Datorită substanțelor dăunătoare mai mici, cum ar fi cenușa, azotul și sulful în biomasă în comparație cu energia minerală, are caracteristicile rezervelor mari, activitate bună a carbonului, aprindere ușoară și componente volatile ridicate. Prin urmare, biomasa este un combustibil energetic foarte ideal și este foarte potrivit pentru conversia și utilizarea combustiei. Cenușa reziduală după combustia biomasei este bogată în nutrienți ceruți de plante precum fosfor, calciu, potasiu și magneziu, astfel încât poate fi utilizată ca îngrășământ pentru revenirea pe câmp. Având în vedere rezervele de resurse enorme și avantajele regenerabile unice ale energiei biomasă, aceasta este considerată în prezent ca o alegere importantă pentru dezvoltarea națională de energie nouă de către țările din întreaga lume. Comisia națională de dezvoltare și reformă din China a declarat clar în „Planul de implementare pentru utilizarea cuprinzătoare a paielor de cultură în timpul celui de -al 12 -lea plan de cinci ani” că rata de utilizare cuprinzătoare a paielor va ajunge la 75% până în 2013 și se va strădui să depășească 80% până în 2015.
Cum să convertiți energia biomasei în energia de înaltă calitate, curată și convenabilă a devenit o problemă urgentă de rezolvat. Tehnologia de densificare a biomasei este una dintre modalitățile eficiente de a îmbunătăți eficiența incinerarii energetice a biomasei și de a facilita transportul. În prezent, există patru tipuri comune de echipamente de formare densă pe piețele interne și externe: mașină de particule de extrudare în spirală, mașină de particule de ștampilare a pistonului, mașină de particule de matriță plană și mașină de particule de matriță inelară. Printre acestea, mașina cu peleți cu inel este utilizată pe scară largă datorită caracteristicilor sale, cum ar fi nu este nevoie de încălzire în timpul funcționării, cerințe largi pentru conținutul de umiditate din materii prime (10% până la 30%), ieșirea mare a mașinii unice, densitatea de compresie ridicată și un efect de formare bun. Cu toate acestea, aceste tipuri de mașini de peleți au, în general, dezavantaje, cum ar fi uzura ușoară a mucegaiului, durata de viață scurtă, costurile mari de întreținere și înlocuirea incomodă. Ca răspuns la deficiențele de mai sus ale mașinii de peleți cu matriță inelară, autorul a realizat un nou design de îmbunătățire a structurii matriței de formare și a proiectat un tip de formare de tip de tip, cu durată de viață lungă, costuri reduse de întreținere și întreținere convenabilă. Între timp, acest articol a efectuat o analiză mecanică a matriței de formare în timpul procesului de lucru.
1.. Proiectarea îmbunătățirii structurii matriței de formare pentru granulator de mucegai de inel
1.1 Introducere în procesul de formare a extrudării:Mașina cu peleți cu inel poate fi împărțită în două tipuri: verticală și orizontală, în funcție de poziția matriței inelului; În conformitate cu forma de mișcare, acesta poate fi împărțit în două forme diferite de mișcare: rola de presare activă cu o matriță cu inel fix și rola de presare activă cu o matriță cu inel condus. Acest design îmbunătățit se adresează în principal mașinii de particule de matriță cu inel, cu o rolă de presiune activă și o matriță cu inel fix ca formă de mișcare. Este format în principal din două părți: un mecanism de transport și un mecanism de particule de matriță inelară. Mucegaiul cu inel și role de presiune sunt cele două componente de miez ale mașinii de pelete de matriță inel, cu multe găuri de matriță formate distribuite în jurul matriței cu inel, iar rola de presiune este instalată în interiorul matriței inelelor. Ruloul de presiune este conectat la fusul de transmisie, iar matrița cu inel este instalată pe o suport fix. Când fusul se rotește, conduce rolul de presiune să se rotească. Principiul de lucru: în primul rând, mecanismul de transport transportă materialul biomasei zdrobite într-o anumită dimensiune a particulelor (3-5mm) în camera de compresie. Apoi, motorul conduce arborele principal să conducă rola de presiune să se rotească, iar rola de presiune se deplasează la o viteză constantă pentru a dispersa uniform materialul dintre rola de presiune și matrița cu inel, ceea ce face ca matrița inelului să se comprime și să frece cu materialul, rola de presiune cu materialul și materialul cu materialul. În timpul procesului de stoarcere a frecării, celuloza și hemiceluloza în material se combină între ele. În același timp, căldura generată prin stoarcerea frecării înmoaie lignina într -un liant natural, ceea ce face ca celuloza, hemiceluloza și alte componente să fie mai ferm legate. Odată cu umplerea continuă a materialelor de biomasă, cantitatea de material supusă compresiei și frecării în găurile de matriță de formare continuă să crească. În același timp, forța de stoarcere dintre biomasă continuă să crească și se densifică continuu și se formează în gaura de modelare. Când presiunea de extrudare este mai mare decât forța de frecare, biomasa fiind extrudată continuu din găurile de modelare în jurul matriței inelului, formând combustibil de modelare a biomasei cu o densitate de modelare de aproximativ 1g/cm3.
