Минералды энергиямен салыстырғанда биомассадағы күл, азот, күкірт сияқты зиянды заттар аз болғандықтан, ол үлкен қор, жақсы көміртекті белсенділік, жеңіл тұтанғыш және жоғары ұшқыш компоненттер сипаттамаларына ие.Сондықтан биомасса өте идеалды энергетикалық отын болып табылады және жануды түрлендіру және кәдеге жарату үшін өте қолайлы.Биомассаның жануынан кейінгі қалдық күл фосфор, кальций, калий, магний сияқты өсімдіктерге қажет қоректік заттарға бай, сондықтан оны егістікке қайтару үшін тыңайтқыш ретінде пайдалануға болады.Орасан зор ресурс қорларын және биомасса энергиясының қайталанатын бірегей артықшылықтарын ескере отырып, ол қазіргі уақытта бүкіл әлем елдері ұлттық жаңа энергетиканы дамыту үшін маңызды таңдау ретінде қарастырылады.Қытайдың ұлттық даму және реформалар комиссиясы «12-бесжылдықта егістік сабанды жан-жақты пайдалануды жүзеге асыру жоспарында» 2013 жылға қарай сабанның толық пайдалану көрсеткішін 75%-ға жеткізіп, 2013 жылға қарай 80%-дан асуға күш салатынын нақты атап көрсетті. 2015.
Биомасса энергиясын сапалы, таза және ыңғайлы энергияға қалай айналдыру өзекті мәселеге айналды.Биомассаны тығыздау технологиясы биомасса энергиясын жағу тиімділігін арттырудың және тасымалдауды жеңілдетудің тиімді әдістерінің бірі болып табылады.Қазіргі уақытта ішкі және сыртқы нарықта тығыз қалыптау жабдығының төрт кең таралған түрі бар: спиральды экструзия бөлшектер машинасы, поршеньді штамптау бөлшектер машинасы, пішінді тегіс бөлшектер машинасы және сақиналы қалып бөлшектері машинасы.Олардың ішінде сақиналы пішінді түйіршіктеу машинасы жұмыс кезінде қыздырудың қажеті жоқ, шикізаттың ылғалдылығына қойылатын кең талаптар (10% -дан 30%), бір машинаның үлкен өнімділігі, жоғары қысу тығыздығы және жақсы сияқты сипаттамаларына байланысты кеңінен қолданылады. қалыптастырушы әсер.Дегенмен, түйіршіктер машиналарының бұл түрлері әдетте қалыптардың оңай тозуы, қысқа қызмет ету мерзімі, жоғары техникалық қызмет көрсету шығындары және ыңғайсыз ауыстыру сияқты кемшіліктерге ие.Сақина пішінді түйіршіктеу машинасының жоғарыда аталған кемшіліктеріне жауап ретінде автор қалыптау қалыпының құрылымын жақсартудың жаңа дизайнын жасады және ұзақ қызмет ету мерзімімен, техникалық қызмет көрсетудің төмен құнымен және ыңғайлы техникалық қызмет көрсетумен жинақталған пішінді пішінді құрастырды.Сонымен қатар, бұл мақалада қалыптау қалыпқа оның жұмыс процесі кезінде механикалық талдау жүргізілді.
1. Сақиналық қалып түйіршіктеуішіне арналған қалыптау қалып құрылымын жетілдіру
1.1 Экструзияны қалыптау процесіне кіріспе:Сақина пішінді түйіршіктеу машинасын екі түрге бөлуге болады: сақиналы матрицаның орнына байланысты тік және көлденең;Қозғалыс формасы бойынша оны екі түрлі қозғалыс формасына бөлуге болады: қозғалмайтын сақиналы қалыппен белсенді престеу шығыршығы және жетекті сақиналы қалыппен белсенді престеу ролик.Бұл жетілдірілген дизайн негізінен белсенді қысым роликі және қозғалыс формасы ретінде бекітілген сақиналы қалып бар сақиналы қалып бөлшектерінің машинасына бағытталған.Ол негізінен екі бөліктен тұрады: тасымалдау механизмі және сақиналы қалып бөлшектерінің механизмі.Сақина пішіні мен қысымды ролик сақиналы пішінді түйіршіктеу машинасының екі негізгі құрамдас бөлігі болып табылады, көптеген қалыптаушы қалып тесіктері сақиналы қалыптың айналасында таратылады және қысымды ролик сақина қалыптың ішіне орнатылады.Қысым шығыршығы трансмиссия шпиндельіне қосылады, ал сақиналы қалып бекітілген кронштейнге орнатылады.Шпиндель айналғанда, ол айналу үшін қысымды роликті басқарады.Жұмыс принципі: Біріншіден, тасымалдау механизмі ұсақталған биомасса материалын белгілі бір бөлшектердің өлшеміне (3-5 мм) қысу камерасына тасымалдайды.Содан кейін қозғалтқыш қысымды шығыршықты айналдыру үшін негізгі білікті жетектейді, ал қысым шығыршығы материалды қысымды ролик пен сақиналы қалып арасында біркелкі тарату үшін тұрақты жылдамдықпен қозғалады, бұл сақиналы қалыптың қысылуына және материалмен үйкелісіне әкеледі. , қысымды ролик материалмен және материал материалмен.Үйкелісті сығу процесінде материалдағы целлюлоза мен гемицеллюлоза бір-бірімен біріктіріледі.Сонымен қатар үйкелістің сығу нәтижесінде пайда болатын жылу лигнинді табиғи байланыстырғышқа жұмсартады, бұл целлюлозаны, гемицеллюлозаны және басқа компоненттерді бір-бірімен тығыз байланыстырады.Биомасса материалдарын үздіксіз толтыру кезінде қалыптаушы қалып тесіктерінде сығымдау мен үйкеліске ұшыраған материалдың мөлшері арта береді.Сонымен бірге биомасса арасындағы сығу күші арта береді және ол үздіксіз тығыздалып, қалыптау тесігінде қалыптасады.Экструзия қысымы үйкеліс күшінен жоғары болған кезде, биомасса сақиналы қалып айналасындағы қалыптау саңылауларынан үздіксіз экструдталып, шамамен 1 г/см3 қалыптау тығыздығы бар биомасса құю отынын қалыптастырады.
