Λόγω των χαμηλότερων επιβλαβών ουσιών όπως η τέφρα, το άζωτο και το θείο στη βιομάζα σε σύγκριση με την ορυκτική ενέργεια, έχει τα χαρακτηριστικά των μεγάλων αποθεμάτων, την καλή δραστηριότητα του άνθρακα, την εύκολη ανάφλεξη και τα υψηλά πτητικά συστατικά. Ως εκ τούτου, η βιομάζα είναι ένα πολύ ιδανικό ενεργειακό καύσιμο και είναι πολύ κατάλληλο για μετατροπή και αξιοποίηση καύσης. Η υπολειμματική τέφρα μετά από καύση βιομάζας είναι πλούσια σε θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται από φυτά όπως ο φωσφόρος, το ασβέστιο, το κάλιο και το μαγνήσιο, έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως λίπασμα για την επιστροφή στο πεδίο. Δεδομένων των τεράστιων αποθεμάτων πόρων και των μοναδικών ανανεώσιμων πλεονεκτημάτων της ενέργειας βιομάζας, θεωρείται επί του παρόντος ως σημαντική επιλογή για την εθνική νέα ενεργειακή ανάπτυξη από χώρες σε όλο τον κόσμο. Η Εθνική Επιτροπή Ανάπτυξης και Μεταρρύθμισης της Κίνας δήλωσε σαφώς στο «σχέδιο εφαρμογής για την ολοκληρωμένη χρήση του αχυρώνα των καλλιεργειών κατά τη διάρκεια του 12ου πενταετούς σχεδίου» ότι το συνολικό ποσοστό χρήσης του αχύρου θα φθάσει το 75% μέχρι το 2013 και θα προσπαθήσει να υπερβεί το 80% μέχρι το 2015.
Πώς να μετατρέψετε την ενέργεια της βιομάζας σε υψηλής ποιότητας, καθαρή και βολική ενέργεια έχει γίνει ένα επείγον πρόβλημα που πρέπει να λυθεί. Η τεχνολογία πυκνοποίησης της βιομάζας είναι ένας από τους αποτελεσματικούς τρόπους βελτίωσης της αποτελεσματικότητας της αποτέφρωσης της ενεργειακής ενέργειας της βιομάζας και της διευκόλυνσης της μεταφοράς. Επί του παρόντος, υπάρχουν τέσσερις κοινοί τύποι πυκνού εξοπλισμού σχηματισμού στις εγχώριες και ξένες αγορές: μηχανή σωματιδίων σπειροειδούς εξώθησης, μηχάνημα σωματιδίων σφράγισης εμβόλου, μηχάνημα σωματιδίων επίπεδης μούχλα και μηχάνημα σωματιδίων δακτυλίου. Μεταξύ αυτών, η μηχανή σφαιριδίων μούχλας δακτυλίου χρησιμοποιείται ευρέως λόγω των χαρακτηριστικών της, όπως η ανάγκη θέρμανσης κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, οι ευρείες απαιτήσεις για την περιεκτικότητα σε υγρασία πρώτων υλών (10% έως 30%), η μεγάλη ενιαία μηχανή, η υψηλή πυκνότητα συμπίεσης και η καλή επίδραση σχηματισμού. Ωστόσο, αυτοί οι τύποι μηχανών σφαιριδίων έχουν γενικά μειονεκτήματα, όπως εύκολη φθορά μούχλα, σύντομη διάρκεια ζωής, υψηλό κόστος συντήρησης και ενοχλητική αντικατάσταση. Σε απόκριση των παραπάνω ελλείψεων της μηχανής σφαιριδίων μούχλας δακτυλίου, ο συγγραφέας έχει κάνει ένα ολοκαίνουργιο σχέδιο βελτίωσης στη δομή του καλουπιού σχηματισμού και σχεδίασε ένα καλούπι που σχηματίζει καθορισμένο τύπο με μεγάλη διάρκεια ζωής, χαμηλό κόστος συντήρησης και βολική συντήρηση. Εν τω μεταξύ, αυτό το άρθρο διεξήγαγε μια μηχανική ανάλυση του καλουπιού σχηματισμού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας του.
