Горючие полимерные фракции со средней или высокой теплотворной способностью — один из видов заменителей топлива. Предприятие Westarp занимается именно получением такого вида вторички из отходов различного типа. Недавно специалисты Westarp обратились в компанию Vecoplan для проектирования и поставки высокопроизводительной линии, обеспечивающей высокое качество выходного материала. Проект предполагал установку мощных первичных и вторичных измельчителей, а также многоступенчатую сепарацию нежелательных включений.
 |
На своей производственной площадке в немецком городе Ашаффенбург компания Helmut Westarp из поставляемой ей различной продукции, в том числе крупногабаритных корпусов и упаковок, а также несортированных промышленных отходов, производит топливозаменители (EBS — Ethanol Boosting Systems) различного качества. В итоге фирма по ликвидации отходов снабжает мусоросжигательные заводы, преимущественно цементные, фракциями со средней теплотворной способностью для термической переработки или материалами с высокой степенью теплотворности, заменяющими ископаемые виды топлива для установок пиролиза.
Среднее по масштабам семейное предприятие по утилизации отходов было основано в 1967 году. Уже в первые годы работы компания сделала ставку на переработку макулатуры. Сегодня Westarp обеспечивает различными фракциями вторичных материалов почти 5 тыс. клиентов из разных отраслей по всему региону Рейн-Майн в Германии. Однако в какой-то момент стало понятно, что существующая на заводе линия по переработке уже не могла обеспечить требуемую производительность. К тому же не удавалось гибко и надежно перестраивать ее на получение топливных фракций различного качества.
Универсальный поставщик
Чтобы избежать задействования промежуточных поставщиков и сократить административные затраты, фирма Westarp приняла решение приобрести новую комплексную линию переработки у одной компании и получить услуги на всех этапах: от проектирования до монтажа и ввода в эксплуатацию. Предприятие по утилизации отходов обратилось с заказом к Vecoplan.
Данная компания из немецкого города Бад-Мариенберг занимается разработкой и изготовлением установок для производства альтернативного топлива путем переработки пластиков, бумаги, бытовых и промышленных отходов. При этом по всему миру на Vecoplan работает около 500 сотрудников. В спектр задач фирмы входят такие услуги, как консультирование и поиск оптимального решения, детальное планирование, комплексный менеджмент проекта, а также монтаж, ввод в эксплуатацию и полное сервисное обслуживание. Клиенты получают все из одних рук.
«Наша задача состоит в поставке комплексных установок, позволяющих получать готовые к использованию, рентабельные, энергоэффективные и качественные топливозаменители, — говорит Тим Хамер, директор по сбыту Vecoplan. — Компании Westarp нужно было обеспечить оперативную модернизацию и надежное производство топлива разного качества. Для этого требовалось внедрение нового оборудования в имеющуюся технологическую линию». Благодаря тесному взаимодействию с клиентом у машиностроителя появилась возможность разработки современной линии для эффективного производства различных видов рециклята как топливной фракции.
Vecoplan осуществил поставку компании Westarp двух высокопроизводительных шредеров для предварительного дробления и одной установки с универсальными возможностями настройки для выполнения разнообразных задач по сортировке и измельчению. В обеспечение качества процессов свой вклад вносят системы сепарации вкраплений железа и цветных металлов, несколько детекторов, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне, а также две системы воздушной сепарации. Помимо этого Vecoplan поставил все транспортирующее оборудование, состоящее из лотковых ленточных транспортеров, маятниковых распределителей, цепочно-скребковых конвейеров и двойного шнекового транспортера.
Инженерам Vecoplan пришлось учесть имеющиеся особенности помещения, чтобы обеспечить надежный монтаж нового оборудования в существующем цехе и стыковку линии с системами сортировки. Для линии исходной конфигурации оказалось недостаточно свободного места, поэтому для разработки оптимальной концепции монтажа Vecoplan задействовал 3D-технологию измерения и планирования. «Также во время реализации проекта важным условием была возможность прерывания работы линии для модификации и переоборудования лишь на короткое время во избежание длительных простоев», — говорит Тим Хамер.
Измельчение и отделение фракций
Большая часть материалов доставляется на площадку Westarp собственной транспортной службой предприятия либо поступает от других компаний. Насыпная плотность коммерческих отходов составляет 200-250 кг/м3, а производственных — 120-180 кг/м3.
Работники сортируют материал с помощью грейферных экскаваторов и колесных погрузчиков, а затем подают его в установку для предварительного измельчения: двухвальная установка серии VVZ 2500 марки Vecoplan дробит отходы до фракций размером менее 200 мм. При этом машина непрерывно подает материал на прикрепленный конвейер, лента которого проходит через магнит над лентой другого транспортера, удаляющего из массы частицы железа. В завершение трехфракционный воздушный сепаратор предварительно сортирует материал на тяжелые, средние и легкие фракции. Далее в зависимости от настройки воздушного сепаратора легкие фракции можно разделять на частицы с разной теплотворной способностью. «В зависимости от потребности рынка оператор может настроить сепаратор на получение фракций со средней и высокой теплотворной способностью или на комбинированный режим», — поясняет Хамер.
