коротких 240 240 225
длинных 700 700 585
Размеры букеля, мм: длина 300—150 300—150 300-200
сужение (общее) 3—6 3—6 3-4
Степень сжатия при прессовании 4:1—5:1 4:1—5:1 4:1—5:1
Минимальная длина охладительного лотка, м 50 50 50
Примечание. Для БПД-2 при выработке полубрикетов ширина брикета
равна 75 мм, производительность пресса 3 т/ч.
Работа брикетного пресса. Прессование торфа происходит в сле-
дующей последовательности (рис. 29.7). В начале цикла штемпель
находится в крайнем переднем положении. Матричный канал перед
ним заполнен ранее спрессованными брикетами, загрузочный рукав
над ним — сушенкой. Двигаясь назад, штемпель проходит сначала
участок упругого расширения брикета (длина которого составляет
6—15 мм), не теряя с ним контакта, после чего отрывается от него,
освобождая прессовую и далее загрузочную камеры, останавливаясь
на мгновение в крайнем заднем положении. При этом в освободив-
шейся части канала образуется некоторое разрежение воздуха, спо-
собствующее заполнению ее сушенкой. Освобождающиеся загрузоч-
ная и частично прессовая камеры заполняются по ходу штемпеля
сушенкой из загрузочного рукава. Количество торфа, попадающего
при этом в прессовую камеру, зависит от ее сыпучести, насыпной
плотности, скорости движения штемпеля, определяющей продолжи-
тельность загрузки канала, напора столба сушенки, создаваемого
ее массой или искусственно с помощью подпрессовщика, возможно-
312
сти выхода воздуха при обратном рабочем ходе штемпеля и глуби-
ны захода его в канал. Оптимальная длина захода штемпеля в ка-
нал устанавливается опытным путем в зависимости от частоты
штемпелеваний, насыпной плотности и фракционного состава сушен-
ки в пределах 0,3—0,4 хода штемпеля. На рабочем ходу штемпель
проталкивает сушенку из загрузочной камеры в прессовую и, про-
двигаясь, прессует торф между своим торцом и поверхностью преды-
Рис. 29.7. Схема прессования торфа в
брикетном прессе:
а — заполнение загрузочной камеры; б — про-
талкивание сушенки из загрузочной в прессо-
вую камеру; в — прессование сушенки — обра-
зование брикета; г — проталкивание брикетной
ленты на толщину сжатого брикета
дущего брикета. При этом из торфа удаляется большая часть воз-
духа через зазор между штемпелем и стенками канала, а давление
нарастает. Для облегчения выхода воздуха на некоторых заводах
делается снизу в верхней короткой матрице два продольных канала
сечением 10Х15 мм на длину захода штемпеля. По достижении мак-
симального давления, равного сопротивлению сил трения и инерции
прессуемого и предыдущих брикетов, происходит продвижение всей
брикетной ленты на толщину сжатого брикета (до букеля). За один
оборот вала штемпель пресса выдает по одному брикету. При каж-
дом последующем рабочем ходе штемпеля все ранее спрессованные
брикеты проталкиваются по матричному каналу, испытывая пульси-
рующее и постепенно снижающееся давление. Количество таких
313
сжатий определяется длиной матричного канала и толщиной брике-
та. Установлено, что для получения более прочных брикетов длина
канала должна быть больше толщины брикета в 20—25 раз. В ре-
зультате трения брикетов о стенки канала происходит разогревание
их поверхности, достигающее 300—350° С, поверхность покрывается
блестящей черной коркой. Температуру матриц регулируют системой
охлаждения так, чтобы поверхностная корка не отслаивалась от
брикетов, которые выходят непрерывной лентой, но в конце охлади-
тельного лотка легко отделяются друг от друга.
Согласно наблюдениям, из общего расхода энергии на брикети-
рование на прессование (образование брикета) расходуется около
одной трети, а на проталкивание брикетной ленты — две трети за-
траченной энергии.
Из матричных каналов пресса брикеты попадают в охладитель-
ные лотки, по которым проталкиваются штемпелями на склад гото-
вой продукции.
Обеспыливание брикетных прессов. При работе прессов подни-
мается пыль из загрузочных и прессовых каналов и из-под штемпе-
лей; на выходе брикетов наблюдается выход пара и продуктов раз-
ложения торфа, а также самой мелкой пыли, загрязняющих атмо-
сферу прессового отделения. Для удаления пыли производится отсос
ее из загрузочных каналов и из-под штемпелей с помощью специ-
альной камеры. Запыленный воздух направляется в сухие циклоны
ЦН-15 и СИОТ, а затем в мокрый скруббер ВТИ для окончательной
очистки. Газы (туман) от зева прессов отсасываются вентилятором
и подаются в мокрый скруббер ВТИ для очистки.
Белгипроторф предложил сжигать производственные выбросы
сушенки из систем обеспыливания прессов в технологических топках
пневмогазовых сушилок. Содержание пыли в отсасываемом от прес-
сов воздухе составляет 10,9—41,4 г/м3, а расход воздуха — 1—
1,3 м3/с. Таким образом, в топку дополнительно поступает 40—
200 кг/ч торфяной пыли и температура газов на входе в сушилку
повышается на 50—90° С, что дает заметную экономию топлива (до
12,5%).
Глава 30. ТЕХНОЛОГИЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ
30.1. КАЧЕСТВО СЫРЬЯ
Производительность завода, качество брикетов и себестоимость
продукции зависят от свойств сырья, сушки торфа, качества сушен-
ки, процесса ее прессования и хранения.
Основными показателями, характеризующими фрезерный торф,
доставляемый на брикетный завод, являются тип, степень разложе-
ния, влажность, зольность, насыпная плотность, фракционный со-
став, засоренность.
Тип торфа, определяемый его ботаническим составом, как по-
казали исследования и практика работы, не оказывает заметного
314
влияния на его брикетирование. Поэтому на брикетные заводы мо-
жет поставляться торф любого вида.
Степень разложения торфа определяет насыпную плот-
ность, фракционный состав и сыпучесть фрезерной крошки. Наилуч-
шие результаты достигаются при брикетировании торфа средней
степени разложения (в пределах 25—35%). При ее повышении уве-
личиваются плотность торфа и соответственно производительность
завода, но снижается прочность брикетов. Подготовка такого торфа
требует тщательного измельчения. Снижение степени разложения
умёньшает его плотность и сыпучесть, но снижает производитель-
ность прессов, что компенсируется применением подпрессовщиков.
Влажность торфа является важнейшим условием его бри-
кетирования, основанного на искусственной сушке. Сушка торфа
высокой влажности (свыше 50%), кроме увеличения расхода тепла,
осложняется малой сыпучестью крошки, затрудняющей его дробле-
ние, грохочение и продвижение по трубкам сушилок. Снижение
влажности сырья — наиболее эффективный путь повышения произ-
водительности завода и удешевления себестоимости брикетов. Мно-
гочисленными исследованиями установлено, что снижение влаж-
ности сырья на 1% повышает производительность завода на 3,5%.
Зольность торфа влияет на теплоту его сгорания и работу
оборудования. С ее повышением снижается теплота сгорания торфа
и прочность брикетов, увеличивается износ всех элементов сушиль-
ного тракта и рабочих деталей брикетных прессов.
Насыпная плотность торфа является важнейшим его
свойством, которое отражается на подготовке, сушке и прессовании,
поскольку плотность сушенки зависит от его плотности.
Фракционный состав торфа имеет большое значение
для его сушки и прессования. Нормальным размером частиц для
хорошей работы сушилок считается не более 6 мм, максимально
допустимым — 8—10 мм. Средний размер частиц фрезерного торфа
составляет 3—4,8 мм. Содержание частиц размером более 6 мм до-
стигает 35%, что вызывает необходимость его дробления
(табл. 30.1.).
Табл. 30.1. Фракционный состав фрезерного торфа, %
Тип уборочной машины Размер частиц» мм Средний размер, мм
более 10 10—7 7—5 | 5-3 3-2 1 2—0.5 « ₽ Л пЛмеиее 0,5—0,25| 0>25
УМПФ 17,2 10,2 10,8 13,4 9,9 14,8 9,3 14,5 5,19
БПФ 5,9 7,2 8 13 11,7 22,5 13,3 18,4 3,18
При уборке пневматическими машинами фракционный состав
более мелкий. Крупные частицы требуют большего времени для
сушки, увеличения скорости воздуха и газов в сушилках, мелкие,
наоборот, пересыхают. Неравномерный фракционный состав способ-
ствует увеличению неоднородности сушенки по влажности и умень-
шению прочности брикетов.
Засоренность торфа (пнями, очесом, крупными кусками)
315
затрудняет его подготовку к сушке — дробление и грохочение, уве-
личивает затрату энергии, повышает засорение трубок, снижает
производительность сушилок,
30.2. КАЧЕСТВО СУШЕНКИ
Такие качества сушенки, как влажность, однородность по влаж-
ности, зольность, насыпная плотность, фракционный состав, темпе-
ратура, содержание воздуха, непосредственно влияют на процесс
брикетирования, производительность пресса и прочность брикетов.
Влажность сушенки влияет на качество брикетов и произ-
водительность пресса. Наибольшая прочность брикетов достигается
при влажности 12—14%, что соответствует равновесной влажности.
При пересушивании сушенка сильно измельчается, частицы ее,
окруженные воздухом, недостаточно сближаются и сцепляются
молекулярными силами при сжатии в прессе. Прочность брикета
снижается. При влажности сушенки менее 6% и обычном давлении
брикет не получается. Повышенная ее влажность отличается нали-
чием капиллярной влаги, расклинивающей частицы при прессовании
и разрывающей брикет по выходе из матричного канала. Каждому
значению влажности соответствует свое оптимальное давление
прессования.
Неоднородность сушенки по влажности опреде-
ляется разностью влажностей наиболее крупных и мелких ее фрак-
ций (или внутренних и наружных частей отдельных частиц). Она
зависит от фракционного состава исходного торфа и системы су-
шилки. При сушке торфа в сушилках, дающих высокую степень
измельчения, неоднородность сушенки по влажности уменьшается.
Наибольшая неоднородность (в среднем 10—12%) наблюдается при
сушке в паровых трубчатых и пневмогазовых трубах-сушилках без
мелющих или сепарирующих устройств.
При высокой неоднородности частиц по влажности в брикете
крупные частицы содержат капиллярную влагу, расклинивающую
их, а пересушенная пыль сорбирует влагу из воздуха (с конденса-
цией ее в капиллярах) при их хранении, вызывая разбухание и сни-
жение прочности.
Зольность сушенки резко увеличивает износ матриц и
штемпеля, сокращая срок их работы, уменьшает использование ра-
бочего времени прессов. Будучи балластом, зола уменьшает теплоту
сгорания. Прочность брикетов с повышением зольности снижается.
Насыпная плотность сушенки прямо влияет на произ-
водительность пресса. С увеличением плотности повышается запол-
нение камеры прессования, увеличивается толщина брикетов и вы-
работка пресса. При недостаточной насыпной плотности (менее
300 кг/м3) рекомендуется применять подпрессовщики. Насыпная
плотность сушенки влажностью 12—14%, по данным Белгипротор-
фа, примерно на 10% меньше плотности фрезерного торфа, посту-
пающего на переработку.
Фракционный состав сушенки существенно влияет на
316
прочность брикета. Наибольшая прочность достигается при макси-
мальной площади соприкосновения его частиц, достигаемой за счет
пластической деформации и механического разрушения торфа при
прессовании. Частицы торфа высокой степени разложения имеют
большую механическую прочность и мало пластичны. Для получе-
ния прочных брикетов из такого торфа необходимо максимальное
его измельчение при подготовке для получения мелкой сушенки или
значительное увеличение давления прессования и затрат энергии.
Частицы торфа средней и низкой степени разложения обладают по-
вышенной пластичностью и хорошо уплотняются при прессовании,
давая большую площадь сцепления частиц и прочный брикет. По-
этому измельчения его при подготовке к сушке не требуется. Следо-
вательно, размер частиц сушенки, необходимый для получения проч-
ных брикетов, находится в обратной зависимости от степени разло-
жения торфа.
По обобщенным данным МТИ, степень измельчения фрезерно-
го торфа в сушилках приведена ниже.
Тип сушилки
Паровая трубчатая
Парогазовая барабанная
Пиевмопароводяная
Пневмогазовая с мелющим
вентилятором
Пневмогазовая шахтно-мель-
ничная
Степень измельчения
1,45
2,3
3,7
3,5
4,4
Средний диаметр частиц сушенки колеблется в пределах
0,4—2,5 мм.
Температура сушенки для нормальной работы пресса
должна быть в пределах 80—100 °C. Холодная сушенка не брикети-
руется ввиду увеличенного трения о стенки канала и сопротивления
продвижению брикетов (рис. 30.1). При пуске пресса на холодной
сушенке в нее добавляется масло, а матрицы разогреваются паром.
Содержание воздуха в сушенке отрицательно сказы-
вается на процессе прессования и прочности брикетов. Воздух пре-
пятствует контактам частиц, ослабляя их сцепление, и снижает
прочность брикетов. После выхода брикетов из пресса и снятия
317
давления сжатый в них воздух нарушает их структуру. Он умень-
шает заполнение камеры прессования и снижает производительность
пресса. При увеличении частоты штемпелеваний выходящий воздух
уносит через зазор между штемпелем и стенками камеры некоторое
количество торфа.
30.3. РЕЖИМ ПРЕССОВАНИЯ
Факторы прессования. Процесс прессования характеризуется
такими показателями, как удельное давление, длительность и ско-
рость прессования, температура матриц.
Удельное давление прессования непосредственно влияет
на качество брикетов. Прочные брикеты получаются при давлении
в пределах 700—1000 дН/см2. С его увеличением прочность брике-
тов возрастает, но до известного предела, соответствующего макси-
мальному уплотнению торфа. Давление, при котором достигается
наибольшая прочность брикетов, соответствующая полному удале-
нию воздуха и переходу торфа в двухфазное состояние, называется
оптимальным.
Ниже приведены оптимальные давления для осокового торфа
степенью разложения 35% [34].
Влажность торфа, % Оптимальное давление, Предел прочности брике-
дН/см3 та при сжатии, дН/см3
27,8 450 96
24,5 550 134
18,4 900 240
11 1200 310
0,3 Более 2400 215
Чем суше торф, тем больше оптимальное давление. Давление
прессования возрастает с увеличением частоты штемпелеваний и
для обеспечения оптимальной величины регулируется изменением
положения языка и верхних матриц нажимным устройством. Для
выдерживания оптимального давления прессования при изменении
влажности сушенки разработано специальное автоматическое уст-
ройство, соединенное с гидросистемой нажима языка пресса Б8232.
Длительность прессования зависит от частоты штем-
пелеваний и показывает время нахождения брикета в матричном
канале (рис. 30.2). Она обратно пропорциональна толщине брикета,
т. е. производительности пресса. С увеличением длительности прес-
сования прочность брикетов возрастает (рис. 30.3), но ввиду умень-
шения при этом его толщины производительность пресса падает [9].
Частота штемпелеваний имеет важнейшее значение. С ее уве-
личением производительность пресса возрастает, но не в прямой за-
висимости, а с некоторым затуханием, так как степень заполнения
камеры прессования при этом уменьшается (рис. 30.4). Для повы-
шения степени заполнения камеры прессования, особенно при пони-
женной насыпной плотности торфа (менее 300 кг/м3), брикетные
318
прессы оборудуются подпрессовщиками различных систем. Наибо-
лее эффективным из них является спиральный подпрессовщик не-
прерывного действия.
Частота штемпелеваний на действующих заводах выдерживает-
ся в пределах 60—80 шт./мин. Повышение насыпной плотности тор-
фа или предварительное его уплотнение подпрессовщиками позво-
ляет частоту штемпелеваний значительно увеличивать. При ее уве-
Рис. 30.2. Зависимость времени пре-
бывания брикета в матричном канале
пресса от частоты штемпелеваний
личении коэффициент трения брикета о стенки матриц и прочность
их уменьшаются.
Температура матриц оказывает заметное влияние на
качество брикетов. При ее повышении прочность брикетов возра-
стает, одновременно снижается расход энергии на прессование вви-
ду уменьшения коэффициента трения торфа о стенки матриц. При
температуре матриц 20° С коэффициент трения составляет 0,38, а
при 150° С снижается до 0,21, т. е. более чем в 1,5 раза [34].
Брикетирование торфа при температуре матриц, превышающей
100° С, сопровождается термическим разложением и шлифовкой по-
верхностного слоя брикета с образованием глянцевой корки из
Рис. 30.4. Зависимость коэффициен-
та заполнения камеры прессования
от частоты штемпелеваний
Рис. 30.3. Зависимость прочности
брикетов от длительности прессова-
ния-.
а — при сжатии; б — при изгибе
319
расплавленных главным образом битумных веществ, повышающей
водоустойчивость брикетов при хранении. Нагрев матриц является
необходимым условием. Во время работы температура матриц по-
вышается и может достигнуть опасной в пожарном отношении ве-
личины: 200—350° С. Для поддержания температуры на нормаль-
ном уровне — не более 125° С — они охлаждаются водой, пропускае-
мой по каналам держателей.
Остановка и пуск брикетного пресса. Перед остановкой пресса
поднимается язык, подается сушенка, смешанная с маслом (количе-
ство масла около 10%) до выхода промасленных брикетов из кана-
ла, выключается двигатель и прекращается подача воды в систему
охлаждения.
Пуск пресса осуществляется в следующей последовательности.
Включается система обогрева за 3—4 ч, и головка пресса разогре-
вается не менее чем до 70° С, прокачивается смазка, пресс провер-
тывается в течение 5—10 мин вхолостую, в канал закладывается
деревянный брусок-оправка по форме брикета длиной 200—300 мм
и проталкивается штемпелем, подается сушенка с маслом при посте-
пенном убавлении смазки, регулируется положение языка, закры-
вается пар и пускается вода для охлаждения. Промасленные брике-
ты удаляются с лотка [5].
Замена матричных деталей. При износе матричных деталей и
штемпеля увеличивается отслаивание поверхностной корки от бри-
кетов, нарушается ровность торцовых поверхностей и ухудшается
отделение брикетов друг от друга, увеличивается выброс торфа из
камеры прессования через увеличивающиеся зазоры между штемпе-
лем и матрицами (уменьшается заполнение камеры), заметно сни-
жается производительность пресса.
Замена матричных деталей может быть полная или частичная,
при которой меняется только штемпель. При замене штемпеля [5]
останавливается пресс в указанном выше порядке (масла в сушен -
ку добавляется 5%). Проворачивая маховик, выдвигают штемпель
из канала, снимают обеспыливающую камеру, уплотнение и верх-
нюю направляющую. Отсоединяют штемпель и, отодвинув его впе-
ред, вынимают Т-образные болты из пазов головки ползуна, после
чего извлекают штемпель. Новый подбирают по сечению прессовой
камеры с учетом обеспечения нормальных зазоров на 10—20 мм
длиннее, для смещения зоны наибольших давлений на брикет к вы-
ходу из канала (на половину высоты брикета). Высота подбирается
на 1—1,5 мм больше, чем у основного штемпеля.
Установка нового штемпеля производится в обратной последо-
вательности. При смене всего комплекта (матриц и штемпеля) [5]
останавливают пресс, добавляя при этом 10% масла в сушенку.
Отсоединяют от головки пресса секцию лотков и отодвигают в сто-
рону, снимают трубы охлаждения держателей и очищают каналы
от масляной крошки, демонтируют штемпель.
Под верхнюю сборку матриц подкладывают штангу и клинья
для предохранения ее от падения, выбивают боковые клинья и пла-
стины. Сдвинув их до упора в ползун, извлекают подкладочные
320
клинья, опускают на штангу верхний набор матриц и вынимают его
из канала. Поднимают задний конец нижнего держателя на высоту
его упора и вынимают держатель вместе с матрицами из канала, а
за ним боковые клинья и пластины. Канал тщательно очищают от
остатков торфа и смазывают коллоидным графитом. Монтаж мат-
риц и штемпелей производится в обратной последовательности.
При монтаже матриц на держателе плоскость их должна быть
ровной, без уступов, что достигается установкой прокладок соот-
ветствующей толщины между матрицами и держателем. Наборы
деталей подгоняются по каналу и закрепляются в нем. Длина бу-
келя сверху и снизу канала должна совпадать. Штемпель должен
прилегать к нижней сборке, боковые зазоры делаются не меньше
0,8 мм с каждой стороны, верхний — 2—3 мм.
30.4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ УПЛОТНЕНИЕ СУШЕНКИ
Уплотнение сушенки является эффективным способом повыше-
ния ее плотности и производительности брикетного пресса с одно-
временным повышением прочности брикетов. Уплотнению подвер-
гается сушенка плотностью менее 300 кг/м3 с' доведением ее до
400—450 кг/м3. Для уплотнения применяются подпрессовщики пе-
риодического действия с приводом от вала пресса и непрерывного
действия с индивидуальным приводом.
Рис. 30.5. Схема подпрессовщика перио-
дического действия:
/ — кривошип; 2 —тяга; 3 — вал; 4 — корпус; 5 —
плунжер
Рис. 30.6. Схема подпрессовщика
непрерывного действия:
1 — спираль; 2 — шибер; 3 — бункер су-
шенки; 4 — электродвигатель; 5 — мат-
ричный каиал
Схема подпрессовщика периодического действия приведена на
рис. 30.5. Привод поршня подпрессовщика рассчитан так, чтобы
при холостом ходе штемпеля поршень опускался, заполняя загру-
зочную камеру сушенкой, и закрывал ее в момент проталкивания
сушенки штемпелем в камеру прессования. Приведенная схема хо-
тя и применяется на брикетных заводах, но не совершенна, так как
требует каждый раз регулировки длины хода поршня по насыпной
321
плотности сушенки и числу штемпелеваний, кроме того, при такой
конструкции наблюдается большой износ поршня, требующий оста-
новок для ремонта.
