Обзор промышленных шредеров

Работы над созданием шредера велись с начала ХХ в. – первый патент на это изобретение был зарегистрирован в 1909 г. в США. Но само изобретение тогда так и не получило путевку в жизнь. Первый измельчитель бумаги был изготовлен в Германии. Шредер инженера А. Эхингера, основанный на принципе работы ручной лапшерезки, впервые был представлен на Лейпцигской выставке 1935 г., аппарат разрезал страницы документов на полоски и стал очень популярен. С усовершенствованной конструкцией шредер востребован и сейчас. В данной статье мы рассмотрим промышленные шредеры, их виды и преимущества.

Оборудование такого типа используется для грубого первичного измельчения различных материалов до фракции 15–250  мм. Промышленные шредеры эффективно измельчают крупные деревянные отходы, корни и стволы деревьев, железнодорожные шпалы, строительный мусор. Они перерабатывают автомобильные покрышки, твердые бытовые отходы, старую мебель, корпуса холодильников, поддоны, отходы деревообработки, макулатуру, отходы стекла. Используются шредеры и для переработки пластмасс, пластиковых труб, ПЭТ-бутылок, пленки, успешно измельчая практически любые виды существующих отходов.

Конструкции шредеров

По своей конструкции шредеры делятся на две большие группы. К первой относятся однороторные шредеры, выпускаемые обычно в комплекте с гидравлической пресс-плитой. Во вторую группу попадают двухроторные или четырехроторные шредеры.

Однороторный, или одновальный, шредер – это низко­оборотный измельчитель с гидравлической пресс-плитой. Оборудование предназначено для дробления отходов большой толщины с высоким сопротивлением к измельчению: гофрокартона, отходов древесины, деревянных ящиков и поддонов, объемных полимерных емкостей, литников, ТБО, автошин. Материал для измельчения подается в загрузочный бункер шредера вручную или механически, после этого он сдвигается подпрессовщиком к ножам – таким образом происходит измельчение и деформация материала. Далее куски попадают под ротор, где ножи их снова измельчают, помимо этого в процессе участвуют и ножи, размещенные непосредственно на стенке камеры. В дальнейшем измельченный материал пропускается через ячейки сита и снова подвергается измельчению, весь цикл повторяется до тех пор, пока внутри бункера не останется материала для измельчения.

Размер фракции конечного материала зависит от диаметра ячейки сита, обычно это 15–150 мм. Сами роторы одновальных шредеров изготавливают гладкими или профилированными, с покрытием из износоустойчивых сплавов. Режущие ножи шредера крепятся к ротору с помощью винтовых соединений. При измельчении твердых, абразивных или легко нагревающихся материалов профилированный ротор более равномерно распределяет появляющееся тепло от трения по всей площади ротора, что исключает его перегрев или слипание сырья и намотку на ротор.

Двухвальный шредер благодаря высокому крутящему моменту позволяет измельчать практически любые отходы. При загрузке отходов в загрузочный бункер они захватываются ножами в виде крюков и режущими дисками, смонтированными на двух валах, двигающихся навстречу друг другу, и измельчаются до необходимой фракции. А боковые накладки очищают ножи, диски и обеспечивают ссыпание материала вниз.

Четырехвальные шредеры применяют для измельчения ТБО, крупногабаритных отходов, полимерных отходов, бумаг, картона, дерева, отходов кожевенного и текстильного производства, резинотехнических отходов и даже асфальта. В таком шредере два вала основных и два вспомогательных, оснащенных специальными режущими дисками и ножами крюкообразной формы. Такие ножи начинают измельчать отходы и благодаря своей крюко­образной форме цепляют измельчаемый материал и подтаскивают его к ножам основных валов, которые и завершают измельчение. Измельчение материала продолжается до тех пор, пока измельченные частицы отходов не достигнут такой фракции, чтобы беспрепятственно пройти в ячейки установленного сита.

Универсальные шредеры

По назначению промышленные шредеры можно разделить на несколько основных групп. Первая группа – это универсальные шредеры, способные измельчать практически любые виды материалов. На них перерабатывают отходы деревообработки, деревянные бревна, деревянные ящики и поддоны, картон, полимерную пленку, пластмассовые литники, трубы, смешанные виды отходов в более мелкую фракцию, которая регулируется диаметром ячеек сита. Эти шредеры преимущественно используются для измельчения отходов с последующей утилизацией. При измельчении до крупной фракции обладают высокой пропускной способностью.