Расположенный далее подвесной магнитный сепаратор удаляет из тяжелой фракции железо. Затем тяжелая фракция поступает на детекцию для отделения цветных металлов. Здесь посредством применения метода вихревых токов отделяются цветные металлы, которые собираются в отдельный контейнер.
Выделенная воздушным сепаратором средняя фракция таким же образом освобождается от железа и направляется в сито с ячейками размером 200 мм. Более крупный материал собирается в бункер и при необходимости подается обратно для предварительного измельчения. Дополнительно в этот же бункер поступают и остатки из сортировочной установки.Фракции размером меньше 200 мм попадают в расположенный ниже бункер. Westarp поставляет этот топливозаменительсо средней теплотворной способностью клиентам, которые используют данный тип EBS для термической утилизации. Легкая фракция после воздушного сепаратора также проходит под подвесным магнитным детектором. После этого она поступает на этап вторичного измельчения. Равномерное распределение между двумя установками дробления осуществляется с помощью маятникового распределителя. Для этого компания Vecoplan установила две машины серии VEZ 2500 TT, разработанные предприятием специально для переработки EBS. Эта серия с мощным режущим механизмом рассчитана на максимальную производительность. Кроме того, данные установки обладают очень высокой технической готовностью. Они оснащены запатентованным W-образным ротором, обеспечивающим максимальную мощность резки. 288 изогнутых ножей расположены в восемь рядов. Каждый нож может использоваться многократно. Пользователь получает выгоду от возможности однородного распределения фракций, длительного срока службы и низких эксплуатационных затрат при оптимальной доступности технического обслуживания. Концептуальный привод HiTorc включает два синхронных высокомоментных двигателя с частотным регулированием мощностью по 247 кВт каждый и большим крутящим моментом, а также преобразователи частоты мощностью 315 кВт каждый. Это позволяет экономить на 20-30% больше энергии по сравнению с обычными приводами, используемыми в процессе вторичного измельчения. HiTorc почти не требует технического обслуживания, практически бесшумный и обеспечивает надежный пуск даже при заполненной материалом машине.
Если один вторичный измельчитель находится на техническом обслуживании, то компания Westarp может обслуживать линию за счет только одной установки. Машины измельчают легкую фракцию до частиц размером менее 30 мм с производительностью порядка 15 т/ч. Магнит барабанного типа извлекает оставшееся железо из размельчаемого материала. Вся линия работает по пять дней в неделю в две смены по восемь часов каждая. При этом Westarp получает топливозаменитель с высокой степенью теплотворности, который собирается, грузится и транспортируется конечным потребителям. Таково было положение дел на заводе в 2018 году.
Совершенствование ради большей гибкости
«В конце 2020 года компания Westarp поручила нам реализацию проекта по усовершенствованию установки, — рассказывает Тим Хамер. — Нашей задачей являлось обеспечение еще большей гибкости, чтобы завод мог удовлетворять растущие запросы клиентов, нуждающихся в топливозаменителях». Целью стало увеличение производительности на 50 т/ч и обеспечение еще большей гибкости работы линии путем объединения ее с имеющимися установками. Для этого Vecoplan установил дополнительный одновальный первичный измельчитель серии VEZ 3200, который дробит материал до частиц размером менее 250 мм. Эти фракции затем очищаются от примесей железа и сортируются в воздушном сепараторе на тяжелые и легкие. «Новая часть установки является ее дополнением. Наш клиент может делать выбор между тремя различными режимами работы», — отмечает Тим Хамер. Для получения EBS с высоким уровнем теплотворности он выбирает первый режим, согласно которому легкая фракция после первичного измельчителя и удаления железа подается на ленточный конвейер. Вторичный измельчитель повторно дробит материал и делает из него EBS высокой теплотворности. Тяжелую фракцию линия объединяет со средней фракцией из имеющейся установки для дальнейшей выработки электроэнергии. При выборе второго режима Westarp может изготавливать EBS средней теплотворности. Для этого поток материала после первичного измельчения и полного отделения железа направляется к тяжелой фракции в воздушном сепараторе, смешивается там со средней фракцией из имеющейся установки и подвергается дальнейшей переработке. При реализации третьего режима отходы направляются в сортировочную установку. Для этого поток материала после первичного измельчения и полного удаления железа перемещается по отдельному ленточному конвейеру через каналы тяжелой и легкой фракции воздушного сепаратора к сортировочной установке. Там совершенно разные материалы могут подвергаться сортировке и доводиться до необходимого для применения состояния.
Vecoplan поставляет в рамках данного проекта все оборудование и услуги комплексно, обеспечивая управление проектом до монтажа, электромонтаж, изготовление измельчителей, транспортеров, сепараторов, сортировочной техники и металлоконструкций и ввод линии в эксплуатацию. «Благодаря модернизации компания Westarp получила гибкую систему, с помощью которой утилизирующее отходы предприятие может оперативно реагировать на качество поступающих отходов и при этом обеспечивать выполнение требований, касающихся качества получаемых фракций», — удовлетворенно отмечает Тим Хамер.