Подпрессовщик непрерывного действия (рис. 30.6) конструкции
ВНИИТП более совершенен и может регулироваться в широких
пределах за счет изменения числа оборотов спирали. Спиральная
форма с переменным шагом способствует удалению из сушенки
воздуха по внутреннему каналу спирали и смещению в него торфа
при чрезмерном уплотнении. При установке подпрессовщика рас-
стояние от верхней плоскости штемпеля до свободного конца спи-
рали выдерживается 115 мм.
Техническая характеристика спиральных
подпрессовщиков
Спираль:
наружный диаметр, мм 190
внутренний диаметр, мм 60
число витков, шт. 6
частота вращения, об/мин ПО
Мощность электродвигателя,
кВт 7
Производительность, т/ч До 6
Рис. 30.7. Влияние предварительного уплотне-
ния сушенки подпрессовщиком непрерывного
действия на производительность брикетного
пресса Б8232:
1 — с подпрессовщиком; 2 — без подпрессовщика
Подпрессовщик показал устойчивую работу. Повышение произ-
водительности пресса с ним достигает на легком торфе 60—100%,
а в среднем принимается в пределах 20—30% (рис. 30.7). При ра-
боте прессов с подпрессовщиками, кроме повышения их производи-
тельности, наблюдается снижение удельного расхода электроэнер-
гии на прессование на 1—2 кВт • ч/т.
322
30.5. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БРИКЕТНОГО ПРЕССА
Производительность брикетного пресса зависит от объема ка-
меры прессования, степени ее заполнения, насыпной плотности су-
шенки, частоты штемпелевания, наличия подпрессовщика и опре-
деляется по формуле
Q = 60Уггсу/С3Кп
4 10е
где V — объем камеры прессования, см3; п — частота штемпелева-
ний в 1 мин; с — количество штемпелей пресса, равное 2; у — на-
сыпная плотность сушенки, г/см3, Кз — коэффициент заполнения ка-
меры прессования; Кп — коэффициент повышения производительно-
сти пресса подпрессовщиком.
Объем камеры прессования
V = FlK см3,
где F — площадь поперечного сечения штемпеля, принимаемая по
паспорту пресса, см2; /к — длина камеры прессования, равная поло-
вине хода штемпеля за вычетом величины упругого расширения
брикетов.
/к — 0.5L — А/ см,
где А/ — упругое расширение брикетов на обратном (холостом)
ходу штемпеля, зависит от степени разложения торфа.
По данным многочисленных наблюдений, перемещение штемпе-
ля, соответствующее отрыву его торца от поверхности брикета, со-
ставляет 6—-15 мм. Упругое расширение брикетов продолжается и
после его отрыва, но в незначительном размере. В среднем упругое
расширение брикетов в матричном канале можно принять 1 см.
Частота штемпелеваний п принимается в зависимости от насып-
ной плотности сушенки.
Насыпная плотность Частота штемпелеваний
сушенки, кг/м3 в 1 мин
До 200 50—60
200—250 60—70
250—350 70—80
Более 350 80—90
Для повышения прочности брикетов при брикетировании тор-
фа, подвергнувшегося саморазогреванию, частоту штемпелеваний
рекомендуется уменьшать до 60—65 в 1 мин.
Насыпная плотностьсушенки у на 10% меньше плотности фре-
зерного торфа влажностью 40%. Коэффициент заполнения камеры
прессования Кз зависит от частоты штемпелеваний и среднего раз-
мера частиц сушенки, принимается по графику (см. рис. 30.4) [51.
С повышением частоты штемпелеваний он уменьшается, а с умень-
шением среднего размера частиц сушенки увеличивается.
Меньший диаметр частиц — 0,3—0,5 мм принимается при сушке
в пневмопароводяных и пневмогазовых сушилках с мелющим вен-
323
тилятором или шахтной мельницей; средний — 0,7—0,9 мм — при
сушке в обычных или сепарационных пневмогазовых сушилках;
наибольший— 1,2—1,5 мм — при паротрубчатых и парогазовых ба-
рабанных сушилках.
Коэффициент повышения производительности пресса подпрес-
совщиком Кп равен в среднем 1,2 [31].
Пример. Определить производительность брикетного пресса
Б8232 при работе завода с пневмопароводяными сушилками на
торфе плотностью 280 кг/м3.
Плотность сушенки у = 0,9 ут = 0,9 • 280 = 252 кг/м3. Частота
штемпелеваний для плотности сушенки у=252 кг/м3 « = 70 шт/мин.
Площадь поперечного сечения штемпеля по паспорту пресса Б8232
F= 120 см2. Длина камеры прессования при длине хода штемпеля
по паспорту пресса 35 см /к=0,5Л —Д/=0,5-35—1 = 16,5 см. Объем
камеры прессования V=FlK= 120 • 16,5= 1980 см3.
Коэффициент ее заполнения по графику (см. рис. 31.4) при
п = 70 шт./мин и размере частиц 0,3—0,5 мм К3=0,93. Коэффициент
увеличения производительности пресса подпрессовщиком (плот-
ность торфа меньше 300 кг/м3) Кп= 1,2-
Производительность пресса
Q _ е0УпсуК3Кп _ 60.1980-70.2-252-0,93-1,2 ==4 65 т/ц
У “ 10е ~ 10е
30.6. ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ ЛОТКИ
Вышедшие из матричных каналов пресса брикеты имеют высо-
кую температуру и пониженную механическую прочность. При рез-
ком снятии давления и быстром охлаждении прочность их остается
недостаточной. Для обеспечения постепенного снятия напряжения
и медленного охлаждения применяются охладительные латки, вы-
полняющие также роль транспортеров брикетов на склад готовой
продукции. Оптимальная их длина — около 50 м (на заводах по
схеме Пеко — 80 м), уклон — до 0,1.
Лотки изготавливаются из угольников, соединяемых хомутами
Рис. 30.8. Поперечное сечение охладительного лотка
324
(рис. 30.8). На некоторых заводах лотки делаются из рельс тяже-
лого типа, скрепляемых накладками.
Лоток (рис. 30.9) имеет в начале подвижную секцию (переход-
ной лоток) 2, соединяемую с головкой пресса 1 двумя талрепами
и шарнирно со следующей секцией для отодвигания при замене
матричных деталей. Переходный лоток оборудуется ломателем
Рис. 30.10. Зависимость температуры (а) и прочно-
сти брикетов (б) от длины лотка:
1 — прочность иа ребро; 2 — плашмя
брикетной ленты для выбрасывания из него при пуске пресса пер-
вых промасленных брикетов, которое производится вниз, на попе-
речный транспортер 3 уборки лома брикетов, проходящий под пе-
реходной секцией. Здесь же имеется предохранительное устройство
для выброса брикетов при опасном возрастании сопротивления их
движению. В средней части лотка ставится счетчик 5 учета выра-
ботки брикетов. Для их отвода на резервный склад для хранения
в период снижения отгрузки под лотком ставятся поперечные лен-
точные транспортеры 6 и 7, а в лотке над ними — ломатели. Лоток
доводится до бункеров 8, из которых брикеты отгружаются в авто-
транспорт. Для перехода через лоток делаются мостики 4. При вы-
соте лотков более 2 м вдоль них устанавливаются трапы с перила-
ми. Площадь, через которую проходят лотки, асфальтируется.
Противодавление движению брикетов в лотке составляет 7—
12% давления штемпеля. Брикеты движутся по лотку около 10—
20 мин, остывая за это время на 30—40° С до температуры 40—
55° С, прочность их при этом возрастает примерно в 3 раза
(рис. 30.10), предельное сопротивление изгибу на выходе из пресса
равно 20 дН/см2, а в конце лотка — 70 дН/см2 [10]. Наибольшей проч-
ности брикеты достигают только по истечении суток при полном
охлаждении.
326
30.7. ХРАНЕНИЕ БРИКЕТОВ
Брикеты хранятся в раздаточных бункерах и на складе, в за-
крытом помещении или под навесом, с асфальтированным или бе-
тонированным полом. Емкость бункеров обычно рассчитывается на
хранение брикетов, выпущенных в течение 1—3 суток, а вмести-
мость складов устанавливается проектом в пределах 1,5 месячной
выработки. Брикеты должны насыпаться не выше 5 м, хорошо про-
ветриваться и не засоряться мелочью во избежание саморазогрева-
ния и самовозгорания. Потери их при хранении на складах до 1 ме-
сяца допускаются нормами не свыше 1%, а при перегрузках —
до 0,25%.
В процессе хранения влажность брикетов приближается к рав-
новесной— 14%, прочность несколько снижается, образуется крош-
ка и пыль. Насыпная плотность их составляет 0,6—0,7 т/м3, средняя
плотность отдельного брикета — 1,3 г/см3, угол их естественного от-
коса — 45°.
Глава 31. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
БРИКЕТНЫХ ЗАВОДОВ
Общие положения. Технологические схемы брикетных заводов
имеют много общего, отличаются только сушильными установками
и подготовительными отделениями. Остальные отделения различа-
ются по мощности, количеству оборудования или его компоновке.
На всех заводах, как правило, предусмотрены системы обеспы-
ливания: бункерного (сырья) — вентилятором; грохотов — венти-
лятором с двойной очисткой воздуха в циклонах ЦН-15 и СИОТ;
транспортеров подготовительного отделения — вентилятором; прес-
сов — вентилятором с очисткой воздуха в циклонах ЦН-15, СИОТ и
мокром скруббере; зева прессов — вентилятором; транспортеров
главного корпуса — вентилятором с очисткой воздуха в циклонах
ЦН-15 и СИОТ.
Схема завода с паровой трубчатой сушилкой Цемаг. Проект
завода (Старобинский, мощностью 240 тыс. т/г) разработан Бел-
гипроторфом (рис. 31.1).
В подготовительном отделении торф дробится в дробилке
СМ-170Б, после чего распределяется скребковым транспортером
с ячейковыми питателями по грохотам ГИЛ-Б2 или сразу, минуя
дробилку, подается на них. Крупная фракция с помощью ленточных
транспортеров отсева отправляется в бункер котельной на сжига-
ние. Для продувки трубок сушилок сжатым воздухом имеется ком-
прессор.
Сушилки оборудуются предохранительными защитными клапа-
нами. Технологическим паром и теплом для отопления и горячего
водоснабжения завод обеспечивается от котельной производитель-
ностью 100 т пара в час с пятью котлами ДКВР-20/13 и пневматиче-
скими топками системы А. А. Шершнева с дожигательными решет-
327
Рис. 31.1. Технологическая схема завода с паровыми трубчатыми сушилками:
1 — вагон узкоколейной железной дороги; 2 — бункер сырья; 3 — пластинчатый питатель; 4 — ленточный транспортер; 5 —магнитный сепара-
тор; 6 — дробилка СМ-170Б; 7 — скребковый транспортер; 8 — ячейковые питатели: 9 — грохот ГИЛ-Б2; 10, 15 и 12 — скребковый, ленточный и
распределительный скребковый транспортеры мелкой фракции; 13 — бункер сушилки Цемаг; 11, 14 — ленточные транспортеры отсева, 16 ДР°"
билка СМ-431М* 17 — транспортер измельченного отсева; 18— шнековый питатель сушилки; 19 — сушилки Цемаг; 20— разгрузочный шнек; 21—
распределительный транспортер' 22 — бункер пресса; 23— пресс; 24 — охладительный лоток; 25 раздаточный бункер; 26 ленточный тран*
спортер- 27 — склад брикетов. Системы обеспыливания: 28 — бункерной сырья; 29 — грохотов; 30 — сушилок; 31 — прессов; 32 — зева прессов;
33 — главного транспортера; 34 — предохранительные защитные устройства сушилок; 35 — подготовительного отделения
Условные обозначения.
Рис. 31.2. Технологическая схема завода с парогазовыми барабанными сушилками:
1—вагон узкоколейной железной дороги; 2 — бункер сырья; 3 — пластинчатый питатель; 4 — ленточный транспортер; 5 — магнитный сепаратор; 6___
молотковая дробилка; 7 — элеватор; 8 — грохот ГВП-1Б; 9 — ленточный транспортер мелкой фракции; 10 — транспортер отсева- 11____транспортер
возврата отсева; /2 — вентилятор обеспыливания подготовительного отделения; 13— циклон ЦН-15; 14 — ячейковый затвор- 15 — промежуточный
транспортер; 16— скребковый транспортер котельной; 17 — котельная; 18— распределительный скребковый транспортер- 19— ’сушилка ПГБС- 20 —
шнековый питатель; 21—23 — скребковые транспортеры сушенки; 24 — пресс; 25 — бункер пресса; 26 — скребковый транспортер лома- 27 — охлади-
тельные лотки; 28, 29 — система обеспыливания транспортеров; 30 — ячейковый затвор; 31 — дымосос обеспыливания сушилки; 32 — циклон ЦН-15-
33 — мокрый скруббер ВТИ; 34 — ячейковый затвор; 35 — вентилятор обеспыливания пресса; 36 — циклон ЦН-15; 37 — скруббер ВТИ- 38 ячейко-
вый затвор; 39 — вентилятор отсоса тумана от зева прессов; 40 — бункер брикетов ’ ' ’
co
co
я
CX
ками РПК. Вода, охлаждающая прессы и подшипники дымососов,
повторно используется для орошения скрубберов.
Схема завода с парогазовой барабанной сушилкой. Проект за-
вода (мощностью 60 тыс. т/г.) разработан Белгипроторфом и ис-
пользован как типовой при сооружении нескольких заводов
(рис. 31.2). Торф, поступающий на завод, выгружается в бункера,
из которых подается двумя пластинчатыми питателями на ленточ-
ный транспортер, затем поступает в дробилку и грохот. Мелкая
фракция направляется в бункера сушилок, крупная — в котельную
для сжигания. В котельной завода установлены два котла
ДКВР-6,5/13, оборудованные пневматическими топками системы
А. А. Шершнева.
Схема завода с пневмопароводяной сушилкой системы Пеко.
Брикетный завод по схеме Пеко (рис. 31.3) проектной мощностью
60 тыс. т брикетов в год (фактическая выработка более 100 тыс. т/г)
имеет наиболее сложную схему технологического процесса и устрой-
ства. Бункерное отделение — обычного типа. Все сырье, поступив-
шее на завод, подвергается дроблению и грохочению.
Главный ленточный транспортер пересекает подготовительное
отделение и продолжается дальше на электростанцию, куда посту-
пает часть торфа и отсев на сжигание. Электростанция мощностью
850 кВт обеспечивает завод отработанным паром и электроэнер-
гией.
Рис. 31.4. Технологическая схема завода с обычной пневмогазовой трубой-
сушилкой:
/ — бункер; 2 — ковшовый элеватор; 3— грохот; 4—бункер сырья; 5 — шнековый пи-
татель; 6 — труба-сушилка; 7 —рукав отсева; 8 — циклоны; 9 — вентилятор; 10— бун-
кер сушенкн; 11 — пресс; 12— охладительный лоток; 13 — склад брикетов; 14 — зольни-
ковая мнгалка; 15 — топка
Схема завода с обычной пневмогазовой трубой-сушилкой. Схе-
ма брикетного завода с обычной пневмогазовой трубой-сушилкой
мощностью 5 тыс. т приведена на рис. 31.4. На некоторых вновь
строящихся крупных заводах производится тщательная подготов-
33 L
s
« s
ка торфа с дроблением и грохочением. Труба-сушилка делается с
расширением. Скорость газов в расширении снижается до 4 м/с
для более длительного удерживания крупных частиц и лучшего вы-
сушивания их в газовом потоке.
Схема завода с пневмогазовой сушилкой с мелющим вентилято-
ром. Схема завода с пневмогазовой сушилкой с мелющим вентиля-
тором мощностью 30 тыс. т по типовому проекту приведена на
рис. 31.5. Проект переработан Гипроместпромом и уточнен в 1964 г.
Доставленный на брикетный завод торф выгружается в бункер и с
помощью пластинчатых питателей и ленточного транспортера по-
дается в помещение завода в бункер, откуда направляется без под-
готовки шнековым питателем в сушилку. Часть торфа подается
вторым питателем в топку.
Рис. 31.6. Технологическая схема завода с пневмогазовой шахтно-мель-
ничной сушилкой:
/ — бункер; 2 — металлическая решетка; 3 — пластинчатый питатель; 4 — скребковый
конвейер; 5 — бункер пней и смерзшихся кусков торфа; 6 — ленточный транспортер;
7 — автоматические весы; S —магнитный сепаратор; 9 — молотковая дробилка; 10 —
грохот; 11 — скребковый транспортер отсева; 12, /3 — бункера топок технологической
и отопительной; 14— бункер мелкой фракции; 15 — шнековый питатель; 16— сушил-
ка; 17, /3 — циклоны; 19— скребковый транспортер сушенки; 20 — бункер пресса; 21 —
пресс с охладительными лотками; 22 — мокрый скруббер; 23 — транспортер лома бри-
кетов; 24 — бункер лома
Схема завода с пневмогазовой шахтно-мельничной сушилкой.
Типовой проект завода с шахтно-мельничной сушилкой мощностью
30 тыс. т/г. (ТБЗ-ЗО) разработан Гипроторфом в 1968 г. (рис. 31.6).
Завод занимает территорию 137X206 м, равную 2,5 га, площадь
застройки — 0,36 га. Весь торф дробится и затем просеивается на
грохоте с размером ячейки сита 15X15 мм. Крупная фракция от-
правляется в бункера топок на сжигание. Топка — факельно-слое-
вая системы С. В. Татищева. Постоянная влажность сушенки и
предупреждение взрывов обеспечиваются автоматической системой
выдерживания температуры газов на выходе из сушилки, при по-
вышении которых свыше 300° С в сушенку впрыскивается вода.
Глава 32. ТЕКУЩИЙ УЧЕТ ВЫРАБОТКИ БРИКЕТОВ
Задачи учета. Текущий учет служит для определения количества
и качества выработанных брикетов за смену. Учет ведется отдель-
но по каждому лотку с помощью установленных на них датчиков.
Датчик состоит из плотно прижатого к брикетной ленте диска, при-
водимого во вращение ее движением. Количество оборотов диска
фиксируется счетчиком.
Выработка брикетов определяется по формуле
0 = (Як —77н) Кв кг,
где Пк и /7Н — паказания счетчика в конце и начале смены; Кв —
коэффициент счетчика по массе, в килограммах на одно деление,
показывающий массу брикетной ленты, соответствующей одному
делению счетчика оборотов диска.
Кв = кг,
где Ки — переводной коэффициент счетчика, м на одно деление;
d — масса 1 пог. м брикетной ленты, кг/м.
Для уменьшения влияния упругого расширения брикетов дат-
чики ставятся подальше от пресса, примерно по середине лотка,
где производится и определение массы 1 пог. м брикетной ленты.
Определение переводного коэффициента счетчика производится
следующим образом. На лотке на равном расстоянии по обе сторо-
ны от диска датчика (обычно по 5 м) наносятся две метки с точным
замером расстояния между ними (10 м). В момент переброски
цифр на счетчике оборотов против первой (не доходя диска) метки
на лотке наносится риска на брикетной ленте с записью начального
показания счетчика. В момент совпадения риски на ленте со второй
меткой на лотке (после прохода отмеренного расстояния между
метками) делается второй отсчет и записывается показание счет-
чика. Переводной коэффициент счетчика
Пк-Пя ’
где I — расстояние между метками на лотке, м; 77к и 77н — конеч-
ное и начальное показания счетчика оборотов.
Определение повторяют 3 раза и берут средний результат. Мас-
са 1 пог. м брикетной ленты определяется около датчика. Для этого
на лотке наносятся две метки через 1 м. Ежесуточно прекращают
на короткое время подачу торфа в пресс и в момент остановки бри-
кетной ленты переносят на нее метки. Отмеченный участок ленты
извлекается из лотка и после охлаждения в течение 4 ч взвеши-
вается. Масса извлеченного отрезка ленты делится на его длину (в
целых брикетах).
Для определения качества брикетов через каждые 2 ч в конце
лотков отбирают пробы, по два брикета через лоток. Половину ото-
бранных брикетов разделывают и определяют влажность ускорен-
334
ным методом. В конце смены или суток от сборной пробы отбирают
брикеты для определения механической прочности, остальная часть
разделывается для анализов на влажность и зольность.
Выработка брикетов за отчетный период при условной влаж-
ности 15% определяется по формуле
где GH — выработка брикетов при натуральной влажности, т;
а'н и сСу — натуральная и условная влажности брикетов, %.
Т,
Рис. 32.1. Датчик для текущего учета выработки брикетов
Импульсные счетчики. Для учета выработки брикетов применя-
ются импульсные счетчики, наиболее удобный из которых СУ-2
(рис. 32.1). Датчик его состоит из диска 2, на оси 3 которого уста-
новлен прерыватель 1 в виде муфты из изоляционного материала
с закрепленной на ней медной пластинкой. К поверхности преры-
вателя прилегают две контактные упругие пластины 5, соединенные
с источником питания и счетчиком оборотов, расположенным в по-
мещении лаборатории завода. При каждом обороте диска медная
пластина прерывателя замыкает контактные пластины, посылая
импульс на счетчик. Диск датчика прижимается к поверхности
брикетной ленты 6 пружиной 7, упирающейся в кожух 4. Расхож-
дения между данными текущего учета и взвешивания отгружаемой
продукции не должны превышать ±0,5%.
Глава 33. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
РАБОТЫ БРИКЕТНЫХ ЗАВОДОВ
Годовой фонд рабочего времени брикетных заводов. В течение
года брикетные заводы останавливаются на 25 дней для капиталь-
ного ремонта. Ежедекадно 10 ч затрачивается на профилактический
ремонт и ежесменно 26,6 мин — на осмотр и мелкие ремонты. Об-
щая продолжительность чистой работы завода составляет 7200 ч в
год, КИРВ — 0,82, внутрисменный КИРВ — 0,94.
