Λόγω των χαμηλότερων επιβλαβών ουσιών όπως η τέφρα, το άζωτο και το θείο στη βιομάζα σε σύγκριση με την ορυκτή ενέργεια, έχει τα χαρακτηριστικά των μεγάλων αποθεμάτων, της καλής δραστηριότητας άνθρακα, της εύκολης ανάφλεξης και των υψηλών πτητικών συστατικών.Επομένως, η βιομάζα είναι ένα πολύ ιδανικό ενεργειακό καύσιμο και είναι πολύ κατάλληλο για μετατροπή και αξιοποίηση της καύσης.Η υπολειμματική τέφρα μετά την καύση βιομάζας είναι πλούσια σε θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται από τα φυτά όπως ο φώσφορος, το ασβέστιο, το κάλιο και το μαγνήσιο, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως λίπασμα για την επιστροφή στο χωράφι.Δεδομένων των τεράστιων αποθεμάτων πόρων και των μοναδικών ανανεώσιμων πλεονεκτημάτων της ενέργειας από βιομάζα, αυτή τη στιγμή θεωρείται σημαντική επιλογή για την εθνική ανάπτυξη νέας ενέργειας από χώρες σε όλο τον κόσμο.Η Εθνική Επιτροπή Ανάπτυξης και Μεταρρύθμισης της Κίνας έχει δηλώσει ξεκάθαρα στο "Σχέδιο Εφαρμογής για Ολοκληρωμένη Αξιοποίηση του Καλλιεργητικού Άχυρου κατά το 12ο Πενταετές Σχέδιο" ότι το συνολικό ποσοστό χρήσης άχυρου θα φτάσει το 75% έως το 2013 και θα προσπαθήσει να υπερβεί το 80% έως 2015.
Ο τρόπος μετατροπής της ενέργειας από βιομάζα σε υψηλής ποιότητας, καθαρή και βολική ενέργεια έχει γίνει ένα επείγον πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί.Η τεχνολογία πύκνωσης βιομάζας είναι ένας από τους αποτελεσματικούς τρόπους βελτίωσης της απόδοσης της αποτέφρωσης ενέργειας από βιομάζα και διευκόλυνσης της μεταφοράς.Επί του παρόντος, υπάρχουν τέσσερις κοινοί τύποι εξοπλισμού πυκνής διαμόρφωσης στην εγχώρια και ξένη αγορά: μηχανή σωματιδίων σπειροειδούς εξώθησης, μηχανή σωματιδίων σφράγισης εμβόλου, μηχανή σωματιδίων επίπεδης μήτρας και μηχανή σωματιδίων καλουπιού δακτυλίου.Μεταξύ αυτών, η μηχανή pellet καλουπιού δακτυλίου χρησιμοποιείται ευρέως λόγω των χαρακτηριστικών της, όπως η έλλειψη θέρμανσης κατά τη λειτουργία, οι μεγάλες απαιτήσεις για περιεκτικότητα σε υγρασία πρώτης ύλης (10% έως 30%), η μεγάλη απόδοση μεμονωμένης μηχανής, η υψηλή πυκνότητα συμπίεσης και η καλή αποτέλεσμα σχηματισμού.Ωστόσο, αυτοί οι τύποι μηχανών pellet έχουν γενικά μειονεκτήματα όπως εύκολη φθορά καλουπιού, μικρή διάρκεια ζωής, υψηλό κόστος συντήρησης και άβολη αντικατάσταση.Σε απάντηση στις παραπάνω αδυναμίες της μηχανής σφαιριδίων καλουπιού δακτυλίου, ο συγγραφέας έχει κάνει ένα ολοκαίνουργιο σχέδιο βελτίωσης στη δομή του καλουπιού διαμόρφωσης και σχεδίασε ένα καλούπι διαμόρφωσης τύπου σετ με μεγάλη διάρκεια ζωής, χαμηλό κόστος συντήρησης και βολική συντήρηση.Εν τω μεταξύ, αυτό το άρθρο πραγματοποίησε μια μηχανική ανάλυση του καλουπιού διαμόρφωσης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας του.