1.2 Қалыптау қалыптарының тозуы:Пеллет машинасының бір машиналық өнімі үлкен, салыстырмалы түрде жоғары автоматтандыру дәрежесі және шикізатқа күшті бейімделу.Ол әртүрлі биомасса шикізатын өңдеу үшін кеңінен қолданылуы мүмкін, биомасса тығыз түзетін отындарды ауқымды өндіруге жарамды және болашақта биомасса тығыз түзетін отынды индустрияландырудың даму талаптарына жауап береді.Сондықтан сақиналы қалып түйіршіктеу машинасы кеңінен қолданылады.Өңделген биомасса материалында аз мөлшерде құмның және басқа биомассалық емес қоспалардың болуы мүмкін болғандықтан, бұл түйіршіктер машинасының сақиналы қалыпында айтарлықтай тозуға әкелуі мүмкін.Сақиналық қалыптың қызмет ету мерзімі өндірістік қуаттылыққа қарай есептеледі.Қазіргі уақытта Қытайда сақиналы қалыптың қызмет ету мерзімі небәрі 100-1000т.
Сақиналық қалыптың істен шығуы негізінен келесі төрт құбылыста болады: ① Сақина қалып белгілі уақыт жұмыс істегеннен кейін қалыптаушы қалып тесігінің ішкі қабырғасы тозып, саңылау ұлғаяды, нәтижесінде түзілген отынның айтарлықтай деформациясы пайда болады;② Сақина пішінінің қалыптау тесігінің қоректену еңісі тозған, нәтижесінде қалып тесігіне сығылған биомасса материалының мөлшері азаяды, экструзия қысымы төмендейді және қалыптау саңылауының оңай бітелуіне әкеледі. сақиналы қалыптың істен шығуы (2-сурет);③ Ішкі қабырға материалдарынан кейін және ағызу көлемін күрт төмендетеді (3-сурет);
④ Сақина қалыптың ішкі тесігі тозғаннан кейін L іргелес қалып бөліктерінің арасындағы қабырға қалыңдығы жұқа болады, нәтижесінде сақина қалыптың құрылымдық беріктігі төмендейді.Ең қауіпті учаскеде жарықтар пайда болуына бейім, ал жарықтар ұзара бергенде сақиналы қалыптың сыну құбылысы пайда болады.Сақиналық қалыптың оңай тозуы мен қысқа қызмет ету мерзімінің негізгі себебі – қалыптаушы сақина қалыптың негізсіз құрылымы (сақиналы қалып қалыптау қалып тесіктерімен біріктірілген).Екеуінің біріктірілген құрылымы осындай нәтижелерге бейім: кейде сақиналы қалыптың бірнеше қалыптаушы қалып тесіктері ғана тозып, жұмыс істей алмаса, сақиналы қалыпты толығымен ауыстыру қажет, бұл ауыстыру жұмыстарына қолайсыздық әкеліп қана қоймайды, сонымен қатар үлкен экономикалық ысырапқа әкеледі және техникалық қызмет көрсету шығындарын арттырады.
1.3 Қалыптаушы қалыптың құрылымдық жетілдіру жобасыПеллет машинасының сақиналы қалыпының қызмет ету мерзімін ұзарту, тозуын азайту, ауыстыруды жеңілдету және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайту үшін сақина пішінінің құрылымында мүлдем жаңа жақсарту дизайнын жүргізу қажет.Жобалауда ендірілген қалыптау қалып қолданылды, ал жақсартылған сығымдау камерасының құрылымы 4-суретте көрсетілген. 5-суретте жақсартылған қалыптау қалыпының көлденең қимасының көрінісі көрсетілген.