Немецкие шредеры компании ZENO GmbH серии ZTLL способны измельчать почти все виды промышленных и бытовых отходов. Им «по зубам» упаковка, ДСП, пластмассовые и деревянные ящики, бочки, контейнеры для мусора, мебель, матрасы, бумага, картон, пенопласт, бытовая электроника, легковые и грузовые покрышки и многое другое. Этот высокопроизводительный, универсальный измельчитель изготавливается в различных модификациях в зависимости от измельчаемых материалов, требуемой производительности и размера конечной фракции. Шредер предлагается в мобильном или стационарном исполнении, с электрическим или дизельным приводом, в зависимости от модели вес шредера варь­ируется от 1 до 50 т. Загрузка отходов в шредер происходит с помощью погрузчика, грейфера, ленточного конвейера или любым другим способом.

Процесс измельчения не требует наблюдения или контроля, так как измельчитель обладает системой отключения, которая останавливает ротор и подпрессовщик после того, как весь материал измельчен. Автоматическая система подпрессовки работает в зависимости от степени нагрузки мотора. Оборудование отличается тихим режимом работы благодаря тяжелому цельнометаллическому ротору, особая геометрия которого увеличивает эффективность резания до 60% по сравнению со шредерами стандартной конструкции. Кроме того, это существенно снижает выделение тепла и предотвращает возможное плавление или деформацию материала в процессе измельчения.

Ножи шредера обладают специальной закалкой. Они закреплены на держателях, которые полностью интегрированы в конструкцию ротора. Такая схема позволяет не только очень быстро менять ножи, но и обеспечивает высокую устойчивость против недробимых включений. Зазор между роторными и статорными ножами может быть отрегулирован специальной системой регулировки статорных ножей. К заказу доступны модели шредера с системой загрузки длинных материалов, например пластиковых труб или досок, также кроме стационарного исполнения возможна и мобильная версия с дизельным генератором, пультом управления, системой мультилифт, выгрузным цепным скребковым конвейером и отделителем металла.

Универсальные одновальные шредеры серии WT производства китайской компании 3E Group предназначены для предварительного измельчения крупногабаритных отходов различной формы из пластика, древесины, бумаги, картона, кабеля, электронного мусора, текстиля. Модели WTP в дополнение к перечисленному измельчают длинномеры до 2 м, а модели WTPH перерабатывают пластиковые трубы. Более мощные двухвальные шредеры серии GL измельчают шины, корпуса бытовой техники, отходы алюминия, стали, меди, жесткие диски компьютеров, резину, ТБО, техническую пластмассу, древесину. Серия FS – это четырехвальные шредеры для переработки пластиковых рам, ПЭТ, коробок, электронного мусора, пластмассовых и металлических бочек. В зависимости от модели производительность шредеров от компании 3E Group доходит до 6000 кг/ч. Использование гидравлического прессовочного устройства обеспечивает максимальную эффективность измельчения материала. Нагрузка привода контролируется микропроцессором Siemens, что позволяет добиться высокой степени автоматизации процесса. Отходы измельчаются несколькими десятками режущих дисков с зубцами специальной формы, расположенных на двух параллельных валах, вращающихся в разные стороны с низкой скоростью.

Ножи изготовлены из высококачественной инструментальной легированной стали с высокими показателями твердости, прочности, износостойкости. Шредеры отличаются низким уровнем шума при работе, высоким показателем крутящего момента, низкой скоростью вращения. Каждый ротор оснащен мощным редуктором с высокой перегрузочной способностью. При остановке одного из роторов во время работы по причине закусывания роторами материала автоматически включается реверс на установленный промежуток времени, затем включается прямое вращение.

Финская компания TANA хорошо известна на мировом рынке переработки отходов, в гамме продукции есть и шредеры, которые представляют собой универсальные, многофункциональные машины для переработки практически любых видов отходов. Модели серии TANA Shark представляют собой однороторные малоскоростные измельчители для первичного и вторичного измельчения отходов производства и потребления. На выбор заказчика возможен монтаж на колесное или гусеничное шасси, с дизельным двигателем и гидростатической трансмиссией, а также стационарное исполнение с электрическим приводом. Шредер TANA Shark сконструирован специально для работы с твердым материалом в сложных условиях. Машина имеет загрузочное окно, позволяющее использовать автоматическую загрузку. Шредер может применяться как отдельный механизм или в линейке оборудования для переработки. Реверсная система ротора сохраняет ножи. Боковая панель с контрножами легко открывает доступ к ротору, что позволяет легко проверить сохранность ножей перед работой. На выходе возможно получение однородных фракций от 50 до 400  мм. Производительность для мелких фракций составит около 10 т/ч, для первичного измельчения с фракциями 300–400 мм – около 40–60 т/ч в зависимости от материала и загрузки. Собственная разработка компании – система контроля и автоматического управления машинами TANA ProTrack сигнализирует в электронном виде о сбоях в работе и позволяет оперативно определить и устранить возможные неисправности удаленно.

