Vanwege de lagere schadelijke stoffen zoals as, stikstof en zwavel in biomassa vergeleken met minerale energie, heeft het de kenmerken van grote reserves, goede koolstofactiviteit, gemakkelijke ontsteking en hoog volatiele componenten. Daarom is biomassa een zeer ideale energiebrandstof en is ze zeer geschikt voor verbrandingsconversie en gebruik. De resterende as na verbranding van biomassa is rijk aan voedingsstoffen die vereist zijn door planten zoals fosfor, calcium, kalium en magnesium, zodat het kan worden gebruikt als meststof om terug te keren naar het veld. Gezien de enorme resource -reserves en unieke hernieuwbare voordelen van biomassa -energie, wordt het momenteel beschouwd als een belangrijke keuze voor nationale nieuwe energieontwikkeling door landen over de hele wereld. De National Development and Reform Commission van China heeft duidelijk verklaard in het "Implementatieplan voor een uitgebreid gebruik van gewasstro tijdens het 12e vijfjarenplan" dat het uitgebreide gebruikssnelheid van stro in 2013 75% zal bereiken en ernaar streeft om tegen 2015 te bedragen van 80%.
Hoe biomassa-energie om te zetten in hoogwaardige, schone en handige energie is een dringend probleem geworden om op te lossen. Biomass -verdichtingstechnologie is een van de effectieve manieren om de efficiëntie van verbranding van biomassa -energie te verbeteren en het transport te vergemakkelijken. Momenteel zijn er vier veel voorkomende soorten dichte vormingsapparatuur op de binnenlandse en buitenlandse markten: spiraalvormige extrusie -deeltjesmachine, zuigerstempeldeeltjesmachine, platte maldeeltjesmachine en ringvormige deeltjesmachine. Onder hen wordt de ringvormige pelletmachine veel gebruikt vanwege de kenmerken, zoals geen behoefte aan verwarming tijdens de werking, brede vereisten voor het vochtgehalte van grondstoffen (10% tot 30%), grote enkele machine -output, hoge compressiedichtheid en goed vormend effect. Dit soort pelletmachines hebben echter over het algemeen nadelen zoals eenvoudige schimmelslijtage, korte levensduur, hoge onderhoudskosten en ongemakkelijke vervanging. Als reactie op de bovenstaande tekortkomingen van de ringvormige pelletmachine heeft de auteur een gloednieuw verbeteringsontwerp gemaakt op de structuur van de vormende mal en een vaste type vorm hebben ontworpen met een lange levensduur, lage onderhoudskosten en handig onderhoud. Ondertussen voerde dit artikel een mechanische analyse van de vormende schimmel uit tijdens het werkproces.
1. Verbeteringsontwerp van de vormende vormstructuur voor ringvormige granulator
1.1 Inleiding tot extrusievormingsproces:De ring die pelletmachine kan worden verdeeld in twee typen: verticaal en horizontaal, afhankelijk van de positie van de ringstalte; Volgens de vorm van beweging kan het worden verdeeld in twee verschillende vormen van bewegingen: de actieve presserende rol met een vaste ringvorm en de actieve presserende rol met een aangedreven ringvorm. Dit verbeterde ontwerp is voornamelijk gericht op de deeltjesmachine van de ringvorm met een actieve drukrol en een vaste ringvorm als de bewegingsvorm. Het bestaat voornamelijk uit twee delen: een transportmechanisme en een ringvormdeeltjesmechanisme. De ringvorm en drukroller zijn de twee kerncomponenten van de ringvormige pelletmachine, met veel vormende vormgaten verdeeld over de ringvorm en de drukrol wordt geïnstalleerd in de ringvorm. De drukroller is verbonden met de transmissiespas en de ringvorm is geïnstalleerd op een vaste beugel. Wanneer de spil roteert, drijft deze de drukroller aan om te roteren. Werkprincipe: ten eerste transporteert het transportmechanisme het gemalen biomassamateriaal in een bepaalde deeltjesgrootte (3-5 mm) in de compressiekamer. Vervolgens drijft de motor de hoofdas aan om de drukroller aan te sturen om te roteren, en de drukrol beweegt met een constante snelheid om het materiaal gelijkmatig te verspreiden tussen de drukroller en de ringvorm, waardoor de ringvorm wordt gecomprimeerd en wrijving met het materiaal, de drukrol met het materiaal en het materiaal met het materiaal. Tijdens het proces van het persen van wrijving, combineren cellulose en hemicellulose in het materiaal met elkaar. Tegelijkertijd verzacht de hitte die wordt gegenereerd door het persen van wrijving lignine in een natuurlijk bindmiddel, waardoor cellulose, hemicellulose en andere componenten stevig aan elkaar zijn gebonden. Met de continue vulling van biomassamaterialen blijft de hoeveelheid materiaal die wordt onderworpen aan compressie en wrijving in de vormende schimmelgaten toeneemt. Tegelijkertijd blijft de knijpkracht tussen biomassa toenemen en wordt het continu verdicht en vormt het zich in het vormgat. Wanneer de extrusiedruk groter is dan de wrijvingskracht, wordt de biomassa continu geëxtrudeerd van de vormgaten rond de ringvorm, waardoor biomassa -vormbrandstof wordt gevormd met een vormdichtheid van ongeveer 1 g/cm3.
