A causa delle sostanze dannose più basse come cenere, azoto e zolfo nella biomassa rispetto all'energia minerale, ha le caratteristiche di grandi riserve, buona attività di carbonio, facile accensione e componenti volatili elevati. Pertanto, la biomassa è un combustibile energetico molto ideale ed è molto adatto per la conversione e l'utilizzo della combustione. La cenere residua dopo la combustione di biomassa è ricca di nutrienti richiesti da piante come fosforo, calcio, potassio e magnesio, quindi può essere usato come fertilizzante per tornare sul campo. Date le enormi riserve di risorse e i vantaggi rinnovabili unici dell'energia della biomassa, è attualmente considerata una scelta importante per lo sviluppo nazionale di nuove energie da parte dei paesi di tutto il mondo. La National Development and Reform Commission of China ha chiaramente affermato nel "piano di attuazione per l'utilizzo globale della paglia coltivata durante il dodicesimo piano quinquennale" che il tasso di utilizzo completo della paglia raggiungerà il 75% entro il 2013 e si sforzerà di superare l'80% entro il 2015.
Come convertire l'energia della biomassa in energia di alta qualità, pulita e conveniente è diventato un problema urgente da risolvere. La tecnologia di densificazione della biomassa è uno dei modi efficaci per migliorare l'efficienza dell'incenerimento dell'energia di biomassa e facilitare il trasporto. Allo stato attuale, ci sono quattro tipi comuni di attrezzature di formazione densa nei mercati domestici ed estranei: macchina di particelle di estrusione a spirale, macchina per particelle di timbratura del pistone, macchina a particelle di stampo piatto e macchina a particelle di stampo ad anello. Tra questi, la macchina a pellet per stampo ad anello è ampiamente utilizzata a causa delle sue caratteristiche come la necessità di riscaldamento durante il funzionamento, ampi requisiti per il contenuto di umidità delle materie prime (dal 10% al 30%), uscita di grandi dimensioni, ad alta densità di compressione e buon effetto di formazione. Tuttavia, questi tipi di macchine a pellet hanno generalmente svantaggi come facile usura dello stampo, durata breve, costi di manutenzione elevati e sostituzione scomoda. In risposta alle carenze di cui sopra della macchina a pellet per stampo ad anello, l'autore ha realizzato un nuovissimo design di miglioramento sulla struttura dello stampo di formazione e ha progettato uno stampo per formare un set con una durata di lunga durata, un basso costo di manutenzione e una comoda manutenzione. Nel frattempo, questo articolo ha condotto un'analisi meccanica dello stampo di formazione durante il suo processo di lavoro.
1.
1.1 Introduzione al processo di formazione dell'estrusione:La macchina a pellet dell'anello può essere divisa in due tipi: verticale e orizzontale, a seconda della posizione della matrice dell'anello; Secondo la forma del movimento, può essere diviso in due diverse forme di movimento: il rullo di pressione attivo con uno stampo ad anello fisso e il rullo di pressione attivo con uno stampo ad anello abilizzato. Questo design migliorato è principalmente rivolto alla macchina delle particelle dello stampo ad anello con un rullo a pressione attivo e uno stampo ad anello fisso come forma di movimento. Consiste principalmente in due parti: un meccanismo di trasporto e un meccanismo di particelle di stampo ad anello. Lo stampo dell'anello e il rullo di pressione sono i due componenti del nucleo della macchina a pellet stampo ad anello, con molti fori di stampo che formano intorno allo stampo ad anello e il rullo a pressione è installato all'interno dello stampo ad anello. Il rullo a pressione è collegato al mandrino della trasmissione e lo stampo ad anello è installato su una staffa fissa. Quando il mandrino ruota, spinge il rullo di pressione per ruotare. Principio di lavoro: in primo luogo, il meccanismo di trasporto trasporta il materiale di biomassa schiacciato in una certa dimensione delle particelle (3-5 mm) nella camera di compressione. Quindi, il motore guida l'albero principale per guidare il rullo di pressione per ruotare e il rullo di pressione si muove a una velocità costante per disperdere uniformemente il materiale tra il rullo di pressione e lo stampo dell'anello, causando la compromesso e l'attrito con il materiale, il rullo a pressione con il materiale e il materiale con il materiale. Durante il processo di attrito di spremitura, cellulosa ed emicellulosa nel materiale si combinano tra loro. Allo stesso tempo, il calore generato spremendo attrito ammorbidisce la lignina in un legante naturale, che rende cellulosa, emicellulosa e altri componenti più saldamente legati insieme. Con il riempimento continuo di materiali di biomassa, la quantità di materiale soggetta a compressione e attrito nei fori della forma di formazione continua ad aumentare. Allo stesso tempo, la forza di spremitura tra la biomassa continua ad aumentare e si densifica continuamente e si forma nel foro di stampaggio. Quando la pressione di estrusione è maggiore della forza di attrito, la biomassa viene estrusa continuamente dai fori di stampaggio attorno allo stampo ad anello, formando carburante per modellare la biomassa con una densità di stampaggio di circa 1 g/cm3.
