Debido ás menores substancias nocivas como cinzas, nitróxeno e xofre na biomasa en comparación coa enerxía mineral, ten as características de grandes reservas, boa actividade do carbono, fácil ignición e compoñentes altamente volátiles.Polo tanto, a biomasa é un combustible enerxético moi ideal e é moi axeitado para a conversión e utilización da combustión.As cinzas residuais despois da combustión da biomasa son ricas en nutrientes que precisan as plantas como fósforo, calcio, potasio e magnesio, polo que se pode empregar como fertilizante para o regreso ao campo.Dadas as enormes reservas de recursos e as vantaxes renovables únicas da enerxía da biomasa, actualmente é considerada como unha opción importante para o desenvolvemento nacional de novas enerxías por parte dos países de todo o mundo.A Comisión Nacional de Desenvolvemento e Reforma de China afirmou claramente no "Plan de Implementación para a Utilización Integral da Palla dos Cultivos durante o 12º Plan Quinquenal" que a taxa de utilización global da palla alcanzará o 75% en 2013 e esforzarase por superar o 80% en 2013. 2015.
Como converter a enerxía da biomasa en enerxía de alta calidade, limpa e conveniente converteuse nun problema urxente a resolver.A tecnoloxía de densificación de biomasa é unha das formas eficaces de mellorar a eficiencia da incineración de enerxía da biomasa e facilitar o transporte.Na actualidade, hai catro tipos comúns de equipos de conformación densa nos mercados doméstico e estranxeiro: máquina de partículas de extrusión en espiral, máquina de partículas de estampación de pistóns, máquina de partículas planas e máquina de partículas de molde de anel.Entre elas, a máquina de pellets de molde de anel é amplamente utilizada debido ás súas características, como a falta de calefacción durante o funcionamento, amplos requisitos para o contido de humidade das materias primas (10% a 30%), gran produción dunha soa máquina, alta densidade de compresión e boa calidade. efecto de formación.Non obstante, estes tipos de máquinas de pellets teñen xeralmente desvantaxes como o fácil desgaste do molde, a curta vida útil, os altos custos de mantemento e a substitución incómoda.En resposta ás deficiencias anteriores da máquina de pellets de molde de anel, o autor fixo un novo deseño de mellora na estrutura do molde de conformación e deseñou un molde de conformación de tipo conxunto con longa vida útil, baixo custo de mantemento e mantemento cómodo.Mentres tanto, este artigo realizou unha análise mecánica do molde de conformación durante o seu proceso de traballo.
1. Mellora do deseño da estrutura do molde de formación para o granulador de moldes de anel
1.1 Introdución ao proceso de conformación por extrusión:A máquina de pellets de anel pode dividirse en dous tipos: vertical e horizontal, dependendo da posición do anel;Segundo a forma de movemento, pódese dividir en dúas formas diferentes de movemento: o rolo de prensado activo cun molde de anel fixo e o rolo de prensado activo cun molde de anel impulsado.Este deseño mellorado está dirixido principalmente á máquina de partículas de molde de anel cun rolo de presión activo e un molde de anel fixo como forma de movemento.Consta principalmente de dúas partes: un mecanismo de transporte e un mecanismo de partículas de molde de anel.O molde de anel e o rolo de presión son os dous compoñentes principais da máquina de pellets de molde de anel, con moitos orificios de molde distribuídos ao redor do molde de anel, e o rolo de presión está instalado dentro do molde de anel.O rolo de presión está conectado ao fuso de transmisión e o molde de anel está instalado nun soporte fixo.Cando o fuso xira, fai xirar o rolo de presión.Principio de funcionamento: en primeiro lugar, o mecanismo de transporte transporta o material de biomasa triturado a un determinado tamaño de partícula (3-5 mm) á cámara de compresión.A continuación, o motor impulsa o eixe principal para que o rolo de presión xire, e o rolo de presión móvese a unha velocidade constante para dispersar uniformemente o material entre o rolo de presión e o molde de anel, facendo que o molde de anel se comprima e friccione co material. , o rolo de presión co material e o material co material.Durante o proceso de fricción de compresión, a celulosa e a hemicelulosa do material combínanse entre si.Ao mesmo tempo, a calor xerada ao espremer a fricción suaviza a lignina nun aglutinante natural, o que fai que a celulosa, a hemicelulosa e outros compoñentes se unan máis firmemente.Co recheo continuo de materiais de biomasa, a cantidade de material sometido a compresión e fricción nos orificios do molde de formación segue aumentando.Ao mesmo tempo, a forza de compresión entre a biomasa segue aumentando, e esta densifica e fórmase continuamente no burato de moldeo.Cando a presión de extrusión é maior que a forza de fricción, a biomasa extruíndose continuamente a partir dos orificios de moldeo ao redor do molde de anel, formando combustible de moldeo de biomasa cunha densidade de moldeo de aproximadamente 1 g/Cm3.
1.2 Desgaste dos moldes de conformación:A saída dunha única máquina da máquina de pellets é grande, cun grao relativamente alto de automatización e unha forte adaptabilidade ás materias primas.Pódese usar amplamente para procesar varias materias primas de biomasa, axeitados para a produción a grande escala de combustibles de formación densa de biomasa e para satisfacer os requisitos de desenvolvemento da industrialización de combustible denso de biomasa no futuro.Polo tanto, a máquina de pellets de molde de anel é amplamente utilizada.Debido á posible presenza de pequenas cantidades de area e outras impurezas non derivadas da biomasa no material de biomasa procesado, é moi probable que cause un desgaste significativo no molde de anel da máquina de pellets.A vida útil do molde de anel calcúlase en función da capacidade de produción.Actualmente, a vida útil do molde de anel en China é de só 100-1000t.
