Zbog nižih štetnih tvari poput pepela, dušika i sumpora u biomasi u usporedbi s mineralnom energijom, ima karakteristike velikih rezervi, dobre aktivnosti ugljika, lakog paljenja i visokih hlapljivih komponenti. Stoga je biomasa vrlo idealno energetsko gorivo i vrlo je pogodna za pretvorbu i korištenje izgaranja. Preostali pepeo nakon izgaranja biomase bogat je hranjivim tvarima koje zahtijevaju biljke poput fosfora, kalcija, kalija i magnezija, tako da se može koristiti kao gnojivo za povratak u polje. S obzirom na ogromne rezerve resursa i jedinstvene obnovljive prednosti energije biomase, trenutno se smatra važnim izborom za nacionalni novi energetski razvoj od strane zemalja širom svijeta. Kineska komisija za razvoj i reforme jasno je navela u "Planu provedbe za sveobuhvatno korištenje slame usjeva tijekom 12. petogodišnjeg plana" da će sveobuhvatna stopa upotrebe slame dostići 75% do 2013. godine i nastojati preći 80% do 2015. godine.
Kako pretvoriti energiju biomase u visokokvalitetnu, čistu i praktičnu energiju postao je hitan problem koji se treba riješiti. Tehnologija zgušnjavanja biomase jedan je od učinkovitih načina za poboljšanje učinkovitosti spaljivanja energije biomase i olakšavanje prijevoza. Trenutno na domaćem i stranom tržištu postoje četiri uobičajene vrste opreme guste formiranja: stroj za čestice za ekstruziju spirale, stroj za čestice za žigosanje klipa, stroj za čestice s ravnim plijesnima i stroj za čestice za prstenaste kalupe. Među njima se stroj za pelete s prstenom široko koristi zbog njegovih karakteristika, kao što je nema potrebe za grijanjem tijekom rada, širokih zahtjeva za sadržajem vlage sirovina (10% do 30%), velikom izlazu s jednim strojem, visokom gustoćom kompresije i dobrom efektu formiranja. Međutim, ove vrste strojeva za pelete uglavnom imaju nedostatke poput jednostavnog trošenja kalupa, kratkog radnog vijeka, visokih troškova održavanja i nezgodne zamjene. Kao odgovor na gornje nedostatke strojeva za pelete od prstenastih plijesni, autor je napravio potpuno novi dizajn poboljšanja na strukturi oblikovanja kalupa i osmislio je kalup za oblikovanje skupa s dugim životnim vijekom, niskim troškovima održavanja i prikladnim održavanjem. U međuvremenu, ovaj je članak proveo mehaničku analizu kalupa za formiranje tijekom svog radnog procesa.
1. Dizajn poboljšanja formirajuće strukture kalupa za granulator prstenastog kalupa
1.1 Uvod u postupak formiranja ekstruzije:Stroj za pelete s prstenom može se podijeliti u dvije vrste: okomit i vodoravni, ovisno o položaju prstena; Prema obliku pokreta, on se može podijeliti u dva različita oblika pokreta: aktivni valjak s fiksnim prstenom i aktivnim valjkom za pritisak s kalupom s pokretanim prstenom. Ovaj poboljšani dizajn uglavnom je usmjeren na stroj za čestice za prstenaste kalupe s valjkom aktivnim tlakom i fiksnim plijesnima kao oblik kretanja. Uglavnom se sastoji od dva dijela: mehanizma za prenošenje i mehanizma čestica prstenastih kalupa. Kalup s prstenom i valjak za tlake su dvije jezgre komponente strojeva za pelete od prstenastih kalupa, s mnogim oblikovanim rupama kalupa raspoređenih oko prstenastog kalupa, a valjak pod tlakom je ugrađen unutar kalupa prstena. Tlačni valjak spojen je na vreteno za prijenos, a kalup prstena je ugrađen na fiksni nosač. Kad se vreteno okreće, pokreće valjak za okretanje. Princip rada: Prvo, mehanizam za prenošenje pretvara zdrobljeni materijal biomase u određenu veličinu čestica (3-5 mm) u kompresijsku komoru. Zatim motor vozi glavnu osovinu kako bi pokrenuo valjak za okretanje, a valjak za tlake se kreće konstantnom brzinom kako bi se ravnomjerno raspršilo materijal između valjka tlaka i prstenastog kalupa, uzrokujući da se prstenasti plijesan objedini i trenja s materijalom, valjak tlaka s materijalom i materijal s materijalom. Tijekom procesa stiskanja trenja, celuloza i hemiceluloza u materijalu kombiniraju se jedna s drugom. Istodobno, toplina nastala trenjem stiskanjem omekšava lignin u prirodni vezivo, zbog čega celuloza, hemiceluloza i druge komponente čvršće spoje. Kontinuiranim punjenjem materijala za biomasu, količina materijala podvrgnuta kompresiji i trenju u rupama za oblikovanje kalupa i dalje se povećava. Istodobno, sila stiskanja između biomase i dalje se povećava, a u rupi za oblikovanje kontinuirano se vrti i formira. Kad je tlak ekstruzije veći od sile trenja, biomasa se kontinuirano istiskuje iz rupa za kalupe oko prstenastog kalupa, stvarajući gorivo za oblikovanje biomase s gustoćom kalupa od oko 1 g/cm3.
