Kuna biomassis on mineraalenergiaga võrreldes vähem kahjulikke aineid nagu tuhk, lämmastik ja väävel, on sellel suured varud, hea süsinikuaktiivsus, kerge süttivus ja kõrge lenduvate komponentide sisaldus.Seetõttu on biomass väga ideaalne energiakütus ning sobib väga hästi põlemisel muundamiseks ja utiliseerimiseks.Biomassi põlemisel tekkiv jääktuhk sisaldab rohkesti taimedele vajalikke toitaineid nagu fosfor, kaltsium, kaalium ja magneesium, mistõttu saab seda kasutada väetisena põllule tagasi viimisel.Arvestades biomassienergia tohutuid ressursivarusid ja ainulaadseid taastuvenergia eeliseid, peavad riigid üle maailma seda praegu oluliseks valikuks riikliku uue energia arendamiseks.Hiina Riiklik Arengu- ja Reformikomisjon on 12. viie aasta kavas põhu igakülgse kasutamise rakenduskavas selgelt öelnud, et põhu laiaulatuslik kasutusmäär ulatub 2013. aastaks 75%-ni ja püüab aastaks ületada 80%. 2015. aasta.
Biomassi energia muutmine kvaliteetseks, puhtaks ja mugavaks energiaks on muutunud kiireloomuliseks lahendamiseks vajalikuks probleemiks.Biomassi tihendamise tehnoloogia on üks tõhusaid viise biomassi energiapõletuse tõhustamiseks ja transportimise hõlbustamiseks.Praegu on sise- ja välisturgudel neli levinumat tüüpi tiheda vormimise seadmeid: osakeste spiraalne ekstrusioonmasin, kolbstantsimismasin, lamevormi osakeste masin ja rõngasvormi osakeste masin.Nende hulgas kasutatakse rõngasvormi pelletimasinat laialdaselt selliste omaduste tõttu nagu töötamise ajal ei ole vaja kuumutada, laiad nõuded tooraine niiskusesisaldusele (10% kuni 30%), suur ühe masina väljund, kõrge survetihedus ja hea. moodustav toime.Seda tüüpi pelletimasinatel on aga üldiselt puudusi, nagu hallitusseente kerge kulumine, lühike kasutusiga, kõrged hoolduskulud ja ebamugav asendamine.Vastuseks ülaltoodud rõngasvormi pelletimasina puudustele on autor koostanud vormimisvormi struktuuri täiesti uue parendusprojekti ja kavandanud pika kasutuseaga, madalate hoolduskulude ja mugava hooldusega komplekttüüpi vormimisvormi.Vahepeal viidi selles artiklis läbi vormimisvormi mehaanilise analüüsi selle tööprotsessi ajal.
1. Rõngasvormi granulaatori vormimisvormi struktuuri parendusprojekt
1.1 Sissejuhatus ekstrusioonvormimisprotsessi:Rõngasvormi graanulimasina saab jagada kahte tüüpi: vertikaalne ja horisontaalne, olenevalt rõngasvormi asukohast;Liikumisvormi järgi saab selle jagada kaheks erinevaks liikumisvormiks: fikseeritud rõngasvormiga aktiivne pressrull ja käitatava rõngasvormiga aktiivne pressrull.See täiustatud konstruktsioon on peamiselt suunatud rõngasvormi osakeste masinale, millel on aktiivne surverull ja liikumisvormina fikseeritud rõngasvorm.See koosneb peamiselt kahest osast: edastusmehhanismist ja rõngasvormi osakeste mehhanismist.Rõngasvorm ja surverull on rõngasvormi pelletimasina kaks põhikomponenti, kusjuures rõngasvormi ümber on jaotatud palju vormiauke ning surverull on paigaldatud rõngasvormi sisse.Surverull on ühendatud ülekande spindliga ja rõngasvorm on paigaldatud fikseeritud kronsteinile.Kui spindel pöörleb, paneb see surverulli pöörlema.Tööpõhimõte: esiteks transpordib edastusmehhanism purustatud biomassi materjali teatud suurusega (3-5 mm) survekambrisse.Seejärel käivitab mootor peavõlli, et surverulli pöörlema panna, ja surverull liigub ühtlase kiirusega, et materjal ühtlaselt surverulli ja rõngasvormi vahel hajutada, põhjustades rõngasvormi kokkusurumise ja materjaliga hõõrdumise. , surverull koos materjaliga ja materjal koos materjaliga.Hõõrdumise pigistamise käigus ühinevad materjalis olev tselluloos ja hemitselluloos omavahel.Samal ajal pehmendab hõõrdumisel tekkiv soojus ligniini looduslikuks sideaineks, mis muudab tselluloosi, hemitselluloosi ja muud komponendid omavahel tugevamalt seotud.Biomassi materjalide pideva täitmisega suureneb jätkuvalt vormiavades kokkusurutud ja hõõrduva materjali hulk.Samal ajal suureneb biomassi vaheline survejõud jätkuvalt ning see tiheneb ja tekib vormiaugus pidevalt.Kui ekstrusioonirõhk on suurem kui hõõrdejõud, ekstrudeeritakse biomassi pidevalt rõngasvormi ümbritsevatest vormiavadest, moodustades biomassi vormimiskütuse vormimistihedusega umbes 1 g/Cm3.