O fallo do molde de anel ocorre principalmente nos seguintes catro fenómenos: ① Despois de que o molde de anel funcione durante un período de tempo, a parede interior do burato do molde de formación desgasta e a apertura aumenta, o que provoca unha deformación significativa do combustible formado producido;② A pendente de alimentación do buraco de matriz de formación do molde do anel está desgastada, o que resulta nunha diminución da cantidade de material de biomasa espremido no buraco de matriz, unha diminución da presión de extrusión e un fácil bloqueo do burato de formación, o que provoca a falla do molde do anel (Figura 2);③ Despois dos materiais da parede interior e reduce drasticamente a cantidade de descarga (Figura 3);
④ Despois do desgaste do burato interior do molde de anel, o grosor da parede entre as pezas de molde adxacentes L faise máis fino, o que resulta nunha diminución da resistencia estrutural do molde de anel.As gretas son propensas a producirse na sección máis perigosa e, a medida que as gretas continúan estendéndose, prodúcese o fenómeno da fractura do molde do anel.A principal razón para o fácil desgaste e a curta vida útil do molde de anel é a estrutura pouco razoable do molde de anel de formación (o molde de anel está integrado cos orificios do molde de formación).A estrutura integrada dos dous é propensa a tales resultados: ás veces, cando só uns poucos orificios de molde do molde do anel están desgastados e non poden funcionar, hai que substituír todo o molde do anel, o que non só supón inconvenientes para o traballo de substitución. pero tamén provoca un gran desperdicio económico e aumenta os custos de mantemento.
1.3 Deseño de mellora estrutural do molde de conformaciónPara estender a vida útil do molde de anel da máquina de pellets, reducir o desgaste, facilitar a substitución e reducir os custos de mantemento, é necesario levar a cabo un novo deseño de mellora na estrutura do molde de anel.No deseño utilizouse o molde de moldura incrustado e a estrutura da cámara de compresión mellorada móstrase na figura 4. A figura 5 mostra a vista en sección transversal do molde de moldaxe mellorado.
Este deseño mellorado está dirixido principalmente á máquina de partículas de molde de anel cunha forma de movemento de rolo de presión activa e molde de anel fixo.O molde do anel inferior está fixado no corpo e os dous rolos de presión están conectados ao eixe principal a través dunha placa de conexión.O molde de formación está incrustado no molde de anel inferior (usando un axuste de interferencia), e o molde de anel superior fíxase no molde de anel inferior a través de parafusos e fíxase no molde de conformación.Ao mesmo tempo, para evitar que o molde de formación rebote debido á forza despois de que o rolo de presión se envore e se mova radialmente ao longo do molde de anel, utilízanse parafusos avellanados para fixar o molde de conformación aos moldes de anel superior e inferior respectivamente.Co fin de reducir a resistencia do material que entra no burato e facer máis cómodo entrar no burato do molde.O ángulo cónico do orificio de alimentación do molde de formación deseñado é de 60 ° a 120 °.
O deseño estrutural mellorado do molde de formación ten as características de ciclo múltiple e unha longa vida útil.Cando a máquina de partículas funciona durante un período de tempo, a perda de fricción fai que a abertura do molde de formación se faga máis grande e se pasive.Cando o molde de formación desgastado é eliminado e expandido, pódese usar para a produción doutras especificacións de partículas de formación.Isto pode conseguir a reutilización de moldes e aforrar custos de mantemento e substitución.
Co fin de prolongar a vida útil do granulador e reducir os custos de produción, o rolo de presión adopta aceiro de alto carbono e alto manganeso cunha boa resistencia ao desgaste, como 65Mn.O molde de formación debe estar feito de aliaxe de aceiro cementado ou de aliaxe de níquel cromo con baixo contido de carbono, como que conteña Cr, Mn, Ti, etc. Debido á mellora da cámara de compresión, a forza de fricción experimentada polos moldes de anel superior e inferior durante a operación é relativamente pequena en comparación co molde de formación.Polo tanto, o aceiro ao carbono común, como o aceiro 45, pódese usar como material para a cámara de compresión.En comparación cos moldes de anel de formación integrados tradicionais, pode reducir o uso de aceiro de aliaxe caro, reducindo así os custos de produción.
2. Análise mecánica do molde de conformación da máquina de pellets de molde de anel durante o proceso de traballo do molde de conformación.
Durante o proceso de moldeo, a lignina do material está completamente suavizada debido ao ambiente de alta presión e alta temperatura xerado no molde de moldeo.Cando a presión de extrusión non aumenta, o material sofre plastificación.O material flúe ben despois da plastificación, polo que a lonxitude pódese configurar en d.O molde de conformación considérase como un recipiente a presión e simplifícase a tensión sobre o molde de conformación.
Mediante a análise do cálculo mecánico anterior pódese concluír que para obter a presión en calquera punto do molde de conformación, é necesario determinar a deformación circunferencial nese punto dentro do molde de conformación.Entón, pódese calcular a forza de rozamento e a presión nese lugar.
3. Conclusión
Este artigo propón un novo deseño de mellora estrutural para o molde de conformación do peletizador de moldes anulares.O uso de moldes de conformación incrustados pode reducir eficazmente o desgaste do molde, prolongar a vida do ciclo do molde, facilitar a substitución e o mantemento e reducir os custos de produción.Ao mesmo tempo, realizouse a análise mecánica do molde de conformación durante o seu proceso de traballo, proporcionando unha base teórica para máis investigacións no futuro.
Hora de publicación: 22-02-2024