1.2 Nošenje oblikovanja kalupa:Pojedinačni izlaz stroja za pelete je velik, s relativno visokim stupnjem automatizacije i snažnom prilagodljivošću sirovinama. Može se široko koristiti za preradu različitih sirovina biomase, pogodno za veliku proizvodnju gustih goriva za formiranje biomase i ispunjavanje razvojnih zahtjeva za industrijalizaciju goriva u gustim biomasa u budućnosti. Stoga se naširoko koristi stroj za pelete s prstenom. Zbog moguće prisutnosti malih količina pijeska i drugih nečistoća bez biomase u obrađenom materijalu biomase, vrlo je vjerojatno da će uzrokovati značajno habanje na kalupu prstenastog strojeva. Službeni vijek trajanja prstena izračunava se na temelju proizvodnih kapaciteta. Trenutno je životni vijek prstenastog kalupa u Kini samo 100-1000T.
Neuspjeh prstenastog kalupa uglavnom se javlja u sljedeća četiri pojave: ① Nakon što prstenasti kalup radi neko vrijeme, unutarnji zid rupe za oblikovanje kalupa se troši, a otvor se povećava, što rezultira značajnom deformacijom nastalog formiranog goriva; ② Nagib za hranjenje oblikovane rupe u obliku prstena istrošena je, što rezultira smanjenjem količine materijala biomase utisnute u rupu za matricu, smanjenjem tlaka u ekstruziji i jednostavnom začepljenjem rupe za oblikovanje, što dovodi do neuspjeha prstenastog kalupa (Slika 2); ③ Nakon unutarnjeg zidnog materijala i oštro smanjuje količinu pražnjenja (slika 3);
④ Nakon trošenja unutarnje rupe prstenastog kalupa, debljina stijenke između susjednih komada kalupa L postaje tanja, što rezultira smanjenjem strukturne čvrstoće prstenastog kalupa. Pukotine su sklone pojavljivanju u najopasnijem dijelu, a kako se pukotine i dalje šire, pojavljuje se pojava prijeloma kalupa prstena. Glavni razlog lakog trošenja i kratkog radnog vijeka prstenastih plijesni je nerazumna struktura oblikovanja prstenastog kalupa (prstenasti kalup je integriran s rupama za oblikovanje kalupa). Integrirana struktura njih dvojice sklona je takvim rezultatima: ponekad kada se samo nekoliko oblikovanja rupa plijesni kalupa istroše i ne može raditi, cijeli kalup za prsten treba zamijeniti, što ne samo donosi neugodnosti zamjenskim radom, već također uzrokuje veliki ekonomski otpad i povećava troškove održavanja.
1.3 Dizajn strukturnog poboljšanja formiranja kalupaDa biste produžili radni vijek prstenastog kalupa stroja za pelete, smanjite trošenje, olakšajte zamjenu i smanjili troškove održavanja, potrebno je izvršiti potpuno novi dizajn poboljšanja na strukturi prstenastog kalupa. Ugrađeni kalup za kalup korišten je u dizajnu, a poboljšana struktura kompresijske komore prikazana je na slici 4. Slika 5 prikazuje prikaz poprečnog presjeka poboljšanog kalupa za oblikovanje.