1. Σχεδιασμός βελτίωσης της δομής σχηματισμού μούχλας για κοκκοποιητή δακτυλίου
1.1 Εισαγωγή στη διαδικασία σχηματισμού εξώθησης:Το μηχάνημα σφαιριδίων δακτυλίου μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: κάθετη και οριζόντια, ανάλογα με τη θέση του δακτυλίου Die. Σύμφωνα με τη μορφή κίνησης, μπορεί να χωριστεί σε δύο διαφορετικές μορφές κίνησης: ο ενεργός κύλινδρος πατώματος με ένα σταθερό καλούπι δακτυλίου και τον ενεργό κύλινδρο πατώματος με καλούπι δακτυλίου. Αυτός ο βελτιωμένος σχεδιασμός απευθύνεται κυρίως στη μηχανή σωματιδίων μούχλας δακτυλίου με ενεργό κύλινδρο πίεσης και ένα σταθερό καλούπι δακτυλίου ως μορφή κίνησης. Αποτελείται κυρίως από δύο μέρη: έναν μηχανισμό μεταφοράς και έναν μηχανισμό σωματιδίων μούχλας δακτυλίου. Το καλούπι δακτυλίου και ο κύλινδρος πίεσης είναι τα δύο συστατικά του πυρήνα της μηχανής σφαιριδίων μούχλας δακτυλίου, με πολλές οπές σχηματισμού μούχλα που διανέμονται γύρω από το καλούπι δακτυλίου και ο κύλινδρος πίεσης είναι εγκατεστημένος μέσα στο καλούπι δακτυλίου. Ο κύλινδρος πίεσης συνδέεται με τον άξονα μετάδοσης και το καλούπι δακτυλίου είναι εγκατεστημένο σε σταθερό βραχίονα. Όταν ο άξονας περιστρέφεται, οδηγεί τον κύλινδρο πίεσης για να περιστρέφεται. Αρχή λειτουργίας: Πρώτον, ο μηχανισμός μεταφοράς μεταφέρει το θρυμματισμένο υλικό βιομάζας σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος σωματιδίων (3-5mm) στο θάλαμο συμπίεσης. Στη συνέχεια, ο κινητήρας οδηγεί τον κύριο άξονα για να οδηγήσει τον κύλινδρο πίεσης για να περιστρέφεται και ο κύλινδρος πίεσης μετακινείται με σταθερή ταχύτητα για να διασκορπίσει ομοιόμορφα το υλικό μεταξύ του κυλίνδρου πίεσης και του καλουπιού δακτυλίου, προκαλώντας τη συμπίεση του καλούπι και την τριβή με το υλικό, τον κύλινδρο πίεσης με το υλικό και το υλικό με το υλικό. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συμπίεσης τριβής, η κυτταρίνη και η ημικυτταρίνη στο υλικό συνδυάζονται μεταξύ τους. Ταυτόχρονα, η θερμότητα που παράγεται από τη συμπίεση τριβής μαλακώνει τη λιγνίνη σε ένα φυσικό συνδετικό υλικό, το οποίο καθιστά την κυτταρίνη, την ημικυτταρίνη και άλλα συστατικά πιο σταθερά δεσμευμένα μαζί. Με τη συνεχή πλήρωση υλικών βιομάζας, η ποσότητα υλικού που υποβάλλεται σε συμπίεση και τριβή στις οπές σχηματισμού μούχλας συνεχίζει να αυξάνεται. Ταυτόχρονα, η δύναμη συμπίεσης μεταξύ της βιομάζας συνεχίζει να αυξάνεται και συνεχώς πυκνά και μορφές στην οπή χύτευσης. Όταν η πίεση εξώθησης είναι μεγαλύτερη από τη δύναμη τριβής, η βιομάζα εξωθείται συνεχώς από τις οπές χύτευσης γύρω από το καλούπι δακτυλίου, σχηματίζοντας καύσιμο χύτευσης βιομάζας με πυκνότητα χύτευσης περίπου 1g/cm3.
1,2 Φορέστε τα καλούπια σχηματισμού:Η έξοδος ενός μηχανήματος της μηχανής σφαιριδίων είναι μεγάλη, με σχετικά υψηλό βαθμό αυτοματοποίησης και ισχυρή προσαρμοστικότητα στις πρώτες ύλες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως για την επεξεργασία διαφόρων πρώτων υλών βιομάζας, κατάλληλη για παραγωγή μεγάλης κλίμακας παραγωγής πυκνών καυσίμων βιομάζας και ικανοποίηση των αναπτυξιακών απαιτήσεων της βιομάζας που σχηματίζει εκβιομηχάνιση καυσίμων στο μέλλον. Επομένως, η μηχανή σφαιριδίων μούχλας δακτυλίου χρησιμοποιείται ευρέως. Λόγω της πιθανής παρουσίας μικρών ποσοτήτων άμμου και άλλων μη βιομάζων ακαθαρσιών στο επεξεργασμένο βιομάζο υλικό, είναι πολύ πιθανό να προκαλέσει σημαντική φθορά στο καλούπι του δακτυλίου του μηχανήματος σφαιριδίων. Η διάρκεια ζωής του καλουπιού δακτυλίου υπολογίζεται με βάση την παραγωγική ικανότητα. Επί του παρόντος, η διάρκεια ζωής του καλουπιού δακτυλίου στην Κίνα είναι μόνο 100-1000T.