1. Σχεδιασμός βελτίωσης της δομής καλουπιού διαμόρφωσης για κοκκοποιητή καλουπιού δακτυλίου
1.1 Εισαγωγή στη διαδικασία διαμόρφωσης εξώθησης:Η μηχανή σφαιριδίων δακτυλίου μπορεί να χωριστεί σε δύο τύπους: κάθετη και οριζόντια, ανάλογα με τη θέση της μήτρας δακτυλίου.Ανάλογα με τη μορφή κίνησης, μπορεί να χωριστεί σε δύο διαφορετικές μορφές κίνησης: τον ενεργό κύλινδρο συμπίεσης με καλούπι σταθερού δακτυλίου και τον ενεργό κύλινδρο συμπίεσης με καλούπι κινητήριου δακτυλίου.Αυτός ο βελτιωμένος σχεδιασμός στοχεύει κυρίως στη μηχανή σωματιδίων καλουπιού δακτυλίου με έναν ενεργό κύλινδρο πίεσης και ένα καλούπι σταθερού δακτυλίου ως μορφή κίνησης.Αποτελείται κυρίως από δύο μέρη: έναν μηχανισμό μεταφοράς και έναν μηχανισμό σωματιδίων καλουπιού δακτυλίου.Το καλούπι δακτυλίου και ο κύλινδρος πίεσης είναι τα δύο βασικά συστατικά της μηχανής σφαιριδίων καλουπιού δακτυλίου, με πολλές οπές καλουπιού που σχηματίζουν κατανεμημένες 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 ένα σταθερό στήριγμα.Όταν ο άξονας περιστρέφεται, οδηγεί τον κύλινδρο πίεσης να περιστραφεί.Αρχή λειτουργίας: Πρώτον, ο μηχανισμός μεταφοράς μεταφέρει το θρυμματισμένο υλικό βιομάζας σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος σωματιδίων (3-5 mm) στον θάλαμο συμπίεσης.Στη συνέχεια, ο κινητήρας οδηγεί τον κύριο άξονα για να οδηγήσει τον κύλινδρο πίεσης να περιστραφεί και ο κύλινδρος πίεσης κινείται με σταθερή ταχύτητα για να διασκορπίσει ομοιόμορφα το υλικό μεταξύ του κυλίνδρου πίεσης και του καλουπιού δακτυλίου, προκαλώντας τη συμπίεση και την τριβή του καλουπιού δακτυλίου με το υλικό , ο κύλινδρος πίεσης με το υλικό, και το υλικό με το υλικό.Κατά τη διαδικασία της τριβής συμπίεσης, η κυτταρίνη και η ημικυτταρίνη στο υλικό συνδυάζονται μεταξύ τους.Ταυτόχρονα, η θερμότητα που παράγεται από τη συμπίεση της τριβής μαλακώνει τη λιγνίνη σε ένα φυσικό συνδετικό, το οποίο κάνει την κυτταρίνη, την ημικυτταρίνη και άλλα συστατικά πιο σταθερά συνδεδεμένα μεταξύ τους.Με τη συνεχή πλήρωση υλικών βιομάζας, η ποσότητα του υλικού που υπόκειται σε συμπίεση και τριβή στις οπές του καλουπιού σχηματισμού συνεχίζει να αυξάνεται.Ταυτόχρονα, η δύναμη συμπίεσης μεταξύ της βιομάζας συνεχίζει να αυξάνεται, και συνεχώς πυκνώνει και σχηματίζεται 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 1 g/Cm3.
1.2 Φθορά καλουπιών διαμόρφωσης:Η απόδοση μεμονωμένης μηχανής της μηχανής pellet είναι μεγάλη, με σχετικά υψηλό βαθμό αυτοματισμού και ισχυρή προσαρμοστικότητα στις πρώτες ύλες.Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως για την επεξεργασία διαφόρων πρώτων υλών βιομάζας, κατάλληλες για μεγάλης κλίμακας παραγωγή καυσίμων πυκνού σχηματισμού βιομάζας και για την ικανοποίηση των αναπτυξιακών απαιτήσεων της εκβιομηχάνισης καυσίμων με πυκνότητα βιομάζας στο μέλλον.Ως εκ τούτου, η μηχανή σφαιριδίων καλουπιού δακτυλίου χρησιμοποιείται ευρέως.Λόγω της πιθανής παρουσίας μικρών ποσοτήτων άμμου και άλλων ακαθαρσιών χωρίς βιομάζα στο επεξεργασμένο υλικό βιομάζας, είναι πολύ πιθανό να προκαλέσει σημαντική φθορά στο καλούπι δακτυλίου της μηχανής pellet.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 100-1000 τόνοι.
