Поради помалите штетни материи како пепел, азот и сулфур во биомасата во споредба со минералната енергија, има карактеристики на големи резерви, добра јаглеродна активност, лесно палење и високо испарливи компоненти.Затоа, биомасата е многу идеално енергетско гориво и е многу погодна за конверзија и искористување при согорување.Преостанатата пепел по согорувањето на биомасата е богата со хранливи материи потребни за растенијата како што се фосфор, калциум, калиум и магнезиум, така што може да се користи како ѓубриво за враќање на полето.Со оглед на огромните резерви на ресурси и уникатните обновливи предности на енергијата од биомаса, таа моментално се смета за важен избор за национален развој на нова енергија од страна на земјите ширум светот.Националната комисија за развој и реформи на Кина јасно наведе во „Планот за имплементација за сеопфатна употреба на слама за култури за време на 12-тиот петгодишен план“ дека сеопфатната стапка на искористеност на сламата ќе достигне 75% до 2013 година и ќе се стреми да надмине 80% до 2015 година.
Како да се претвори енергијата од биомаса во висококвалитетна, чиста и удобна енергија стана итен проблем што треба да се реши.Технологијата за згуснување на биомасата е еден од ефективните начини за подобрување на ефикасноста на согорувањето на енергијата од биомаса и олеснување на транспортот.Во моментов, постојат четири вообичаени типови на опрема за густо формирање на домашниот и странскиот пазар: машина за честички за истиснување со спирала, машина за честички за печат со клип, машина за честички со рамна мувла и машина за честички од мувла со прстен.Меѓу нив, машината за пелети со прстенест мувла е широко користена поради нејзините карактеристики како што се нема потреба од загревање за време на работата, широки барања за содржина на влага во суровина (10% до 30%), голем излез на една машина, висока густина на компресија и добра ефект на формирање.Сепак, овие типови машини за пелети генерално имаат недостатоци како што се лесно абење на мувлата, краток век на траење, високи трошоци за одржување и незгодна замена.Како одговор на горенаведените недостатоци на машината за пелети со прстенест мувла, авторот направи сосема нов дизајн за подобрување на структурата на обликувачката мувла и дизајнираше калап за формирање со долг работен век, ниски трошоци за одржување и практично одржување.Во меѓувреме, овој напис спроведе механичка анализа на калапот за формирање за време на неговиот работен процес.
1. Подобрување на дизајнот на структурата за формирање на мувла за гранулатор за прстенест мувла
1.1 Вовед во процесот на формирање со истиснување:Машината за пелети со прстенест матрица може да се подели на два вида: вертикална и хоризонтална, во зависност од положбата на прстенестата матрица;Според формата на движење, може да се подели на две различни форми на движење: активен валјак за пресување со фиксен прстенест калап и активен валјак за пресување со калап со погонски прстен.Овој подобрен дизајн е главно насочен кон машината за честички на прстенестата мувла со активен валјак под притисок и фиксен прстенест калап како форма на движење.Главно се состои од два дела: механизам за пренесување и механизам за честички од мувла со прстен.Прстенестиот калап и валјакот под притисок се двете основни компоненти на машината за пелети со прстенест калапи, со многу дупки за формирање на мувла распоредени околу калапот на прстенот, а валјакот под притисок е инсталиран во калапот за прстен.Ролерот за притисок е поврзан со вретеното на менувачот, а калапот за прстен е инсталиран на фиксирана заграда.Кога вретеното се ротира, го придвижува ролерот под притисок да се ротира.Принцип на работа: Прво, механизмот за пренесување го транспортира смачканиот материјал од биомаса во одредена големина на честички (3-5 mm) во комората за компресија.Потоа, моторот го придвижува главното вратило за да го придвижи ролерот под притисок да се ротира, а валјакот под притисок се движи со константна брзина за рамномерно да го распрсне материјалот помеѓу валјакот под притисок и прстенестиот калап, предизвикувајќи мувлата на прстенот да се компресира и трие со материјалот. , валјакот под притисок со материјалот и материјалот со материјалот.За време на процесот на стискање на триењето, целулозата и хемицелулозата во материјалот се комбинираат една со друга.Во исто време, топлината што се создава со стискање на триење го омекнува лигнинот во природно врзивно средство, што ја прави целулозата, хемицелулозата и другите компоненти поцврсто врзани заедно.Со континуираното полнење на материјалите од биомаса, количината на материјал подложен на компресија и триење во дупките за формирање на мувла продолжува да се зголемува.Во исто време, силата на стискање помеѓу биомасата продолжува да се зголемува, а таа постојано се згуснува и се формира во дупката за обликување.Кога притисокот на истиснување е поголем од силата на триење, биомасата се истиснува континуирано од дупките за обликување околу калапот на прстенот, формирајќи гориво за обликување на биомаса со густина на обликување од околу 1g/Cm3.
1.2 Абење на калапи за формирање:Излезот на една машина на машината за пелети е голем, со релативно висок степен на автоматизација и силна приспособливост на суровините.Може да се користи нашироко за преработка на разни суровини од биомаса, погодни за големо производство на горива со густо формирање на биомаса и за исполнување на барањата за развој на индустријализација на гориво со густа биомаса во иднина.Затоа, машината за пелети со прстенест мувла е широко користена.Поради можното присуство на мали количини на песок и други нечистотии без биомаса во обработениот материјал од биомаса, голема е веројатноста да предизвика значително абење и кинење на прстенестата мувла на машината за пелети.Животниот век на калапот за прстен се пресметува врз основа на производниот капацитет.Во моментов, работниот век на мувлата за прстен во Кина е само 100-1000 t.