335
Численность персонала брикетного завода. Количество персона-
ла, занятого на брикетном заводе, установлено нормами согласно
табл. 33.1.
Табл. 33.1. Числеииость персонала торфобрикетных заводов, чел.
Отделения завода Списочный состав при мощности завода, тыс. т
30 [ 60 120 180 | 240
Бункер сырья с усреднением
и подготовительное 8 8 10 10 10
Сушильное 7 11 21 26 34
Прессовое 9 16 22 26 34
Готовой продукции 7 10 10 14 14
Итого . . . 31 43 63 76 92
Потери торфа при брикетировании. Потери торфа при брикети-
ровании установлены нормами в следующих размерах: при разгруз-
Табл. 33.2. Показатели работы брикетных заводов
Показатели Тип сушилки
пневмопа- роводяная паротруб- чатая паро- газовая барабанная пневмогазовая с мелющим вентилятором
Проектная мощность, тыс. т 62 100 60 27
Фактическая выработка, тыс. т 108 78' 58 28
Влажность сырья, % 47,2 44,4 45,6 45,8
Плотность сырья, кг/м3 322 323 392 300
Расход на 1 т брикетов: сырья 40% влажности, т 1,61 1,53 1,56 1,57
электроэнергии, кВт-ч 65,7 60,0 61,0 45,0
тепловой энергии, МДж 1,85 1,68 2,86 3,06
Обслуживающий персонал, чел./смену 13 15 12 8
Влажность брикетов, % 15,5 16 16,5 16,7
Фонд чистой работы, ч 7400 6880 7240 6400
Продолжительность капитального ремонта, дн. 24 27 26 33
Выработка на одного работающего, т/чел. 2820 1450 1200 880
Выработка на штемпель, тыс. т 15,5 10 9,6 7,4
Себестоимость брикетов за 1973 г., руб./т 7-82 8—83 10—65 10—52
Себестоимость передела за 1973 г., руб./т 4—83 5-89 6—69 5—96
Себестоимость брикетов за 1974 г., руб./т 7—93 10—32 11-11 11—30
336
ке и подаче на подготовку — 0,5%; при подготовке (дробление и
грохочение) —0,1%; при сушке в пневмопароводяных и пневмога-
зовых сушилках — 3%; паровых и парогазовых — 2%; при брике-
тировании — 1 %; при складировании и отгрузке брикетов—1%.
Показатели работы брикетных заводов. Работа брикетных за-
водов характеризуется рядом показателей, отражающих выработку,
качество сырья и брикетов, расход электроэнергии, производитель-
ность труда, себестоимость передела и готовой продукции. Факти-
ческие показатели работы заводов зависят от качества сырья, типа
сушилки, мощности завода, совершенства и надежности оборудо-
вания.
Сопоставление показателей работы отдельных заводов затруд-
няется различием условий их работы. В табл. 33.2 приводятся
средние (по четырем заводам каждого типа) показатели работы
торфобрикетных заводов в БССР за последние годы.
Из таблицы следует, что наиболее высокими показателями ра-
боты отличаются мощные заводы с пневмопароводяными сушилка-
ми. Снабжение хорошим сырьем паровых трубчатых сушилок обес-
печило вполне удовлетворительную работу заводов и с этими
сушилками. Некоторое отставание заводов с пневмогазовыми су-
шилками объясняется сравнительно меньшей мощностью и надеж-
ностью оборудования, недостаточным использованием рабочего вре-
мени, несколько худшим качеством сырья.
Глава 34. ПРОИЗВОДСТВО ПОЛУБРИКЕТОВ
Особенности полубрикетов. Производство полубрикетов основа-
но на прессовании в брикетных прессах фрезерного торфа естествен-
ной сушки, специально добываемого при влажности не более 28%.
По внешнему виду полубрикеты мало отличаются от обычных
брикетов и не являются полуфабрикатами, хотя уступают им по
влажности и прочности.
Организация производства полубрикетов не сложна, требует
меньших затрат, обеспечивает приближение готовой продукции
к потребителю, позволяет вырабатывать дешевое бытовое топливо
на любом торфяном предприятии. Производство их впервые начато
в БССР с 1958 г. В настоящее время работает около 20 заводов,
выпускающих полубрикеты в количестве до 850 тыс. т.
Добыча фрезерного торфа пониженной влажности. Как показа-
ли специальные исследования, для получения достаточно прочных
полубрикетов влажность фрезерного торфа не должна превышать
28%. При более высокой влажности они сильно крошатся, не от-
деляются друг от друга, а при горении рассыпаются. Отрицательно
влияет на качество полубрикетов также саморазогревание торфа.
При прессовании горячего торфа, подвергнувшегося саморазогре-
ванию, брикеты получаются слабые, неправильной формы, с боль-
12 В. А. Никифоров 337
шой крошимостью. Наличие в сырье примеси полукокса вообще
нарушает процесс прессования, брикеты рассыпаются.
Для производства полубрикетов, согласно техническим требо-
ваниям (ГОСТ 13672—68), допускается торф влажностью не более
28%, зольностью не выше 20 %, с засоренностью посторонними горю-
чими до 5% и с насыпной плотностью не менее 200 кг/м3. Условная
расчетная влажность полубрикетов — 25%.
Добыча фрезерного торфа пониженной влажности для произ-
водства полубрикетов представляет значительные трудности, так
как по мере снижения влажности интенсивность сушки прогрессив-
но уменьшается, а продолжительность цикла увеличивается. При
нормальной глубине фрезерования И мм продолжительность суш-
ки недопустимо затягивается до 3—5 дней, что сокращает сезонные
сборы торфа с 1 га. Валкование и уборка торфа пониженной влаж-
ности скреперными машинами ВУФ, ВПС, СВ, УМПФ, ФПУ невоз-
можны, так как неизбежное при этом подфрезеровывание залежи
увеличивает влажность торфа выше допустимых пределов. Един-
ственно возможной технологией добычи торфа пониженной влаж-
ности оказалась сушка его в тонком слое с уборкой пневматиче-
скими машинами. Важнейшим условием обеспечения добычи торфа
пониженной влажности является хорошее осушение залежи с обес-
печением нормы осушения 1—1,2 м. При доработке залежи и умень-
шении ее глубины до 1,2 м рекомендуется сокращать ширину карты
на низинной залежи до 20 м, разрезая ее вдоль дополнительным
картовым каналом. Уборку первых циклов рекомендуется произво-
дить с 8 карт в один штабель укороченного размера, затем перехо-
дить на нормальную схему, но наращивать штабели по длине.
Для уменьшения саморазогревания торфа пониженной влаж-
ности, проходящего особенно интенсивно, производится ежемесячная
передвижка штабелей штабелировочной машиной начиная с июня.
При этом наблюдается снижение температуры на 20—25° С и влаж-
ности торфа на 1,5—2%. Перед вывозом торфа, подвергшегося са-
моразогреванию, производится его перемешивание штабелировоч-
ной машиной, для чего предварительно снимается увлажненный
Слой и (зимой) расчищается от снега полоса вдоль штабеля шири-
ной 20 м.
В соответствии с этими особенностями в БССР разработаны
следующие нормативные показатели добычи торфа пониженной
влажности.
По сравнению с добычей обычного топливного фрезерного тор-
фа теми же пневматическими машинами цикловой сбор торфа
пониженной влажности уменьшается на 27,3%, а сезонной — при-
мерно вдвое. Стоимость добычи значительно увеличивается.
Готовые полубрикеты должны иметь, согласно РСТ БССР
12—75: содержание влаги не более 28%; зольность не более 15%;
содержание мелочи (куски размером менее 25 мм) не более 7%;
механическую прочность при испытании в барабане (остаток на сите
с размерами кусков более 25 мм) не менее 93%.
338
Для УССР допускается зольность до 25%. Для предприятий,
разрабатывающих залежь с повышенной зольностью, разрешается
выработка брикетов с зольностью до 23%.
Показатели добычи торфа пониженной влажности
Глубина фрезерования, мм 6
Продолжительность цикла по обла-
стям, дн.:
Витебской 2
Минской, Гродненской, Могилев-
ской 1,5
Брестской, Гомельской 1,2
Количество циклов за сезон по об-
ластям, шт.:
Витебской 23
Минской, Гродненской, Могилев-
ской 34
Брестской, Гомельской 47
Потери при хранении в штабелях, % 13,5
Примечание. Остальные показатели принимаются по нормам технологи-
ческого проектирования торфопредприятий.
Рис. 34.1. Технологическая схема типового полубрикетного завода
Техническая характеристика типового полубрикетного
завода мощностью 50 тыс. т
Емкость бункера сырья, м3 30
Производительность питателя, т/ч 11,7
Наклонный транспортер:
длина, м 34,4
ширина, м 0,5
производительность, т/ч 14
Р аспределительный транспортер:
длина, м 16,2
ширина, м 0,5
производительность, т/ч 15
Емкость бункера пресса, м3 9,5
Количество прессов БПД-2, шт. 2
Емкость склада полубрикетов, т 108
12*
339
Типовой проект полубрикетного завода. Первые полубрикетные
заводы строились по различным индивидуальным проектам мощ-
ностью 25—30 тыс. т. Типовой проект завода мощностью 50 тыс. т
разработан Белгипроторфом в 1962 г. Завод имеет следующую
•схему (рис. 34.1). Торф пониженной влажности поступает в ваго-
нах 1 и выгружается в бункер 2, откуда подается скребковым пи-
тателем 3 на ленточный транспортер 4, имеющий магнитный сепа-
ратор 5. По транспортеру торф подается в грохот 6 или, минуя
его, на распределительный транспортер 7. Крупная фракция, не про-
шедшая сито, ссыпается в вагон, вывозится за пределы завода и ис-
пользуется в коммунальной котельной. Мелкая фракция попадает
на ленточный распределительный транспортер, которым распреде-
ляется по бункерам 9 прессов 10 с помощью плужковых съемни-
ков 8. Бункера оборудованы электровибраторами 13. Готовые бри-
кеты проталкиваются по лоткам 11 на склад 12. Пылеулавливание
производится путем отсоса воздуха вентилятором 14 из загрузочных
камер брикетных прессов и тумана на выходе брикетных лент.
Очистка воздуха — сухая, в две ступени в циклонах СИОТ 15
и ЦН-15 16. Уловленная в циклонах пыль направляется в бункер
пресса через мигалки 17.
При переработке «легкого» торфа с плотностью менее 300 кг/м3
прессы БПД-2 оборудуются поршневыми подпрессовщиками перио*
дического действия.
Техник о-э кономические показатели типового
полубрикетного завода мощностью 50 тыс. т
Суточная выработка, т 150
Рабочие дни в году, дн. 333
Время чистой работы, ч/г 6327
КИРВ 0,795
Влажность сырья, % 25
Рабочие в смену, чел. 5
Выработка иа работающего, т 3125
Расход электроэнергии,
кВт-ч/т 27,2
Расход фрезерного торфа,
т/т 1,02
Металлоемкость, кг/т 1,52
Капиталовложения, руб./т 2,08
Себестоимость полубрикетов,
руб./т 4,46
Сушилки полубрикетных заводов. Для повышения надежности
работы, особенно в неблагоприятные по метеорологическим усло-
виям сезоны, когда добыча торфа пониженной влажности затруд-
няется и сырья не хватает, все полубрикетные заводы оборудованы
для тепловой досушки торфа пневмогазовыми трубами-сушилками
диаметром 529 мм с пневматическими топками Шершнева. Топки
имеют дожигательные решетки площадью горения 1,25 м2, в кото-
340
рых сжигается отсев, поступающий с грохота. В сушилках произво-
дится сушка обычного топливного фрезерного торфа до влажности
25—28%.
Техническая характеристика резервной сушилки
полубрикетного завода
Труба, мм:
диаметр 529
длина 16,5
Температура газов, °C:
на входе в сушилку 600
на выходе из сушилки 100
Производительность:
по испаренной влаге, кг/ч 1800
по сырью, т/ч 10
Расход топлива, кг/ч 7S0
Расход топлива на испарение
влаги, кДж/кг 3820
Вентилятор ВВД-11 располагается за циклонами. Производи-
тельность его — 17 260 м3/ч, напор — 0,03 дН/см2, мощность двигате-
ля —40 кВт.
В случае повышения температуры газов выше 150° С на выходе
из циклонов производится автоматический впрыск воды в первую
ветвь сушилки. Использование сушилки предусматривается на бри-
кетных заводах только в случаях отсутствия сырья влажностью
до 28% и практически не превышает 10—15% общего рабочего вре-
мени, что мало отражается на себестоимости полубрикетов.
Глава 35. ТОПКИ БРИКЕТНЫХ ЗАВОДОВ
Системы топок. На брикетных заводах для сжигания фрезерно-
го торфа в смеси с отсевом крупной фракции применяются топки
нескольких систем, основными из которых являются: факельно-
слоевая топка системы Татищева, пневматическая топка системы
Шершнева и слоевая топка с наклонно-переталкивающей решеткой
системы Ломшакова. Кроме того, на некоторых заводах использу-
ются топки с шахтной мельницей и мелющим вентилятором [41].
Температура в камерах горения топок выдерживается в пределах
900—1000° С (ПТЭ).
Топка системы Татищева. Факельно-слоевая топка системы Та-
тищева (технологическая) приведена на рис. 35.1. Фрезерный торф
из бункера подается ячейковым питателем 1 в вертикальную шах-
ту 2, vjifi предварительно подсушивается в нисходящем потоке га-
зов, поступающих из топочной камеры. Поступление газов происхо-
дит за счет разрежения, создаваемого падающим торфом, разности
341
плотностей продуктов сгорания в топке и шахте и эжектирующего
действия струи воздуха, выходящего из сопла пневматического за-
брасывателя 3, расположенного в нижней части. Поток воздуха из
сопла направляет торфовоздушную смесь в камеру горения 6, где
мелкие частицы торфа сгорают в факеле во взвешенном состоянии,
а крупные, прошедшие тепловую подготовку и значительно под-
сохшие, выпадают из газового потока на колосниковую решетку 5,
Рис. 35.1. Схема факельно-слоевой топки систе-
мы Татищева
оборудованную механизированной шурующей планкой 4. Шуру-
ющая планка приводится в действие от электропривода и совер-
шает периодические возвратно-поступательные движения вдоль ко-
лосниковой решетки, не доходя до конца ее на 300 мм, взрыхляет
горящий слой торфа, удаляя шлак, который скапливается в виде
небольшой горки в конце решетки, чем обеспечивается наиболее
полное выгорание горючих веществ. Планка располагается над ко-
лосниковой решеткой с зазором 5—10 мм. Высота слоя на решетке
поддерживается в пределах 100—200 мм. Топочная камера имеет
сопла для подачи в нее воздуха с фронта, сбоку и со стороны зад-
ней горки. Воздух подается также под колосниковую решетку. Зад-
нее сопло служит для выравнивания слоя топлива на решетке и от-
сечения факела от задней горки. Дополнительные сопла способ-
ствуют лучшему сгоранию топлива и регулированию температуры
газов.
Топки ситемы Татищева с тепловой производительностью
12,6 ГДж/ч используются для генерации газов на типовых брикет-
ных заводах с пневмогазовыми сушилками мощностью 30 тыс. т
брикетов в год. Большая площадь решетки — 2,56 м2 и шуровка слоя
позволяют сжигать в этой топке крупный отсев, составляющий до
60% общего количества топлива. Теплонапряжение топочного объ-
ема топки составляет около 1000 ГДж/м3-ч, коэффициент избытка
342
воздуха 1,25, давление перед соплом забрасывателя 60—80 дН/м2,
скорость выхода воздуха 40 м/с. Повышение давления воздуха уве-
личивает подсос газов в шахту из топки и подсушку в ней торфа.
При нормальной влажности торфа 45% через сопла забрасывателя
подается 25% воздуха, через отсекающие сопла 30, дополнитель-
ные (вторичное дутье) 15 и под решетку 30%. С увеличением влаж-
ности торфа давление и подача воздуха через забрасыватель и под
Рис. 35.2. Схема пневматической топки системы
Шершнева
решетку увеличиваются, а через дополнительные сопла уменьшают-
ся. КПД топки достигает 0,91. Топки системы Татищева применяют-
ся также и с различными котлоагрегатами.
Топка системы Шершнева. Пневматическая топка системы
Шершнева (с котлом ДКВР) приведена на рис. 35.2.
Фрезерный торф подается питателем 1 во фронтовую (перед-
нюю) часть топочной камеры сверху через щелевую горелку, парал-
лельно в горелку подается и воздух. Мелкие частицы торфа под-
хватываются потоком газов и сгорают во взвешенном состоянии,
343
крупные попадают на наклонную кирпичную плоскость 2, где под-
хватываются воздушным потоком, поступающим в топку снизу че-
рез эжекторное щелевое сопло 3 навстречу первичному потоку, и
снова подбрасываются вверх. В топке образуется два встречных
вихря: в верхнем сгорают мелкие, а в нижнем крупные частицы.
Благодаря интенсивному измельчению частиц в топке, много-
кратной циркуляции, трению о стенки и термическим напряжениям
Рис. 35.3. Схема слоевой топки системы Ломшакова
горение топлива идет очень интенсивно. Причем более крупные час-
тицы задерживаются в топке дольше мелких и полностью сгорают.
Наиболее тяжелые частицы торфа и зольные включения выпадают
из вихревого потока на дожигательную колосниковую решетку 4,
расположенную в нижней части. Под решетку, изготавливаемую из
поворотных колосников, подается 10—15% общего расхода возду-
ха, на ней сжигаются крупные фракции, составляющие 20—30%
общего расхода топлива.
Топками системы Шершнева оборудовано большинство техно-
логических топок и котельных установок брикетных заводов БССР.
Давление воздуха перед входом в эжекторное сопло равно 60—
100 дН/м2. Подача воздуха через эжектор составляет 80% общего
расхода, коэффициент избытка воздуха—1,25, тепловое напряже-
ние топочного объема — 550—630 ГДж/м3-ч, потери от химической
неполноты сгорания — 0,5—2,5, механической — 3—5%. КПД топ-
ки равен 0,86—0,9. При пониженных нагрузках вследствие увеличе-
ния избытка воздуха, необходимого по условиям аэродинамики, ра-
бота топки теряет устойчивость.
344
Топка системы Ломшакова. Схема слоевой топки с механиче-
ской наклонно-переталкивающей решеткой системы Ломшакова
приведена на рис. 35.3.
Колосниковая решетка топки беспровального типа 6 состоит
из трех поперечных рядов колосников, расположенных тремя ступе-
нями, движущихся навстречу друг другу. Крайние колосники имеют
боковые уплотнения — борта лабиринтного типа. Звенья решетки
Рис. 35.4. Схема топки с шахтной мельницей
перекрываются сверху ячейками, заполненными на высоту 50 мм
гранитной крошкой, с зерном величиной 8—12 мм, что обеспечивает
беспровальность решетки и равномерное распределение воздуха в
слое топлива. Живое сечение зеркала горения с засыпкой состав-
ляет 16% поверхности решетки, без засыпки — 70%. Скорость воз-
духа в гравийной засыпке составляет 2—3,5 м/с. Толщина слоя торфа
на решетке поддерживается в пределах 300—400 мм. Отдельные
ряды колосников установлены на подвижных рамах-тележках и
приводятся в возвратно-поступательное движение от привода 3 чес
рез три кривошипно-шатунных механизма по уклону решетки. Дли-
на хода тележек меняется от нуля до максимума. Максимальная
величина относительного хода шуровки 160 мм достигается при вза-
имно противоположном движении тележек. Количество ходов реше-
ток при нормальной работе равно примерно 2, а при форсирова-
нии — до 4 в минуту.
345
Подача топлива из бункера производится возвратно-поступа-
тельным плитным забрасывателем 2, регулируется длиной хода пи-
тателя и положением топливной заслонки 1. Забрасыватель приво-
дится в действие от кривошипа средней колосниковой рамы, хотя
имеются и топки с отдельным приводом питателя. Вдоль балок ос-
новной неподвижной рамы топки располагаются панели водяного
охлаждения 7, защищенные от излучения огнеупорным кирпичом.
Первичный воздух в количестве
Рис. 35.5. Схема топки с мелю-
щим вентилятором
80—90% подается под решетку с
давлением 30—60 дН/м2 через 3—
5 дутьевых зон 4, расположенных по
длине решетки. Кроме того, подает-
ся вторичное острое дутье 5 (10—
20%) со скоростью на выходе из
сопел 50—70 м/с при напоре
400 дН/м2. Ширина колосниковой
решетки принимается кратной
200 мм (ширина колосника), шаг
колосников по длине — 600 мм, угол
наклона решетки — 10,5°. Тепловая
нагрузка зеркала горения — 2520—
2940 ГДж/м2 • ч, а объема топки —
1100—1260 ГДж/м3-ч.
Топка с шахтной мельницей. Топ-
ка с шахтной мельницей (рис. 35.4)
состоит из бункера торфа 1 с пита-
телем 2, шахтной мельницы 4, шах-
ты 3 и топки 6. Торф подается из
бункера питателем в нижнюю
часть шахты, куда поступает и горя-
чий воздух (60—70%) с температу-
рой 280—300° С. Торфовоздушная смесь поступает в мель-
ницу аксиально или тангенциально, торф измельчается в ней и
подсушивается в горячем потоке. Размолотый торф вместе с возду-
хом поступает в шахту, а из нее через амбразуру 5 в топку. Крупные
частицы остаются в мельнице до измельчения, после чего выносят-
ся воздухом в шахту и дальше в топку. Совмещение размола торфа
с сушкой обеспечивает интенсификацию процесса и получение одно-
родного по влажности и фракционному составу топлива. Вторичное
дутье (30—35%) подается в топку на входе торфовоздушной смеси,
ниже или выше амбразуры, чем регулируются форма и размеры
факела. Величина помола и степень подсушки торфа регулируются
изменением скорости восходящего потока воздуха в шахте. Расход
энергии на размол торфа в зависимости от производительности
мельницы колеблется в пределах 2—7 кВт-ч/т и с повышением ее
снижается. Концентрация торфовоздушной смеси в шахте составля-
ет 0,35—0,45 кг/н-м3, скорость — 4 м/с, степень подсушки торфа —
8—13%, тепловая нагрузка топки—550—630 ГДж/м3-ч.
