Minħabba l-inqas sustanzi ta' ħsara bħall-irmied, in-nitroġenu, u l-kubrit fil-bijomassa meta mqabbla mal-enerġija minerali, għandha l-karatteristiċi ta' riżervi kbar, attività tajba tal-karbonju, tqabbid faċli, u komponenti volatili għolja. Għalhekk, il-bijomassa hija fjuwil tal-enerġija ideali ħafna u hija adattata ħafna għall-konverżjoni u l-użu tal-kombustjoni. L-irmied residwu wara l-kombustjoni tal-bijomassa huwa rikk fin-nutrijenti meħtieġa mill-pjanti bħal fosfru, kalċju, potassju, u manjesju, għalhekk jista' jintuża bħala fertilizzant għar-ritorn fl-għalqa. Minħabba r-riżervi enormi tar-riżorsi u l-vantaġġi uniċi rinnovabbli tal-enerġija tal-bijomassa, bħalissa hija meqjusa bħala għażla importanti għall-iżvilupp nazzjonali ta' enerġija ġdida minn pajjiżi madwar id-dinja. Il-Kummissjoni Nazzjonali għall-Iżvilupp u r-Riforma taċ-Ċina ddikjarat b'mod ċar fil-"Pjan ta' Implimentazzjoni għall-Użu Komprensiv tat-Tiben tal-Uċuħ tar-Raba' matul it-12-il Pjan ta' Ħames Snin" li r-rata ta' użu komprensiv tat-tiben se tilħaq il-75% sal-2013, u tistinka biex taqbeż it-80% sal-2015.
Kif tikkonverti l-enerġija tal-bijomassa f'enerġija ta' kwalità għolja, nadifa u konvenjenti saret problema urġenti li trid tissolva. It-teknoloġija tad-densifikazzjoni tal-bijomassa hija waħda mill-modi effettivi biex tittejjeb l-effiċjenza tal-inċinerazzjoni tal-enerġija tal-bijomassa u biex jiġi ffaċilitat it-trasport. Fil-preżent, hemm erba' tipi komuni ta' tagħmir ta' ffurmar dens fis-swieq domestiċi u barranin: magna tal-partiċelli tal-estrużjoni spirali, magna tal-partiċelli tal-ittimbrar bil-pistuni, magna tal-partiċelli tal-moffa ċatta, u magna tal-partiċelli tal-moffa taċ-ċirku. Fost dawn, il-magna tal-gerbub tal-moffa taċ-ċirku tintuża ħafna minħabba l-karatteristiċi tagħha bħal li m'hemmx bżonn ta' tisħin waqt it-tħaddim, rekwiżiti wiesgħa għall-kontenut ta' umdità tal-materja prima (10% sa 30%), output kbir ta' magna waħda, densità għolja ta' kompressjoni, u effett tajjeb ta' ffurmar. Madankollu, dawn it-tipi ta' magni tal-gerbub ġeneralment għandhom żvantaġġi bħal xedd faċli tal-moffa, ħajja qasira ta' servizz, spejjeż għoljin ta' manutenzjoni, u sostituzzjoni inkonvenjenti. Bi tweġiba għan-nuqqasijiet imsemmija hawn fuq tal-magna tal-gerbub tal-moffa taċ-ċirku, l-awtur għamel disinn ta' titjib ġdid fjamant fuq l-istruttura tal-moffa tal-iffurmar, u ddisinja moffa tal-iffurmar tat-tip issettjat b'ħajja twila ta' servizz, spiża baxxa ta' manutenzjoni, u manutenzjoni konvenjenti. Sadanittant, dan l-artikolu wettaq analiżi mekkanika tal-moffa tal-iffurmar matul il-proċess tax-xogħol tagħha.
