Pro la malpli da damaĝaj substancoj kiel cindro, nitrogeno kaj sulfuro en biomaso kompare kun minerala energio, ĝi havas la karakterizaĵojn de grandaj rezervoj, bona karbona aktiveco, facila ekbruligo kaj altaj volatilaj komponantoj. Tial, biomaso estas tre ideala energia brulaĵo kaj tre taŭga por bruladkonverto kaj utiligo. La resta cindro post biomasbrulado estas riĉa je nutraĵoj bezonataj de plantoj kiel fosforo, kalcio, kalio kaj magnezio, do ĝi povas esti uzata kiel sterko por revenigo al la kampo. Konsiderante la grandegajn resurso-rezervojn kaj unikajn renovigeblajn avantaĝojn de biomasa energio, ĝi nuntempe estas konsiderata grava elekto por nacia nova energia disvolviĝo fare de landoj tra la mondo. La Nacia Disvolva kaj Reforma Komisiono de Ĉinio klare deklaris en la "Efektiviga Plano por Ampleksa Utiligo de Kultivaĵa Pajlo dum la 12-a Kvinjara Plano", ke la ampleksa utiligo-kvoto de pajlo atingos 75% antaŭ 2013 kaj strebos superi 80% antaŭ 2015.
Kiel konverti biomasan energion en altkvalitan, puran kaj oportunan energion fariĝis urĝa problemo solvenda. Biomasa densiga teknologio estas unu el la efikaj manieroj plibonigi la efikecon de biomasa energia forbruligo kaj faciligi transportadon. Nuntempe, ekzistas kvar komunaj tipoj de densa forma ekipaĵo en la enlandaj kaj eksterlandaj merkatoj: spirala eltruda partikla maŝino, piŝta stampa partikla maŝino, plata muldila partikla maŝino kaj ringomuldila partikla maŝino. Inter ili, la ringomuldila peletmaŝino estas vaste uzata pro siaj karakterizaĵoj kiel ekzemple neniu bezono de hejtado dum funkciado, larĝaj postuloj pri kruda materiala humidenhavo (10% ĝis 30%), granda unuopa maŝina produktado, alta kunprema denseco kaj bona forma efiko. Tamen, ĉi tiuj tipoj de peletmaŝinoj ĝenerale havas malavantaĝojn kiel ekzemple facila ŝim-eluziĝo, mallonga funkcidaŭro, altaj bontenadkostoj kaj malkomforta anstataŭigo. Responde al la supre menciitaj mankoj de la ringomuldila peletmaŝino, la aŭtoro faris tute novan plibonigan dezajnon pri la strukturo de la forma muldilo kaj desegnis fiksan forman muldilon kun longa funkcidaŭro, malaltaj bontenadkostoj kaj oportuna bontenado. Dume, ĉi tiu artikolo faris mekanikan analizon de la forma muldilo dum ĝia laborprocezo.
1. Pliboniga Dezajno de la Formiĝanta Muldila Strukturo por Ringa Muldila Granulilo
1.1 Enkonduko al la Eltruda Formada Procezo:La ringoforma peletmaŝino povas esti dividita en du tipojn: vertikalan kaj horizontalan, depende de la pozicio de la ringoforma; Laŭ la formo de moviĝo, ĝi povas esti dividita en du malsamajn formojn de moviĝo: la aktiva premulilo kun fiksa ringoforma muldilo kaj la aktiva premulilo kun movita ringoforma muldilo. Ĉi tiu plibonigita dezajno celas ĉefe la ringoforman partiklomaŝinon kun aktiva premulilo kaj fiksa ringoforma muldilo kiel la moviĝoformo. Ĝi ĉefe konsistas el du partoj: transportmekanismo kaj ringoforma partiklomekanismo. La ringoforma muldilo kaj premulilo estas la du kernaj komponantoj de la ringoforma peletmaŝino, kun multaj formaj muldilaj truoj distribuitaj ĉirkaŭ la ringoforma muldilo, kaj la premulilo estas instalita interne de la ringoforma muldilo. La premulilo estas konektita al la transmisia spindelo, kaj la ringoforma muldilo estas instalita sur fiksa krampo. Kiam la spindelo rotacias, ĝi pelas la premulilon por rotacii. Funkciprincipo: Unue, la transportmekanismo transportas la dispremitan biomasmaterialon en certan partiklan grandecon (3-5 mm) en la kunpreman ĉambron. Poste, la motoro pelas la ĉefan ŝafton por rotacii la premorulon, kaj la premorulo moviĝas je konstanta rapido por egale disigi la materialon inter la premorulo kaj la ringa muldilo, kaŭzante kunpremon kaj frotadon de la ringa muldilo kun la materialo, la premorulon kun la materialo, kaj la materialon kun la materialo. Dum la procezo de prema frotado, celulozo kaj hemicelulozo en la materialo kombiniĝas. Samtempe, la varmo generita per prema frotado moligas ligninon en naturan ligilon, kiu pli firme ligas celulozon, hemicelulozon kaj aliajn komponantojn. Kun la kontinua plenigo de biomasaj materialoj, la kvanto de materialo submetita al kunpremo kaj frotado en la truoj de la formado de la muldilo daŭre pliiĝas. Samtempe, la prema forto inter la biomaso daŭre pliiĝas, kaj ĝi kontinue densiĝas kaj formiĝas en la mulda truo. Kiam la eltruda premo estas pli granda ol la frota forto, la biomaso estas kontinue eltrudita el la muldaj truoj ĉirkaŭ la ringa muldilo, formante biomasan muldan fuelon kun mulda denseco de ĉirkaŭ 1g/Cm3.