Топка с мелющим вентилятором. В топке с мелющим вентиля-
346
тором (рис. 35.5) торф из бункера 1 барабанным питателем 2 и
смесь газа с воздухом подаются в подсушивающий короб (рукав) 4.
Количество газов регулируется шибером 3. Торфогазовая смесь за-
сасывается мелющим вентилятором 7 и через сепаратор 6 подается
по трубопроводу 5 в горелки 8, через которые поступает в топку.
Воздух подается при температуре 220—230° С, а газы при 750° С.
В подсушивающем рукаве торф интенсивно сохнет до да=15—20%,
температура торфогазовой смеси снижается до 250° С. Нагрев воз-
духа осуществляется в специальных каналах топки.
Глава 36. ПРОИЗВОДСТВО ТОРФЯНЫХ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПЛИТ
36.1. СВОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Теплоизоляционные материалы широко используются в народ-
ном хозяйстве, особенно при строительстве изотермических соору-
жений (холодильников, вагонов), сушилок, паропроводов, а также
для утепления и звукоизоляции помещений. Известны многие тепло-
изоляционные материалы. Основным свойством их является малая
теплопроводность, которая измеряется коэффициентом теплопровод-
ности, показывающим количество теплоты, проходящее через 1 м2
стены толщиной в 1 м за 1 ч при разности температур между поверх-
ностями стены в 1°С. Важными качествами изоляционных матери-
алов считаются также долговечность, плотность, водоустойчивость,
огне- и биостойкость, пористость, гигроскопичность, прочность, паро-
и воздухопроницаемость, звукопроводность, устойчивость против
повреждения жучками и грызунами (табл. 36. 1).
Теплопроводность воздуха при 20° С составляет 0,025
Вт/ (м-град). Чем более пористый материал, тем менее он тепло-
проводен.
Табл. 36.1. Свойства теплоизоляционных материалов (по М. А. Суханову)
Материалы Порис- тость, % Плотность, кг/м3 Теплопро- водность, Вт/( м-град) Воздухо- проница- емость, мкс Паро- пронн- цае- мость, г/мкс Звуко- поглоще- ние при частоте 512 дБ
Пенобетон 50—90 400—500 0,11—0,128 0,37 0,068
Минеральная вата — 100—200 0,044—0,052 12,2 0,052 0,35
Древесноволокнистая плита 82-87 250 0,07 0,078 0,39
Торфяная плита 84—91 170—300 0,052—0,075 0,23 0,052 0,6
Пенопласт 90—98 80 0,046 — — —
Из таблицы следует, что свойства теплоизоляционных матери-
алов колеблются в значительных пределах, особенно по плотности.
347
По мере снижения плотности материала уменьшается и его тепло-
проводность, т. е. улучшается основное качество.
Торфяные плиты обладают лучшими теплоизоляционными
свойствами. Они отличаются также хорошей обрабатываемостью,
отсутствием запаха, не коррозируют металл, с которым соприкаса-
ются, и не восприимчивы к домовому грибку. Их производство обе-
спечивается большими запасами торфа низкой степени разложения,
необходимого для производства, составляющими около 2 млрд, т,
залегающими на площади около 1800 тыс. га. Основная часть этих
запасов располагается в Западной Сибири (75%), Центральной не-
черноземной зоне РСФСР, а также в БССР и прибалтийских рес-
публиках.
36.2. ТОРФЯНЫЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПЛИТЫ
Торфяные теплоизоляционные плиты изготавливаются 8 видов:
обыкновенные — изготовленные без добавления каких-либо веществ,
придающих плитам особые свойства; водостойкие В — содержащие
гидрофобизаторы и обладающие повышенной сопротивляемостью
водопоглощению; огнестойкие О — содержащие антипирены и об-
ладающие повышенной сопротивляемостью действию огня, не тле-
ющие; биостойкие Б — содержащие антисептики и обладающие по-
вышенной стойкостью против действия разрушающего гриба «ко-
ниофора церебелла»; комплексные — совмещающие два или три из
указанных выше свойств: огнебиостойкие ОБ, огневодостойкие ОВ,
биоводостойкие БВ и огнебиоводостойкие ОБВ.
Торфяные изоляционные плиты используются при температу-
ре не выше 100° С и должны быть изолированы от сырости, грызу-
нов и механических воздействий. Они должны иметь прямоугольную
форму при длине 1000± 15 мм, ширине 500±5 или 1000± 10 и тол-
щине 30±3 мм. По требованию потребителей плиты могут склеи-
ваться в блоки по 2—3 шт. без ухудшения их качества. При транс-
портировке они упаковываются в жесткую тару и укрываются от
дождя. Качество теплоизоляционных плит должно удовлетворять
ГОСТ 4861—74.
Технические условия на торфяные изоляционные ПЛИТЫ
Показатели Содержание влаги не более, % 170 15 200 15 Марки плит 230 15 260 15
Плотность, кг/м3 170 171—200 201—230 231—260
Предел прочности при изги- бе не менее, дН/см2 3 Q 4 4
Теплопроводность при 25°С не более, Вт/(м-град) 0,052 0,058 0,07 0,075
Водопоглощение за 24 ч нахождения в воде в процентах от на-
чальной массы плит допускается не более: обыкновенных—180;
водостойких — 50; огнестойких — 200; биостойких—180; огнебио-
348
стойких — 200; огневодостойких, биоводостойких и огнебиоводостой-
ких — 100.
Плиты относятся к трудносгораемым (огнестойким), если вос-
пламеняются и горят или тлеют только при наличии источника огня,
а после его удаления полностью гаснут не позднее чем через 5 мин.
Биостойкими считаются плиты, теряющие за четыре месяца воздей-
ствия на них грибков не более 3% массы. Плиты должны быть
ровными, искривление (прогиб) допускается не более 1% размера,
в направлении которого имеется искривление. Сквозные трещины,
надломы, отпечатки сетки глубже 3 мм и древесные включения тол-
щиной более 10 и длиной 100 мм не допускаются.
36.3. ЗАГОТОВКА СЫРЬЯ для изоляционных плит
Для выработки торфяных теплоизоляционных плит использует-
ся только верховой сфагновый торф низкой степени разложения
4—12%, с содержанием фускум и медиум (магелланикум) не ме-
нее 90%. Нежелательной примесью считается пушица. Торф должен
иметь различимое на глаз волокнистое строение.
Технические условия па сырье для теплоизоляционных
плит
Строение Волокнистое
Ботанический состав Верховой
Содержание фускум, медиум
менее, % ' 90
Степень разложения, % 4—12
Толщина корешков не более,
мм 5
Влажность, % 91—94
Зольность не более, % 3
Заготовка сырья может производиться по трем технологиче-
ским схемам: круглогодовой, сезонной заготовке сырья естествен-
ной влажности экскаватором, фрезерным способом при влажности
75% [3,28].
Круглогодовая заготовка сырья производится при
естественной влажности с одновременной доставкой его на завод.
При подготовке участка осушение делается только поверхностное,
необходимое для повышения несущей способности залежи и отвода
поверхностных вод. Картовые каналы прорываются на глубину кон-
диционного слоя залежи через 40 м, а валовые — через 500. Поверх-
ность освобождается от леса и крупных поверхностных пней, кото-
рые вывозятся за пределы. По оси карты укладывается временный
железнодорожный путь узкой колеи, по которому подаются плат-
формы. Заготовка сырья ведется экскаватором ТЭ-ЗМ, оборудован-
ным грейфером, которым сначала снимается очес, а зимой — про-
мерзший слой залежи, и сваливается в расположенный рядом выра-
ботанный карьер, затем производится экскавация кондиционного
349
2
слоя с погрузкой на платформы. По мере выработки залежи экска-
ватор отходит назад (рис. 36.1).
Указанная схема рекомендуется только при наличии достаточ-
но мощного кондиционного слоя залежи не менее 1 м и при даль-
ности транспортировки сырья не более 10 км ввиду больших потерь
залежи при промерзании зимой и трудностей оттаивания доставлен-
ного сырья на заводе после промерзания его в пути.
Сезонная заготовка сырья
ведется так же, как и по круглогодовой
схеме, но только в теплый период года,
с 15 мая по 15 ноября, в течение 6 ме-
сяцев при отсутствии промерзшего
слоя торфяной залежи. Примерно 50%
заготовленного сырья направляется на
завод для переработки, а остальное
вывозится на резервный склад при за-
воде (для обеспечения работы в зим-
ний период), где разгружается с плат-
форм экскаватором, укладывается в
штабели и хранится до использования.
При этом исключаются потери конди-
ционной залежи от промерзания зи-
мой.
Схема рекомендуется при малой
толщине слоя кондиционной залежи и
большой дальности транспортировки
сырья. Заготовка сырья естественной
влажности, порядка 92%, сопряжена с
перевозкой большого количества воды,
содержащейся в торфе, а также с
потерями залежи от промерзания и расходами на оттаивание сырья.
С целью удешевления транспортных расходов и повышения исполь-
зования залежи разработана третья схема заготовки сырья.
Заготовка сырья фрезерным способом произ-
водится с применением фрезы с чашечными рабочими элементами
для укрупнения фрезерной крошки. Подготавливается участок по
мере сработки рабочей площади. При этом картовые каналы роют-
ся через 20 М глубиной 1 м, валовые располагаются через 500 м. Под-
штабельные полосы осушаются более интенсивно трубчатым дрена-
жем. Поля освобождаются от древесной растительности, корчуются,
снимается очесный слой. Древесина, пни и очес вывозятся за пре-
делы полей.
Добыча торфа производится комплектом машин УМПФ, но с
небольшой подсушкой и уборкой сырой массы при влажности
70—75%. Цикл добычи включает фрезерование на глубину 20 мм,
одно ворошение, валкование, уборку и штабелировку при двухднев-
ном цикле и коэффициенте сбора 0,3. Продолжительность сезона
добычи — с 15 мая по 15 сентября — 4 месяца. Вывозка сырья на
завод предусматривается в течение шести месяцев — с 15 мая по
350
Рис. 36.1. Схема заготовки
сырья для изоплит экскавато-
ром с грейфером:
/ — картовый канал; 2 — валовый
канал; 3 — узкоколейный железно-
дорожный путь; 4 — платформы; 5 —
экскаватор; 6—карьер
15 ноября. Половина его пропускается через резервный склад при
заводе;
При работе по этой схеме удельный расход и объем перевозок
сырья на 1 м2 плиты уменьшается более чем в 3 раза по сравнению
с первыми схемами заготовки сырья естественной влажности.
Показатели схем заготовки сырья при объеме производства
1 млн. м2 и сроке амортизации 50 лет приведены ниже.
Схемы
Первая Вторая Третья
Средняя глубина кондицион- ной залежи (R = 10%), м 1 1 1
Глубина промерзания, м 0,27 — —
Влажность вырабатываемой залежи, % 92 92 85
Влажность сырья, % 92 92 75
Удельный расход сырья, кг/м2 64,2 64,2 20,6
Запасы сырья на складе, % — 50 50
Количество циклов, шт. — — 20
Цикловой сбор сырья влаж- ностью 75%, т/га — — 20
Коэффициент использования залежи 0,68 0,76 0,68
Заготовка сырья фрезерным способом наиболее эффективна при
большой дальности возки.
36.4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА изоляционных плит
Подготовка торфа. Завод изоляционных плит состоит из четы-
рех отделений: подготовительного, формовочного, сушильного й от-
деления готовой продукции.
Поступившее на завод сырье направляется в подготовительное
отделение, где выгружается с платформ роторным разгружателем
на транспортер, по которому подается на сепаратор пней клавишно-
ситового типа. По схеме Белгипроторфа, разгрузка сырья ведется
струей воды. Очищенный от пней и твердых включений торф подает-
ся в волк-машину, а пни грузятся на платформы и вывозятся за
пределы завода. В волк-машине торфяная масса разрыхляется и
расчесывается без дробления волокон, приобретая однородную
рыхлую структуру.
Волк-машина состоит из двух барабанов с зубьями, вра-
щающихся навстречу друг другу (рис. 36.2). Один, питающий, 2
вращается медленно, со скоростью 60 об/мин, а другой, дробящий,
1 ~ со скоростью 300 об/мин (в последней конструкции частота вра-
щения барабанов 24 и 240 об/мин, длина их около 1 м).
• Расчесанная в волк-машине масса поступает в массный бассейн
351
(рис. 36.3), где разбавляется горячей или холодной водой до влаж-
ности 94—96%, прогревается паром при давлении до 3 атм с подъ-
емом температуры до 65—70° С и непрерывным перемешиванием ме-
шалкой в течение 30 мин. При затворении и тепловой обработке
сырья торфяные волокна распариваются, набухают и приобретают
высокую пластичность, способствующую лучшей формовке и отжа-
тию влаги, а перемешивание массы придает ей однородность, необ-
ходимую для получения плит равномерной толщины и плотности.
Рис. 36.2. Схема волк-машины
Рис. 36.3. Массный бассейн
Массные бассейны оборудуются горизонтальными лопастными
мешалками, которые перемешивают и перемещают массу. На ранее
построенных заводах применяются варочные чаны емкостью 5 м3
с вертикальными мешалками. Массный бассейн используется также
для внесения необходимых добавок в торфяную массу с целью по-
вышения качества плит (водо-, огне-, биостойкости). Из бассейна
масса перемещается в бункер (дозатор) выстилающего аппарата
формующей линии. Формующая линия служит для выстилки массы
в форму, формования (отжатия влаги) плиты и выдачи ее на этаж-
ную вагонетку для отправки на сушку.
Формование плит. При формовании плит подготовленная тор-
фяная масса наливается в форму и разравнивается слоем толщиной
около 100 мм. Заполненная форма подается под пресс и прессуется
под давлением 2—3,5 дН/см2 в течение 30—60 с до влажности
85—89 % с уменьшением толщины слоя при этом до 30—35 мм. Дав-
ление прессования поднимается медленно, а по достижении макси-
мума производится выдержка, после чего оно снимается. Отжатая
плита вынимается из формы, укладывается на поддон или извле-
кается вместе с поддоном и помещается (с помощью рольгангов)
на этажную вагонетку, на которой отвозится на сушку.
Для формования плит используются прессы систем ПТИ-1 Бел-
гипроторфа и ФТП ВНИИТП.
Прессовая установка ПТИ-1 входит в автоматиче-
скую линию периодического действия (рис. 36.4), состоящую из
ячейкового питателя 1, дозатора, пресса 2, стационарного 3 и пере-
движного консольного 5 рольгангов, подъемника сушильных ваго-
неток 4.
Заполнение камеры прессования торфяной массой и разравни-
352
вание ее производится дозатором, в который ячейковым питателем
отмеривается требуемое количество массы. Дозатор соединен с
крышкой (верхней траверсой) пресс-формы и совершает вместе с
нею поступательно-возвратные движения вдоль пресс-формы. За-
полненная форма закрывается крышкой, а с боков ограждается
бортами. Прессование производится снизу пуансоном гидроцилинд-
ра, который, поднимая дно (нижнюю траверсу) формы, прессует
Рис. 36.4. Прессовая установка ПТИ-1
плиту, прижимая ее к крышке. Отжатая вода отводится по каналам
в крышке и столе. На крышке имеется вентилятор, создающий под
нею вакуум и притягивающий к ней плиту.
Сформованная плита поднимается за счет присоса крышки и
переносится на стационарный рольганг, с которого перемещается
с помощью передвижного консольного рольганга на этажную ваго-
нетку 6, периодически поднимаемую подъемником. Загруженная
вагонетка отвозится на траверсной тележке 7 в сушилку. Освобо-
дившиеся решетки и сетки в пресс-камере промываются водой.
Формующая линия ФТП предназначена для выстил-
ки массы, формования плит и выдачи их на этажную вагонетку
(рис. 36.5).
Она состоит из выстилающего аппарата 1, сеточного транспор-
тера 3, пресса 2, рольганга 5 и подъемника вагонеток 4. (Линия ФТП
имеет несколько разновидностей.)
Подготовленная масса выдается выстилающим аппаратом сло-
ем толщиной 100—105 мм на движущуюся сетку транспортера, ко-
торая перемещает ее в прессовую камеру пресса. Прессовое прост-
ранство ограждено бортами, а с торцов — подъемными шиберами и
имеет размеры 2150X1070 мм. Пресс состоит из решетчатой стани-
ны, над которой установлены гидроцилиндры, удерживающие на
штоках пуансон. Пуансон имеет вертикальный ход 220 мм, на нем,
как и на станине, укреплены двойные сетки с отверстиями в верх-
ней ЮХЮ, а в нижней 2X2 мм. Прессование массы и формование
плиты производится нажимом пуансона до упора на расстоянии
35 мм от поверхности станины. Отжимаемая вода удаляется сквозь
отверстия сетки, специальные каналы в пуансоне и станине. После
353
Рис. 36.5. Формующая линия ФТП
выдержки в крайнем нижнем положении пуансон поднимается, а
сформованная плита перемещается транспортером дальше, в зону
резки, где разрезается пополам по длине аппаратом поперечной
резки. Отрезанные квадратные плиты размером 1070X1070 мм по-
даются на консольный рольганг и при подъеме вагонетки ложатся
на ее полки. Рольганг расположен над шахтой подъемника вагоне-
ток. Ролики его имеют опоры только с одной стороны и расположе-
ны консольно, что позволяет поднимать и опускать вагонетку во вре-
мя загрузки ее плитами. Подъем вагонетки на высоту ее этажа
150 мм производится периодически. Она имеет 15 этажей, на каж-
дый из которых помещается три плиты. Общая емкость вагонетки —
45 м2. Заполненная плитами, она отправляется на траверсной те-
лежке в сушильное отделение, где заталкивается в сушильный тон-
нель, а на подъемник ставится и опускается в его шахту порожняя.
Техническая характеристика пресса Г1ТИ-1 и формующей
линииФТП
ПТИ-1 ФТП
Размеры, мм:
камеры прессования 1060X 1060 2150Х 1070
готовой плиты 1000X1000X30 1000X1000X30
Влажность, %:
т орфомассы 94—96 94—96
отжатой плиты 88 88
Продолжительность прессова- ния, с 30—60 30—60
Давление прессования, дН/см2 3,5 3,5
Ход пуансона, мм Скорость: — 220
сетки транспортера, м/с — 0,35
подъема вагонетки, мм/с 9,5 9,5
Масса, т 3 17
Установленная мощность, кВт 5,6 21,9
Производительность, м2/ч в.р. 36 72
Производительность, тыс. м2/г 250 500
Технология подготовки массы и формования плит. Повышение
качества изоляционных плит достигается при соблюдении техноло-
гии производства, выработанной теорией и практикой. Прочность
плит увеличивается с повышением температуры тепловой обработки
торфяной массы, которую выдерживают в пределах 60—70° С. По-
ложительное влияние оказывает также повышение влажности тор-
фяной массы при затворении и увеличение продолжительности теп-
ловой обработки. Повышение удельного давления прессования со-
кращает его продолжительность, но при давлении выше 5 дН/см2
увеличиваются потери массы через неплотности в прессовом ограж-
355
дении, поэтому оно ограничивается 3,5 кг/см2. Содержание сухого
вещества в отжимаемой воде составляет 0,3—0,4%.
Сушка изоляционных плит. Сушка изоляционных плит произ-
водится в специальных тоннельных сушилках горячим воздухом, на-
греваемым в паровых калориферах, или дымовыми газами из спе-
циальной топки. На некоторых заводах используются комбиниро-
ванные сушилки, в которых имеются отделения для сушки воздухом
и сушки дымовыми газами.
Рис. 36.6. Схема тоннельной сушилки:
1 — вентиляторы; 2 — вагонетки с плитами; 3 — калориферы
Тоннельная сушилка с паровым обогревом и сушкой воздухом
(рис. 36.6) состоит из двух параллельных тоннелей, имеющих по два
рельсовых пути для передвижения вагонеток с плитами. Всего на
заводе на 1 млн. м2 строится восемь тоннелей. В отверстиях их на-
ружных боковых стен расположены вентиляторы, а вдоль внутрен-
ней стенки и между рельсовыми путями установлены калориферы,
обогреваемые паром под давлением 8—10 дН/см2. По концам тон-
нелей имеются герметичные двери. Вентиляторами в сушилке со-
здается поперечная циркуляция воздуха через пространства между
плитами, направляющим потолком и крышей тоннеля. Продольное
перемещение воздуха с частичным его удалением производится
вентиляторами, установленными в концах тоннелей. Для обеспече-
ния более равномерной сушки плит на всех этажах вагонетки ско-
рость циркуляции воздуха поддерживается в пределах 5—7 м/с.
Продолжительность сушки воздухом составляет около 24 ч. По дли-
не тоннели с паровым обогревом делятся путем изменения количест-
ва калориферов на несколько зон с различной температурой,
имеющей максимум 140° С в середине и минимум на выходе из тон-
неля — 85° С. Удельный расход тепла на испарение влаги колеблет-
ся в пределах 3800—6300 кДж/кг.
При сушке дымовыми газами циркуляция их направляется
вдоль тоннелей по прямоточно-противоточной схеме (рис. 36.7).
Плиты высушиваются до влажности не более 6% (ПТЭ). Ин-
тенсивность сушки с течением времени снижается, а температура
плит повышается (рис. 36.8).