1.2 slijtage van het vormen van mallen:De enkele machine -output van de pelletmachine is groot, met een relatief hoge mate van automatisering en sterk aanpassingsvermogen aan grondstoffen. Het kan op grote schaal worden gebruikt voor het verwerken van verschillende biomassa-grondstoffen, geschikt voor grootschalige productie van biomassa-dichte vormbrandstoffen en het voldoen aan de ontwikkelingseisen van biomassa dicht vormende brandstofindustrialisatie in de toekomst. Daarom wordt de ringvormige pelletmachine veel gebruikt. Vanwege de mogelijke aanwezigheid van kleine hoeveelheden zand en andere niet -biomassa -onzuiverheden in het verwerkte biomassamateriaal, is het zeer waarschijnlijk dat aanzienlijke slijtage veroorzaakt op de ringvorm van de pelletmachine. De levensduur van de ringvorm wordt berekend op basis van productiecapaciteit. Momenteel is de levensduur van de ringvorm in China slechts 100-1000 t.
Het falen van de ringvorm treedt voornamelijk op in de volgende vier fenomenen: ① Nadat de ringvorm gedurende een bepaalde periode werkt, neemt de binnenwand van het vormende schimmelgat te slijsten en de diafragma neemt toe, wat resulteert in een significante vervorming van de gevormde gevormde brandstof; ② De voedingshelling van het vormingsgat van de ringvorm wordt versleten, wat resulteert in een afname van de hoeveelheid biomassamateriaal die in het matrijsgat wordt geperst, een afname van extrusiedruk en eenvoudige blokkering van het vormgevende matrijsgat, wat leidt tot het falen van de ringvorm (figuur 2); ③ Na de binnenwandmaterialen vermindert en vermindert de afvoerhoeveelheid sterk (figuur 3);
④ Na de slijtage van het binnengat van de ringvorm wordt de wanddikte tussen aangrenzende schimmelstukken L dunner, wat resulteert in een afname van de structurele sterkte van de ringvorm. Scheuren komen vatbaar voor in de gevaarlijkste sectie, en terwijl de scheuren zich blijven uitstrekken, treedt het fenomeen van ringvormige breuk op. De belangrijkste reden voor de gemakkelijke slijtage en de korte levensduur van de ringvorm is de onredelijke structuur van de vormingsvorm van de vorming (de ringvorm is geïntegreerd met de vormende vormgaten). De geïntegreerde structuur van de twee is vatbaar voor dergelijke resultaten: soms wanneer slechts een paar vormen van schimmelgaten van de ringvorm worden versleten en niet kunnen werken, moet de hele ringvorm worden vervangen, wat niet alleen ongemak met het vervangende werk met zich meebrengt, maar ook veel economisch afval veroorzaakt en de onderhoudskosten verhoogt.
1.3 Structureel verbeteringsontwerp van het vormen van schimmelOm de levensduur van de ringvorm van de pelletmachine te verlengen, slijtage te verminderen, vervanging te vergemakkelijken en onderhoudskosten te verlagen, is het noodzakelijk om een gloednieuw verbeteringsontwerp op de structuur van de ringvorm uit te voeren. De ingebedde vormvorm werd gebruikt in het ontwerp en de verbeterde compressiekamerstructuur wordt getoond in figuur 4. Figuur 5 toont het dwarsdoorsnede van de verbeterde vormvorm.
