เนื่องจากสารที่เป็นอันตรายต่ำเช่นเถ้า, ไนโตรเจนและซัลเฟอร์ในชีวมวลเมื่อเทียบกับพลังงานแร่จึงมีลักษณะของปริมาณสำรองขนาดใหญ่กิจกรรมคาร์บอนที่ดีการจุดระเบิดง่ายและส่วนประกอบระเหยสูง ดังนั้นชีวมวลจึงเป็นเชื้อเพลิงพลังงานที่เหมาะมากและเหมาะสำหรับการแปลงและการใช้ประโยชน์จากการเผาไหม้ เถ้าที่เหลือหลังจากการเผาไหม้ของชีวมวลอุดมไปด้วยสารอาหารที่ต้องการโดยพืชเช่นฟอสฟอรัสแคลเซียมโพแทสเซียมและแมกนีเซียมดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นปุ๋ยสำหรับการกลับไปที่สนาม ด้วยทรัพยากรสำรองขนาดใหญ่และข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ของพลังงานชีวมวลจึงได้รับการยกย่องว่าเป็นตัวเลือกที่สำคัญสำหรับการพัฒนาพลังงานใหม่ของประเทศโดยประเทศต่างๆทั่วโลก คณะกรรมาธิการการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติของจีนได้ระบุไว้อย่างชัดเจนใน "แผนการดำเนินงานเพื่อการใช้ประโยชน์จากฟางพืชในช่วงห้าปีที่ 12" ว่าอัตราการใช้ประโยชน์ที่ครอบคลุมของฟางจะสูงถึง 75% ภายในปี 2556 และมุ่งมั่นที่จะเกิน 80% ในปี 2558
วิธีการแปลงพลังงานชีวมวลให้เป็นพลังงานที่มีคุณภาพสูงสะอาดและสะดวกสบายได้กลายเป็นปัญหาเร่งด่วนที่จะแก้ไขได้ เทคโนโลยีความหนาแน่นของชีวมวลเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพของการเผาพลังงานชีวมวลและอำนวยความสะดวกในการขนส่ง ในปัจจุบันมีอุปกรณ์สร้างความหนาแน่นสี่ประเภททั่วไปในตลาดในประเทศและต่างประเทศ: เครื่องจักรอนุภาครีดแบบเกลียว, เครื่องจักรอนุภาคการปั๊มลูกสูบ, เครื่องอนุภาคแม่พิมพ์แบบแบนและเครื่องอนุภาคแม่พิมพ์แหวน ในหมู่พวกเขาเครื่องเม็ดแม่พิมพ์แหวนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากลักษณะของมันเช่นไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนในระหว่างการทำงานความต้องการที่กว้างสำหรับปริมาณความชื้นวัตถุดิบ (10% ถึง 30%) เอาต์พุตเครื่องเดี่ยวขนาดใหญ่ความหนาแน่นของการบีบอัดสูงและผลกระทบที่ดี อย่างไรก็ตามเครื่องเม็ดประเภทนี้โดยทั่วไปมีข้อเสียเช่นการสึกหรอของแม่พิมพ์ง่ายอายุการใช้งานระยะสั้นค่าบำรุงรักษาสูงและการเปลี่ยนที่ไม่สะดวก ในการตอบสนองต่อข้อบกพร่องข้างต้นของเครื่องปั้นแม่พิมพ์แหวนผู้เขียนได้ทำการออกแบบการปรับปรุงใหม่ล่าสุดเกี่ยวกับโครงสร้างของแม่พิมพ์ขึ้นรูปและออกแบบแม่พิมพ์ประเภทการขึ้นรูปที่มีอายุการใช้งานที่ยาวนานค่าบำรุงรักษาต่ำและการบำรุงรักษาที่สะดวก ในขณะเดียวกันบทความนี้ได้ทำการวิเคราะห์เชิงกลของแม่พิมพ์ขึ้นรูปในระหว่างกระบวนการทำงาน
1. การออกแบบการปรับปรุงโครงสร้างแม่พิมพ์ขึ้นรูปสำหรับ Granulator