В газовых сушилках дымовые газы подаются на сырые плиты
при температуре не более 170° С, а по мере снижения их влажности
356
разбавляются воздухом до 160° С и выбрасываются из сушки
при 85° С. Продолжительность сушки газами составляет 30—36 ч.
Для повышения водоустойчивости плит сушка их ведется до мини-
мальной влажности с термической обработкой путем выдерживания
в течение 3—6 ч при температуре 160° С, в результате чего происхо-
дит сухая перегонка битумов, часть которых выходит на поверх-
ность частиц торфа и обволакивает их водонепроницаемой пленкой.
Высушенные плиты имеют неодинаковую влажность: верхние ряды
Подача плит
Wf ”
.Подача газа
Рис. 36.7. Схема циркуляции газов в тоннельной сушилке
меньшую, нижние большую. Поэтому недосохшие плиты (в коли-
честве до 25%) приходится отправлять на повторную сушку, высу-
шенные же помещаются в увлажнительное отделение, где выдержи-
ваются не менее 8 ч, остывают и увлажняются за счет гигроскопи-
Рис. 36.8. Изменение влажности и температуры пли-
ты при сушке
ческой влаги до 15% (равновесной влажности), приобретая необхо-
димую прочность. Полностью основные свойства плиты приобретают
после акклиматизации в течение 3—4 дней.
Обработка готовой продукции. Готовые изоляционные плиты
склеиваются в блоки по 2—3 шт. и упаковываются в кипы по 10 шт.
с обкладкой рейками и обвязкой проволокой. Белгипроторфом раз-
работана автоматическая линия ЛСКП-1А для склеивания и кипо-
вания плит производительностью 255 м2/ч в. р., которая подает пли-
ты, точечно наносит на них предварительно разогретый до 220° С
357
битум БН-5, склеивает их в блоки, складывает в кипы, обклады-
вает рейками, уплотняет, обвязывает кипы двумя поясами прово-
локи и выдает на конвейер готовой продукции.
Себестоимость изоляционных плит зависит от качества сырья,
вида плит, мощности завода и составляет: для обыкновенных плит
17—26 руб./м3, для водоустойчивых 30—32 руб./м3.
36.5. ВЫРАБОТКА ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПЛИТ ПОВЫШЕННОГО
КАЧЕСТВА
Улучшение качества плит достигается повышением их водо-,
био- и огнестойкости.
Для повышения водостойкости в торфяную массу перед фор-
мованием вносится эмульсия из расчета на 1 м3 плиты [3, 29]: пара-
фина 3 кг, нефтяного битума марки 212, олеиновой кислоты 0,45,
аммиачной воды 0,6, воды 75—150 кг. Парафино-битумный сплав
вводится в торфомассу в виде водной эмульсии 10—20 %-ной кон-
центрации.
Торфяные плиты, изготовленные с обработкой битумно-парафи-
новой эмульсией, удовлетворяют требованиям ГОСТ 4861—74.
Биостойкость плит обеспечивается введением в торфомассу
3 кг/м3 антисептика в виде кремнефтористого натрия, кремнефто-
ристого аммония или фтористого натрия. Антисептик применяется
в виде водной суспензии 5—20 %-ной концентрации. Испытания по-
казали, что при введении в торфомассу 2—4 кг антисептика на 1 м3
плит биостойкость их повышалась по сравнению с неантисептиро-
ванными в среднем в 10 раз и плиты удовлетворяли требованиям
ГОСТа на биостойкие плиты.
Выпуск биостойких плит задерживается трудностью очистки
сточных вод, содержащих фтор, являющийся весьма ядовитым ве-
ществом.
Огнестойкость изоляционных плит повышается за счет опыле-
ния торфяной массы перед формовкой или обработки готовых плит
жидким стеклом. Положительные результаты получены при добав-
ке в торфяную массу фосфорнокислого аммония в количестве
‘12—25% от веса сухого вещества торфа. Повышение качества плит
увеличивает их себестоимость.
36.6. СХЕМЫ ЗАВОДОВ изоляционных плит
Наиболее мощными и совершенными являются заводы изоплит,
построенные по схеме Белгипроторфа с прессами ПТИ-1 и по схеме
ВНИИТП с прессами ФТ-2. Схема завода изоплит Белгипроторфа
приведена на рис. 36.9.
Завод изоплит по схеме ВНИИТП приведен на рис. 36.10, мощ-
ность его 15 тыс. м3.
Показатели производства изоляционных плит зависят от каче-
ства сырья, оборудования, технологии производства. Примерные
средние данные о работе заводов изоляционных плит приведены
ниже.
358
Й /4 15 15 17 18
Техническая характеристика завода изоплит по схеме
ВНИИТП (1973 г., 2 пресса ФТ-2М) [3]
Выпуск плит, тыс. м3:
всего 12,2
из них водостойких 7,8
Влажность, %:
торфомассы 93—95
сырой плиты 87—89
сухой плиты 8—14
Продолжительность сушки, ч 24—28
Сушка воздухом при темпе-
ратуре, °C 80—160—60
Прочность плит, дН/см2 3
Плотность, кт/м3;
обыкновенных 152
водостойких 180—200
Водопоглощение, %:
обыкновенных 121
водостойких 49
Размер плит, м 1x1x0,03
Рис. 36.10. Технологическая схема завода изоляционных плит по схеме ВНИИТП:
1 — платформа узкоколейной железной дороги; 2 — роторный разгружатель; 3 — транспор-
тер; 4 — сепаратор пней клавишного типа; 5— волк-машина; 6, 7 — мешалки; 8— массиый
бассейн; 9— бункер-питатель автоматической линии; 10 — сетка транспортера; 11 — пресс;
12 — консольный рольганг; 13 — подъемник вагонеток; 14 — шахта подъемника; 15 — ваго-
нетка; 16— сушильный канал; 17 — увлажнительная камера; 18— консольный рольганг;
19 — подъемник; 20 — транспортер; 21 — цепной транспортер; 22 — бункер битума с обогре-
вом; 23 — стопоукладчик; 24 — пресс; 25— рольганг; 26— склад готовой продукции с подъ-
емником
Технико-экономические показатели производства
изоляционных плит
Выпуск плит, тыс. м3:
обыкновенных 142
водоустойчивых 7
Плотность, кг/м3 166
Влажность, % 13,3
Водопоглощение, % 135
Предел прочности на изгиб, дН/см2 3,9
Коэффициент теплопроводно- сти, Вт/(м-град) 0,048
360
Производительность, м3/ч
в.р.:
пресса 0 >85
тоннеля сушилки 0,32
Себестоимость, руб/м3 26,05
Стоимость улучшения
свойств, руб./м3:
водостойкости 2
биостойкости 1,5
огнестойкости 0,5
Трудоемкость производства,
чел.-ч/м3 9,1
Выработка работающего,
м3/чел. 184
Фондоотдача, руб /руб. 0,713
Раздел VI. ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТОРФА
Глава 37. СОСТАВ ТОРФА
Торф содержит в своем составе целый ряд полезных веществ,
которые могут быть получены из него путем химической перера-
ботки.
Примерный состав и свойства торфа приведены в табл. 37.1
[43, 50].
Как видно из таблицы, торф включает следующие группы со-
единений [50].
Битумы — вещества, извлекаемые из торфа органическими
растворителями (бензином, бензолом, спиртобензолом). Они явля-
ются весьма сложными соединениями, в которые входят воск, пара-
фин, смола и некоторые другие вещества. Содержание битумов в
торфе зависит от степени его разложения, с повышением которой их
количество возрастает. Больше всего битумов содержится в верхо-
Табл. 37.1. Состав и свойства торфа
Показатели Верховой Переходный Низинный
Элементарный состав в процен- тах от органического вещества:
углерод 50—64 52—63 53—62
водород 5,2-6,8 5,1—6,8 5—6,8
азот 0,6—1,9 1,6—2,6 1,9-3,5
сера 0,02—0,3 0,2—0,5 0,3—0,8
кислород 26,0—45,0 26—41 25-40
Групповой состав в процентах от органического вещества:
битумы 2—16 2-12 1-9
водорастворимые н легко- гидролнзуемые 10-58 10—40 10—40
гуминовые кислоты 10—50 20—50 25—50
целлюлоза 0,5—17 0-9 0—10
лигннн 2—13 4—15 2—20
362
вом торфе повышенной степени разложения (битуминозный торф).
Используются битумы для производства торфяного воска.
Водорастворимые вещества извлекаются из торфа
горячей водой. Относятся они к органическим соединениям, именуе-
мым углеводами, с общей химической формулой Сп(Н2О)п. Угле-
воды делятся на две группы: простые, называемые моносахаридами,
и сложные высокомолекулярные — полисахариды. В холодной воде
растворяются моносахариды — глюкоза, фруктоза, маноза, спирт.
(Часть слова «оза» означает принадлежность вещества к углево-
дам.) В горячей воде растворяются крахмал, пектиновые веще-
ства — склеивающие волокна растительного материала. Эти
вещества находятся в торфе в связанном виде, но в горячей воде рас-
падаются.
Легкогидролизуемые вещества (углеводы) приоб-
ретают способность растворяться в воде после гидролиза слабыми
кислотами (2—4% соляной кислоты при 100°С), называются они
гемицеллюлозами. В результате гидролиза они распадаются на со-
ставляющие их пентозы и гексозы. Гемицеллюлозы входят в состав
клеточных стенок растений.
Содержание в торфе водорастворимых и легкогидролизуемых
веществ с повышением его степени разложения уменьшается. Наи-
большее содержание углеводов наблюдается в верховом торфе.
Гуминовые кислоты образуются в торфе в процессе раз-
ложения растений. Количество их увеличивается с повышением сте-
пени разложения торфа. Гуминовые кислоты выделяются из торфа
2%-ным раствором едкого натрия NaOH после предварительного
удаления битумов и водорастворимых веществ. Они служат основой
для приготовления удобрений и производства торфощелочных
реагентов.
Целлюлоза входит в состав трудногидролизуемых веществ,
приобретающих растворимость только после гидролиза их концент-
рированной 80 %-ной серной кислотой с последующим дополнитель-
ным гидролизом (инверсией) на кипящей водяной бане. Они состоят
из сложных высокомолекулярных соединений полисахаридов. Труд-
ногидролизуемые вещества используются при производстве кормо-
вых дрожжей. Целлюлоза представляет собой полисахарид, содер-
жится в торфе в незначительном количестве. С повышением степени
его разложения содержание целлюлозы уменьшается, особенно в ни-
зинном торфе. Целлюлоза служит пищей микроорганизмам и актив-
но ими разрушается.
Лигнин — негидролизуемое высокомолекулярное вещество,
составляющее основную часть растений. Он пропитывает клетчатку
и придает ей прочность. Лигнин не гидролизуется крепкими мине-
ральными кислотами. Наибольшее количество его содержится в
верховом торфе и с повышением степени разложения увеличивается,
а в низинном торфе уменьшается.
363
Глава 38. СПОСОБЫ ХИМИЧЕСКОЙ
ПЕРЕРАБОТКИ ТОРФА
Химическая переработка торфа может производиться различ-
ными способами, основными из них являются: термическая перера-
ботка, экстрагирование и гидролиз [50].
Термическая переработка производится путем: сухой перегон-
ки — нагревания торфа при атмосферном давлении с отгонкой всех
образующихся в результате распада летучих соединений; мокрого
обугливания — нагревания торфа во влажной среде под давлением
в герметичной аппаратуре.
Экстрагированием называется извлечение из торфа (вымыва-
ние) отдельных веществ или групп путем растворения их в воде или
органическом растворителе.
Гидролизом называется превращение нерастворимых в воде
полисахаридов в растворимые моносахариды (расщепление связей
в молекулах) путем обработки торфа минеральными кислотами с
последующим извлечением и очисткой выделяемых веществ.
При сухой перегонке торфа происходит его термический распад
с выделением газа, воды разложения, дегтя и кокса. Выходы про-
дуктов сухой перегонки и их химический состав зависят от химиче-
ского состава торфа и температуры нагрева (режима перегонки).
Путем регулирования температурного режима термический распад
может быть направлен на максимальный выход летучих веществ —
газа или углеродного остатка — кокса. В первом случае этот про-
цесс называется газификацией, а во втором — коксованием.
Примерное количество продуктов, получаемое при термической
переработке торфа, на 1 т сухого вещества: 180—1500 И • м3 газа,
0—11% дегтя, 1,5—50%( подсмольной воды, 30—40% кокса.
Газификация торфа (только кускового) широко применялась
в 1930—1960 гг. на многих металлургических заводах с использова-
нием газа для плавки металла в мартеновских печах, а также на
стекольных заводах. Проведенными исследованиями ВНИИТП
[11] доказана возможность получения газа также и из фрезерного
торфа путем термической переработки его во взвешенном состоянии,
а более крупных фракций в кипящем слое. Важную роль играла
газификация торфа в период Великой Отечественной войны. С раз-
витием нефтегазовой промышленности металлургия была переве-
дена на природный газ, а газификация торфа прекращена.
Из торфа могут вырабатываться сорбенты. Сорбентами назы-
ваются вещества, активно поглощающие на своей поверхности твер-
дые, жидкие и газообразные продукты. Сорбцией называется про-
цесс повышения концентрации вещества на поверхности раздела
двух фаз, не сопровождающийся химической реакцией.
Одним из наиболее распространенных сорбентов является акти-
вированный уголь с развитой поверхностью, полученной специаль-
ной обработкой. Хорошим сырьем для получения активированного
364
угля служит торф. Активированный уголь изготовляется в виде по-
рошка или кускового материала. Порошок используется для погло-
щения и удаления отдельных веществ из жидкостей (например, кра-
сящих веществ), мелкокусковой — для поглощения отдельных ком-
понентов из газов (легких растворителей, отравляющих веществ из
воздуха), так как порошок создает большое сопротивление пропу-
скаемому через него газовому потоку.
Сущность мокрого обугливания состоит в том, что при нагрева-
нии торфа выше 170° С происходит его химическое разложение с вы-
делением главным образом кислорода, в результате чего удельное
содержание углерода повышается и его состав приближается к со-
ставу угля.
Путем химической переработки продуктов мокрого обуглива-
ния оказалось возможным получение из них ряда ценных веществ.
На 1 т переработанного сухого вещества торфа выход их, по дан-
ным ВНИИТП, составляет: этилового спирта — 8—10 л, щавеле-
вой кислоты — 28—30 кг, фурфурола •— 3—4, жидкой углекисло-
ты — 30—35 кг, топливного торфа при w = 40%i— 1,2 т.
Метод мокрого обугливания получил широкое применение при
химической переработке ряда материалов. Для торфа ввиду боль-
шого расхода тепла он оказался не экономичен.
Метод экстрагирования используется для извлечения из торфа
битумов органическими растворителями: бензином или смесью спир-
та с бензином (в соотношении 1:3), из которых затем выделяется
воск [43]. Воск является самым ценным компонентом битумов и ис-
пользуется во многих отраслях промышленности. Хорошее преиму-
щественное растворение бензином воска и в меньшей степени смолы
и парафина делает бензин наилучшим растворителем по сравнению
с другими.
Торфяной воск используется на точное литье по выплавляемым
моделям, полировку мебели и автомашин, заменяет пчелиный воск
при изготовлении искусственной вощины и т. д. При необходимости
получения чистого воска, свободного от смол и парафина, сырой
воск подвергается очистке и обессмоливанию. Торфяной воск обла-
дает рядом ценных свойств: пластичностью, твердостью, блеском,
способностью эмульгироваться, высокой устойчивостью против ат-
мосферных и бактериальных воздействий, хорошими диэлектриче-
скими характеристиками. Модельные составы на основе торфяного
воска имеют преимущества перед модельными парафино-стеарино-
выми составами. Механическая прочность их выше, деформируе-
мость, линейная усадка ниже общепринятого состава (объемная
усадка 0,8% против 1,1%) и обеспечивает более высокий класс точ-
ности. Воск с успехом может заменить парафино-стеариновые со-
ставы в точном литье и позволяет высвободить значительное коли-
чество стеарина, вырабатываемого из пищевых жиров. Так, по дан-
ным Минского автомобильного завода, использование торфяного
воска позволяет заменить ранее используемый состав из 50% пара-
фина и 50% стеарина на новый (без стеарина) из 70% парафина,
365
20 воска и 10% технического вазелина (смазка УН), снизить себе-
стоимость литья по выплавляемым моделям на 27,7% (рис. 38.1).
Торфяной воск вырабатывается на опытно-промышленной уста-
новке мощностью 220 т/г, созданной Институтом торфа АН БССР.
Рис. 38.1. Детали, отлитые по выплавляемым
моделям с использованием торфяного воска
Гидролиз может производиться двумя способами: бескислот-
ным без добавки катализаторов (мокрое обугливание) или
кислотным с добавкой катализаторов — серной или соляной кисло-
ты. Гидролиз торфа с применением кислоты производится при
выработке кормовых дрожжей.
Выработка из торфа кормовых дрожжей может производиться
на основе обработки (гидролиза) торфа концентрированной кис-
лотой или разбавленной серной кислотой, по методу ВНИИТП.
Выход их составляет 15—20% на сухое вещество торфа.
Перспективное значение для химической переработки имеет
только верховой торф. Химическая переработка торфа, несмот-
ря на достаточно глубокую теоретическую и эксперименталь-
ную ее разработку, сдерживается сравнительной бедностью сырого
торфа полезными веществами, высокой естественной влажностью и
трудностью заготовки сырья для переработки, снижающими его
конкурентоспособность по сравнению с углем, нефтью и газом.
Из торфа могут вырабатываться торфощелочные реагенты пу-
тем смешивания измельченной каустической соды с мелким сухим
фрезерным торфом степенью разложения 25—35% и влажностью
15—30%, пропущенным через сито с отверстиями 3 мм. Соотноше-
ние соды и торфа принимается 1 : 4 или 1 : 4,5 на сухое вещество,
содержание гуминовых веществ в смеси должно быть не менее 35%.
Хорошее качество глинистого раствора — вязкость при бурении
обеспечивается (по данным Бочкаревской нефтеразведки) добав-
кой 3 кг торфощелочного реагента на 1 пог. м проходки.
366
Раздел VII. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
В ТОРФЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Глава 39. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ТЕХНИКЕ
БЕЗОПАСНОСТИ
39.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Каждый поступающий на торфопредприятие проходит медицин-
ский осмотр, инструктаж, обучается безопасным методам труда и
правилам противопожарной охраны, для чего проводится вводный
инструктаж инженером по технике безопасности и начальником
пожарной охраны, ознакомление с общими правилами техники
безопасности, предупреждением и тушением загораний, способами
оказания первой помощи при несчастных случаях. Затем проводит-
ся инструктаж на рабочем месте мастером в течение нескольких
дней путем ознакомления с технологией производства, требования-
ми охраны труда, организацией рабочего места, безопасными ме-
тодами работы. Каждый инструктаж фиксируется в соответствую-
щем специальном журнале с подписью инструктора и инструктиру-
емого.
Для рабочих, работающих на сложных машинах (тракторах,
самоходных машинах), электриков, транспортников после инструк-
тажа проводится стажировка под руководством опытных инструкто-
ров. После этого они сдают экзамен на знание правил техники без-
опасности и усвоение опыта управления и обслуживания машин, по
результатам которого выдается специальное удостоверение на пра-
во управления машиной (права), только при наличии которого рабо-
чие допускаются к самостоятельной работе.
Для неквалифицированных рабочих каждые три месяца прово-
дится повторный инструктаж. Квалифицированные же рабочие
периодически экзаменуются по правилам техники безопасности,
обычно перед сезоном работ. Повторный инструктаж также прово-
дится после несчастных случаев. В процессе работы ведется наблю-
дение за выполнением правил работы и техники безопасности. При
переводе рабочих на новую работу, отличную от выполнявшейся ра-
нее, производится специальный инструктаж, который также фикси-
руется в журнале.
Для инженерно-технических работников предприятий проводят-
ся ежегодные проверки знаний правил технической эксплуатации.
Ежегодно на предприятиях разрабатываются мероприятия по
охране труда, на которые ассигнуются необходимые средства. Они
охватывают вопросы предупреждения несчастных случаев, заболе-
ваний и общего улучшения условий труда [46].
367
39.2. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
НА ТОРФЯНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ
Большинство технологических процессов по подготовке полей,
добыче торфа производится механизированным путем, главным
образом машинами, прицепными к тракторам, или самоходными.
К управлению машинами допускаются только лица, прошедшие
медицинское освидетельствование, специальное обучение и имеющие
удостоверение на право управления машиной. Машинисты на
болотно-подготовительных работах и добыче торфа должны знать и
строго соблюдать правила технической эксплуатации и производст-
венные инструкции, правила техники безопасности, противопожар-
ной безопасности, приемы оказания первой помощи пострадавшему,
правила внутреннего распорядка. Машинист обязан: выполнять
только порученную ему работу; работать на исправной машине и
исправным инструментом; при получении травмы обратиться в мед-
пункт, сообщить об этом мастеру; оказать помощь пострадавшему
товарищу, сообщить администрации.
Перед началом работы необходимо проверить исправность
машины, наличие ограждений, освещения, первичных средств пожа-
ротушения (ведра, лопаты, веника, огнетушителя), искрогасителя.
Все замеченные неисправности следует устранить самому или доло-
жить о них мастеру.
39.3. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ НА ДОБЫЧЕ ТОРФА
И БОЛОТНО-ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТАХ
Общие положения. К управлению машиной допускаются лица
не моложе 18 лет. Перед пуском машины необходимо убедиться в
отсутствии посторонних лиц в опасной зоне. Прицепку машин к
трактору машинисту следует производить без помощи посторонних,
при остановленном тракторе. Не допускается проезд на прицепных
машинах, осаживание ворошилок, движение тракторов ближе 1 м
от бровки картового канала и 2 м от магистрального или валового,
вход и выход из машины на ходу, очистка, смазка и регулировка
работающих машин, переезд каналов без мостов или по неисправ-
ным. Запрещается заправка тракторов без выключения двигателя.