Η αποτυχία του καλουπιού δακτυλίου εμφανίζεται κυρίως στα ακόλουθα τέσσερα φαινόμενα: ① Αφού η μούχλα του δακτυλίου λειτουργεί για μια χρονική περίοδο, το εσωτερικό τοίχωμα της οπής σχηματισμού μούχλα φοράει και το άνοιγμα αυξάνεται, με αποτέλεσμα τη σημαντική παραμόρφωση του σχηματισμένου καυσίμου που παράγεται. ② Η κλίση της τροφοδοσίας της οπής του σχηματισμού του καλουπιού του δακτυλίου είναι φθαρμένη, με αποτέλεσμα τη μείωση της ποσότητας του υλικού βιομάζας που συμπιέζεται στην οπή της μήτρας, η μείωση της πίεσης εξώθησης και η εύκολη απόφραξη της οπής σχηματισμού, οδηγώντας στην αποτυχία του καλουπιού του δακτυλίου (Εικόνα 2). ③ Μετά τα εσωτερικά υλικά τοίχου και μειώνει έντονα την ποσότητα εκφόρτισης (Εικόνα 3).
④ Μετά τη φθορά της εσωτερικής οπής του καλουπιού του δακτυλίου, το πάχος του τοιχώματος ανάμεσα στα γειτονικά τεμάχια καλουπιού L γίνεται λεπτότερο, με αποτέλεσμα τη μείωση της δομικής αντοχής του καλουπιού δακτυλίου. Οι ρωγμές είναι επιρρεπείς στο πιο επικίνδυνο τμήμα και καθώς οι ρωγμές συνεχίζουν να επεκτείνονται, συμβαίνει το φαινόμενο του κάταγμα του καλουπιού. Ο κύριος λόγος για την εύκολη φθορά και τη σύντομη διάρκεια ζωής του καλουπιού δακτυλίου είναι η παράλογη δομή του καλουπιού δακτυλίου σχηματισμού (το καλούπι δακτυλίου είναι ενσωματωμένη στις οπές σχηματισμού μούχλας). Η ολοκληρωμένη δομή των δύο είναι επιρρεπής σε τέτοια αποτελέσματα: μερικές φορές όταν μερικές μόνο οι οπές του καλουπιού του καλουπιού του δακτυλίου είναι φθαρμένες και δεν μπορούν να λειτουργήσουν, πρέπει να αντικατασταθεί ολόκληρο το καλούπι δακτυλίου, η οποία όχι μόνο προκαλεί ταλαιπωρία για την εργασία αντικατάστασης, αλλά και προκαλεί μεγάλα οικονομικά απόβλητα και αυξάνει το κόστος συντήρησης.
1.3 Σχεδιασμός διαρθρωτικής βελτίωσης της διαμόρφωσης μούχλαςΠροκειμένου να επεκταθεί η διάρκεια ζωής του καλουπιού δακτυλίου της μηχανής σφαιριδίων, να μειώσετε τη φθορά, να διευκολυνθεί η αντικατάσταση και να μειώσετε το κόστος συντήρησης, είναι απαραίτητο να πραγματοποιήσετε ένα ολοκαίνουργιο σχέδιο βελτίωσης στη δομή του καλουπιού δακτυλίου. Το ενσωματωμένο καλούπι χύτευσης χρησιμοποιήθηκε στο σχεδιασμό και η βελτιωμένη δομή του θαλάμου συμπίεσης παρουσιάζεται στο σχήμα 4. Το σχήμα 5 δείχνει την διατομεακή όψη του βελτιωμένου καλούπι χύτευσης.
Αυτός ο βελτιωμένος σχεδιασμός στοχεύει κυρίως στη μηχανή σωματιδίων μούχλας δακτυλίου με μια μορφή κίνησης ενεργού κύλινδρου πίεσης και σταθερού καλουπιού δακτυλίου. Το κατώτερο καλούπι δακτυλίου είναι σταθερό στο σώμα και οι δύο κύλινδροι πίεσης συνδέονται με τον κύριο άξονα μέσω μιας πλάκας σύνδεσης. Το καλούπι σχηματισμού είναι ενσωματωμένο στο κατώτερο καλούπι δακτυλίου (χρησιμοποιώντας την προσαρμογή παρεμβολής) και το καλούπι άνω δακτυλίου είναι στερεωμένο στο κατώτερο καλούπι δακτυλίου μέσα από τα μπουλόνια και συσφίγγεται πάνω στο καλούπι σχηματισμού. Ταυτόχρονα, προκειμένου να αποφευχθεί η ανάκαμψη του καλουπιού σχηματισμού λόγω της δύναμης μετά την κυλινδρική κύλινδρο πίεσης και μετακινείται ακτινικά κατά μήκος του καλουπιού δακτυλίου, χρησιμοποιούνται βίδες για να στερεώσουν το καλούπι σχηματισμού στα καλούπια άνω και κάτω δακτυλίου αντίστοιχα. Προκειμένου να μειωθεί η αντίσταση του υλικού που εισέρχεται στην τρύπα και να καταστήσει πιο βολικό να εισέλθει στην οπή του καλουπιού. Η κωνική γωνία της οπής τροφοδοσίας του σχεδιασμένου καλουπιού σχηματισμού είναι 60 ° έως 120 °.
