바이오매스는 광물에너지에 비해 회분, 질소, 황 등 유해물질이 적어 매장량이 많고, 탄소활성도가 좋으며, 발화가 쉽고, 휘발성 성분이 높은 특성을 갖고 있습니다.따라서 바이오매스는 매우 이상적인 에너지 연료이며 연소 전환 및 활용에 매우 적합합니다.바이오매스 연소 후 남은 재에는 인, 칼슘, 칼륨, 마그네슘 등 식물이 필요로 하는 영양분이 풍부하여 밭으로 돌아가기 위한 비료로 활용할 수 있습니다.바이오매스 에너지의 막대한 자원 매장량과 고유한 재생 가능 이점을 고려할 때, 현재 전 세계 국가에서 국가 신에너지 개발을 위한 중요한 선택으로 간주되고 있습니다.중국 국가발전개혁위원회는 '12차 5개년 계획 농작물짚 종합이용 실시계획'에서 짚 종합이용률이 2013년까지 75%에 도달하고, 2013년까지 80%를 초과하도록 노력할 것이라고 명시했다. 2015.
바이오매스 에너지를 어떻게 고품질의 깨끗하고 편리한 에너지로 전환할 것인가가 시급한 과제가 되었습니다.바이오매스 밀도화 기술은 바이오매스 에너지 소각의 효율성을 향상시키고 운송을 용이하게 하는 효과적인 방법 중 하나입니다.현재 국내외 시장에는 나선형 압출 입자 기계, 피스톤 스탬핑 입자 기계, 플랫 몰드 입자 기계, 링 몰드 입자 기계 등 네 가지 일반적인 유형의 고밀도 성형 장비가 있습니다.그 중 링 몰드 펠릿 기계는 운전 중 가열이 필요 없고, 원료 수분 함량(10%~30%)에 대한 요구 사항이 넓으며, 단일 기계 출력이 크고, 압축 밀도가 높으며, 우수한 압축 밀도를 갖는 등의 특성으로 인해 널리 사용되고 있습니다. 형성 효과.그러나 이러한 유형의 펠렛 기계는 일반적으로 금형 마모가 쉽고 서비스 수명이 짧으며 유지 관리 비용이 높으며 교체가 불편하다는 단점이 있습니다.링 몰드 펠렛 기계의 위의 단점에 대응하여 저자는 성형 금형의 구조에 대한 새로운 개선 설계를 수행하고 긴 수명, 낮은 유지 관리 비용 및 편리한 유지 관리를 갖춘 세트 유형 성형 금형을 설계했습니다.한편, 이 기사에서는 작업 과정에서 성형 금형의 기계적 분석을 수행했습니다.
1. 링 몰드 제립기의 성형 금형 구조 개선 설계
1.1 압출 성형 공정 소개:링 다이 펠렛 기계는 링 다이의 위치에 따라 수직과 수평의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.모션 형태에 따라 두 가지 다른 모션 형태로 나눌 수 있습니다. 즉, 고정 링 몰드가 있는 액티브 프레싱 롤러와 구동 링 몰드가 있는 액티브 프레싱 롤러입니다.이 개선된 디자인은 주로 활성 압력 롤러와 고정 링 몰드를 모션 형태로 갖춘 링 몰드 입자 기계를 목표로 합니다.주로 이송 메커니즘과 링 몰드 입자 메커니즘의 두 부분으로 구성됩니다.링 몰드와 압력 롤러는 링 몰드 펠렛 기계의 두 가지 핵심 구성 요소이며 링 몰드 주위에 많은 성형 몰드 구멍이 분포되어 있으며 압력 롤러는 링 몰드 내부에 설치됩니다.압력 롤러는 전송 스핀들에 연결되고 링 몰드는 고정 브래킷에 설치됩니다.스핀들이 회전하면 압력 롤러가 회전하게 됩니다.작동 원리: 첫째, 운반 메커니즘은 분쇄된 바이오매스 물질을 특정 입자 크기(3-5mm)로 압축 챔버로 운반합니다.