Η αστοχία του καλουπιού του δακτυλίου εμφανίζεται κυρίως στα ακόλουθα τέσσερα φαινόμενα: ① Αφού το δακτυλιοειδές καλούπι λειτουργεί για ένα χρονικό διάστημα, το εσωτερικό τοίχωμα της οπής του καλουπιού σχηματισμού φθείρεται και το άνοιγμα αυξάνεται, με αποτέλεσμα σημαντική παραμόρφωση του σχηματιζόμενου καυσίμου.② Η κλίση τροφοδοσίας της οπής μήτρας διαμόρφωσης του καλουπιού δακτυλίου έχει φθαρεί, με αποτέλεσμα τη μείωση της ποσότητας υλικού βιομάζας που συμπιέζεται στην οπή της μήτρας, μείωση της πίεσης εξώθησης και εύκολη απόφραξη της οπής μήτρας διαμόρφωσης, που οδηγεί σε η αστοχία του καλουπιού δακτυλίου (Εικόνα 2).③ Μετά το εσωτερικό τοίχωμα υλικά και μειώνει απότομα το ποσό εκφόρτισης (Εικόνα 3)?
④ Μετά τη φθορά της εσωτερικής οπής του καλουπιού δακτυλίου, το πάχος του τοιχώματος μεταξύ των παρακείμενων τεμαχίων καλουπιού L γίνεται πιο λεπτό, με αποτέλεσμα τη μείωση της δομικής αντοχής του καλουπιού δακτυλίου.Οι ρωγμές είναι επιρρεπείς να εμφανιστούν στο πιο επικίνδυνο τμήμα και καθώς οι ρωγμές συνεχίζουν να επεκτείνονται, εμφανίζεται το φαινόμενο της θραύσης της μούχλας του δακτυλίου.Ο κύριος λόγος για την εύκολη φθορά και τη μικρή διάρκεια ζωής του καλουπιού δακτυλίου είναι η παράλογη δομή του καλουπιού δακτυλίου διαμόρφωσης (το καλούπι δακτυλίου είναι ενσωματωμένο με τις οπές του καλουπιού διαμόρφωσης).Η ενσωματωμένη δομή των δύο είναι επιρρεπής σε τέτοια αποτελέσματα: μερικές φορές όταν μόνο μερικές οπές διαμόρφωσης καλουπιού του καλουπιού δακτυλίου είναι φθαρμένες και δεν μπορούν να λειτουργήσουν, ολόκληρο το καλούπι δακτυλίου πρέπει να αντικατασταθεί, κάτι που όχι μόνο προκαλεί ταλαιπωρία στην εργασία αντικατάστασης. αλλά προκαλεί επίσης μεγάλες οικονομικές σπατάλες και αυξάνει το κόστος συντήρησης.
1.3 Σχεδιασμός δομικής βελτίωσης καλουπιού μορφοποίησηςΠροκειμένου να παραταθεί η διάρκεια ζωής του καλουπιού δακτυλίου της μηχανής pellet, να μειωθεί η φθορά, να διευκολυνθεί η αντικατάσταση και να μειωθεί το κόστος συντήρησης, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί ένας ολοκαίνουργιος σχεδιασμός βελτίωσης στη δομή του καλουπιού δακτυλίου.Το ενσωματωμένο καλούπι καλουπώματος χρησιμοποιήθηκε στο σχεδιασμό και η βελτιωμένη δομή του θαλάμου συμπίεσης φαίνεται στο σχήμα 4. Το σχήμα 5 δείχνει την όψη διατομής του βελτιωμένου καλουπιού χύτευσης.
Αυτός ο βελτιωμένος σχεδιασμός στοχεύει κυρίως στη μηχανή σωματιδίων καλουπιού δακτυλίου με μορφή κίνησης κυλίνδρου ενεργού πίεσης και καλουπιού σταθερού δακτυλίου.Το καλούπι του κάτω δακτυλίου στερεώνεται στο σώμα και οι δύο κύλινδροι πίεσης συνδέονται στον κύριο άξονα μέσω μιας πλάκας σύνδεσης.Το καλούπι διαμόρφωσης είναι ενσωματωμένο στο καλούπι του κάτω δακτυλίου (χρησιμοποιώντας προσαρμογή παρεμβολής) και το άνω καλούπι δακτυλίου στερεώνεται στο κάτω καλούπι δακτυλίου μέσω μπουλονιών και συσφίγγεται πάνω στο καλούπι διαμόρφωσης.Ταυτόχρονα, για να αποτραπεί η αναπήδηση του καλουπιού διαμόρφωσης λόγω δύναμης μετά την κύλιση του κυλίνδρου πίεσης και την ακτινική κίνηση κατά μήκος του καλουπιού δακτυλίου, χρησιμοποιούνται βίδες με βύθιση για τη στερέωση του καλουπιού μορφοποίησης στο άνω και κάτω καλούπι δακτυλίου αντίστοιχα.Για να μειωθεί η αντίσταση του υλικού που εισέρχεται στην τρύπα και να γίνει πιο βολικό να εισέλθει στην οπή του καλουπιού.Η κωνική γωνία της οπής τροφοδοσίας του σχεδιασμένου καλουπιού διαμόρφωσης είναι 60 ° έως 120 °.