Бұл жетілдірілген дизайн негізінен белсенді қысымды ролик пен бекітілген сақиналы қалыптың қозғалыс формасы бар сақиналы қалып бөлшектерінің машинасына бағытталған.Төменгі сақиналы қалып корпусқа бекітіледі, ал екі қысымды ролик негізгі білікке байланыстырушы пластина арқылы қосылады.Қалыптаушы қалып төменгі сақиналы қалыпқа (интерференциялық қондыру көмегімен) салынады, ал жоғарғы сақина қалып төменгі сақина қалыпқа болттар арқылы бекітіледі және қалыптау қалыпына қысылады.Бұл ретте қысымды білікше айналып және сақиналы қалып бойымен радиалды қозғалғаннан кейін қалыптау қалыптың күш әсерінен қайта оралуын болдырмау үшін, қалыптау қалыпын сәйкесінше жоғарғы және төменгі сақиналы қалыптарға бекіту үшін қарсы бұрандалар қолданылады.Шұңқырға түсетін материалдың кедергісін азайту және қалып тесігіне кіруді ыңғайлы ету үшін.Жобаланған қалыптау қалыпының қоректендіру тесігінің конустық бұрышы 60 ° - 120 ° құрайды.
Қалыптаушы қалыптың жақсартылған құрылымдық дизайны көп циклді және ұзақ қызмет ету мерзімін сипаттайды.Бөлшектер машинасы белгілі бір уақыт ішінде жұмыс істегенде, үйкеліс жоғалуы қалыптаушы қалыптың саңылауының үлкенірек және пассивтенуіне әкеледі.Тозған қалыптау қалыпын алып тастағанда және кеңейткенде, оны қалыптау бөлшектерінің басқа сипаттамаларын өндіру үшін пайдалануға болады.Бұл қалыптарды қайта пайдалануға және техникалық қызмет көрсету мен ауыстыру шығындарын үнемдеуге мүмкіндік береді.
Гранулятордың қызмет ету мерзімін ұзарту және өндіріс шығындарын азайту үшін қысымды ролик 65Mn сияқты тозуға төзімділігі жоғары көміртекті жоғары марганецті болатты қабылдайды.Қалыптаушы қалып легирленген көміртекті болаттан немесе құрамында Cr, Mn, Ti және т.б. сияқты төмен көміртекті никельді хром қорытпасынан жасалған болуы керек. Сығымдау камерасын жақсартуға байланысты, жоғарғы және төменгі сақиналы қалыптардың үйкеліс күші кезінде операция қалыптау қалыппен салыстырғанда салыстырмалы түрде аз.Сондықтан сығымдау камерасы үшін материал ретінде қарапайым көміртекті болат, мысалы, 45 болат пайдаланылуы мүмкін.Дәстүрлі біріктірілген қалыптау сақина қалыптарымен салыстырғанда, ол қымбат легирленген болатты пайдалануды азайтады, осылайша өндіріс шығындарын төмендетеді.
2. Қалыптаушы қалыптың жұмыс процесі кезінде сақиналы қалып түйіршіктеу машинасының қалыптау қалыпын механикалық талдау.
Қалыптау процесінде қалыптау қалыпында пайда болатын жоғары қысымды және жоғары температуралық ортаның әсерінен материалдағы лигнин толығымен жұмсарады.Экструзия қысымы жоғарыламаса, материал пластиктенеді.Пластификациядан кейін материал жақсы ағады, сондықтан ұзындықты d-ге орнатуға болады.Қалыптаушы қалып қысымды ыдыс ретінде қарастырылады, ал қалыптаушы қалыпқа түсетін кернеу жеңілдетіледі.
Жоғарыда келтірілген механикалық есептеу талдауы арқылы қалыптау қалып ішіндегі кез келген нүктедегі қысымды алу үшін қалыптаушы қалып ішіндегі сол нүктедегі айналмалы деформацияны анықтау қажет деген қорытындыға келуге болады.Содан кейін сол жерде үйкеліс күші мен қысымды есептеуге болады.
3. Қорытынды
Бұл мақала сақиналы қалып түйіршіктеуші қалыпқа арналған жаңа құрылымдық жетілдіру жобасын ұсынады.Енгізілген қалыптау қалыптарын пайдалану қалыптың тозуын тиімді азайтуға, қалып циклінің қызмет ету мерзімін ұзартуға, ауыстыруды және техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетуге және өндіріс шығындарын азайтуға мүмкіндік береді.Сонымен бірге қалыптаушы қалыпқа оның жұмыс процесі кезінде механикалық талдау жүргізіліп, келешекте одан әрі зерттеуге теориялық негіз болды.
Жіберу уақыты: 22 ақпан 2024 ж