그런 다음 모터는 주축을 구동하여 가압 롤러를 구동하여 회전시키고 가압 롤러는 일정한 속도로 이동하여 가압 롤러와 링 몰드 사이에 재료를 고르게 분산시켜 링 몰드가 압축되어 재료와 마찰을 일으키게 합니다. , 재료가 있는 압력 롤러, 재료가 있는 재료.압착 마찰 과정에서 재료의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스가 서로 결합됩니다.동시에, 압착 마찰에 의해 발생된 열은 리그닌을 천연 결합제로 부드럽게 만들어 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 기타 구성 요소를 더욱 단단하게 결합시킵니다.바이오매스 재료가 지속적으로 채워짐에 따라 성형 금형 구멍에서 압축 및 마찰을 받는 재료의 양이 계속 증가합니다.동시에 바이오매스 사이의 압착력은 지속적으로 증가하여 성형 구멍 내에서 지속적으로 치밀화되어 형성됩니다.압출 압력이 마찰력보다 크면 바이오매스가 링 몰드 주변의 성형 구멍에서 연속적으로 압출되어 약 1g/Cm3의 성형 밀도를 갖는 바이오매스 성형 연료가 형성됩니다.
1.2 성형 금형의 마모:펠렛 기계의 단일 기계 출력은 크고 자동화 수준이 비교적 높으며 원자재에 대한 적응성이 뛰어납니다.이는 다양한 바이오매스 원료 가공에 널리 사용될 수 있으며, 바이오매스 조밀 형성 연료의 대규모 생산에 적합하고 향후 바이오매스 조밀 형성 연료 산업화의 개발 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.따라서 링 몰드 펠렛 기계가 널리 사용됩니다.가공된 바이오매스 물질에 소량의 모래 및 기타 비바이오매스 불순물이 존재할 가능성이 있기 때문에 펠렛 기계의 링 몰드에 상당한 마모를 일으킬 가능성이 높습니다.링 몰드의 수명은 생산 능력을 기준으로 계산됩니다.현재 중국의 링 몰드 서비스 수명은 100~1000t에 불과합니다.
링 몰드의 고장은 주로 다음 네 가지 현상에서 발생합니다. ① 링 몰드가 일정 시간 동안 작동한 후 성형 몰드 구멍의 내벽이 마모되고 구멍이 증가하여 생성된 성형 연료가 크게 변형됩니다.② 링몰드 성형 다이홀의 공급 경사가 마모되어 다이홀로 압착되는 바이오매스 물질의 양이 감소하고 압출압력이 감소하며 성형 다이홀이 쉽게 막히게 되어 링 몰드의 고장(그림 2);③ 내벽 재료를 사용한 후 방전량이 급격히 감소한다(그림 3).
④ 링 금형의 내부 구멍이 마모된 후 인접한 금형 조각(L) 사이의 벽 두께가 얇아져 링 금형의 구조적 강도가 저하됩니다.균열은 가장 위험한 부분에서 발생하기 쉬우며, 균열이 계속 확장됨에 따라 링 몰드 파단 현상이 발생하게 된다.링 몰드의 마모가 쉽고 수명이 짧은 주된 이유는 성형 링 몰드의 구조가 불합리하기 때문입니다(링 몰드는 성형 몰드 구멍과 통합되어 있습니다).두 가지의 통합 구조는 다음과 같은 결과가 발생하기 쉽습니다. 때로는 링 몰드의 성형 몰드 구멍이 몇 개만 마모되어 작동할 수 없는 경우 전체 링 몰드를 교체해야 하며 이는 교체 작업에 불편을 가져올 뿐만 아니라, 뿐만 아니라 막대한 경제적 낭비를 초래하고 유지 관리 비용도 증가시킵니다.