Dit verbeterde ontwerp is voornamelijk gericht op de deeltjesmachine van de ringvorm met een bewegingsvorm van actieve drukroller en vaste ringvorm. De onderste ringvorm is gefixeerd op het lichaam en de twee drukrollers zijn verbonden met de hoofdas door een verbindingsplaat. De vormende mal is ingebed op de onderste ringvorm (met behulp van interferentie -pasvorm), en de bovenste ringvorm is gefixeerd op de onderste ringvorm door bouten en geklemd op de vormende vorm. Tegelijkertijd, om te voorkomen dat de vormende vorm van rebound als gevolg van kracht na de drukrol rolt over en radiaal langs de ringvorm beweegt, worden verzonken schroeven gebruikt om de vormende mal op respectievelijk de bovenste en onderste ringvormen te bevestigen. Om de weerstand van het materiaal dat het gat binnenkomt te verminderen en het handiger te maken om het schimmelgat binnen te gaan. De conische hoek van het voedingsgat van de ontworpen vormvormige vorm is 60 ° tot 120 °.
Het verbeterde structurele ontwerp van de vormende schimmel heeft de kenmerken van multi -cyclus en lange levensduur. Wanneer de deeltjesmachine gedurende een bepaalde periode werkt, zorgt wrijvingsverlies ervoor dat de diafragma van de vormende schimmel groter wordt en gepassiveerd. Wanneer de versleten vormvormige schimmel wordt verwijderd en uitgebreid, kan deze worden gebruikt voor de productie van andere specificaties van het vormen van deeltjes. Dit kan het hergebruik van schimmels bereiken en onderhouds- en vervangingskosten besparen.
Om de levensduur van de granulator te verlengen en de productiekosten te verlagen, neemt de drukrol met een hoog mangaanstaal met hoge koolstof met goede slijtvastheid aan, zoals 65 mn. De vormende mal moet worden gemaakt van legering gearburiseerd staal of koolstofarme nikkelchroomlegering, zoals Cr, Mn, Ti, enz. Bevat door de verbetering van de compressiekamer, is de wrijvingskracht die wordt ervaren door de bovenste en onderste ringvormen tijdens de werking relatief klein in vergelijking met de vormende mal. Daarom kan gewoon koolstofstaal, zoals 45 staal, worden gebruikt als het materiaal voor de compressiekamer. In vergelijking met traditionele geïntegreerde vormingsringvormen kan het het gebruik van dure legeringsstaal verminderen, waardoor de productiekosten worden verlaagd.
2. Mechanische analyse van de vormvormige vorm van de ringvormige pelletmachine tijdens het werkproces van de vormvormige vorm.
Tijdens het vormproces wordt de lignine in het materiaal volledig verzacht vanwege de hoge druk- en hoge-temperatuuromgeving die in de vormvorm is gegenereerd. Wanneer de extrusiedruk niet toeneemt, ondergaat het materiaal de kunststof. Het materiaal stroomt goed na de weekmakend, zodat de lengte kan worden ingesteld op d. De vormende mal wordt beschouwd als een drukvat en de spanning op de vormende vorm is vereenvoudigd.
Door de bovenstaande mechanische berekeninganalyse kan worden geconcludeerd dat om de druk op elk punt in de vormende schimmel te verkrijgen, het noodzakelijk is om de omtrekstam te bepalen op dat punt in de vormende schimmel. Vervolgens kunnen de wrijvingskracht en druk op die locatie worden berekend.
3. Conclusie
Dit artikel stelt een nieuw ontwerp van de structurele verbetering voor voor de vormende vorm van de ringvormige pelletizer. Het gebruik van ingebedde vormvormen kan de slijtage van schimmels effectief verminderen, de levensduur van de vormcyclus verlengen, vervanging en onderhoud vergemakkelijken en de productiekosten verlagen. Tegelijkertijd werd mechanische analyse uitgevoerd op de vormende schimmel tijdens het werkproces, waardoor in de toekomst een theoretische basis was voor verder onderzoek.
Posttijd: 22-2024