1.2 Vormivormide kulumine:Graanulimasina ühe masina väljund on suur, suhteliselt kõrge automatiseerituse astmega ja tugeva kohanemisvõimega toorainetega.Seda saab laialdaselt kasutada erinevate biomassi toorainete töötlemiseks, mis sobib biomassi tihedate moodustavate kütuste suuremahuliseks tootmiseks ja vastab tulevikus biomassi tiheda moodustava kütuse industrialiseerimise arendusnõuetele.Seetõttu kasutatakse laialdaselt rõngasvormi pelletimasinat.Kuna töödeldud biomassi materjalis võib olla väikeses koguses liiva ja muid mittebiomassi lisandeid, põhjustab see suure tõenäosusega pelletimasina rõngasvormi märkimisväärset kulumist.Rõngasvormi kasutusiga arvutatakse tootmisvõimsuse põhjal.Praegu on Hiinas rõngasvormi kasutusiga vaid 100–1000 tonni.
Rõngasvormi rike esineb peamiselt nelja järgmise nähtuse korral: ① Pärast seda, kui rõngasvorm on teatud aja jooksul töötanud, kulub vormimisava ava sisesein ja ava suureneb, mille tulemuseks on toodetud kütuse oluline deformatsioon;② Rõngasvormi vormimisvormi ava etteandekalle on kulunud, mille tulemuseks on stantsi avasse pressitud biomassi materjali koguse vähenemine, ekstrusioonisurve vähenemine ja vormimisvormi ava lihtne ummistus, mis põhjustab rõngasvormi rike (joonis 2);③ Pärast siseseina materjalide ja vähendab järsult heakskiidu summa (joonis 3);
④ Pärast rõngasvormi sisemise ava kulumist muutub seina paksus külgnevate vormitükkide L vahel õhemaks, mille tulemuseks on rõngasvormi konstruktsioonitugevuse vähenemine.Kõige ohtlikumas osas võivad tekkida praod ja kui praod jätkuvad, tekib rõngashallituse murdumise nähtus.Rõngasvormi kerge kulumise ja lühikese kasutusea peamiseks põhjuseks on vormimisrõnga vormi ebamõistlik struktuur (rõngasvorm on integreeritud vormimisvormi aukudega).Nende kahe integreeritud struktuur on sellistele tulemustele vastuvõtlik: mõnikord, kui vaid mõned rõngasvormi vormiaugud on kulunud ja ei tööta, tuleb kogu rõngasvorm välja vahetada, mis mitte ainult ei too kaasa ebamugavusi asendustöödele, vaid põhjustab ka suurt majanduslikku raiskamist ja suurendab ülalpidamiskulusid.
1.3 Vormimisvormi konstruktsiooniparandusprojektPelletimasina rõngasvormi kasutusea pikendamiseks, kulumise vähendamiseks, asendamise hõlbustamiseks ja hoolduskulude vähendamiseks on vaja läbi viia täiesti uus rõngasvormi struktuuri parendusprojekt.Projekteerimisel kasutati sisseehitatud vormimisvormi ja täiustatud survekambri struktuur on näidatud joonisel 4. Joonisel 5 on näidatud täiustatud vormimisvormi ristlõige.
