Биомассада минераль энергия белән чагыштырганда көл, азот һәм күкерт кебек зарарлы матдәләр аз булу сәбәпле, ул зур запаслар, яхшы углерод активлыгы, җиңел кабыну һәм югары очучан компонентлар үзенчәлекләренә ия. Шуңа күрә биомасса бик идеаль энергия ягулыгы булып тора һәм януны үзгәртү һәм куллану өчен бик яраклы. Биомасса янганнан соң калган көл үсемлекләр өчен кирәкле фосфор, кальций, калий һәм магний кебек туклыклы матдәләргә бай, шуңа күрә аны кырга кайтару өчен ашлама буларак кулланырга мөмкин. Биомасса энергиясенең зур ресурс запаслары һәм уникаль яңартыла торган өстенлекләре аркасында, ул хәзерге вакытта дөнья илләре тарафыннан милли яңа энергия үсеше өчен мөһим сайлау дип санала. Кытайның Милли үсеш һәм реформа комиссиясе "12 нче бишьеллык план вакытында уҗым саламын комплекслы куллану планын гамәлгә ашыру"да саламны комплекслы куллану күрсәткече 2013 елга 75% ка җитәчәген һәм 2015 елга 80% тан артып китәчәген ачык белдерде.
Биомасса энергиясен югары сыйфатлы, чиста һәм уңайлы энергиягә ничек әйләндерергә кирәклеге кичектергесез хәл ителә торган проблемага әйләнде. Биомасса тыгызлаштыру технологиясе - биомасса энергиясен яндыруның нәтиҗәлелеген арттыру һәм ташуны җиңеләйтүнең нәтиҗәле ысулларының берсе. Хәзерге вакытта эчке һәм тышкы базарларда тыгыз формалаштыру җиһазларының дүрт төре бар: спираль экструзия кисәкчәләре машинасы, поршень штамплау кисәкчәләре машинасы, яссы калып кисәкчәләре машинасы һәм боҗралы калып кисәкчәләре машинасы. Алар арасында боҗралы калып гранулалары машинасы эш вакытында җылыту кирәк булмау, чимал дымлылыгына киң таләпләр (10% тан 30% ка кадәр), зур бер машина чыгару, югары кысу тыгызлыгы һәм яхшы формалаштыру эффекты кебек үзенчәлекләре аркасында киң кулланыла. Ләкин, бу төр гранулалар машиналарының, гадәттә, җиңел форма тузуы, кыска хезмәт итү вакыты, югары хезмәт күрсәтү чыгымнары һәм уңайсыз алыштыру кебек кимчелекләре бар. Боҗралы калып гранулалары машинасының югарыдагы җитешсезлекләренә җавап итеп, автор формалаштыру калыпының структурасын яңача яхшырту проекты ясады һәм озак хезмәт итү вакыты, түбән хезмәт күрсәтү чыгымнары һәм уңайлы хезмәт күрсәтү белән комплектлы формалаштыру калыпын эшләде. Шул ук вакытта, бу мәкаләдә формалаштыру калыпының эш процессында механик анализы үткәрелде.