Ο βελτιωμένος δομικός σχεδιασμός του καλουπιού σχηματισμού έχει τα χαρακτηριστικά του πολλαπλού κύκλου και της μακράς διάρκειας ζωής. Όταν η μηχανή σωματιδίων λειτουργεί για μια χρονική περίοδο, η απώλεια τριβής προκαλεί το άνοιγμα του καλουπιού σχηματισμού να γίνει μεγαλύτερο και παθητικοποιημένο. Όταν η φθαρμένη μορφοποίηση του καλουπιού απομακρύνεται και επεκταθεί, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή άλλων προδιαγραφών σχηματισμού σωματιδίων. Αυτό μπορεί να επιτύχει την επαναχρησιμοποίηση των καλουπιών και να αποθηκεύσει το κόστος συντήρησης και αντικατάστασης.
Προκειμένου να επεκταθεί η διάρκεια ζωής του κοκκοποιητή και να μειωθεί το κόστος παραγωγής, ο κύλινδρος πίεσης υιοθετεί υψηλό άνθρακα υψηλό χάλυβα μαγγανίου με καλή αντοχή στη φθορά, όπως 65mn. Το καλούπι σχηματισμού πρέπει να είναι κατασκευασμένο από χαλύβδινο χάλυβα από κράμα από κράμα ή κράμα χρώματος νικελίου, όπως περιέχει CR, MN, Ti, κλπ. Λόγω της βελτίωσης του θαλάμου συμπίεσης, η δύναμη τριβής που βιώνει η άνω και κάτω καλούπια δακτυλίων κατά τη λειτουργία είναι σχετικά μικρή σε σύγκριση με το σχηματισμό μούχλα. Επομένως, ο συνηθισμένος άνθρακας χάλυβα, όπως ο 45 χάλυβας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό για το θάλαμο συμπίεσης. Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ολοκληρωμένα καλούπια δακτυλίων σχηματισμού, μπορεί να μειώσει τη χρήση δαπανηρού χάλυβα κράματος, μειώνοντας έτσι το κόστος παραγωγής.
2. Μηχανική ανάλυση του καλουπιού σχηματισμού της μηχανής σφαιριδίων μούχλας δακτυλίου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας του καλουπιού σχηματισμού.
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύτευσης, η λιγνίνη στο υλικό είναι εντελώς μαλακωμένο λόγω του περιβάλλοντος υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας που παράγεται στο καλούπι χύτευσης. Όταν η πίεση εξώθησης δεν αυξάνεται, το υλικό υφίσταται πλαστικοποίηση. Το υλικό ρέει καλά μετά την πλαστικοποίηση, οπότε το μήκος μπορεί να ρυθμιστεί σε d. Το καλούπι σχηματισμού θεωρείται ως δοχείο πίεσης και η πίεση στο καλούπι σχηματισμού απλοποιείται.
Μέσα από την παραπάνω ανάλυση μηχανικού υπολογισμού, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι προκειμένου να επιτευχθεί η πίεση σε οποιοδήποτε σημείο μέσα στο καλούπι σχηματισμού, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η περιφερειακή πίεση σε αυτό το σημείο μέσα στο καλούπι σχηματισμού. Στη συνέχεια, η δύναμη τριβής και η πίεση σε αυτή τη θέση μπορούν να υπολογιστούν.
3. Συμπέρασμα
Αυτό το άρθρο προτείνει ένα νέο σχεδιασμό διαρθρωτικής βελτίωσης για το καλούπι σχηματισμού του σφαιριτή μούχλας δακτυλίου. Η χρήση ενσωματωμένων καλουπιών σχηματισμού μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη φθορά του καλουπιού, να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του καλουπιού, να διευκολύνει την αντικατάσταση και τη συντήρηση και να μειώσει το κόστος παραγωγής. Ταυτόχρονα, διεξήχθη μηχανική ανάλυση σχετικά με το καλούπι σχηματισμού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας της, παρέχοντας μια θεωρητική βάση για περαιτέρω έρευνα στο μέλλον.
Χρόνος δημοσίευσης: Φεβρ 22-2024