1. Disinn ta' Titjib tal-Istruttura tal-Moffa tal-Iffurmar għall-Granulatur tal-Moffa taċ-Ċirku
1.1 Introduzzjoni għall-Proċess tal-Iffurmar tal-Estrużjoni:Il-magna tal-gerbub tad-die taċ-ċirku tista' tinqasam f'żewġ tipi: vertikali u orizzontali, skont il-pożizzjoni tad-die taċ-ċirku; Skont il-forma tal-moviment, tista' tinqasam f'żewġ forom differenti ta' moviment: ir-romblu tal-ippressar attiv b'moffa taċ-ċirku fissa u r-romblu tal-ippressar attiv b'moffa taċ-ċirku misjuqa. Dan id-disinn imtejjeb huwa mmirat prinċipalment lejn il-magna tal-partiċelli tal-moffa taċ-ċirku b'romblu tal-pressjoni attiv u moffa taċ-ċirku fissa bħala l-forma tal-moviment. Tikkonsisti prinċipalment f'żewġ partijiet: mekkaniżmu ta' trasport u mekkaniżmu ta' partiċelli tal-moffa taċ-ċirku. Il-moffa taċ-ċirku u r-romblu tal-pressjoni huma ż-żewġ komponenti ewlenin tal-magna tal-gerbub tal-moffa taċ-ċirku, b'ħafna toqob tal-moffa tal-iffurmar imqassma madwar il-moffa taċ-ċirku, u r-romblu tal-pressjoni huwa installat ġewwa l-moffa taċ-ċirku. Ir-romblu tal-pressjoni huwa konness mal-magħżel tat-trażmissjoni, u l-moffa taċ-ċirku hija installata fuq parentesi fissa. Meta l-magħżel idur, isuq ir-romblu tal-pressjoni biex idur. Prinċipju ta' ħidma: L-ewwelnett, il-mekkaniżmu ta' trasport jittrasporta l-materjal tal-bijomassa mgħaffeġ f'ċertu daqs ta' partiċelli (3-5mm) fil-kompartiment tal-kompressjoni. Imbagħad, il-mutur isuq ix-xaft prinċipali biex isuq ir-romblu tal-pressjoni biex idur, u r-romblu tal-pressjoni jiċċaqlaq b'veloċità kostanti biex ixerred il-materjal b'mod uniformi bejn ir-romblu tal-pressjoni u l-moffa taċ-ċirku, u b'hekk il-moffa taċ-ċirku tikkompressa u tiffriġġa mal-materjal, ir-romblu tal-pressjoni mal-materjal, u l-materjal mal-materjal. Matul il-proċess tal-frizzjoni tal-kompressjoni, iċ-ċelluloża u l-emiċelluloża fil-materjal jingħaqdu ma' xulxin. Fl-istess ħin, is-sħana ġġenerata mill-frizzjoni tal-kompressjoni tirtab il-lignin f'legatur naturali, li jagħmel iċ-ċelluloża, l-emiċelluloża, u komponenti oħra marbuta flimkien b'mod aktar sod. Bil-mili kontinwu tal-materjali tal-bijomassa, l-ammont ta' materjal soġġett għal kompressjoni u frizzjoni fit-toqob tal-moffa tal-iffurmar ikompli jiżdied. Fl-istess ħin, il-forza tal-kompressjoni bejn il-bijomassa tkompli tiżdied, u din tiddensifika u tifforma kontinwament fit-toqba tal-iffurmar. Meta l-pressjoni tal-estrużjoni tkun akbar mill-forza tal-frizzjoni, il-bijomassa tiġi estruża kontinwament mit-toqob tal-iffurmar madwar il-moffa taċ-ċirku, u tifforma fjuwil tal-iffurmar tal-bijomassa b'densità tal-iffurmar ta' madwar 1g/Cm3.
1.2 Il-kedd tal-forom tal-iffurmar:L-output ta' magna waħda tal-gerbub huwa kbir, b'grad relattivament għoli ta' awtomazzjoni u adattabilità qawwija għall-materja prima. Jista' jintuża ħafna għall-ipproċessar ta' diversi materja prima tal-bijomassa, adattat għall-produzzjoni fuq skala kbira ta' fjuwils li jiffurmaw densament tal-bijomassa, u jissodisfa r-rekwiżiti tal-iżvilupp tal-industrijalizzazzjoni tal-fjuwil li jifforma densament tal-bijomassa fil-futur. Għalhekk, il-magna tal-gerbub b'forma taċ-ċirku tintuża ħafna. Minħabba l-preżenza possibbli ta' ammonti żgħar ta' ramel u impuritajiet oħra mhux tal-bijomassa fil-materjal tal-bijomassa pproċessat, huwa probabbli ħafna li jikkawża xedd u kedd sinifikanti fuq il-forma taċ-ċirku tal-magna tal-gerbub. Il-ħajja tas-servizz tal-forma taċ-ċirku hija kkalkulata abbażi tal-kapaċità tal-produzzjoni. Bħalissa, il-ħajja tas-servizz tal-forma taċ-ċirku fiċ-Ċina hija biss 100-1000t.