1.2 usura della formazione di stampi:L'output a sola macchina della macchina a pellet è grande, con un grado relativamente elevato di automazione e una forte adattabilità alle materie prime. Può essere ampiamente utilizzato per l'elaborazione di varie materie prime a biomassa, adatte alla produzione su larga scala di combustibili che formano la biomassa e soddisfano i requisiti di sviluppo della biomassa che formano l'industrializzazione del carburante in futuro. Pertanto, la macchina a pellet di stampo ad anello è ampiamente utilizzata. A causa della possibile presenza di piccole quantità di sabbia e altre impurità non biomasse nel materiale di biomassa trasformata, è molto probabile che causino usura significativa sullo stampo ad anello della macchina a pellet. La durata di servizio dello stampo ad anello è calcolata in base alla capacità di produzione. Attualmente, la durata di servizio dello stampo ad anello in Cina è solo 100-1000T.
Il fallimento dello stampo ad anello si verifica principalmente nei seguenti quattro fenomeni: ① dopo che lo stampo ad anello funziona per un periodo di tempo, la parete interna del foro di stampo formato si consuma e l'apertura aumenta, con conseguente deformazione significativa del carburante formato prodotto; ② La pendenza di alimentazione del foro di formazione dello stampo ad anello è logora, con conseguente riduzione della quantità di materiale di biomassa schiacciato nel foro, una diminuzione della pressione di estrusione e un facile blocco del foro di formazione, portando al fallimento dello stampo dell'anello (Figura 2); ③ dopo i materiali della parete interna e riduce bruscamente l'importo della scarica (Figura 3);
④ Dopo l'usura del foro interno dello stampo ad anello, lo spessore della parete tra i pezzi di stampo adiacenti L diventa più sottile, con conseguente riduzione della resistenza strutturale dello stampo ad anello. Le crepe sono soggette a verificarsi nella sezione più pericolosa e man mano che le crepe continuano ad estendersi, si verifica il fenomeno della frattura dello stampo ad anello. Il motivo principale della facile durata di usura e breve servizio dello stampo ad anello è la struttura irragionevole dello stampo per l'anello di formazione (lo stampo ad anello è integrato con i fori da stampo per formazione). La struttura integrata dei due è soggetta a tali risultati: a volte quando solo pochi fori di stampo dello stampo ad anello sono usurati e non possono funzionare, l'intero stampo ad anello deve essere sostituito, il che non solo porta inconvenienti al lavoro di sostituzione, ma causano anche grandi rifiuti economici e aumenta i costi di manutenzione.
1.3 Progettazione del miglioramento strutturale della forma di formazioneAl fine di prolungare la durata di servizio dello stampo ad anello della macchina a pellet, ridurre l'usura, facilitare la sostituzione e ridurre i costi di manutenzione, è necessario eseguire un nuovissimo design di miglioramento sulla struttura dello stampo ad anello. Lo stampo di stampaggio incorporato è stato utilizzato nel design e la struttura della camera di compressione migliorata è mostrata nella Figura 4. La Figura 5 mostra la vista in sezione trasversale dello stampo migliorato.