Ovaj poboljšani dizajn uglavnom je usmjeren na stroj za čestice za prstenaste kalupe s oblikom pokreta aktivnog tlačnog valjka i kalupa s fiksnim prstenom. Kalup donjeg prstena je pričvršćen na tijelo, a dva valjka tlaka spojena su na glavnu osovinu kroz spojnu ploču. Kalup za formiranje ugrađen je na kalup donjeg prstena (koristeći smetnje), a kalup gornjeg prstena pričvršćen je na kalup donjeg prstena kroz vijke i stegnuo na oblikovan kalup. Istodobno, kako bi se spriječilo da se kalup za formiranje odskoči zbog sile nakon što se valjci tlaka prevrne i radijalno kreću duž prstenastog kalupa, vijci za pričvršćivanje kalupa za pričvršćivanje na kalupe na gornjim i donjim prstenima. Kako bi se smanjio otpor materijala koji ulazi u rupu i učinite ga prikladnijim za ulazak u rupu kalupa. Konusni kut rupe za hranjenje dizajniranog oblikovanja kalupa je 60 ° do 120 °.
Poboljšani strukturni dizajn oblikovanja kalupa ima karakteristike više ciklusa i dugog radnog vijeka. Kad stroj za čestice radi neko vrijeme, gubitak trenja uzrokuje da otvor oblikovanja kalupa postane veći i pasiviran. Kad se istrošeni oblikovan kalup ukloni i proširi, može se koristiti za proizvodnju drugih specifikacija formiranja čestica. To može postići ponovnu upotrebu kalupa i uštedjeti troškove održavanja i zamjene.
Kako bi produžili radni vijek trajanja granulatora i smanjili troškove proizvodnje, tlačni valjak prihvaća visoko ugljikov manganski čelik s dobrom otpornošću na habanje, poput 65 mn. Kalup koji se formira mora biti izrađen od leguranog karburiziranog čelika ili niskog ugljičnog nikla legura, poput sadrže Cr, Mn, TI, itd. Zbog poboljšanja komore za kompresiju, sila trenja koja je tijekom rada doživjela kalup gornjih i donjih prstenova relativno je mala u usporedbi s kalupom za formiranje. Stoga se obični ugljični čelik, poput 45 čelika, može koristiti kao materijal za kompresijsku komoru. U usporedbi s tradicionalnim integriranim oblikovanjem prstenastih kalupa, može smanjiti upotrebu skupog legiranog čelika, smanjujući na taj način troškove proizvodnje.
2. Mehanička analiza oblikovanja kalupa strojeva za pelet prstenastog kalupa tijekom radnog procesa oblikovanja kalupa.
Tijekom postupka oblikovanja, lignin u materijalu je u potpunosti omekšava zbog okruženja visokog tlaka i visokotemperaturnih u kalupu za kalup. Kad se tlak ekstruzije ne povećava, materijal prolazi plastilizaciju. Materijal teče dobro nakon plastilizacije, tako da se duljina može postaviti na d. Kalup za formiranje smatra se tlačnom posudom, a stres na kalupu za formiranje je pojednostavljen.
Kroz gornju mehaničku analizu izračuna, može se zaključiti da je za dobivanje tlaka u bilo kojoj točki unutar oblikovanja kalupa potrebno odrediti obodni naprezanje u toj točki unutar oblikovanja kalupa. Tada se mogu izračunati sila trenja i pritisak na tom mjestu.
3. Zaključak
Ovaj članak predlaže novi konstrukcijski dizajn poboljšanja za oblikovanje kalupa peletizera kalupa prstena. Upotreba ugrađenih kalupa za formiranje može učinkovito smanjiti trošenje kalupa, proširiti vijek ciklusa kalupa, olakšati zamjenu i održavanje i smanjiti troškove proizvodnje. Istodobno je provedena mehanička analiza na oblikovanju kalupa tijekom svog radnog procesa, pružajući teorijsku osnovu za daljnja istraživanja u budućnosti.
Post Vrijeme: veljača-22-2024