Il-ħsara fil-moffa taċ-ċirku sseħħ prinċipalment fl-erba' fenomeni li ġejjin: ① Wara li l-moffa taċ-ċirku tkun ilha taħdem għal perjodu ta' żmien, il-ħajt ta' ġewwa tat-toqba tal-moffa tal-iffurmar jintlibes u l-apertura tiżdied, li tirriżulta f'deformazzjoni sinifikanti tal-fjuwil iffurmat prodott; ② L-inklinazzjoni tat-tmigħ tat-toqba tad-die tal-iffurmar tal-moffa taċ-ċirku tintlibes, li tirriżulta fi tnaqqis fl-ammont ta' materjal tal-bijomassa mbuttat fit-toqba tad-die, tnaqqis fil-pressjoni tal-estrużjoni, u imblukkar faċli tat-toqba tad-die tal-iffurmar, li jwassal għall-ħsara fil-moffa taċ-ċirku (Figura 2); ③ Wara li l-materjali tal-ħajt ta' ġewwa jnaqqsu sew l-ammont ta' ħruġ (Figura 3);
④ Wara l-użu tat-toqba ta' ġewwa tal-moffa taċ-ċirku, il-ħxuna tal-ħajt bejn il-biċċiet tal-moffa L biswit xulxin issir irqaq, u dan jirriżulta fi tnaqqis fis-saħħa strutturali tal-moffa taċ-ċirku. Ix-xquq huma suxxettibbli li jseħħu fl-aktar sezzjoni perikoluża, u hekk kif ix-xquq ikomplu jestendu, iseħħ il-fenomenu tal-ksur tal-moffa taċ-ċirku. Ir-raġuni ewlenija għall-użu faċli u l-ħajja qasira tas-servizz tal-moffa taċ-ċirku hija l-istruttura mhux raġonevoli tal-moffa taċ-ċirku li tifforma (il-moffa taċ-ċirku hija integrata mat-toqob tal-moffa li tifforma). L-istruttura integrata tat-tnejn hija suxxettibbli għal riżultati bħal dawn: xi kultant meta ftit toqob biss tal-moffa li tifforma tal-moffa taċ-ċirku jkunu milbusa u ma jistgħux jaħdmu, il-moffa taċ-ċirku kollha teħtieġ li tiġi sostitwita, li mhux biss iġġib inkonvenjent għax-xogħol ta' sostituzzjoni, iżda wkoll tikkawża ħela ekonomika kbira u żżid l-ispejjeż tal-manutenzjoni.
1.3 Disinn ta' Titjib Strutturali tal-Moffa li TifformaSabiex tiġi estiża l-ħajja tas-servizz tal-moffa taċ-ċirku tal-magna tal-gerbub, jitnaqqas l-użu, tiġi ffaċilitata s-sostituzzjoni, u jitnaqqsu l-ispejjeż tal-manutenzjoni, huwa meħtieġ li jitwettaq disinn ta' titjib ġdid fjamant fuq l-istruttura tal-moffa taċ-ċirku. Il-moffa tal-iffurmar inkorporata ntużat fid-disinn, u l-istruttura mtejba tal-kamra tal-kompressjoni hija murija fil-Figura 4. Il-Figura 5 turi l-veduta trasversali tal-moffa tal-iffurmar imtejba.
Dan id-disinn imtejjeb huwa mmirat prinċipalment lejn il-magna tal-partiċelli tal-moffa taċ-ċrieki b'forma ta' moviment ta' romblu tal-pressjoni attiv u moffa taċ-ċrieki fiss. Il-moffa taċ-ċrieki t'isfel hija ffissata fuq il-korp, u ż-żewġ rombli tal-pressjoni huma konnessi max-xaft prinċipali permezz ta' pjanċa ta' konnessjoni. Il-moffa tal-iffurmar hija inkorporata fuq il-moffa taċ-ċrieki t'isfel (bl-użu ta' twaħħil ta' interferenza), u l-moffa taċ-ċrieki ta' fuq hija ffissata fuq il-moffa taċ-ċrieki t'isfel permezz ta' boltijiet u mwaħħla mal-moffa tal-iffurmar. Fl-istess ħin, sabiex il-moffa tal-iffurmar ma terġax lura minħabba l-forza wara li r-romblu tal-pressjoni jdur u jiċċaqlaq radjalment tul il-moffa taċ-ċrieki, jintużaw viti countersunk biex jiffissaw il-moffa tal-iffurmar mal-forom taċ-ċrieki ta' fuq u t'isfel rispettivament. Sabiex titnaqqas ir-reżistenza tal-materjal li jidħol fit-toqba u jkun aktar konvenjenti li tidħol fit-toqba tal-moffa. L-angolu koniku tat-toqba tat-tmigħ tal-moffa tal-iffurmar iddisinjata huwa ta' 60° sa 120°.