1.2 Eluziĝo de Formigaj Muldiloj:La unuopa maŝina produktado de la peletmaŝino estas granda, kun relative alta grado de aŭtomatigo kaj forta adaptiĝemo al krudmaterialoj. Ĝi povas esti vaste uzata por prilabori diversajn biomasajn krudmaterialojn, taŭga por grandskala produktado de biomasaj densformaj fueloj, kaj plenumi la evoluajn postulojn de industriigo de biomasaj densformaj fueloj en la estonteco. Tial, la ringoforma peletmaŝino estas vaste uzata. Pro la ebla ĉeesto de malgrandaj kvantoj da sablo kaj aliaj ne-biomasaj malpuraĵoj en la prilaborita biomasa materialo, estas tre probable, ke ĝi kaŭzos signifan eluziĝon de la ringoforma peletmaŝino. La funkcidaŭro de la ringoforma peletmaŝino estas kalkulata surbaze de la produktokapacito. Nuntempe, la funkcidaŭro de la ringoforma peletmaŝino en Ĉinio estas nur 100-1000 tunoj.
La difekto de la ringomuldilo ĉefe okazas pro la jenaj kvar fenomenoj: ① Post kiam la ringomuldilo funkcias dum iu tempodaŭro, la interna muro de la truo de la formadilo eluziĝas kaj la aperturo pliiĝas, rezultante en signifa deformado de la produktita fuelo; ② La nutra deklivo de la formadila truo de la ringomuldilo eluziĝas, rezultante en malpliiĝo de la kvanto de biomasa materialo premita en la truon, malpliiĝo de la eltruda premo, kaj facila blokado de la formadila truo, kaŭzante la difekton de la ringomuldilo (Figuro 2); ③ Post kiam la interna murmaterialo akre reduktas la elĵetan kvanton (Figuro 3);
④ Post eluziĝo de la interna truo de la ringomuldilo, la dikeco de la muro inter apudaj muldilaj pecoj L maldikiĝas, rezultante malpliiĝon de la struktura forto de la ringomuldilo. Fendetoj emas okazi en la plej danĝeraj sekcioj, kaj dum la fendetoj daŭre etendiĝas, okazas la fenomeno de rompiĝo en la ringomuldilo. La ĉefa kialo de la facila eluziĝo kaj mallonga servodaŭro de la ringomuldilo estas la nejusta strukturo de la formanta ringomuldilo (la ringomuldilo estas integrita kun la truoj de la formanta muldilo). La integrita strukturo de la du emas al tiaj rezultoj: kelkfoje kiam nur kelkaj truoj de la formanta muldilo de la ringomuldilo estas eluzitaj kaj ne povas funkcii, la tuta ringomuldilo bezonas esti anstataŭigita, kio ne nur alportas ĝenon al la anstataŭiga laboro, sed ankaŭ kaŭzas grandan ekonomian malŝparon kaj pliigas la bontenajn kostojn.
