鉱物エネルギーと比較して、バイオマス中の灰、窒素、硫黄などの有害物質が低いため、大規模な埋蔵量、良好な炭素活動、イージーイグニッション、高揮発性成分の特性があります。したがって、バイオマスは非常に理想的なエネルギー燃料であり、燃焼変換と利用に非常に適しています。バイオマス燃焼後の残留灰には、リン、カルシウム、カリウム、マグネシウムなどの植物が必要とする栄養素が豊富であるため、フィールドに戻るための肥料として使用できます。膨大な資源準備とバイオマスエネルギーの独自の再生可能な利点を考えると、現在、世界中の国々の国家新しいエネルギー開発にとって重要な選択と見なされています。中国の国家開発委員会は、「12年目の5年計画中の作物の包括的な利用のための実施計画」で明確に述べています。ストローの包括的な利用率は2013年までに75％に達し、2015年までに80％を超えるよう努めています。
バイオマスエネルギーを高品質で清潔で便利なエネルギーに変換する方法は、解決すべき緊急の問題となっています。バイオマス密度化技術は、バイオマスエネルギーの焼却の効率を改善し、輸送を促進する効果的な方法の1つです。現在、国内および外国市場には、スパイラル押出粒子マシン、ピストンスタンピング粒子マシン、フラットカビ粒子マシン、リングカビ粒子マシンの4つの一般的な密集した形成装置があります。その中で、環状型ペレットマシンは、動作中の加熱の必要性、原材料水分含有量（10％〜30％）の幅広い要件、大規模な単一機械出力、高圧縮密度、良好な形成効果などの特性のために広く使用されています。ただし、これらのタイプのペレットマシンには、一般に、簡単な金型摩耗、短いサービス寿命、高いメンテナンスコスト、不便な交換などの欠点があります。リング金型ペレットマシンの上記の欠点に応えて、著者は形成金型の構造に真新しい改善設計を行い、長いサービス寿命、低メンテナンスコスト、便利なメンテナンスを備えた形成型のセットタイプを設計しました。一方、この記事は、作業プロセス中に形成型の機械的分析を実施しました。
1。リング金型グラニュレーターの形成金型構造の改善設計
1.1押出形成プロセスの概要：リングダイペレットマシンは、リングダイの位置に応じて、垂直と水平の2つのタイプに分割できます。動きの形式によれば、それは2つの異なる形式の動きに分けることができます：固定リング金型を備えたアクティブなプレスローラーと、駆動型リング型を備えたアクティブプレスローラー。この改良されたデザインは、主に、アクティブ圧力ローラーと固定リング金型をモーションフォームとして備えたリング金型粒子マシンを対象としています。主に2つの部分で構成されています：運搬メカニズムと環型粒子メカニズム。リング金型と圧力ローラーは、リング金型ペレットマシンの2つのコアコンポーネントであり、多くの形成金型穴がリング型の周りに分布しており、圧力ローラーがリング金型内に取り付けられています。圧力ローラーはトランスミッションスピンドルに接続され、リング型は固定ブラケットに取り付けられています。スピンドルが回転すると、圧力ローラーを駆動して回転させます。作業原則：第一に、伝達メカニズムは、粉砕されたバイオマス材料を特定の粒子サイズ（3-5mm）に圧縮チャンバーに輸送します。次に、モーターはメインシャフトを駆動して圧力ローラーを駆動して回転させ、圧力ローラーは一定の速度で移動して圧力ローラーとリング型の間の材料を均等に分散させ、リング金型を材料で圧縮および摩擦、材料で圧力ローラー、および材料を備えた材料を引き起こします。摩擦を絞る過程で、材料のセルロースとヘミセルロースが互いに結合します。同時に、摩擦を絞ることによって生成された熱はリグニンを天然バインダーに柔らかくし、セルロース、ヘミセルロース、および他の成分をよりしっかりと結合させます。バイオマス材料の連続的な充填により、形成型型の圧縮と摩擦にさらされる材料の量は増加し続けます。同時に、バイオマス間の絞る力は増加し続け、成形穴の中で継続的に密集し、形成されます。押出圧力が摩擦力よりも大きい場合、バイオマスはリング型の周りの成形穴から連続的に押し出され、約1g/cm3の成形密度でバイオマス成形燃料を形成します。
1.2形成型の摩耗：ペレットマシンの単一のマシン出力は大きく、比較的高度な自動化と原材料への強力な適応性があります。さまざまなバイオマス原料の処理に広く使用できます。これは、バイオマス密な形成燃料の大規模な生産に適しており、将来の燃料工業化のバイオマス密度の高い形成の開発要件を満たすことができます。したがって、リング金型ペレットマシンは広く使用されています。加工されたバイオマス材料に少量の砂やその他の非バイオマス不純物が存在する可能性があるため、ペレットマシンのリング型に著しい摩耗を引き起こす可能性が非常に高いです。リング金型のサービス寿命は、生産能力に基づいて計算されます。現在、中国のリング型のサービス寿命はわずか100〜1000tです。