Id-disinn strutturali mtejjeb tal-moffa tal-iffurmar għandu l-karatteristiċi ta' ċiklu multiplu u ħajja twila ta' servizz. Meta l-magna tal-partiċelli taħdem għal perjodu ta' żmien, it-telf tal-frizzjoni jikkawża li l-apertura tal-moffa tal-iffurmar tikber u ssir passivata. Meta l-moffa tal-iffurmar milbusa titneħħa u tespandi, tista' tintuża għall-produzzjoni ta' speċifikazzjonijiet oħra ta' partiċelli tal-iffurmar. Dan jista' jikseb l-użu mill-ġdid tal-forom u jiffranka l-ispejjeż tal-manutenzjoni u s-sostituzzjoni.
Sabiex tiġi estiża l-ħajja tas-servizz tal-granulatur u jitnaqqsu l-ispejjeż tal-produzzjoni, ir-romblu tal-pressjoni jadotta azzar b'livell għoli ta' karbonju u manganiż b'reżistenza tajba għall-użu, bħal 65Mn. Il-moffa tal-iffurmar għandha tkun magħmula minn azzar karburizzat illigat jew liga tan-nikil-kromju b'livell baxx ta' karbonju, bħal li fiha Cr, Mn, Ti, eċċ. Minħabba t-titjib tal-kompartiment tal-kompressjoni, il-forza tal-frizzjoni esperjenzata mill-forom taċ-ċrieki ta' fuq u ta' isfel waqt it-tħaddim hija relattivament żgħira meta mqabbla mal-moffa tal-iffurmar. Għalhekk, azzar tal-karbonju ordinarju, bħall-azzar 45, jista' jintuża bħala l-materjal għall-kompartiment tal-kompressjoni. Meta mqabbel mal-forom tradizzjonali taċ-ċrieki tal-iffurmar integrati, jista' jnaqqas l-użu ta' azzar illigat għali, u b'hekk inaqqas l-ispejjeż tal-produzzjoni.
2. Analiżi mekkanika tal-moffa tal-iffurmar tal-magna tal-gerbub tal-moffa taċ-ċirku matul il-proċess tax-xogħol tal-moffa tal-iffurmar.
Matul il-proċess tal-iffurmar, il-lignin fil-materjal jirtab kompletament minħabba l-ambjent ta' pressjoni għolja u temperatura għolja ġġenerat fil-moffa tal-iffurmar. Meta l-pressjoni tal-estrużjoni ma tkunx qed tiżdied, il-materjal jgħaddi minn plastifikazzjoni. Il-materjal jiċċirkola sew wara l-plastifikazzjoni, għalhekk it-tul jista' jiġi ssettjat għal d. Il-moffa tal-iffurmar titqies bħala reċipjent tal-pressjoni, u l-istress fuq il-moffa tal-iffurmar jiġi ssimplifikat.
Permezz tal-analiżi tal-kalkolu mekkaniku ta' hawn fuq, jista' jiġi konkluż li sabiex tinkiseb il-pressjoni fi kwalunkwe punt ġewwa l-moffa tal-iffurmar, huwa meħtieġ li tiġi ddeterminata t-tensjoni ċirkoferenzjali f'dak il-punt ġewwa l-moffa tal-iffurmar. Imbagħad, il-forza tal-frizzjoni u l-pressjoni f'dak il-post jistgħu jiġu kkalkulati.
3. Konklużjoni
Dan l-artiklu jipproponi disinn ġdid ta' titjib strutturali għall-moffa tal-iffurmar tal-pelletizer tal-moffa ċirkolari. L-użu ta' forom tal-iffurmar inkorporati jista' jnaqqas b'mod effettiv l-użu tal-moffa, jestendi l-ħajja taċ-ċiklu tal-moffa, jiffaċilita s-sostituzzjoni u l-manutenzjoni, u jnaqqas l-ispejjeż tal-produzzjoni. Fl-istess ħin, twettqet analiżi mekkanika fuq il-moffa tal-iffurmar matul il-proċess tax-xogħol tagħha, u pprovdiet bażi teoretika għal aktar riċerka fil-futur.
Ħin tal-posta: 22 ta' Frar 2024