1.2 uzura formelor de formare:Ieșirea cu o singură mașină a mașinii de peleți este mare, cu un grad relativ ridicat de automatizare și o adaptabilitate puternică la materiile prime. Poate fi utilizat pe scară largă pentru prelucrarea diferitelor materii prime biomasă, potrivite pentru producția pe scară largă de combustibili de formare densă de biomasă și care îndeplinește cerințele de dezvoltare ale biomasei densă care formează industrializarea combustibilului în viitor. Prin urmare, mașina cu peleți de matriță inelară este utilizată pe scară largă. Datorită prezenței posibile a unor cantități mici de nisip și a altor impurități non -biomasă în materialul de biomasă prelucrat, este foarte probabil să provoace o uzură semnificativă pe matrița inelară a mașinii de peleți. Durata de viață a matriței inelare este calculată pe baza capacității de producție. În prezent, durata de viață a mucegaiului inelului din China este de doar 100-1000t.
Eșecul matriței inelului apare în principal în următoarele patru fenomene: ① după ce mucegaiul inelar funcționează pentru o perioadă de timp, peretele interior al găurii de matriță care se formează și deschiderea crește, rezultând o deformare semnificativă a combustibilului format produs; ② Panta de alimentare a găurii de matriță formativă a matriței inelului este uzată, ceea ce duce la o scădere a cantității de material de biomasă stoarsă în gaura de matriță, o scădere a presiunii de extrudare și blocajul ușor al găurii de formare, ceea ce duce la eșecul matriței inelelor (figura 2); ③ după materialele de perete interioare și reduce brusc cantitatea de descărcare (figura 3);
④ După uzura orificiului interior al matriței inelului, grosimea peretelui dintre bucățile de matriță adiacente L devine mai subțire, ceea ce duce la o scădere a rezistenței structurale a matriței inelului. Crăpăturile sunt predispuse să apară în secțiunea cea mai periculoasă și pe măsură ce fisurile continuă să se extindă, se produce fenomenul fracturii de mucegai. Motivul principal pentru uzura ușoară și durata de viață scurtă a matriței cu inele este structura nerezonabilă a matriței cu inel de formare (matrița inelară este integrată cu găurile de matriță formante). Structura integrată a celor două este predispusă la astfel de rezultate: uneori, atunci când doar câteva găuri de matriță formate ale matriței inelelor sunt uzate și nu pot funcționa, întreaga matriță inelară trebuie înlocuită, ceea ce nu numai că aduce inconveniente lucrărilor de înlocuire, dar provoacă și deșeuri economice mari și crește costurile de întreținere.
1.3 Proiectare de îmbunătățire structurală a formării matrițeiPentru a prelungi durata de viață a matriței inelare a mașinii de peleți, reduce uzura, facilitarea înlocuirii și reducerea costurilor de întreținere, este necesar să se realizeze un nou design de îmbunătățire a structurii matriței inelelor. Mucegaiul de modelare încorporat a fost utilizat în proiectare, iar structura îmbunătățită a camerei de compresie este prezentată în figura 4. Figura 5 prezintă vederea în secțiune transversală a matriței de modelare îmbunătățite.