1.1 กระบวนการเริ่มต้นการอัดขึ้นรูป:เครื่องเม็ดตายแหวนสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: แนวตั้งและแนวนอนขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแหวนตาย; ตามรูปแบบของการเคลื่อนไหวมันสามารถแบ่งออกเป็นสองรูปแบบของการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกัน: ลูกกลิ้งกดที่ใช้งานด้วยแม่พิมพ์แหวนคงที่และลูกกลิ้งกดที่ใช้งานด้วยแม่พิมพ์แหวนขับเคลื่อน การออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงนี้ส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่เครื่องอนุภาคแม่พิมพ์แหวนด้วยลูกกลิ้งแรงดันที่ใช้งานอยู่และแม่พิมพ์วงแหวนคงที่เป็นรูปแบบการเคลื่อนไหว ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองส่วน: กลไกการลำเลียงและกลไกอนุภาคแม่พิมพ์แหวน แม่พิมพ์วงแหวนและลูกกลิ้งความดันเป็นส่วนประกอบหลักสองส่วนของเครื่องเม็ดเชื้อเพลิงแหวนที่มีรูขึ้นรูปหลายรูปแบบกระจายอยู่รอบ ๆ แม่พิมพ์วงแหวนและลูกกลิ้งแรงดันถูกติดตั้งภายในแม่พิมพ์วงแหวน ลูกกลิ้งแรงดันเชื่อมต่อกับแกนส่งสัญญาณและแม่พิมพ์แหวนถูกติดตั้งบนตัวยึดคงที่ เมื่อแกนหมุนหมุนมันจะขับลูกลูกกลิ้งแรงดันให้หมุน หลักการการทำงาน: ประการแรกกลไกการลำเลียงจะขนส่งวัสดุชีวมวลที่ถูกบดลงไปในขนาดอนุภาคที่แน่นอน (3-5 มม.) เข้าไปในห้องบีบอัด จากนั้นมอเตอร์จะขับเพลาหลักเพื่อขับลูกลูกกลิ้งแรงดันเพื่อหมุนและลูกกลิ้งแรงดันจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่เพื่อกระจายวัสดุระหว่างลูกกลิ้งแรงดันและแม่พิมพ์แหวนทำให้แม่พิมพ์แหวนบีบอัดและเสียดสีกับวัสดุลูกกลิ้งแรงดันกับวัสดุและวัสดุที่มีวัสดุ ในระหว่างกระบวนการบีบแรงเสียดทานเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสในวัสดุรวมกัน ในเวลาเดียวกันความร้อนที่เกิดจากการบีบแรงเสียดทานจะทำให้ลิกนินอ่อนลงในสารยึดเกาะตามธรรมชาติซึ่งทำให้เซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและส่วนประกอบอื่น ๆ ผูกพันกันอย่างแน่นหนา ด้วยการเติมวัสดุชีวมวลอย่างต่อเนื่องปริมาณของวัสดุที่อยู่ภายใต้การบีบอัดและแรงเสียดทานในหลุมราที่ขึ้นรูปยังคงเพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกันแรงบีบระหว่างชีวมวลยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อแรงดันการอัดขึ้นรูปมากกว่าแรงเสียดทานชีวมวลจะถูกอัดอย่างต่อเนื่องจากรูขึ้นไปรอบ ๆ แม่พิมพ์วงแหวนทำให้เกิดเชื้อเพลิงปั้นมวลชีวภาพด้วยความหนาแน่นของการขึ้นรูปประมาณ 1G/cm3
1.2 การสึกหรอของแม่พิมพ์ขึ้นรูป:เอาต์พุตเครื่องเดียวของเครื่องเม็ดมีขนาดใหญ่มีระดับอัตโนมัติค่อนข้างสูงและการปรับตัวที่แข็งแกร่งกับวัตถุดิบ มันสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการประมวลผลวัตถุดิบชีวมวลต่าง ๆ เหมาะสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ของชีวมวลหนาแน่นและตรงตามข้อกำหนดการพัฒนาของชีวมวลหนาแน่นสร้างอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงในอนาคต ดังนั้นเครื่องเม็ดแม่พิมพ์แหวนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากการปรากฏตัวของทรายในปริมาณเล็กน้อยและสิ่งสกปรกที่ไม่ใช่มวลชีวภาพอื่น ๆ ในวัสดุชีวมวลที่ผ่านการประมวลผลจึงมีแนวโน้มสูงที่จะทำให้เกิดการสึกหรออย่างมีนัยสำคัญบนแม่พิมพ์แหวนของเครื่องเม็ด อายุการใช้งานของแม่พิมพ์แหวนคำนวณจากกำลังการผลิต ปัจจุบันอายุการใช้งานของแม่พิมพ์แหวนในประเทศจีนมีเพียง 100-1000t