Шредеры для дерева

В третью группу входят шредеры для дерева, которые используются для измельчения различных видов деревянных отходов: отходы деревообработки, доски, горбыль, короткомерные стволы деревьев, плитные древесно-стружечные отходы, отходы фанеры, деревянные ящики, деревянные палеты с гвоздями. Шредеры данной группы способны измельчать отходы до минимальной фракции 15 мм, которые возможно использовать для последующей переработки в качестве топливной или технологической щепы.

Одновальные шредеры серии ZSS от немецкой компании ZERMA – машины общего назначения для измельчения дерева и древесных отходов – оснащены мощным поворотным толкателем, исключающим риск блокировки и износа внутренних направляющих. Все шредеры ZERMA оборудованы цилиндрическим ротором большого диаметра. Роторные ножи зафиксированы в специальных держателях, установленных в углублениях ротора. Как опция ротор может быть футерован износостойким сплавом. Сами ножи по мере износа можно поворачивать, в результате чего один и тот же нож можно использовать несколько раз. Гидравлическая станция для экономии места и защиты ее от повреждений расположена внутри корпуса, но легко доступна для обслуживания. Стандартный ротор кроме ножей и держателей оснащен внешними подшипниками и держателем сита с гидравлическим управлением. Шредеры ZERMA серии ZWS – бюджетная версия оборудования для переработки деревянных отходов – отличаются наличием мощного толкателя, внешними подшипниками и универсальным креплением для надежной эксплуатации. Несмотря на малую занимаемую площадь, они имеют высокую производительность с проверенной годами инженерной конструкцией. Дополнительно доступны опции с увеличенным бункером или в износостойком исполнении.

Votecs – еще одна компания из Германии – выпускает шредеры серии EZ производительностью до 3000 кг/ч. Они предназначены для измельчения различных деревянных отходов на предприятиях, перерабатывающих отходы. Данная серия шредеров идеально подходит для всех видов древесных отходов: ДСП, MDF, HDF, фанера, толстые отходы мягких или лиственных пород древесины, а также для измельчения поддонов и ящиков с металлическими гвоздями или армированные металлической лентой. Особенность серии EZ – специальная конструкция ротора, так, при измельчении ножи «шлифуют» продукт, а не откалывают его кусками. Это позволяет уменьшить энергопотребление и шум, избежать ударных нагрузок на сам шредер. V-образное расположение ножей на роторе дает более сильный режущий эффект и более плотный контакт ротора с измельчаемым материалом. В списке дополнительных опций есть конвейер для подачи переработанного материала. Возможна также установка дополнительных ножей на ротор в зависимости от вида измельчаемого материала, дополнительный ряд ножей на роторе способен увеличить производительность измельчения на 15–25%. Для исключения образования щелей между плитой гидравлического толкателя и стенками измельчительной камеры предлагается сегментированный пол бункера. Данная опция предотвращает попадание мелких частиц отходов внутрь шредера, что часто может происходить при измельчении разных видов дерева и фанеры. Доступна к заказу и роликовая система крепления плиты гидравлического толкателя, она обеспечивает более легкое движение плиты толкателя.

Не отстают от иностранных компаний и российские производители – так, «Ассоциация предприятий БМП» (г. Вологда) предлагает модель серии РРМ-1. Основное преимущество шредера для дерева – возможность измельчать и перерабатывать древесные отходы с различными примесями, например с гвоздями. Предприятие выпускает одновальные и двухвальные шредеры, которые подходят для измельчения мелких и крупных древесных отходов, в том числе брусков. Шредер для дерева отличается высокой производительностью и способен перерабатывать до 1300 кг/ч. На выходе получаются расщепленные кусочки древесины, которые можно доизмельчать в щеподробительной машине после отсортировки примесей. В серии предлагаются стационарные электрические или мобильные шредеры, работающие от вала отбора мощности транспортных средств или бензиновых двигателей. Стационарные модели для дерева позволяют организовать работу в помещении, где есть свободный доступ к сети электричества. Мобильные шредеры применяются в полевых условиях непосредственно на месте проведения работ, например на мусорных свалках или на лесозаготовительных площадках.