Questo design migliorato è principalmente rivolto alla macchina delle particelle dello stampo ad anello con una forma di movimento di rullo a pressione attivo e stampo ad anello fisso. Lo stampo ad anello inferiore è fissato sul corpo e i due rulli a pressione sono collegati all'albero principale attraverso una piastra di collegamento. Lo stampo di formazione è incorporato sullo stampo dell'anello inferiore (usando l'adattamento dell'interferenza) e lo stampo ad anello superiore è fissato sullo stampo dell'anello inferiore attraverso bulloni e bloccata sullo stampo di formazione. Allo stesso tempo, al fine di evitare che lo stampo di formazione si rimbalzi a causa della forza dopo che il rullo di pressione si gira e si muove radialmente lungo lo stampo ad anello, vengono utilizzate le viti contromano per fissare lo stampo di formazione rispettivamente sugli stampi ad anello superiore e inferiore. Al fine di ridurre la resistenza del materiale che entra nel foro e rendere più conveniente entrare nel foro dello stampo. L'angolo conico del foro di alimentazione dello stampo di formazione progettato è da 60 ° a 120 °.
Il miglioramento della progettazione strutturale dello stampo di formazione ha le caratteristiche della durata multi -ciclo e di una lunga durata. Quando la macchina delle particelle funziona per un periodo di tempo, la perdita di attrito fa sì che l'apertura dello stampo di formazione diventasse più grande e passivata. Quando lo stampo di formazione consumato viene rimosso e ampliato, può essere utilizzato per la produzione di altre specifiche della formazione di particelle. Ciò può ottenere il riutilizzo di stampi e risparmiare costi di manutenzione e sostituzione.
Al fine di prolungare la durata della durata del granulatore e ridurre i costi di produzione, il rullo a pressione adotta un alto acciaio di manganese in carbonio con una buona resistenza all'usura, come 65 milioni. Lo stampo di formazione dovrebbe essere realizzato in acciaio carburoso in lega o lega di cromo di nichel a basso contenuto di carbonio, come contenente CR, Mn, Ti, ecc. A causa del miglioramento della camera di compressione, la forza di attrito sperimentata dagli stampi ad anello superiore e inferiore durante il funzionamento è relativamente piccola rispetto allo stampo di formazione. Pertanto, l'acciaio di carbonio ordinario, come 45 acciaio, può essere usato come materiale per la camera di compressione. Rispetto ai tradizionali stampi per l'anello di formazione integrati, può ridurre l'uso di costosi acciaio in lega, riducendo così i costi di produzione.
2. Analisi meccanica dello stampo di formazione della macchina a pellet stampo ad anello durante il processo di lavoro dello stampo di formazione.
Durante il processo di stampaggio, la lignina nel materiale viene completamente ammorbidita a causa dell'ambiente ad alta pressione e ad alta temperatura generata nello stampo di stampaggio. Quando la pressione di estrusione non aumenta, il materiale subisce plastificazione. Il materiale scorre bene dopo la plastificazione, quindi la lunghezza può essere impostata su d. Lo stampo di formazione è considerato come un recipiente a pressione e lo stress sullo stampo di formazione è semplificato.
Attraverso l'analisi del calcolo meccanico sopra, si può concludere che per ottenere la pressione in qualsiasi punto all'interno dello stampo di formazione, è necessario determinare la deformazione circonferenziale in quel punto all'interno dello stampo di formazione. Quindi, la forza di attrito e la pressione in quella posizione possono essere calcolate.
3. Conclusione
Questo articolo propone un nuovo design di miglioramento strutturale per lo stampo di formazione del pelletizer per stampo ad anello. L'uso di stampi da formatura incorporati può ridurre efficacemente l'usura dello stampo, estendere la durata del ciclo della muffa, facilitare la sostituzione e la manutenzione e ridurre i costi di produzione. Allo stesso tempo, l'analisi meccanica è stata condotta sullo stampo per la formazione durante il suo processo di lavoro, fornendo una base teorica per ulteriori ricerche in futuro.
Tempo post: feb-22-2024