Ο βελτιωμένος δομικός σχεδιασμός του καλουπιού διαμόρφωσης έχει τα χαρακτηριστικά πολλαπλών κύκλων και μεγάλης διάρκειας ζωής.Όταν το μηχάνημα σωματιδίων λειτουργεί για ένα χρονικό διάστημα, η απώλεια τριβής προκαλεί το άνοιγμα του καλουπιού διαμόρφωσης να γίνει μεγαλύτερο και να παθητικοποιηθεί.Όταν το φθαρμένο καλούπι μορφοποίησης αφαιρείται και διαστέλλεται, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή άλλων προδιαγραφών σωματιδίων διαμόρφωσης.Αυτό μπορεί να επιτύχει την επαναχρησιμοποίηση των καλουπιών και να εξοικονομήσει κόστος συντήρησης και αντικατάστασης.
Προκειμένου να παραταθεί η διάρκεια ζωής του κοκκοποιητή και να μειωθεί το κόστος παραγωγής, ο κύλινδρος πίεσης υιοθετεί χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα με υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο με καλή αντοχή στη φθορά, όπως 65Mn.Το καλούπι διαμόρφωσης πρέπει να είναι κατασκευασμένο από κράμα ανθρακούχο χάλυβα ή κράμα νικελίου χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, χρωμίου, όπως Cr, Mn, Ti, κ.λπ. Λόγω της βελτίωσης του θαλάμου συμπίεσης, η δύναμη τριβής που υφίσταται το άνω και το κάτω καλούπι δακτυλίου κατά τη διάρκεια η λειτουργία είναι σχετικά μικρή σε σύγκριση με το καλούπι διαμόρφωσης.Ως εκ τούτου, συνηθισμένος ανθρακούχο χάλυβας, όπως ο χάλυβας 45, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό για τον θάλαμο συμπίεσης.Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ενσωματωμένα καλούπια δακτυλίων διαμόρφωσης, μπορεί να μειώσει τη χρήση ακριβού κραματοποιημένου χάλυβα, μειώνοντας έτσι το κόστος παραγωγής.
2. Μηχανική ανάλυση του καλουπιού διαμόρφωσης της μηχανής pellet καλουπιού δακτυλίου κατά τη διαδικασία εργασίας του καλουπιού διαμόρφωσης.
Κατά τη διαδικασία χύτευσης, η λιγνίνη στο υλικό μαλακώνει πλήρως λόγω του περιβάλλοντος υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας που δημιουργείται 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 διαμόρφωσης θεωρείται ως δοχείο πίεσης και η πίεση στο καλούπι διαμόρφωσης απλοποιείται.
Μέσω της παραπάνω μηχανικής ανάλυσης υπολογισμού, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι για να ληφθεί η πίεση σε οποιοδήποτε σημείο μέσα στο καλούπι διαμόρφωσης, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η περιφερειακή τάση σε εκείνο το σημείο μέσα στο καλούπι διαμόρφωσης.Στη συνέχεια, η δύναμη τριβής και η πίεση σε αυτή τη θέση μπορούν να υπολογιστούν.
3. Συμπέρασμα
Αυτό το άρθρο προτείνει ένα νέο σχέδιο δομικής βελτίωσης για το καλούπι διαμόρφωσης του σφαιροποιητή καλουπιού δακτυλίου.Η χρήση ενσωματωμένων καλουπιών διαμόρφωσης μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη φθορά του καλουπιού, να παρατείνει τη ζωή του κύκλου του καλουπιού, να διευκολύνει την αντικατάσταση και τη συντήρηση και να μειώσει το κόστος παραγωγής.Ταυτόχρονα, πραγματοποιήθηκε μηχανική ανάλυση στο καλούπι μορφοποίησης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εργασίας του, παρέχοντας μια θεωρητική βάση για περαιτέρω έρευνα στο μέλλον.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-22-2024