1.3 성형금형의 구조개선 설계펠릿 기계의 링 몰드의 수명을 연장하고, 마모를 줄이고, 교체를 용이하게 하며, 유지 관리 비용을 절감하려면 링 몰드의 구조에 대한 새로운 개선 설계를 수행해야 합니다.설계에는 내장형 성형틀이 사용되었으며 개선된 압축실 구조는 그림 4와 같다. 그림 5는 개선된 성형금형의 단면도를 보여준다.
이 개선된 디자인은 주로 활성 압력 롤러와 고정 링 몰드의 모션 형태를 갖춘 링 몰드 입자 기계를 목표로 합니다.하부 링 몰드는 본체에 고정되어 있으며 두 개의 가압 롤러는 연결 플레이트를 통해 메인 샤프트에 연결됩니다.성형금형은 하부링금형에 억지끼움 방식으로 매립되며, 상부링금형은 하부링금형에 볼트로 고정되어 성형금형에 체결된다.동시에, 가압 롤러가 링 몰드를 따라 롤링되어 반경 방향으로 이동한 후 성형 몰드가 힘으로 인해 튀는 것을 방지하기 위해 접시형 나사를 사용하여 성형 몰드를 상부 및 하부 링 몰드에 각각 고정합니다.구멍에 들어가는 재료의 저항을 줄이고 금형 구멍에 들어가는 것이 더 편리해집니다.설계된 성형 금형의 공급 구멍의 원추형 각도는 60 ° ~ 120 °입니다.
성형 금형의 향상된 구조 설계는 다중 사이클과 긴 서비스 수명의 특성을 갖습니다.입자 기계가 일정 기간 동안 작동하면 마찰 손실로 인해 성형 금형의 구멍이 더 커지고 부동태화됩니다.마모된 성형틀을 제거하고 팽창시키면 다른 규격의 성형입자 생산에 사용될 수 있다.이를 통해 금형을 재사용하고 유지 관리 및 교체 비용을 절감할 수 있습니다.
조립기의 수명을 연장하고 생산 비용을 줄이기 위해 압력 롤러는 65Mn과 같은 내마모성이 우수한 고탄소 고망간강을 채택합니다.성형 금형은 Cr, Mn, Ti 등을 함유한 합금 침탄강 또는 저탄소 니켈 크롬 합금으로 만들어야 합니다. 압축 챔버의 개선으로 인해 상부 및 하부 링 금형에 마찰력이 발생합니다. 작업은 성형 금형에 비해 상대적으로 작습니다.따라서 45강과 같은 일반 탄소강을 압축실의 재료로 사용할 수 있습니다.기존의 통합 성형 링 금형에 비해 고가의 합금강 사용을 줄여 생산 비용을 낮출 수 있습니다.
2. 성형 금형의 작업 과정에서 링 금형 펠릿 기계의 성형 금형에 대한 기계적 분석.
성형 공정 중 성형 금형 내에서 발생하는 고압, 고온 환경으로 인해 소재의 리그닌이 완전히 연화됩니다.압출 압력이 증가하지 않으면 재료가 가소화됩니다.가소화 후 재료가 잘 흐르므로 길이를 d로 설정할 수 있습니다.성형 금형은 압력 용기로 간주되며 성형 금형에 가해지는 응력은 단순화됩니다.
위의 기계적 계산 분석을 통해 성형 금형 내부의 어느 지점의 압력을 얻으려면 성형 금형 내부의 해당 지점에서 원주 방향 변형률을 결정해야 한다는 결론을 내릴 수 있습니다.그런 다음 해당 위치의 마찰력과 압력을 계산할 수 있습니다.
3. 결론
이 기사에서는 링 몰드 펠리타이저의 성형 몰드에 대한 새로운 구조 개선 설계를 제안합니다.임베디드 성형 금형을 사용하면 금형 마모를 효과적으로 줄이고, 금형 수명을 연장하며, 교체 및 유지보수를 용이하게 하고, 생산 비용을 절감할 수 있습니다.동시에 작업 과정에서 성형 금형에 대한 기계적 분석이 수행되어 향후 추가 연구를 위한 이론적 기반을 제공했습니다.
게시 시간: 2024년 2월 22일