Неуспехот на калапот на прстенот главно се јавува во следните четири феномени: ① Откако прстенестата мувла ќе работи одреден временски период, внатрешниот ѕид на дупката за формирање на мувлата се абе и отворот се зголемува, што резултира со значителна деформација на формираното гориво;② Наклонот за напојување на дупката за формирање на матрицата на прстенестата мувла се истроши, што резултира со намалување на количината на материјал од биомаса исцеден во дупката на матрицата, намалување на притисокот на истиснување и лесно блокирање на дупката за матрица за формирање, што доведува до неуспехот на мувлата на прстенот (Слика 2);③ По внатрешниот ѕид материјали и остро го намалува празнење износ (Слика 3);
④ По абењето на внатрешната дупка на калапот на прстенот, дебелината на ѕидот помеѓу соседните парчиња мувла L станува потенка, што резултира со намалување на структурната цврстина на калапот на прстенот.Пукнатините се склони да се појават во најопасниот дел, а како што пукнатините продолжуваат да се протегаат, се јавува феноменот на фрактура на мувла на прстенот.Главната причина за лесното абење и краткиот век на употреба на калапот со прстен е неразумната структура на калапот за обликување (калапот на прстенот е интегриран со дупките за обликување на мувлата).Интегрираната структура на двете е склона кон такви резултати: понекогаш кога само неколку отвори за формирање на мувла на прстенестата мувла се истрошени и не можат да работат, треба да се замени целиот прстенест калап, што не само што носи непријатности во работата за замена, но предизвикува и голем економски отпад и ги зголемува трошоците за одржување.
1.3 Структурно подобрување Дизајн на обликување на мувлаСо цел да се продолжи работниот век на калапот на прстенот на машината за пелети, да се намали абењето, да се олесни замената и да се намалат трошоците за одржување, неопходно е да се спроведе сосема нов дизајн за подобрување на структурата на калапот на прстенот.Во дизајнот се користеше вградениот калап, а подобрената структура на комората за компресија е прикажана на слика 4. Слика 5 го прикажува попречниот пресек на подобрениот калап.
Овој подобрен дизајн е главно насочен кон машината за честички на прстенестата мувла со движечка форма на ваљак со активен притисок и фиксна форма на прстен.Долниот прстенест калап е фиксиран на телото, а двата ваљаци под притисок се поврзани со главното вратило преку поврзувачка плоча.Калапот за формирање е вграден на долниот прстенест калап (со користење на пречки), а горниот прстенест калап е фиксиран на долниот прстенест калап преку завртки и се прицврстува на калапот за формирање.Во исто време, со цел да се спречи враќањето на калапот за формирање поради сила откако валјакот под притисок се превртува и се движи радијално по прстенестиот калап, се користат завртки за вдлабнатина за да се фиксира формата на горните и долните прстенести калапи соодветно.Со цел да се намали отпорноста на материјалот што влегува во дупката и да се направи поудобно да се влезе во дупката за мувла.Конусниот агол на дупката за напојување на дизајнираниот калап за формирање е 60 ° до 120 °.
Подобрениот структурен дизајн на калапот за формирање има карактеристики на повеќе циклус и долг работен век.Кога машината за честички работи одреден временски период, губењето на триењето предизвикува отворот на формата на калапот да стане поголем и пасивизиран.Кога истрошениот калап за формирање е отстранет и проширен, може да се користи за производство на други спецификации за формирање честички.Ова може да постигне повторна употреба на калапи и да заштеди трошоци за одржување и замена.
Со цел да се продолжи работниот век на гранулаторот и да се намалат трошоците за производство, валјакот под притисок користи високојаглероден челик со висока содржина на манган со добра отпорност на абење, како што е 65Mn.Формирањето треба да биде изработено од легиран карбуризиран челик или легура на никел хром со низок јаглерод, како на пример што содржи Cr, Mn, Ti, итн. операцијата е релативно мала во споредба со калапот за формирање.Затоа, обичниот јаглероден челик, како што е челикот 45, може да се користи како материјал за комората за компресија.Во споредба со традиционалните интегрирани калапи за формирање прстени, може да ја намали употребата на скап легиран челик, а со тоа да ги намали трошоците за производство.
2. Механичка анализа на обликувачкиот калап на машината за пелети со прстенести калапи за време на работниот процес на формациониот калап.
Во текот на процесот на калапи, лигнинот во материјалот е целосно омекнат поради висок притисок и висока температура средина генерирана во калапот.Кога притисокот на истиснување не се зголемува, материјалот се подложува на пластификација.Материјалот добро тече по пластификацијата, така што должината може да се постави на d.Калапот за формирање се смета за сад под притисок, а напрегањето на калапот за формирање е поедноставено.
Преку горенаведената механичка пресметковна анализа, може да се заклучи дека за да се добие притисокот во која било точка во внатрешноста на образецот, потребно е да се определи периферентното напрегање во таа точка во внатрешноста на калапот.Потоа, силата на триење и притисокот на таа локација може да се пресметаат.
3. Заклучок
Оваа статија предлага нов дизајн за подобрување на структурата за обликување на калапот на пелетизаторот на прстенест мувла.Употребата на вградени калапи за формирање може ефикасно да го намали абењето на мувлата, да го продолжи животниот век на мувлата, да ја олесни замената и одржувањето и да ги намали трошоците за производство.Во исто време, беше извршена механичка анализа на обликувачкиот калап во текот на неговиот работен процес, што дава теоретска основа за понатамошни истражувања во иднина.
Време на објавување: 22-2-2024 година