1.3 Struktura Pliboniga Dezajno de Formiĝanta MuldiloPor plilongigi la servodaŭron de la ringa muldilo de la peletmaŝino, redukti eluziĝon, faciligi anstataŭigon kaj malaltigi bontenadkostojn, necesas efektivigi tute novan plibonigan dezajnon de la strukturo de la ringa muldilo. La enigita muldilo estis uzita en la dezajno, kaj la plibonigita strukturo de la kunprema ĉambro estas montrita en Figuro 4. Figuro 5 montras la transversan sekcon de la plibonigita muldilo.
Ĉi tiu plibonigita dezajno celas ĉefe la ringomuldilan partiklomaŝinon kun mova formo de aktiva premorulo kaj fiksa ringomuldilo. La malsupra ringomuldilo estas fiksita sur la korpo, kaj la du premoruloj estas konektitaj al la ĉefa ŝafto per konekta plato. La forma muldilo estas enigita sur la malsupran ringomuldilon (uzante interferan kongruon), kaj la supra ringomuldilo estas fiksita sur la malsupra ringomuldilo per rigliloj kaj krampita sur la forma muldilo. Samtempe, por malhelpi la forman muldilon resalti pro forto post kiam la premorulo ruliĝas kaj moviĝas radiale laŭ la ringomuldilo, kontraŭŝraŭboj estas uzataj por fiksi la forman muldilon al la supra kaj malsupra ringomuldiloj respektive. Por redukti la reziston de la materialo eniranta la truon kaj faciligi la eniron en la muldilan truon. La konusa angulo de la nutra truo de la desegnita forma muldilo estas 60° ĝis 120°.
La plibonigita struktura dezajno de la forma muldilo havas la karakterizaĵojn de plurciklo kaj longa servodaŭro. Kiam la partikla maŝino funkcias dum certa tempodaŭro, frikcia perdo kaŭzas pligrandiĝon kaj pasivigon de la aperturo de la forma muldilo. Kiam la eluzita forma muldilo estas forigita kaj vastigita, ĝi povas esti uzata por la produktado de aliaj specifoj de formaj partikloj. Tio povas atingi la reuzon de muldiloj kaj ŝpari kostojn de bontenado kaj anstataŭigo.
Por plilongigi la servodaŭron de la granulilo kaj redukti produktokostojn, la premulilo uzas altkarbonan kaj manganan ŝtalon kun bona eluziĝrezisto, kiel ekzemple 65Mn. La forma muldilo devus esti farita el aloja karburizita ŝtalo aŭ malaltkarbona nikela kroma alojo, kiel ekzemple enhavanta Cr, Mn, Ti, ktp. Pro la plibonigo de la kunprema ĉambro, la frota forto spertita de la supra kaj malsupra ringaj muldiloj dum funkciado estas relative malgranda kompare kun la forma muldilo. Tial, ordinara karbonŝtalo, kiel ekzemple 45-ŝtalo, povas esti uzata kiel materialo por la kunprema ĉambro. Kompare kun tradiciaj integraj formaj ringaj muldiloj, ĝi povas redukti la uzon de multekosta alojŝtalo, tiel malaltigante produktokostojn.
2. Mekanika analizo de la forma muldilo de la ringomuldila peletmaŝino dum la laborprocezo de la forma muldilo.
Dum la mulda procezo, la lignino en la materialo tute moliĝas pro la altprema kaj alttemperatura medio generita en la mulda muldilo. Kiam la eltruda premo ne pliiĝas, la materialo spertas plastiĝon. La materialo bone fluas post plastiĝo, do la longo povas esti agordita al d. La muldilo estas konsiderata kiel premujo, kaj la streĉo sur la muldilo simpligas.
Per la ĉi-supra mekanika kalkulanalizo, oni povas konkludi, ke por akiri la premon je iu ajn punkto ene de la formanta muldilo, necesas determini la ĉirkaŭferencan streĉon je tiu punkto ene de la formanta muldilo. Poste, oni povas kalkuli la frotan forton kaj premon je tiu loko.
3. Konkludo
Ĉi tiu artikolo proponas novan strukturan plibonigan dezajnon por la forma muldilo de la ringomuldila peletigilo. La uzo de enigitaj formaj muldiloj povas efike redukti la eluziĝon de la muldilo, plilongigi la ciklovivon de la muldilo, faciligi anstataŭigon kaj prizorgadon, kaj redukti produktokostojn. Samtempe, mekanika analizo estis farita sur la forma muldilo dum ĝia laborprocezo, provizante teorian bazon por plia esplorado en la estonteco.
Afiŝtempo: 22-a de februaro 2024