При переезде железнодорожного пути необходимо остановиться
в 10 м от него и убедиться в отсутствии движущихся поездов. Пе-
реехав путь, следует проверить его исправность, наличие поврежде-
ний и засорений, которые необходимо устранить.
При движении машин под электролиниями необходимо соблю-
дать расстояния от нижнего провода до высшей точки машины: при
линейном напряжении до 10 кВ — не менее 2 м, а при напряжении
10—35 кВ — не менее 2,5 м. В противном случае напряжение долж-
но быть снято. Во время грозы машинист не должен находиться в
машине или рядом с ней.
При работе колонной следует соблюдать интервал не менее
15 м. Нельзя допускать наличия посторонних лиц перед движущей-
ся машиной или в опасной зоне. Машинист обязан периодически
368
удалять торфяную пыль с выхлопного коллектора тракторного дви-
гателя, не допуская ее загорания. При обнаружении неисправности
надо немедленно остановить машину и принять меры по ремонту.
По окончании смены машина должна быть оставлена в опреде-
ленном месте, все рычаги установлены в нейтральное положение и
приняты меры против пуска ее посторонними лицами. Машина очи-
щается от грязи и пыли, смазывается, о всех неисправностях сооб-
Рис. 39.1. Схема полевой производственной базы на участке добычи
фрезерного торфа
щается мастеру и механику. При ремонте она должна быть останов-
лена, двигатель выключен. Поднятые части или узлы должны опи-
раться на прочные подставки. Работа может выполняться только
исправным инструментом и специальными приспособлениями. Для
освещения допускается пользование переносной лампой 12В, не
более. При промывке деталей бензином или керосином нельзя ку-
рить. По окончании ремонта обязательно сразу установить на свои
места все снятые ограждения и надежно закрепить их. После ре-
монта испытание машины оформляется актом.
При работе с аммиачной водой следует иметь при себе резино-
вые перчатки, защитные очки и использовать противогаз марки КД.
При попадании на кожу смывать аммиак обильной струей воды,
для чего на тракторе всегда должен быть бачок. При поражении
глаз надо немедленно обратиться в медпункт. Смесь аммиака с воз-
духом при содержании его 15—27% взрывоопасна. Она может взо-
рваться от искры или огня. Запрещается пользоваться открытым
огнем и при ремонте цистерн из-под аммиачной воды без предвари-
13 В. А. Никифоров
369
тельной продувки их паром. Заполнение цистерн аммиачной водой
допускается не более чем на 90%. их емкости.
Полевые производственные базы. На полях добычи фрезерного
торфа строятся полевые производственные базы (рис. 39.1), в состав
которых включаются: пожарная вышка 1, туалет 2, душевая 3, пло-
щадки для стоянки машин 4, помещение для отдыха 5, общежитие 6,
контора участка 7, разгрузочная площадка 8, мастерская 9, регули-
ровочная площадка 10, водоем для мытья машин 11, пожарный во-
доем 12, заправочная станция 13, емкости для горючего и смазки 14.
Для сушки спецодежды устраиваются сушилки из расчета 0,2 м2
на человека. Одежда в них высыхает за 4—6 ч. В зимнее время
оборудуются обогревательные помещения. Температура в рабочих
помещениях должна быть в пределах 16—25° С при легкой и
10—20° С при тяжелой работе. Все работающие обеспечиваются
питьевой водой на рабочих местах.
39.4. ОСНОВЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ
Противопожарная охрана торфопредприятий обеспечивается в
соответствии с «Противопожарными нормами и правилами проекти-
рования, строительства и эксплуатации торфопредприятий» 1958 г.
[48]. На торфяных полях предусматривается противопожарное водо-
снабжение, создание защитных зон и разрывов, предупреждение
самовозгорания торфа, обеспечение безопасности полевых запра-
вочных станций, пожарно-техническое вооружение и связь. Противо-
пожарное водоснабжение фрезерных полей обеспечивается путем
создания запасов воды в валовых каналах с помощью шлюзов-регу-
ляторов, удерживающих слой воды перед шлюзом 0,8 м, а за ним
0,4 при средней глубине 0,6 м. Для пополнения их водой строится
водоподводящая сеть от источника.
При подготовке полей запрещается складировать и оставлять
на них сведенную древесину и выкорчеванные пни, которые долж-
ны вывозиться за пределы полей. Для курения отводятся специаль-
ные места, обеспеченные водой. Сжигание хвороста и сучьев разре-
шается только зимой или в дождливую погоду под наблюдением
пожарной охраны. Между полями сушки торфа и прилегающими
к ним лесными массивами создается защитная зона шириной 100 м
при фрезерном и 75 м при экскаваторном способах, на которой сво-
дится и вывозится лес и кустарник, удаляется сухая трава. По краю
зоны со стороны полей роется канал на 0,5 м ниже уровня грунто-
вых вод, шириной по дну не менее 1 м.
На наблюдательных вышках полевых баз с 10 до 18 ч в сухую
погоду ведется наблюдение. При сухой погоде и скорости ветра
3 балла на вышке вывешивается один красный флаг. По этому
сигналу все работающие тракторы тщательно осматриваются, очи-
щаются от торфяной пыли, подтеков масла и горючего, вызывающих
загорания. Работа ведется с повышенной бдительностью. При уве-
личении скорости ветра до 6 баллов вывешиваются два красных
флага, работа тракторов и машин прекращается.
370
Полевые производственные базы оснащаются пожарными трак-
торами и насосами (рис. 39.2). В гараже (профилактории) и на
стоянках тракторов должны быть противопожарные щиты с лопа-
тами, ведрами, ящики с песком, огнетушители ОП-3, бочки с водой.
Каждый трактор также оснащается ведром, лопатой, веником,
искрогасителем и огнетушителем.
Рис. 39.2. Пожарный трактор
Ответственность за соблюдение мер пожарной безопасности на
полях несут машинисты, механики, мастера, начальники участков.
Для предупреждения самовозгорания штабелей фрезерного тор-
фа проводится их температурный контроль. По опасной группе про-
водится: повышение уборочной влажности торфа до 50%, передвиж-
ка штабелей, вывозимых до 1 декабря, и изоляция остальных сырой
фрезерной крошкой слоем 40 см. В первую очередь вывозится торф
опасной группы.
На полевых заправочных станциях общая емкость резервуаров
горючего ограничивается 50 т. Территория станции балластируется
слоем песка толщиной 0,15 м, обносится земляным валом высотой
0,75 и шириной по верху 0,5 м. Валы располагаются не ближе 3 м
от резервуаров и 1 м от заправочных колонок. Около колонок бал-
ластируется площадка в 50 м2 для установки тракторов под заправ-
ку. Стоянки тракторов располагаются не ближе 50 м от заправочной
площадки. Полевые заправочные станции оборудуются средствами
пожаротушения в соответствии с нормами.
Пожарная охрана торфопредприятий оснащается пожарно-тех-
ническим оборудованием, первичными средствами пожаротушения
и инвентарем. На складе пожарной охраны хранится запас горючего
и смазки на 12 ч работы всех пожарных агрегатов.
Большая опасность торфяных пожаров и трудность их тушения
13*
371
требуют особого внимания к профилактической работе по пред-
упреждению загораний и ликвидации их немедленно при обнару-
жении.
Глава 40. ОХРАНА ПРИРОДЫ
НА ТОРФОПРЕДПРИЯТИЯХ
Охрана природы охватывает вопросы рационального использо-
вания природных ресурсов и их защиты. Проблемы разумного рас-
ходования естественных ресурсов с каждым годом приобретают все
большее значение как основы хозяйственной деятельности человека.
Охрана природы представляет комплекс государственных, между-
народных и общественных мер по рациональному использованию,
восстановлению и умножению природных благ для удовлетворения
материальных и культурных потребностей ныне живущих и будущих
поколений.
Основным элементом природы является земля как сельскохо-
зяйственное угодие и ее плодородие, которое зависит от многих
условий. Массовая рубка и истребление лесов привели к нарушению
влагооборота, усилению ветровой и водной эрозии (разрушению)
почвы и снижению ее плодородия, образованию оврагов, широкому
развитию пустынь и полупустынь. Неограниченная добыча полезных
ископаемых сильно сократила их запасы. Загрязнение рек и озер
сточными водами промышленных и особенно химических предприя-
тий вызвало гибель в них рыбы и сокращение запасов питьевой воды.
Выброс в атмосферу дымовых и выхлопных газов промышлен-
ных предприятий и автомобилей вызывает загрязнение воздуха, а в
ряде крупных городов образование ядовитого тумана — смога.
В I960 г. был принят закон об охране природы в РСФСР, а за-
тем и в других республиках. В 1975 г. принят Указ Верховного Со-
вета СССР об охране недр.
Работа торфопредприятий связана с использованием недр
(торфяной залежи), водоемов (осушение и водоснабжение, сброс
сточных вод), сводкой леса (при подготовке полей, строительстве
.поселков), загрязнением атмосферы (выбросом газов брикетными
заводами), выработкой площади месторождений (при добыче тор-
фа). Для рационального использования природных богатств и ис-
ключения нанесения ущерба природе на торфопредприятиях пред-
усматривается и проводится ряд мероприятий.
Выработка торфяной залежи ведется строго по проекту с остав-
лением защитного слоя для будущего сельскохозяйственного исполь-
зования выработанных площадей в размерах, установленных норма-
ми (не менее 0,5 м). Выработанные при добыче торфа площади
рекультивируются и передаются сельскохозяйственным или лесным
организациям в пригодном для эффективного их использования со-
стоянии. Сводка леса при подготовке торфяных месторождений про-
изводится по согласованному с лесхозами проекту и только по
выдаваемым ими лесорубочным билетам. Осушение торфяных полей
и отвод воды из осушительной сети увязываются с общей гидротех-
372
нической сетью и интересами прилегающих районов. Сточные воды
брикетных заводов (шламовая вода) и жилых поселков предвари-
тельно тщательно очищаются в специальных очистных сооружениях.
Промышленные газы также очищаются и обеспыливаются в специ-
альных системах.
При строительстве поселков растительность не только по воз-
можности сохраняется, но и проводится дополнительное озеленение
территории. Поселки благоустраиваются за счет прудов, водоемов,
лесопарков и садов.
Особое внимание уделяется пожарной охране территории пред-
приятия и прилегающих лесных угодий.
Раздел VIII. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО
ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТОРФЯНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Глава 41. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
41.1. ПРОЕКТНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ
Строительство любого нового предприятия или реконструкция
действующего разрешается только при наличии утвержденного про-
екта. Проектирование торфяных предприятий производится специ-
альным проектным институтом по комплексному использованию
торфа в народном хозяйстве или его отделениями, которые являют-
ся генеральными проектировщиками.
Стоимость проектно-изыскательных работ определяется по
прейскуранту. Проектирование промышленных предприятий ведет-
ся в соответствии с «Временной инструкцией по разработке проек-
тов и смет для промышленного строительства СН 202—69» Госстроя
СССР 1969 г. Решения о проектировании и строительстве предприя-
тий принимаются исходя из схем развития отраслей народного хо-
зяйства, а также на основе технико-экономических обоснований
(ТЭО), технической возможности, экономической целесообразности
и хозяйственной необходимости.
Проектные организации должны обеспечивать высокий техниче-
ский уровень и экономическую эффективность проектируемых пред-
приятий путем: максимального использования новейших достиже-
ний науки и техники, автоматизированных систем управления
производством; широкого применения типовых, повторного исполь-
зования экономичных индивидуальных проектов, строительных
конструкций.
При проектировании предприятий проектные организации руко-
водствуются: «Правилами технической эксплуатации предприятий
торфяной промышленности» [45], «Основными техническими направ-
лениями в проектировании и нормами технологического проектиро-
вания торфяных предприятий» МЭС СССР 1954 г. [42], «Нормами
технологического проектирования предприятий по добыче торфа»
1976 г. [40], «Временными нормами технологического проектирова-
ния торфобрикетных заводов» Гипроторфа, 1974 г., «Действующими
нормами выработки — ЕНВ», «Сметными нормативами и ценниками
оборудования и материалов».
Проектирование торфяных предприятий по решению министер-
ства может осуществляться: в две стадии — технический проект и
374
рабочие чертежи; в одну стадию — технорабочий проект (техниче-
ский проект, совмещенный с рабочими чертежами). На проектиро-
вание Гипроторфу выдается задание министерством союзной респуб-
лики, в котором указывается: наименование предприятия, район его
расположения; наименование торфяного месторождения; номенкла-
тура продукции и мощность производства по каждому виду; потре-
бители; источники обеспечения предприятия водой, теплом, газом,
электроэнергией; условия очистки и сброса сточных вод; основные
технологические процессы и оборудование (уборочные машины, су-
шилки торфа); необходимость разработки автоматизированных
схем управления; способ транспортирования продукции. В разра-
ботке задания на проектирование обязательно принимает участие
и проектная организация.
41.2. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ ТОРФЯНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Технический проект торфяного предприятия составляется в со-
ответствии с «Эталоном технического проекта», разработанным
Гипроторфом в 1971 г.
По эталону он составляется из следующих частей:
Часть I. Общая. Книги: 1. Пояснительная записка и технико-
экономический раздел. 2. Исходная документация для проектирова-
ния и материалы согласований.
Часть II. Генеральный план.
Часть III. Технологическая. Книги: 1. Технология добычи тор-
фа. 2. Осушение и противопожарное водоснабжение. 3. Электротех-
нические устройства и связь. 4. Ремонтное и складское хозяйство.
5. Торфобрикетный завод (или другое торфоперерабатывающее
предприятие).
Часть IV. Строительная. Книги: 1. Жилищно-гражданское
строительство. 2. Промышленное строительство. 3. Инженерные сети
и сооружения.
Часть V. Транспортная. Книги: 1. Железнодорожный транспорт
колеи 750 мм. 2. Подъездные пути колеи 1524 мм. 3. Автомобильные
дороги.
Часть VI. Организация труда и система управления произ-
водством.
Часть VII. Организация строительства.
Часть VIII. Сметная. Книги: 1. Сводные сметы и сводка затрат.
2. Сметы по промышленному строительству. 3. Сметы по жилищно-
гражданскому строительству. 4. Сметы на проектные и изыскатель-
ные работы.
Часть IX. Паспорт проекта.
Часть X. Нестандартизированное оборудование.
В общей части приводятся итоговые технико-экономические
показатели проекта: проектная мощность, срок амортизации, коли-
чество уборочных машин, рабочая площадь, сезонный сбор, чис-
ленность персонала, капиталовложения, себестоимость, фондоотда-
ча, рентабельность, срок окупаемости, выработка на человека, объем
375
строительства. Прилагаются исходная документация для проекти-
рования и материалы согласований проекта с заинтересованными
организациями.
На генеральном плане наносятся первоочередной участок, схемы
осушения и противопожарного водоснабжения, железнодорожных
путей, электролиний, защитные зоны, место поселка, полевые про-
изводственные базы, перегрузочная станция, очередность выработ-
ки месторождения.
В технологической части дается описание сырьевой базы, под-
счет промышленных запасов, принятая технология добычи торфа,
расчеты показателей, оборудования и персонала, схемы управления
производством и подготовки полей, организация противопожарной
охраны, мероприятия по технике безопасности, рекультивация вы-
работанных полей, схема осушения, продольные профили каналов,
подсчет объемов работ, необходимые сооружения. По противопо-
жарным мероприятиям — схема водоснабжения, расчеты потребно-
сти воды, объемы работ, расчет потребных сооружений, оборудова-
ния и инвентаря, персонала пожарной охраны.
В электротехническом разделе приводится схема электроснаб-
жения, расчет электролиний, электроэнергии, оборудования, коэф-
фициента мощности, компенсационных устройств.
Ремонтное и складское хозяйство рассчитываются по количе-
ству оборудования, объемам работ, нормам затрат труда и материа-
лов на ремонт. Здесь же определяется ремонтный персонал, станоч-
ный парк, объем зданий и складов.
Проект торфобрикетного завода составляется в соответствии
с особой инструкцией и состоит из нескольких частей, включая и
сметный раздел.
В строительной части дается расчет населения, жилого фонда
и гражданского строительства, подбор объектов, определение пло-
щади застройки, материалов, архитектурное решение поселка.
В промышленном строительстве определяются перечень и тип
сооружений, их объем и расположение, схема коммуникаций, по-
требность в складах и их разработка. Инженерные сети состоят из
водопроводных, тепловых, канализационных, электрических, связи,
радио, очистных сооружений, телефонных узлов, подстанций, кото-
рые взаимно увязываются и рассчитываются с определением мате-
риалов и объемов работ, даются привязки к внешним объектам.
Транспортная часть включает расчет грузооборота, схему пу-
тей, продольные профили, расчет подвижного состава, тяговые рас-
четы, графики движения поездов, путевые сооружения, снегозащиту,
экипировочные устройства, ремонтные службы, связь, сигнализа-
цию, расчет персонала, материалов, капиталовложений и себестои-
мости вывозки торфа.
Подъездные пути колеи 1524 мм строятся от перегрузочной
станции до станции примыкания. В проекте дается схема, профиль
пути, необходимые сооружения, потребность в материалах, длина
маневровых и погрузочных путей, линии связи, сигнализации.
Автомобильные дороги строятся в поселке для связи с участка-
376
ми, с общегосударственными дорогами, с районом, областью, важ-
ными объектами, складами. При добыче подстилки или торфа на
удобрения строительство автодорог ведется также для вывозки го-
товой продукции с полей потребителям. В проектах дается схема
дорог, тип, потребность в материалах и сооружениях, снегозащита.
Организация труда и система управления строятся исходя из
максимального повышения производительности труда на основе
НОТ и автоматических систем при централизации управления, с
учетом возможных объединений. Разрабатывается система исполь-
зования персонала в течение года, маневрирование, система подго-
товки кадров и комплектования. Особое внимание уделяется комп-
лексной механизации производства.
Организация строительства предусматривает календарный план
выполнения работ, их объем и очередность, обеспечение строитель-
ными машинами, материалами, финансирование, увязку всех раз-
делов строительства, обеспечение временными сооружениями.
В сметном разделе определяются необходимые капиталовло-
жения по частям сметы, возвратные суммы, рассчитывается себе-
стоимость продукции. Составляется сводная смета и сводка затрат.
В паспорте проекта в краткой форме приводятся основные дан-
ные по запроектированному объекту, основания проектирования,
сроки составления и утверждения проекта.
Нестандартизированное оборудование создает повышенные
трудности при заказе и изготовлении, поэтому выделяется в осо-
бый раздел с приложением чертежей расчетов и описаний, необхо-
димых для его заказа.
41.3. РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ
Рабочие чертежи разрабатываются в соответствии с утвержден-
ным техническим проектом. В их состав входит: перечень чертежей,
генеральный план, привязанные к местным условиям типовые
чертежи, чертежи по индивидуальным проектам, схема инженер-
ных линий, чертежи устройств, связанных с охраной труда и техни-
кой безопасности, перечни примененных стандартов, заказные
спецификации для заказа на оборудование, в том числе нестандар-
тизированного, ведомости объемов строительных и монтажных ра-
бот, паспорта проектов.
Рабочие чертежи выдаются проектной организацией заказчику
в четырех экземплярах.
41.4. ТЕХНОРАБОЧИЙ ПРОЕКТ
Технорабочие проекты разрабатываются на объекты, строи-
тельство которых намечается осуществить по типовым или повтор-
но применяемым экономичным индивидуальным проектам, а также
для технически несложных объектов. В них должна быть поясни-
тельная записка с технико-экономическими показателями и другими
данными, полученными на основании привязки типовых проектов,
377
схема генерального плана, перечень типовых проектов, изменения
и дополнения в них в связи с привязкой их к местным условиям,
сводная смета.
Использование типовых проектов должно сопровождаться тща-
тельным их анализом с привязкой к местным условиям с учетом по-
следних достижений.
41.5. СОГЛАСОВАНИЕ И УТВЕРЖДЕНИЕ ПРОЕКТОВ
Строительство торфяного предприятия затрагивает интересы
многих организаций, поэтому каждый проект подлежит согласова-
нию с ними.
Проект торфопредприятия согласовывается: с местным Советом
в части отвода земельного участка, выбора площадки под поселок,
очистки и сброса сточных вод, охраны природы; с управлением же-
лезной дороги по точке примыкания к железнодорожным путям
МПС, зависящей от уклона пути, условий развития маневровых
путей, рельефа местности и вывоза продукции; областным энерго-
управлением по обеспечению электроэнергией и возможному затоп-
лению территории при строительстве гидростанций; с управлением
торфяного фонда по устройству выработанных территорий и утвер-
ждению потерь залежи и защитного слоя; с Министерством сель-
ского хозяйства по последующему использованию и рекультивации
выработанной площади; с Министерством лесного хозяйства по по-
рядку сводки леса на территории предприятия; с управлением по-
жарной охраны по обеспечению пожарной безопасности предприя-
тия и объему предусмотренных мероприятий; Министерством связи
по обеспечению связи с общегосударственной сетью.
Согласованный проект подвергается экспертизе при Госплане
союзной республики путем сопоставления его с эталонами (норма-
тивами) технико-экономических показателей предприятий торфяной
промышленности [56] и проверки принятых инженерных решений.
После экспертизы проект направляется на утверждение.
Проекты торфяных предприятий стоимостью до 2,5 млн. руб.
утверждаются республиканскими министерствами торфяной (топ-
ливной) промышленности, до 50 млн. руб.— Советом Министров
республик, сверхлимитные проекты (свыше 50 млн. руб.) —
СМ СССР.
Проект выдается заказчику в четырех экземплярах, из которых
один остается у него, один выдается дирекции строящегося пред-
приятия и два — строительной организации. Один экземпляр сметы
передается финансирующему банку.