リングカビの故障は、主に次の4つの現象で発生します。リング型が一定期間機能した後、形成型の穴の内壁が摩耗し、開口部が増加し、生成された形成燃料の大幅な変形をもたらします。 ringリング金型の形成ダイホールの給餌勾配は摩耗し、ダイホールに絞り込まれたバイオマス材料の量が減少し、押し出し圧の減少、および形成穴の容易な詰まりをもたらし、リング金型の故障につながります（図2）。 inenter内側の壁の材料の後、放電量を大幅に減らします（図3）。
ringリング型の内側の穴の摩耗後、隣接する型型断片間の壁の厚さが薄くなり、リング型の構造強度が低下します。亀裂は最も危険なセクションで発生する傾向があり、亀裂が伸び続けるにつれて、リングカビ骨折の現象が発生します。リング金型の簡単な摩耗と短いサービス寿命の主な理由は、形成リング金型の不合理な構造です（リング型は、形成型の穴と統合されています）。 2つの統合構造はそのような結果になりやすいです。リング金型の数個の形成型の穴だけが摩耗して機能しない場合、リング金型全体を交換する必要がある場合があります。
1.3形成カビの構造改善設計ペレットマシンのリング金型のサービス寿命を延長し、摩耗を減らし、交換を促進し、メンテナンスコストを削減するために、リング金型の構造に関する新しい改善設計を実行する必要があります。埋め込まれた成形金型は設計で使用され、改善された圧縮チャンバー構造を図4に示します。図5は、改善された成形金型の横断的ビューを示しています。
この改良された設計は、主にアクティブ圧力ローラーと固定リング金型の運動形態を備えたリング金型粒子マシンを対象としています。下部リング型はボディに固定され、2つの圧力ローラーが接続プレートを介してメインシャフトに接続されています。フォーミング型は、下部のリング金型（干渉フィットを使用）に埋め込まれ、上部のリング型は下部のリング型にボルトを通って固定され、形成型に固定されています。同時に、圧力ローラーがロールオーバーしてリング金型に沿って放射状に移動した後の力によるフォーミング金型のリバウンドを防ぐために、カウンターサンクネジを使用して、それぞれ上下のリング金型に形成型を固定します。穴に入る材料の抵抗を減らし、金型の穴に入るのをより便利にするために。設計された形成型の給餌穴の円錐角は60°から120°です。
形成型の改善された構造設計には、マルチサイクルと長いサービス寿命の特徴があります。パーティクルマシンが一定期間機能すると、摩擦損失は形成型の開口部が大きくなり、受動的になります。摩耗した形成型が除去され、拡張されると、形成粒子の他の仕様の生成に使用できます。これにより、金型の再利用が実現し、メンテナンスと交換コストを節約できます。
グラニュレーターのサービス寿命を延長し、生産コストを削減するために、圧力ローラーは65mnなどの耐摩耗性を備えた高炭素高マンガン鋼を採用します。形成型は、CR、MN、TIなどを含むなどの合金炭化鋼または低炭素ニッケルクロム合金で作る必要があります。圧縮チャンバーの改善により、動作中に上下の環型が経験する摩擦力は、形成型と比較して比較的小さいです。したがって、45鋼などの通常の炭素鋼は、圧縮チャンバーの材料として使用できます。従来の統合形成リング金型と比較して、高価な合金鋼の使用を減らすことができ、それにより生産コストが削減されます。
2。形成型の作業プロセス中のリングカビペレット機の形成型の機械分析。
成形プロセス中、材料のリグニンは、成形金型で生成される高圧と高温環境のために完全に軟化します。押出圧力が上昇していない場合、材料は可塑化を受けます。材料は、可塑化後に十分に流れるため、長さはdに設定できます。形成型は圧力容器と見なされ、形成型へのストレスが簡素化されます。
上記の機械的計算分析により、形成型の任意のポイントで圧力を得るには、形成型内のその時点で円周ひずみを決定する必要があると結論付けることができます。次に、その場所での摩擦力と圧力を計算できます。
3。結論
この記事では、リング金型ペレタイザーの形成型のための新しい構造改善設計を提案しています。埋め込まれた形成金型を使用すると、金型の摩耗を効果的に削減し、金型サイクルの寿命を延ばし、交換とメンテナンスを促進し、生産コストを削減できます。同時に、作業プロセス中に形成型に対して機械的分析が行われ、将来のさらなる研究のための理論的根拠が提供されました。
投稿時間：2月22日 - 2024年