ความล้มเหลวของแม่พิมพ์วงแหวนส่วนใหญ่เกิดขึ้นในปรากฏการณ์สี่ประการต่อไปนี้: ①หลังจากแม่พิมพ์แหวนทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่งผนังด้านในของรูที่เกิดขึ้นและการเพิ่มขึ้นของรูรับแสงทำให้เกิดการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญของเชื้อเพลิงที่เกิดขึ้น; ②ความลาดชันของการให้อาหารของรูตายของแม่พิมพ์แหวนถูกทรุดโทรมส่งผลให้ปริมาณของวัสดุชีวมวลลดลงในรูตายการลดลงของแรงดันการอัดขึ้นรูปและการอุดตันของรูตายที่เกิดขึ้นง่ายนำไปสู่ความล้มเหลวของแม่พิมพ์วงแหวน (รูปที่ 2); ③หลังจากวัสดุผนังด้านในและลดปริมาณการปล่อยอย่างรวดเร็ว (รูปที่ 3);
④หลังจากการสึกหรอของรูด้านในของแม่พิมพ์วงแหวนความหนาของผนังระหว่างชิ้นส่วนแม่พิมพ์ที่อยู่ติดกันจะทำให้ทินเนอร์ลดลงส่งผลให้ความแข็งแรงของโครงสร้างของแม่พิมพ์ลดลง รอยแตกมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในส่วนที่อันตรายที่สุดและเมื่อรอยแตกยังคงขยายออกไปปรากฏการณ์ของการแตกหักของแม่พิมพ์แหวนเกิดขึ้น เหตุผลหลักสำหรับการสวมใส่ง่ายและอายุการใช้งานระยะสั้นของแม่พิมพ์แหวนคือโครงสร้างที่ไม่มีเหตุผลของแม่พิมพ์แหวนขึ้นรูป (แม่พิมพ์แหวนถูกรวมเข้ากับหลุมแม่พิมพ์ขึ้นรูป) โครงสร้างแบบบูรณาการของทั้งสองมีแนวโน้มที่จะได้ผลลัพธ์ดังกล่าว: บางครั้งเมื่อมีเพียงไม่กี่หลุมขึ้นรูปของแม่พิมพ์ของแม่พิมพ์แหวนที่ทรุดโทรมและไม่สามารถทำงานได้แม่พิมพ์วงแหวนทั้งหมดจะต้องถูกแทนที่ซึ่งไม่เพียง แต่นำความไม่สะดวกในการทำงานทดแทน แต่ยังทำให้เสียเศรษฐกิจและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
1.3 การออกแบบการปรับปรุงโครงสร้างของการขึ้นรูปแม่พิมพ์เพื่อยืดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์แหวนของเครื่องเม็ดลดการสึกหรออำนวยความสะดวกในการทดแทนและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาจำเป็นต้องดำเนินการออกแบบการปรับปรุงใหม่ล่าสุดเกี่ยวกับโครงสร้างของแม่พิมพ์วงแหวน แม่พิมพ์แม่พิมพ์ที่ฝังตัวถูกใช้ในการออกแบบและโครงสร้างห้องบีบอัดที่ดีขึ้นแสดงในรูปที่ 4 รูปที่ 5 แสดงมุมมองแบบตัดขวางของแม่พิมพ์แม่พิมพ์ที่ดีขึ้น
การออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงนี้ส่วนใหญ่มุ่งเป้าไปที่เครื่องอนุภาคแม่พิมพ์วงแหวนที่มีรูปแบบการเคลื่อนที่ของลูกกลิ้งแรงดันที่ใช้งานอยู่และแม่พิมพ์วงแหวนคงที่ แม่พิมพ์วงแหวนด้านล่างได้รับการแก้ไขบนร่างกายและลูกกลิ้งแรงดันทั้งสองเชื่อมต่อกับเพลาหลักผ่านแผ่นเชื่อมต่อ แม่พิมพ์ที่ขึ้นรูปจะถูกฝังอยู่บนแม่พิมพ์วงแหวนล่าง (ใช้ความพอดีกับสัญญาณรบกวน) และแม่พิมพ์วงแหวนด้านบนได้รับการแก้ไขบนแม่พิมพ์วงแหวนด้านล่างผ่านสลักเกลียวและยึดลงบนแม่พิมพ์ขึ้นรูป ในเวลาเดียวกันเพื่อป้องกันไม่ให้แม่พิมพ์ขึ้นรูปจากการเด้งกลับเนื่องจากแรงหลังจากลูกกลิ้งแรงดันม้วนเหนือและเคลื่อนที่ไปตามราไปตามแม่พิมพ์วงแหวนสกรูเคาน์เตอร์จะใช้เพื่อแก้ไขแม่พิมพ์ขึ้นรูปไปยังแม่พิมพ์วงแหวนบนและล่างตามลำดับ เพื่อลดความต้านทานของวัสดุที่เข้าสู่รูและทำให้สะดวกยิ่งขึ้นในการเข้าสู่รูเชื้อรา มุมกรวยของรูให้อาหารของแม่พิมพ์ขึ้นรูปที่ออกแบบมาคือ 60 °ถึง 120 °