Приложения
1. Плотность низинной торфяной залежи (по С. А. Сидякину), т/м3
Влаж- ность торфа, % Степень разложения, %
5 1 ю 1 15 | 20 1 25 | 30 | 35 | 40 | 45 50 | 60
95 0,923 1,086 — —
94 0,731 0,992 — — — — — — — — —
93 0,658 0,913 1,034 — — — — — — — —
92 0,598 0,846 0,970 1,052 — — — — — — —
91 0,548 0,787 0,914 0,922 1,054 — — — — — —
90 0,505 0,737 0,863 0,943 1,007 1,037 — — — — —
89 0,469 0,692 0,818 0,899 0,964 0,996 1,027 — — — —
88 0,438 0,653 0,777 0,859 0,925 0,958 0,991 1,016 1,037 — —
87 0,410 0,618 0,741 0,822 0,889 0,923 0,957 0,979 1,005 1,023 —
86 0,386 0,586 0,707 0,789 0,855 0,891 0,925 0,953 0,975 0,993 1,021
85 0,365 0,558 0,677 0,758 0,816 0,861 0,896 0,924 0,947 0,966 0,966
84 0,345 0,532 0,648 0,729 0,795 0,832 0,868 0,896 0,920 0,939 0,968
83 0,328 0,509 0,618 0,705 0,771 0,810 0,846 0,876 0,895 0,920 0,952
82 0,312 0,486 0,599 0,677 0,743 0,781 0,817 0,846 0,871 0,891 0,923
81 0,298 0,467 0,577 0,654 0,719 0,757 0,794 0,823 0,848 0,869 0,901
80 0,285 0,448 0,566 0,633 0,697 0,735 0,772 0,802 0,824 0,847 0,881
79 0,273 0,431 0,537 0,613 0,676 0,715 0,751 0,781 0,807 0,827 0,861
78 0,262 0,416 0,519 0,594 0,656 0,695 0,731 0,762 0,787 0,808 0,842
77 0,253 0,401 0,502 0,576 0,638 0,676 0,713 0,745 0,768 0,789 0,824
76 0,243 0,388 0,487 0,559 0,620 0,659 0,695 0,725 0,751 0,772 0,807
75 0,234 0,376 0,475 0,543 0,604 0,642 0,678 0,708 0,734 0,755 0,792
74 0,226 0,363 0,458 0,528 0,588 0,626 0,662 0,692 0,718 0,739 0,774
73 0,218 0,352 0,445 0,514 0,573 0,611 0,647 0,677 0,702 0,723 0,759
72 0,211 0,341 0,433 0,501 0,559 0,597 0,632 0,662 0,690 0,709 0,744
71 0,205 0,311 0,421 0,488 0,540 0,583 0,618 0,648 0,673 0,694 0,730
70 0,198 0,322 0,410 0,476 0,533 0,570 0,605 0,634 0,660 0,681 0,717
69 0,192 0,313 0,399 0,464 0,520 0,557 0,592 0,621 0,647 0,667 0,703
68 0,187 0,305 0,390 0,454 0,509 0,545 0,580 0,609 0,634 0,655 0,691
67 0,182 0,297 0,380 0,443 0,497 0,534 0,568 0,597 0,622 0,643 0,679
66 0,177 0,289 0,371 0,433 0,486 0,523 0,557 0,585 0,610 0,630 0,667
65 0,172 0,282 0,363 0,423 0,476 0,512 0,546 0,574 0,599 0,620 0,655
379
3. Насыпная плотность верхового фрезерного торфа (по Л. С. Апту), т/м3
Влажность Степень разложения, %
торфа, % 2 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60
80 0,074 0,156 0,266 0,350 0,448 0,472 0,518 0,566 0,589 0,618 0,642 0,664 0,684
78 0,068 0,144 0,246 0,327 0,392 0,446 0,491 0,530 0,563 0,592 0,617 0,639 0,659
76 0,063 0,133 0,229 0,306 0,369 0,422 0,467 0,505 0,539 0,568 0,594 0,617 0,637
74 0,059 0,123 0,214 0,287 0,349 0,400 0,444 0,483 0,516 0,545 0,571 0,595 0,615
72 0,055 0,115 0,201 0,272 0,331 0,381 0,425 0,462 0,495 0,525 0,551 0,575 0,596
70 0,052 0,108 0,189 0,256 0,313 0,363 0,405 0,443 0,475 0,505 0,531 0,555 0,577
68 0,049 0,102 0,178 0,243 0,299 0,346 0,388 0,425 0,458 0,487 0,513 0,537 0,559
66 ' 0,046 0,096 0,169 0,231 0,284 0,331 0,372 0,408 0,440 0,470 0,496 0,520 0,541
64 0,044 0,091 0,160 0,220 0,272 0,317 0,357 0,393 0,425 0,453 0,480 0,503 0,525
62 0,042 0,087 0,153 0,210 0,260 0,304 0,344 0,379 0,410 0,438 0,465 0,488 0,510
60 0,040 0,083 0,146 0,201 0,250 0,292 0,331 0,365 0,397 0,425 0,450 0,475 0,497
58 0,039 0,080 0,140 0,193 0,240 0,282 0,319 0,353 0,384 0,412 0,438 0,461 0,483
56 0,038 0,076 0,134 0,185 0,231 0,272 0,308 0,342 0,372 0,399 0,425 0,448 0,469
54 0,035 0,073 0,129 0,178 0,222 0,262 0,298 0,330 0,360 0,387 0,412 0,435 0,457
52 0,035 0,070 0,124 0,172 0,214 0,253 0,288 0,320 0,350 0,376 0,401 0,424 0,445
50 0,034 0,068 0,119 0,165 0,207 0,244 0,279 0,310 0,339 0,366 0,390 0,412 0,434
48 0,033 0,065 0,115 0,159 0,200 0,236 0,270 0,300 0,329 0,355 0,379 0,401 0,422
46 0,032 0,063 0,111 0,154 0,194 0,229 0,262 0,292 0,320 0,346 0,370 0,392 0,413
44 0 031 0,061 0,107 0,149 0,187 0,222 0,255 0,284 0,311 0,337 0,360 0,382 0,403
42 0,030 0,059 0,101 0,145 0,182 0,216 0,248 0,276 0,303 0,328 0,352 0,373 0,394
40 0,030 0,057 0,101 0,140 0,177 0,210 0,241 0,269 0,296 0,320 0,343 0,365 0,385
38 0,029 0,056 0,098 0,136 0,171 0,204 0,234 0,262 0,288 0,312 0,335 0,356 0,376
36 0,028 0,054 0,095 0,132 0,167 0,198 0,228 0,255 0,281 0,305 0,327 0,348 0,368
34 0,028 0,053 0,092 0,128 0,162 0,193 0,222 0,249 0,274 0,298 0,320 0,341 0,360
32 0,027 0,052 0,090 0,125 0,158 0,188 0,217 0,243 0,268 0,291 0,313 0,333 0,352
30 0,027 0,050 0,088 0,122 0,154 0,183 0,211 0,237 0,262 0,284 0,306 0,326 0,345
28 0,026 0,049 0,085 0,119 0,150 0,179 0,206 0,232 0,255 0,278 0,299 0,319 0,338
26 0,026 0,048 0,083 0,116 0,146 0,175 0,201 0,226 0,250 0,272 0,293 0,313 0,331
24 0,025 0,047 0,081 0,113 0,143 0,171 0,197 0,221 0,244 0,266 0,287 0,306 0,324
22 0,025 0,046 0,079 0,110 0,139 0,167 0,192 0,216 0,239 0,261 0,281 0,300 0,318
20 0,024 0,045 0,077 0,108 0,136 0,163 0,188 0,212 0,234 0,255 0,275 0,294 0,312
Примечание. Приведенные в ным данным следует прибавить 0,03. таблице данные относятся к торфу верхового типа. Для торфа низинного типа к таблич-
4. Плотность фрезерного торфа в штабелях (по В. Л. Шифрину
и С. А. Сидякину), т/м3
Степень разложе- ния, % Высота штабеля, м
4 5 1 6 | 7 1 8
15 0,34 0,37 0,40 0,42 0,43
20 0,38 0,40 0,43 0,45 0,47
25 0,42 0,44 0,47 0,48 0,50
30 0,44 0,47 0,49 0,52 0,53
35 0,48 0,51 0,53 0,55 0,56
40 0,51 0,54 0,56 0,58 0,59
45 0,54 0,57 0,59 0,61 0,62
50 0,58 0,61 0,63 0,64 0,65
5. Плотность экскаваторного торфа в штабелях (по С. А. Сидякину), т/м3
Влажность торфа, % Степень разложения, %
20 1 25 | 30 1 Ж 40 | 45 50 55 | 60
‘ 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10
Низин н ы й торф
60 0,48 0,52 0,55 0,58 0,60 0,62 0,64 0,65 0,63
58 0,46 0,50 0,53 0,56 0,58 0,60 0,62 0,63 0,65
56 0,45 0,49 0,52 0,54 0,57 0,59 0,60 0,62 0,63
54 0,43 0,47 0,50 0,53 0,55 0,57 0,59 0,60 0,62
52 0,41 0,45 0,49 0,51 0,54 0,56 0,57 0,59 0,60
50 0,40 0,44 0,47 0,50 0,52 0,54 0,56 0,58 0,59
48 0,38 0,42 0,46 0,49 0,51 0,53 0,55 0,56 0,58
46 0,37 0,41 0,44 0,47 0,50 0,52 0,54 0,55 0,57
44 0,36 0,40 0,43 0,46 0,48 0,51 0,52 0,54 0,56
42 0,35 0,39 0,42 0,45 0,47 0,49 0,51 0,53 0,55
40 0,34 0,38 0,41 0,44 0,46 0,48 0,50 0,52 0,54
, 38 0,33 0,36 0,40 0,43 0,45 0,47 0,49 0,51 0,53
36 0,32 0,35 0,39 0,42 0,44 0,46 0,48 0,50 0,52
34 0,31 0,34 0,38 0,41 0,43 0,45 0,47 0,49 0,51
32 0,30 0,33 0,37 0,40 0,42 0,44 0,46 0,48 0,50
30 0,29 0,33 0,36 0,39 0,41 0,44 0,46 0,48 0,49
Верховой торф
60 0,45 0,49 0,52 0,55 0,57 0,59 0,60 0,62 0,63
58 0,43 0,47 0,50 0,53 0,55 0,57 0,59 0,60 0,61
56 0,41 0,45 0,48 0,51 0,54 0,55 0,57 0,58 0,59
54 0,39 0,43 0,47 0,49 0,52 0,53 0,55 0,57 0,58
52 0,38 0,42 0,45 0,48 0,50 0,52 0,54 0,56 0,57
382
Окончание
1 1 2 1 з | 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10
50 0,36 0,40 0,43 0,47 0,49 0,50 0,53 0,54 0,55
48 0,35 0,39 0,42 0,45 0,47 0,49 0,51 0,53 0,54
46 0,34 0,37 0,41 0,44 0,46 0,48 0,50 0,51 0,53
44 0,33 0,37 0,40 0,43 0,45 0,47 0,49 0,50 0,52
42 0,32 0,36 0,39 0,41 0,44 0,46 0,48 0,49 0,51
40 0,31 0,34 0,38 0,40 0,43 0,45 0,47 0,48 0,50
38 0,29 0,33 0,37 0,39 0,42 0,44 0,46 0,47 0,49
36 0,28 0,32 0,35 0,38 0,41 0,43 0,45 0,46 0,48
34 0,28 0,31 0,34 0,37 0,40 0,42 0,44 0,45 0,47
32 0,27 0,31 0,34 0,37 0,39 0,41 0,43 0,45 0,46
30 0,26 0,30 0,33 0,36 0,38 0,40 0,42 0,44 0,45
6. Техническая характеристика тракторов
Показатели ДТ-74 ДТ-75 ДТ-75Б ДТ-75М Т-100МБ Т-130БГ Т-40 МТЗ-50
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Класс, т 3 3 3 3 6 10 1,5 1,5 Марка двигателя СМД-14А СМД-14 СМД-14 АМ-41 Д-108Б Д-130 Д-40 Д-50 Число оборотов, об/мин 1700 1700 1700 1750 1070 1070 — 1600 Мощность, л. с. 75 75 75 90 108 140 40 50 , S6 56 56 65 76 90 27 36 я„Й“““'еГ”Д К 195 № 186 175 175 185 195 ЧК«»8 13.8 „ ,9 22.8 ? ,.2 i/lxlJDCly IV1 / 7 Скорости движения, км/ч: 1 4,51 5,08 5,15 5,3 2,36 3,16—3,77 6,13 1,55 2 5,32 5,66 5,74 5,91 3,78 4,38—5,22 7,31 2,63 3 6,53 6,30 6,39 6,58 4,51 6,37—7,6 8,61 5,25 4 8,01 7 7,1 7,31 6,45 8,79—10,45 10,06 6,45 5 9,46 7,8 7,9 8,16 10,15 — 18,63 7,68 6 11Д 8,67 8,79 9,05 — — 26,68 9 7 — 10,7 10,85 11,18 — — 1,62 11 8 — 4,06 _ _ _ 10,65 — 13 9 — 4,53 — — — — _ 24 Скорости движения с ходоуменыпителем, км/ч: 1 2,53 — 0,32—0,44 4,24 — — — — 2 2,99 — 0,68—0,94 4,73 — — — —
Продолжение
> 1 2 1 3 1 4 । 5 1 6 1 7 1 8 1 9
3 3,66 1,57—2,18 5,26 — — —- —
4 — — 3,34—4,61 5,85 — — —— —
5 — — — 6,5 — — — —
Задание скорости, км/ч; 1 5,65 4,35 4,41 4,54 2,79 3,05 5,25 3,3
2 — 3,48 — — 4,46 4,22 — 5,6
3 — — 5,34 6,15 — —
4 — — — — 7,61 8,5 — —
Тяговые усилия на пе- редачах, кг: 1 3000 9500 9000 1500
2 — 2600 — 6000 7500 — 1500
3 — 2300 — 5000 6000 — 1500
4 — 2020 — 3200 5000 — 1250
5 — 1680 — 2000 4000 — 1000
6 — 1080 — — 3000 — 800
7 — 3680 — — 2500 — 650
8 — 3250 — — — 2000 — 525
Шаг звена гусеницы, мм 170 170 184 170 203 203 —
Ширина гусениц, мм 390 390 670 390 970 920 — —
Колея, мм 1435 1330 1570 1330 2280 2282 1,2—1,8 1,2—1,8
Дорожный просвет, мм 280 326 326 326 391 385 500—650 650
Частота вращения ВОМ, об/мин — 536 — 552 — — — 530
w Масса, т 5,38 5,9 7,16 6,3 13,27 16,9 2,37 2,65
О О lO О lO lO
О LQ - [S. GO О
04 СГ> 00 СГ> Tf
CO — 04
CO co
— 04
00
Ю О Tf If)
Г- Tb О TjH
Ю O- CO 04
. 04
I
lO io lO oo
04 Tf 00
04 00 CO 04
04
К
ОТ
В
в
от
S
S
о
от
S
§
386
7. Шкала Бофорта
Обозначение Баллы Скорость вет- ра, м/с Характеристика
Полный штиль 0 0—0,5 Дым поднимается вертикально. Листья на деревьях неподвижны
Очень легкий (тихий) ветер 1 0,6—1,7 Ощущается как легкое дунове- ние, дым поднимается не совсем вертикально. Листья неподвижны
Легкий ветер 2 1,8—3,3 Слегка колеблет вымпел и вре- менами листья на деревьях
Слабый ветер 3 3,4—5,2 Колеблет флаги и небольшие по- крытые листьями ветки деревьев, рябит поверхность стоячих вод
Умеренный ве- тер 4 5,3—7,4 Вытягивает вымпел, колеблет ветки деревьев без листвы
Свежий ветер 5 7,5—9,8 Вытягивает большие флаги, ко- леблет большие голые ветки де- ревьев, образует волны на поверх- ности стоячих вод, свистит в ушах
Сильный ветер 6 9,9—12,4 Колеблет большие сучья, сви- стит около домов и других непод- вижных предметов. На гребнях волн в стоячих водах образуются отдельные барашки
Крепкий ветер 7 12,5—15,2 Колеблет стволы небольших де - ревьев и ветви без листьев. На гребнях волн в стоячих во- дах образуются многочисленные барашки
Очень крепкий ветер 8 15,3—18,2 Колеблет большие деревья, ло- мает ветви и сучья, заметно задер- живает движение против ветра
Шторм 9 18,3—21,5 Ломает большие голые сучья де- ревьев, сдвигает с места легкие предметы, повреждает крыши
Сильный шторм 10 21,6—25,1 Вырывает с корнем деревья
Жестокий шторм 11 25,2—29 Производит большие разрушения
Ураганный ветер 12 Более 29 Производит опустошения
387
8. Рязряды рабочих на добыче торфа, подготовке и ремонте полей
Профессия Разряд
1. На добыче фрезерного торфа
Машинисты:
фрезеров с шириной захвата до 6 м 4
фрезеров с шириной захвата более 6 м 5
ворошилок 4
валкователей с шириной захвата рабо-
чего аппарата до 4 м 4
валкователей с шириной захвата рабоче-
го аппарата более 4м 5
уборочных машин (УМПФ, БПФ, ФПУ) &
штабелировочных машин 5
2. На добыче кускового торфа
Машинисты:
экскаваторов с общей емкостью ковшей
до 1,5 м3 5
экскаваторов с общей емкостью ковшей
более 1,5 м3 6
стилочных машин с кузовом до 9 м3 4
стилочных машин с кузовом более 9 м3 5
машин по сушке УМС-3 4
уборочных машин 5
машин послойно-щелевой добычи 5
3. На приготовлении ТМАУ и подстилки
Машинисты:
на рассеве минеральных компонентов
на введении аммиачной воды 5
пресса &
4. На подготовке и ремонте полей
Машинисты болотно-подготовительных машин при управле-
ции прицепным и навесным оборудованием к трактору мощ-
н остью:
до 80 л. с.
80 л. с. и более
Торфорабочие на добыче торфа, подготовке и ремонте
полей:
сжигание порубочных остатков, доставка горючего, об-
садка карьеров, паспортизация залежи, очистка железно-
дорожных переездов, штабелей и путей от снега, инвен-
таризация торфа, уборка пней, охрана 1
учет торфа с отбором проб, устройство и ремонт мостов,
вспомогательные работы по обслуживанию машин на всех
работах, рытье каналов 2
сводка леса с одновременной корчевкой, разделка древе-
сины и укладка в штабели, перегонка машин, сушка
и штабелировка кускового торфа, разгрузка сырья на
заводах брикетных и изоплит, подбор торфа за убороч-
ными машинами 3
388
9. Тарифные ставки рабочих торфяных предприятий
Распределение
1. Механизаторов на добыче торфа, подготовке и
ремонте полей (дневные руб. — коп.)
Разряды 12 3 4 5 6
I группа областей
Повременщики Сдельщики 2—99 3—36 3—78 4—26 3—23 3—64 4—09 4—60 4—78 5—18 5—38 5—82
II группа областей
Повременщики Сдельщики 3—36 3—64 3—78 4—09 4—26 4—60 4—78 5—18 5—38 5-82 6—06 6-55
III группа областей
Повременщики 3—64 4—09 4—60 5—18 5—82 6-55
Сдельщики 3—93 4—43 4—98 5—60 6—30 7—08
2. Торфорабочих основного производства и
на брикетировании торфа
Разряды 1 2 3 4 5 6
Часовые, коп. 47,5 51,6 56,1 62 69,9 81,3
Дневные, руб. — коп. 3—32 3—61 3—93 4—34 4—89 5,69
3. Рабочих ремонтно-механиче С К И X цехов
(часовые, коп.)
Разряды 1 2 3 4 5 6
Нормальные условия труда
Повременщики Сдельщики 41,8 44,7 45,5 48,7 50,3 53,9 55,7 59,6 62,7 67 71,7 76,7
Тяжелые условия труда и горячие цехи
Повременщики 47,1 51,2 56,6 62,7 70,5 80,7
Сдельщики 50,3 54,8 60,6 67 75,4 86,3
Особо тяжелые и особо вредные условия
Повременщики 52,1 56,6 62,7 69,3 78 89,3
Сдельщики 55,7 60,6 67 74,2 83,5 95,5
389
областей, краев и республик по группам для оплаты труда рабочих-механиза-
торов (машинистов торфяных машин, трактористов, занятых на добыче торфа
и болотно-подготовительных работах) предприятий торфяной промышленности
(согласно Постановлению ГК СМ СССР по вопросам труда и заработной
платы и секретариата ВЦСПС № 465/29 от 28 ноября 1969 г.).