Acest design îmbunătățit se adresează în principal mașinii de particule cu matriță inelară, cu o formă de mișcare a rolei de presiune activă și a matriței cu inel fix. Forma cu inel inferior este fixată pe corp, iar cele două role de presiune sunt conectate la arborele principal printr -o placă de conectare. Mucegaiul de formare este încorporat pe matrița cu inel inferior (folosind o potrivire a interferenței), iar matrița cu inel superior este fixată pe matrița cu inel inferior prin șuruburi și fixată pe matrița de formare. În același timp, pentru a împiedica revenirea matriței de formare din cauza forței, după ce role de presiune se rostogolește și se deplasează radial de -a lungul matriței inelului, șuruburile de conturi sunt utilizate pentru a repara matrița de formare la matrițele cu inel superior și inferior. Pentru a reduce rezistența materialului care intră în gaură și pentru a face mai convenabil să intri în gaura matriței. Unghiul conic al orificiului de alimentare al matriței de formare proiectat este de 60 ° până la 120 °.
Proiectarea structurală îmbunătățită a matriței de formare are caracteristicile vieții multi -cicl și a duratei de viață îndelungate. Când mașina de particule funcționează pentru o perioadă de timp, pierderea de frecare determină deschiderea matriței de formare să devină mai mare și pasivată. Când matrița de formare uzată este îndepărtată și extinsă, poate fi utilizată pentru producerea altor specificații de formare a particulelor. Acest lucru poate obține reutilizarea matrițelor și poate economisi costuri de întreținere și înlocuire.
Pentru a prelungi durata de viață a granulatorului și pentru a reduce costurile de producție, role de presiune adoptă oțel ridicat de mangan ridicat de carbon, cu o rezistență bună la uzură, cum ar fi 65MN. Mucegaiul de formare ar trebui să fie fabricat din oțel carburizat din aliaj sau aliaj de crom de nichel cu conținut scăzut de carbon, cum ar fi conținând CR, MN, Ti, etc. Datorită îmbunătățirii camerei de compresie, forța de frecare experimentată de matrițele cu inel superior și inferior în timpul funcționării este relativ mică în comparație cu matrița de formare. Prin urmare, oțelul de carbon obișnuit, cum ar fi 45 de oțel, poate fi utilizat ca material pentru camera de compresie. În comparație cu matrițele cu inel integrate tradiționale, poate reduce utilizarea oțelului din aliaj scump, reducând astfel costurile de producție.
2. Analiza mecanică a matriței de formare a mașinii de peleți cu matriță inelară în timpul procesului de lucru al matriței de formare.
În timpul procesului de modelare, lignina din material este înmuiată complet datorită mediului de înaltă presiune și la temperaturi ridicate generate în matrița de modelare. Când presiunea de extrudare nu este în creștere, materialul suferă de plastifierea. Materialul curge bine după plasticizare, astfel încât lungimea poate fi setată pe d. Mucegaiul de formare este considerat ca un vas sub presiune, iar tensiunea pe matrița de formare este simplificată.
Prin analiza de calcul mecanică de mai sus, se poate concluziona că, pentru a obține presiunea în orice punct din interiorul matriței de formare, este necesar să se determine încordarea circumferențială în acel punct din interiorul matriței de formare. Apoi, pot fi calculate forța de frecare și presiunea în acea locație.
3. Concluzie
Acest articol propune un nou design de îmbunătățire structurală pentru formarea matriței de peletizator cu matriță inelară. Utilizarea formelor de formare încorporate poate reduce eficient uzura mucegaiului, poate extinde durata de viață a ciclului mucegaiului, poate facilita înlocuirea și întreținerea și reduce costurile de producție. În același timp, analiza mecanică a fost efectuată pe matrița de formare în timpul procesului său de lucru, oferind o bază teoretică pentru cercetări ulterioare în viitor.
Timpul post: 22-2024 februarie