การออกแบบโครงสร้างที่ดีขึ้นของแม่พิมพ์ขึ้นรูปมีลักษณะของวัฏจักรและอายุการใช้งานที่ยาวนาน เมื่อเครื่องอนุภาคทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่งการสูญเสียแรงเสียดทานจะทำให้รูรับแสงของแม่พิมพ์ขึ้นรูปมีขนาดใหญ่ขึ้นและผ่านไป เมื่อแม่พิมพ์ขึ้นรูปที่สึกหรอจะถูกลบและขยายออกไปมันสามารถใช้สำหรับการผลิตข้อกำหนดอื่น ๆ ของการสร้างอนุภาค สิ่งนี้สามารถนำแม่พิมพ์กลับมาใช้ใหม่และประหยัดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและทดแทน
เพื่อที่จะยืดอายุการใช้งานของ granulator และลดต้นทุนการผลิตลูกกลิ้งแรงดันใช้เหล็กกล้าแมงกานีสสูงคาร์บอนสูงที่มีความต้านทานการสึกหรอที่ดีเช่น 65mn แม่พิมพ์ที่ขึ้นรูปควรทำจากเหล็กอัลลอยด์คาร์บูไรซ์หรือโลหะผสมโครเมียมนิกเกิลคาร์บอนต่ำเช่น CR, MN, TI, ฯลฯ เนื่องจากการปรับปรุงห้องบีบอัดแรงเสียดทานที่เกิดจากแม่พิมพ์วงแหวนบนและล่างในระหว่างการทำงานมีขนาดค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับแม่พิมพ์ที่ขึ้นรูป ดังนั้นเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาเช่น 45 เหล็กสามารถใช้เป็นวัสดุสำหรับห้องบีบอัด เมื่อเทียบกับแม่พิมพ์แหวนแบบบูรณาการแบบดั้งเดิมมันสามารถลดการใช้เหล็กโลหะผสมราคาแพงซึ่งจะลดต้นทุนการผลิต
2. การวิเคราะห์เชิงกลของแม่พิมพ์ขึ้นรูปของเครื่องเม็ดแม่พิมพ์แหวนในระหว่างกระบวนการทำงานของแม่พิมพ์ขึ้นรูป
ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปลิกนินในวัสดุจะนิ่มลงอย่างสมบูรณ์เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูงและอุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นในแม่พิมพ์แม่พิมพ์ เมื่อความดันการอัดขึ้นรูปไม่เพิ่มขึ้นวัสดุจะผ่านพลาสติก วัสดุไหลได้ดีหลังจากการทำให้เป็นพลาสติกดังนั้นความยาวสามารถตั้งค่าเป็น d แม่พิมพ์ที่ขึ้นรูปถือเป็นภาชนะรับแรงดันและความเครียดของแม่พิมพ์ที่ขึ้นรูปจะง่ายขึ้น
ผ่านการวิเคราะห์การคำนวณเชิงกลข้างต้นสามารถสรุปได้ว่าเพื่อให้ได้แรงดันที่จุดใด ๆ ภายในแม่พิมพ์ที่ขึ้นรูปจำเป็นต้องกำหนดสายพันธุ์เส้นรอบวง ณ จุดนั้นภายในแม่พิมพ์ที่ขึ้นรูป จากนั้นแรงเสียดทานและแรงดันที่ตำแหน่งนั้นสามารถคำนวณได้
3. บทสรุป
บทความนี้เสนอการออกแบบการปรับปรุงโครงสร้างใหม่สำหรับการขึ้นรูปแม่พิมพ์ของ pelletizer แม่พิมพ์แหวน การใช้แม่พิมพ์ขึ้นรูปแบบฝังตัวสามารถลดการสึกหรอของเชื้อราได้อย่างมีประสิทธิภาพยืดอายุวัฏจักรของแม่พิมพ์อำนวยความสะดวกในการทดแทนและบำรุงรักษาและลดต้นทุนการผลิต ในเวลาเดียวกันการวิเคราะห์เชิงกลได้ดำเนินการเกี่ยวกับการขึ้นรูปแม่พิมพ์ในระหว่างกระบวนการทำงานซึ่งเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการวิจัยเพิ่มเติมในอนาคต
เวลาโพสต์: ก.พ. 22-2024