III группа областей
Ленинградская, Московская, Свердловская, Тюменская, Челябинская, Ар-
хангельская, Омская, Томская, Новосибирская, Мурманская
II группа областей
Брянская, Белгородская, Владимирская, Вологодская, Воронежская, Горь-
ковская, Ивановская, Калининская, Калининградская, Куйбышевская, Калужская,
Кировская, Костромская, Курская, Липецкая, Новгородская, Орловская, Пермс-
кая, Псковская, Пензенская, Рязанская, Саратовская, Смоленская, Тамбовская,
Тульская, Ульяновская, Ярославская
Башкирская АССР, Марийская АССР, Мордовская АССР, Татарская АССР,
Удмуртская АССР, Чувашская АССР; Винницкая, Волынская, Ивано-Фран-
ковская, Львовская, Ровенская, Тернопольская, Черкасская области; Полесские
районы Житомирской, Киевской, Сумской, Хмельницкой и Черниговской обла-
стей УССР
Белорусская ССР, Латвийская ССР, Литовская ССР, Эстонская ССР
I группа областей
Не перечисленные выше области, края и республики
10. ГОСТы торфяной промышленности
1804—76 13672—68 12101—66 12102—66 17207—71 , 7301—54 9172—71 8876—58 9963—71 10039—62 4861—74 17644—72 Торф топливный для пылевого и слоевого сжигания Торф фрезерный для производства брикетов Торф для приготовления компостов Торф фрезерный для подстилки Торф для производства химических продуктов Торф для газогенераторов Торф топливный кусковой для коммунально-бытовых нужд Торф. Правила приемки по качеству Брикеты торфяные для коммунально-бытовых нужд Полубрикеты торфяные и сырье для них Плиты торфяные теплоизоляционные Торф. Методы отбора проб из залежи и обработки их для лабо- раторных испытаний
19723—74 10650—72 147—74 5396—66 Торф. Метод определения содержания влаги в залежи Торф. Метод определения степени разложения Торф и брикеты. Метод определения удельной теплоты сгорания Торф топливный. Методы отбора и разделки проб для лаборатор- ных испытаний
11303—65 11304—75 Торф. Метод приготовления аналитических проб Торф. Метод приготовления сборных проб
390
1305—65 Торф. Метод определения содержания влаги
11306—65 Торф. Метод определения зольности
7302—73 Торф. Методы ускоренного определения содержания влаги и золь-
ности
11130—75 Торф. Методы определения содержания мелочи и засоренности
18131—72 Брикеты и полубрикеты торфяные. Метод отбора проб
18132—72 Брикеты и полубрикеты торфяные. Метод определения механи-
ческой прочности.
21123—75 Торф. Геология, поиск и разведка торфяных месторождений.
Термины и определения.
11. Наименования, марки и заводские индексы торфяных машин
Наименование машины
Марка
Заводской
индекс
Болотно-подготовительные машины МТП
Экскаватор торфяной ТЭ-ЗМ МТП-36
Экскаватор торфяной универсальный ЭГ-1 МТП-71
Дисковая канавная машина МК-1.8П МТП-32
Машина предварительного осушения КПО —
Машина для прочистки картовых каналов РК-1 —
Машина для прочистки трубчатых переездов ПТМ-1 МТП-34
Машина сводки леса ЭТУ-0,75 —
Машина для сводки мелколесья на КПТ-1 ЛП-2 МТП-43
Машина для сводки леса на ЭГ-1 — МТП-13
Корчеватель-собиратель прицепной КСП-1 МТП-26
Корчеватель роторный РКШ-4 —
Машина по подбору и погрузке пней МПП-1 МТП-29
Погрузчик тракторный КТГ-2 МТТ-12
Кран погрузочный торфяной КПТ-1 МТТ-11
То же кпт МТТ-16
Гусеничный самосвальный прицеп ГПС-2МП МТП-24
Профилировщик шнековый ТПШ-2 МТП-52
Машина по уборке мелких пней СП-6,7 МТП-22
Машина глубокого фрезерования МПГ-1,7 МТП-41
Машина глубокого фрезерования с сепарацией пней МПГ-2,24 МТП-42
Машина по корчевке, очистке и погрузке пней (прицепная) — МТП-81
Машины по добыче фрезерного торфа МТФ
Фрезер БФ-9,5А МТФ-17
То же БФ-9,5 МТФ-14
» БФ-6,5 МТФ-13
» БФ-4,8 МТФ-12
» БФ-4,0 МТФ-11
Ворошилка ВФ-9,5 МТФ-21
То же ВФ-19 МТФ-22
391
Валкователь ВУФ-2 МТФ-31
Валкователь широкозахватный (19 м) ВШ-19 МТФ-ЗЗА
Валкователь скреперный с фрезером БФ-4, 8-СВ —
Валкователь роторный с фрезером ВПР-БФ МТФ-37
Уборочная УМПФ-7 МТФ-41
То же (17 м3) УМПФ-7М МТФ-43А
» УМПФ-8А МТФ-43
Перевалочная ФПУ-2 МТФ-62
Перевалочная с гидроприводом ФПУ-2Г МТФ-63
Пневмокомбайн БПФ-ЗМ —
То же БПФ-4,8 МТФ-55
Штабелировочная ОФ-8 МТФ-71
То же ОФ-9 МТФ-72
Штабелер ШФ-1 МТФ-73
Машины для добычи подстилки МТФ
Фрезер гусеничного типа ФПГ-1 МТФ-15
Пневмоуборочная ППФ-3 МТФ-53
То же ППФ-5 —
Пресс для кипования подстилки ПКП-2 МТФ-54
Машины по добыче кускового торфа МТК
Экскаватор многоковшовый бункерный УТЭП-ЗД МТК-11
То же УТЭП-ЗДМ МТК-14
Дисковая по добыче торфа ДПК-5 МТК-12
Стилочная СМД-4 МТК-13
По сушке торфа УМС-ЗА МТК-21
Уборочная мелкого куска УПК-3 МТК-32
Уборочная УКБ-4Д —
Кузов самоходный СКС-2Д —
ЛИТЕРАТУРА
1. Альбом оборудования. Пылеотделители и фильтры. М., Сантехпроект,
2. Антонов В. Я. Основы технологии полевой сушки торфа. М., «Недра»,
1966.
3. Апт Л. С., Приходько А. А. Обзор производства торфяных теплоизоля-
ционных плит и пути его развития. Л., ВНИИТП, 1970.
4. Булынко М. Г., Иванов В. Н., Сарматов М. И. Брикетирование торфа.
М., Госэнергоиздат, 1962.
5. Булынко М. Г., Петровский Е. Е. Технология торфобрикетного производ-
ства. М., «Недра», 1968.
6. Варенцов В. С., Лазарев А. В. Технология производства фрезерного тор-
фа. М., Госэнергоиздат, 1962.
7. Варенцов В. С., Лазарев А. В. Технология производства фрезерного
торфа. М., «Недра», 1970.
8. Васильев В. И., Ефимов П. Н., Даен В. И. Экономическая эффективность
брикетирования предварительно уплотненной торфяной сушенки.— «Торфяная
промышленность», 1968, № 3.
9. Вебер Р. Я. Брикетирование торфа. М., Госэнергоиздат, 1957.
10. Временная инструкция по хранению фрезерного торфа. М., Госэнерго-
издат, 1954.
11. Газификации фрезерного торфа. М., Госэнергоиздат, 1959.
12. Горенштейн А, Б., Давыдов Л. Р. Пневматическая машина с рецирку-
ляцией воздуха. М., Госэнергоиздат. Труды ВНИИТП, вып. XXVIII, 1968.
13. Давыдов П. Г. Машина ДСС-2А для полевого производства ТМАУ.—
«Торфяная промышленность», 1971, № 2.
14. Единые нормы выработки на добычу, сушку и уборку фрезерного тор-
фа. М„ НИИТруда, 1973.
15. Единые нормы выработки на работы по подготовке торфяных место-
рождений к эксплуатации. М., НИИТруда, 1973.
16. Еношевскнй Б. А. Охрана труда и противопожарная защита в торфя-
ной промышленности. Минск, «Вышэйшая школа», 1975.
17. Ивашечкин Н. В. Торфяная промышленность РСФСР.— «Торфяная про-
мышленность», 1972, № 12.
18. Инструкция по инвентаризации фрезерного торфа. М., Госэнергоиздат,
1956.
19. Инструкция по паспортизации торфяной залежи. М., МТП РСФСР, 1973.
20. Инструкции по разведке торфяных месторождений. М., МГ РСФСР, 1973.
21. Инструкция по текущему (предварительному) учету фрезерного торфа.
М., Госэнергоиздат, 1955.
22. Инструкция по текущему (предварительному) учету экскаваторного
торфа. М., Госэнергоиздат, 1959.
23. Ковалевский А. А., Чнгальчнк Л. Е. Реконструкция торфобрикетного
завода «Усяж».— «Торфяная промышленность», 1976, № 10.
24. Колотушкнн В. И. Справочная книжка торфяника. М., «Недра», 1973.
25. Костюк Н. С. Физика торфа. Минск, «Вышэйшая школа», 1967.
26. Кот И. А. Глубинно-щелевой способ добычи торфа. Минск, «Наука и
техника», 1974.
27. Кудимов Л. П., Кусков Ю. Д., Сафонов К. Е. Технология и механизация
подготовки торфяных месторождений к разработке. М., «Недра», 1974.
28. Ладутько В. Ф. О технологических схемах добычи торфяного сырья для
производства изоляционных плит по мокрому способу. Труды ВНИИТП, вып.
XIX. М., Госэнергоиздат, 1962.
29. Ладутько В. Ф. Технология производства термоизоляционных материа-
лов из торфа. М., «Недра», 1968.
30. Лазарев А. В., Покаместов В. В. Технология и механизация ремонта
торфяных эксплуатационных площадей. М., «Недра», 1970.
393
31. Лазарев А. В., Закон Ю. X., Лыкнн Б. Г. Новая техника и технология
производства торфяных брикетов.— «Торфяная промышленность», 1974, № 11.
32. Мандельбаум А. И., Крестнна И. В. Промышленное производство тор-
фяной продукции для сельского хозяйства. М., ЦБ НТИИП, МТП РСФСР, 1974.
33. Наумович В. М. Сушка торфа и сушильные установки брикетных заво-
дов. М., «Недра», 1971.
34. Наумович В. М. Теоретические основы процесса брикетирования торфа.
Минск, АН БССР, 1960.
35. Научно-исследовательские работы ВНИИТП. Вып. 28. М., «Энергия»,
1968.
36. Никифоров В. А. Подготовка торфяных месторождений для добычи
торфа. Минск, Госиздат БССР, 1963.
37. Никифоров В. А. Разработка торфяных месторождений и механическая
переработка торфа. Минск, «Вышэйшая школа», 1968.
38. Никифоров В. А. Руководство по добыче торфа. Минск, Госиздат БССР,
1960.
39. Новая техника на добыче фрезерного торфа. М., «Недра», 1971.
40. Нормы технологического проектирования предприятий по добыче торфа.
М., Росторф, 1976.
41. Опмаи Я. С. Эксплуатация топочных устройств технологических и ко-
тельных установок торфобрикетных заводов БССР. Минск, БНИИНТИ, 1972.
42. Основные технические направления в проектировании и нормы техноло-
гического проектирования торфяных предприятий. М., Госэнергоиздат, 1954.
43. Панкратов Н. С., Шиманский В. С. Использование верховых торфов в
качестве технологического сырья. Сборник ИТ АН БССР. Минск, «Наука и тех-
ника», 1971.
44. Паплаускас Л. И., Лннкявнчус И. И., Райжнс В. К- Экспериментальный
торфогидролизный цех торфопредприятия Эжерелис.— «Торфяная промышлен-
ность», 1971, № 5.
45. Правила технической эксплуатации предприятий торфяной промышлен-
ности. М., «Недра», ч. I, 1965; ч. II, 1968.
46. Правила техники безопасности на предприятиях торфяной промышлен-
ности. М., «Недра», 1965.
47. Превращения торфа и его компонентов в процессе саморазогревания при
хранении. ИТ АН БССР. Минск, «Наука и техника», 1972.
48. Противопожарные нормы и правила проектирования, строительства и
эксплуатации торфопредприятий. М., Госэнергоиздат, 1959.
49. Прохоров Н. И. Искусственное обезвоживание торфа. Л., Лениздат,
1944.
50. Раковский В. Е. Общая химическая технология торфа. М., Госэнерго-
издат, 1949.
51. Расширение действующих и проектирование новых крупных торфобри-
кетных заводов в БССР. Минск, БНИИНТИ, 1972.
, 52. Солопов С. Г., Горцакаляи Л. О., Самсонов Л. Н. Торфяные машины и
комплексы. М., «Недра», 1973.
53. Сопни П. Ф., Иванов В. М., Неронов В. Н. Непрерывный гидролиз влаж-
ного торфа разбавленной серной кислотой.— «Торфяная промышленность», 1974,
№ 5.
54. Справочник по торфу. М., «Госэнергоиздат», 1954.
55. Старостов В. А. Организация работ по НОТ на предприятиях МТП
БССР. Минск, БНИИНТИ, 1970.
56. Техинко-экономнческне показатели предприятий торфяной промышлен-
ности. М„ МТП РСФСР, 1972.
57. Тимофеев А. В. О повышении концентрации торфа в штабелях.— «Тор-
фяная промышленность», 1975, № 2.
58. Типовой брикетный завод.— «Торфяная промышленность», 1971, № 7.
59. Тншковнч А. В. Теория и практика аммонизации торфа. Минск, «Наука
и техника», 1972.
60. Усовершенствование технологических процессов в торфяной промыш-
ленности БССР. Минск, БНИИНТИ, 1968.
394
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
РАЗДЕЛ I. ПОДГОТОВКА ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
ДЛЯ ДОБЫЧИ ТОРФА
Глава 1. Естественное состояние торфяных месторождений н схемы
подготовки их для добычи торфа 5
1.1. Естественное состояние торфяных месторождений 5
1.2. Требования к подготовке торфяных месторождений 6
Глава 2. Осушение торфяных месторождений и земляные работы 7
2.1. Задачи и схемы осушения 7
2.2. Мосты и переезды через каналы 13
2.3. Машины для земляных работ 15
Глава 3. Подготовка поверхности торфяных полей 20
3.1. Задачи подготовки, типы поверхности 20
3.2. Схемы подготовки поверхности полей 20
3.3. Удаление древесной растительности 22
3.4. Удаление пней 30
3.5. Обработка поверхности полей 42
3.6. Подготовка верховых залежей с обогащением верхнего слоя 46
РАЗДЕЛ 11. ФРЕЗЕРНЫЙ СПОСОБ ДОБЫЧИ ТОРФА
Глава 4. Общая характеристика фрезерного способа добычи торфа 51
4.1. История развития фрезерного способа добычи торфа 51
4.2. Преимущества и недостатки фрезерного способа добычи торфа 52
4.3. Характеристика фрезерного торфа 52
Глава 5. Технологический процесс добычи фрезерного торфа 56
5.1. Стадии технологического процесса 56
5.2. Технологические схемы добычи фрезерного торфа 56
395
Глава 6. Фрезерование торфяной залежн 62
6.1. Фрезеры 62
6.2. Показатели фрезерования 65
6.3. Повышение насыпной плотности фрезерного торфа 68
6.4. Расчет глубины фрезерования 72
6.5. Расчет циклового и сезонного сборов торфа с гектара 75
Глава 7. Сушка фрезерного торфа 79
7.1. Метеорологические станции торфопредприятий 79
7.2. Показатели сушки торфа 82
7.3. Природные факторы сушки торфа 83
7.4. Технологические факторы сушки торфа 89
Глава 8. Ворошение фрезерного торфа 98
Глава 9. Валкованне фрезерного торфа 101
9.1. Валкователи фрезерного торфа 101
9.2. Расчет ширины захвата валкователя 110
Глава 10. Уборка фрезерного торфа 111
10.1. Уборка торфа бункерными машинами УМПФ 111
10.2. Уборка торфа перевалочными машинами ФПУ-2 114
10.3. Уборка торфа пневматическими комбайнами БПФ 117
10.4. Теоретические основы пневмоуборки 121
Глава 11. Штабелировка фрезерного торфа 125
11.1. Форма штабелей 125
11.2. Расчет размеров поперечного сечения штабеля 127
11.3. Увеличение размеров штабелей 128
Глава 12. Ремонт и рекультивация полей 130
12.1. Износ торфяных полей 130
12.2. Операции и схемы ремонта полей 130
‘ 12.3. Рекультивация полей 140
’Глава 13. Организация работ при фрезерном способе добычи торфа 141
13.1. Расчет запасов торфяной залежи 141
13.2. Расчет использования площади полей 144
13.3. Расчет проектной мощности предприятия 146
13.4. Расчет производительности машин 147
tl3.5. Расчет необходимого тор фо добывающего оборудования 151
13.6. Цикловые графики добычи торфа 153
13.7. Расчет толщины сработки залежи за сезон 157
43.8. Расчет производственного персонала 158
13.9. Расчет потребностей в горючем, смазочных и обтирочных
материалах 159
13.10. Паспортизация торфяной залежи 160
13.11. Научная организация труда на торфяных предприятиях 162
396
Глава 14. Учет фрезерного торфа 164
14.1. Виды учета 164
14.2. Текущий учет фрезерного торфа при уборке бункерными ма-
шинами 164
14.3. Автоматизация текущего учета фрезерного торфа 165
14.4. Текущий учет фрезерного торфа при уборке перевалочными
машинами 167
14,5. Контрольный учет фрезерного торфа 168
14.6. Инвентаризация фрезерного торфа 168
14.7. Фотограмметрический метод инвентаризации 171
14.8. Механизированный отбор проб торфа из штабелей 173
Глава 15. Хранение фрезерного торфа 174
15.1. Потери при хранении 174
15.2. Саморазогревание и самовозгорание фрезерного торфа 174
15.3. Факторы, влияющие на саморазогревание торфа 177
15.4. Классификация торфяных залежей по склонности к самовоз-
горанию 178
Глава 16. Техннко-экономнческне показатели фрезерного способа добы-
чи торфа 182
Глава 17. Перспективы развития фрезерного способа добычи торфа 185
РАЗДЕЛ III. ДОБЫЧА КУСКОВОГО ТОРФА
Глава 18. Технология добычи экскаваторного торфа 186
18.1. Схема добычи 186
18.2. Торфодобывающие экскаваторы 189
18.3. Стилка экскаваторного торфа 193
18.4. Сушка экскаваторного торфа 194
18.5. Уборка экскаваторного торфа 197
Глава 19. Организация работ прн экскаваторном способе добычи торфа 199
19.1. Расчет производительности машин 199
19.2. Расчет проектной мощности предприятия 204
19.3. Расстановка экскаваторов 206
19.4. Паспортизация залежи на участках добычи экскаваторного
торфа 207
19.5. Учет экскаваторного торфа 207
Глава 20. Технология добычи мелкокускового торфа 211
20.1. Схема добычи 211
20.2. Машины для добычи мелкокускового торфа 213
20.3. Сушка мелкокускового торфа 217
20.4. Уборка мелкокускового торфа 218
20.5. Организация работ при добыче мелкокускового торфа 220
20.6. Технико-экономические показатели добычи кускового торфа 223
397
РАЗДЕЛ IV. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Глава 21. Агротехнические свойства торфа 224
21.1. Торф как удобрение 224
21.2. Гуминовые вещества торфа 226
Глава 22. Использование торфяных месторождений под сельскохозяй-
ственные угодья 227
Глава 23. Использование торфа на удобрение 227
23.1. Торфяной навоз и торфяные компосты 227
23.2. Торфоминерально-аммиачные удобрения 229
23.3. Торфогуминовые удобрения 238
23.4. Высококонцентрированные удобрения на торфяной основе 240
23.5. Применение и эффективность ТМАУ 242
23.6. Производство торфяного парникового грунта 242
23.7. Производство торфяных горшочков 245
Глава 24. Использование торфа на подстилку 247
24.1. Свойства подстилки 247
24.2. Добыча торфяной подстилки 248
24.3. Заводской способ производства подстилки 257
24.4. Применение торфяной подстилки 258
24.5. Прессованный верховой торф 259
Глава 25. Прочие виды использовании торфа 259
РАЗДЕЛ V. механическая переработка торфа
Глава 26. Брикетирование торфа 261
26.1. Торфобрикетное производство 261
26.2. Теория брикетирования 262
26.3. Технические условия на сырье и торфяные брикеты 263
26.4. Процесс брикетирования торфа 264
26.5. Типы брикетных заводов 265
26.6. Бункерное отделение 266
26.7. Подготовительное отделение 268
Глава 27. Искусственная сушка торфа 273
27.1. Показатели сушки 273
27.2. Паровые трубчатые сушилки 274
27.3. Парогазовая барабанная сушилка 277
27.4. Пневмопароводяные сушилки Пеко 281
27.5. Пневмогазовые сушилки 290
27.6. Сепарация торфа из газового потока 297
27.7. Вентиляторы сушильных установок 302
Глава 28. Техника безопасности н охрана труда на торфобрикетных
заводах 304
Глава 29. Прессование торфа 306
Глава 30. Технология брикетирования 314
30.1. Качество сырья 314
30.2. Качество сушенки 316
398
30.3. Режим прессования 318
30.4. Предварительное уплотнение сушенки 321
30.5. Расчет производительности брикетного пресса 323
30.6. Охладительные лотки 324
30.7. Хранение брикетов 327
Глава 31. Технологические схемы брикетных заводов 327
Глава 32. Текущий учет выработки брикетов 334
Глава 33. Технико-экономические показатели работы брикетных заводов 335
Глава 34. Производство полубрнкетов 337
Глава 35. Топки брикетных заводов 341
Глава 36. Производство торфяных теплоизоляционных плит 347
36.1. Свойства теплоизоляционных материалов 347
36.2. Торфяные теплоизоляционные плиты 348
36.3. Заготовка сырья для изоляционных плит 349
36.4. Технология производства изоляционных плит 351
36.5. Выработка изоляционных плит повышенного качества 358
36.6. Схемы заводов изоляционных плит 358
РАЗДЕЛ VI. ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТОРФА
Глава 37. Состав торфа 362
Глава 38. Способы химической переработки торфа 364
РАЗДЕЛ VII. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ТОРФЯНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Глава 39. Организации работ по технике безопасности 367
39.1. Общие положения 367
• 39.2. Основные правила по технике безопасности на торфяных
предприятиях 368
39.3. Правила безопасности на добыче торфа и болотно-подгото-
вительных работах 368
39.4. Основы противопожарной охраны 370
Глава 40. Охрана природы на торфопредпрнятнях 372
РАЗДЕЛ VIII. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ТОРФЯНЫХ предприятий
Глава 41. Организация проектирования 374
41.1. Проектные организации 374
41.2. Технический проект торфяного предприятия 375
41.3. Рабочие чертежи 377
41.4. Технорабочий проект 377
41.5. Согласование и утверждение проектов 378
Приложения 379
Ли.тература 393
399