See täiustatud disain on peamiselt suunatud aktiivse surverulli ja fikseeritud rõngasvormiga liikuva vormiga osakeste masinale.Alumine rõngasvorm on kinnitatud korpuse külge ja kaks surverulli on ühendatud peavõlliga ühendusplaadi kaudu.Vormimisvorm kinnitatakse alumisele rõngasvormile (kasutades segamissobivust) ja ülemine rõngasvorm kinnitatakse poltide abil alumise rõngasvormi külge ja kinnitatakse vormimisvormi külge.Samal ajal kasutatakse vormimisvormi kinnitamiseks vastavalt ülemise ja alumise rõngasvormi külge süvistatud kruvide abil, et vältida vormimisvormi jõu mõjul tagasilööki pärast surverulli ümberrullumist ja radiaalselt piki rõngasvormi liikumist.Selleks, et vähendada materjali vastupanu auku sisenemisel ja muuta vormiauku sisenemine mugavamaks.Projekteeritud vormimisvormi etteandeava kooniline nurk on 60 ° kuni 120 °.
Vormimisvormi täiustatud konstruktsioonil on mitme tsükli omadused ja pikk kasutusiga.Kui osakeste masin töötab teatud aja, põhjustab hõõrdekadu vormimisvormi ava suuremaks ja passiveerumiseks.Kui kulunud vormimisvorm eemaldatakse ja laiendatakse, saab seda kasutada muude vormimisosakeste spetsifikatsioonide tootmiseks.See võib saavutada vormide taaskasutamise ning säästa hooldus- ja asenduskulusid.
Granulaatori tööea pikendamiseks ja tootmiskulude vähendamiseks kasutab surverull kõrge süsinikusisaldusega kõrge mangaanisisaldusega terast, millel on hea kulumiskindlus, näiteks 65 Mn.Vormivorm peaks olema valmistatud legeeritud karbureeritud terasest või madala süsinikusisaldusega niklikroomi sulamist, mis sisaldab Cr, Mn, Ti jne. Tänu survekambri paranemisele on ülemise ja alumise rõnga vormis tekkiv hõõrdejõud. töö on suhteliselt väike võrreldes vormimisvormiga.Seetõttu saab survekambri materjalina kasutada tavalist süsinikterast, näiteks 45 terast.Võrreldes traditsiooniliste integreeritud vormimisrõngasvormidega, võib see vähendada kalli legeerterase kasutamist, alandades seeläbi tootmiskulusid.
2. Rõngasvormi pelletimasina vormimisvormi mehaaniline analüüs vormimisvormi tööprotsessi käigus.
Vormimisprotsessi käigus pehmeneb materjalis olev ligniin täielikult vormimisvormis tekkiva kõrgsurve ja kõrge temperatuuri keskkonna tõttu.Kui ekstrusioonirõhk ei suurene, läbib materjal plastifikatsiooni.Materjal voolab pärast plastifitseerimist hästi, seega saab pikkuseks määrata d.Vormimisvormi peetakse surveanumaks ja vormimisvormile avaldatav pinge on lihtsustatud.
Ülaltoodud mehaanilise arvutusanalüüsi abil võib järeldada, et surve saamiseks vormimisvormi mis tahes punktis, on vaja kindlaks määrata ümbermõõdu deformatsioon selles punktis vormimisvormi sees.Seejärel saab arvutada hõõrdejõu ja rõhu selles kohas.
3. Järeldus
Selles artiklis pakutakse välja uus konstruktsiooniparandusprojekt rõngasvormi pelletisaatori vormimisvormi jaoks.Sisseehitatud vormimisvormide kasutamine võib tõhusalt vähendada vormi kulumist, pikendada vormitsükli eluiga, hõlbustada asendamist ja hooldust ning vähendada tootmiskulusid.Samal ajal viidi vormimisvormile selle tööprotsessi käigus läbi mehaaniline analüüs, mis andis teoreetilise aluse edasisteks uuringuteks tulevikus.
Postitusaeg: 22.02.2024