1. Боҗралы калып грануляторы өчен формалаштыручы калып структурасын яхшырту проектын эшләү
1.1 Экструзия формалаштыру процессына кереш:Боҗралы калып гранула машинасын ике төргә бүлеп була: вертикаль һәм горизонталь, боҗралы калыпның урнашуына карап; Хәрәкәт формасына карап, аны ике төрле хәрәкәт формасына бүлеп була: хәрәкәтсез боҗралы калып белән актив басу роликы һәм хәрәкәтләндергеч боҗралы калып белән актив басу роликы. Бу яхшыртылган дизайн, нигездә, хәрәкәт формасы буларак актив басым роликы һәм хәрәкәтсез боҗралы калып белән боҗралы калып кисәкчәләре машинасына юнәлтелгән. Ул, нигездә, ике өлештән тора: ташу механизмы һәм боҗралы калып кисәкчәләре механизмы. Боҗралы калып һәм басым роликы - боҗралы калып гранула машинасының ике төп компоненты, боҗралы калып тирәли күп формалаштыручы тишекләр таралган, һәм басым роликы боҗралы калып эченә урнаштырылган. Басым роликы трансмиссия шпинделе белән тоташтырылган, ә боҗралы калып хәрәкәтсез кронштейнга урнаштырылган. Шпиндель әйләнгәндә, ул басым роликын әйләнергә этәрә. Эш принцибы: Беренчедән, ташу механизмы вакланган биомасса материалын билгеле бер кисәкчә зурлыгына (3-5 мм) кысу камерасына күчерә. Аннары, мотор төп валны хәрәкәткә китереп, басым роликын әйләндерә, һәм басым роликы даими тизлектә хәрәкәт итеп, материалны басым роликы һәм боҗралы калып арасында тигез тарата, шуның белән боҗралы калып кысыла һәм материал белән ышкыла, басым роликы материал белән, басым роликы материал белән, ә материал материал белән ышкыла. Сыгу ышкылуы процессында материалдагы целлюлоза һәм гемицеллюлоза бер-берсе белән кушыла. Шул ук вакытта, сыгылу ышкылуы нәтиҗәсендә барлыкка килгән җылылык лигнинны табигый бәйләүче матдәгә әйләндерә, бу целлюлоза, гемицеллюлоза һәм башка компонентларны бер-берсенә нык бәйләгән итә. Биомасса материалларын өзлексез тутыру белән, формалаштыручы калып тишекләрендә кысылу һәм ышкылуга дучар булган материал күләме арта бара. Шул ук вакытта, биомасса арасындагы кысу көче арта бара, һәм ул даими рәвештә тыгызлана һәм формалаштыручы тишектә формалаша. Экструзия басымы ышкылу көченнән зуррак булганда, биомасса боҗралы калып тирәсендәге формалаштыручы тишекләрдән өзлексез рәвештә чыгарыла, якынча 1 г/см3 формалаштыру тыгызлыгы белән биомасса формалаштыручы ягулык барлыкка килә.
1.2 Формалаштыру формаларының тузуы:Пеллет машинасының бер машина җитештерүчәнлеге зур, чагыштырмача югары дәрәҗәдәге автоматизация һәм чималга нык җайлашучанлык белән аерылып тора. Аны төрле биомасса чималларын эшкәртү өчен киң кулланырга мөмкин, биомасса тыгыз формалаштыру ягулыкларын зур күләмдә җитештерү өчен яраклы һәм киләчәктә биомасса тыгыз формалаштыру ягулыгын индустрияләштерү таләпләрен канәгатьләндерә. Шуңа күрә боҗра формасындагы гранула машинасы киң кулланыла. Эшкәртелгән биомасса материалында аз күләмдә ком һәм башка биомасса булмаган катнашмалар булу сәбәпле, ул гранула машинасының боҗра формасында сизелерлек тузу һәм җимерелү ихтималы зур. Боҗра форманың хезмәт итү вакыты җитештерү куәтенә нигезләнеп исәпләнә. Хәзерге вакытта Кытайда боҗра форманың хезмәт итү вакыты нибары 100-1000 тонна гына.
Боҗралы калыпның җимерелүе, нигездә, түбәндәге дүрт күренештә күзәтелә: 1 Боҗралы калып билгеле бер вакыт эшләгәннән соң, формалаштыручы калып тишегенең эчке стенасы туза һәм тишек арта, нәтиҗәдә барлыкка килгән формалаштырылган ягулык сизелерлек деформациягә китерә; 2 Боҗралы калыпның формалаштыручы калып тишегенең туклану авышлыгы туза, нәтиҗәдә, калып тишегенә сыгылган биомасса материалы күләме кими, экструзия басымы кими һәм формалаштыручы калып тишеге җиңел тыгыла, бу боҗралы калыпның җимерелүенә китерә (2 нче рәсем); 3 Эчке стена материаллары һәм чыгару күләме кискен кими (3 нче рәсем);
④ Боҗралы калыпның эчке тишеге тузганнан соң, янәшә урнашкан калып кисәкләре L арасындагы стена калынлыгы нечкәрәк була, нәтиҗәдә боҗралы калыпның структура ныклыгы кими. Ярыклар иң куркыныч кисәктә барлыкка килергә мөмкин, һәм ярыклар киңәя барган саен, боҗралы калып ватылу күренеше барлыкка килә. Боҗралы калыпның җиңел тузуының һәм кыска хезмәт итү вакытының төп сәбәбе - формалаштыручы боҗралы калыпның акылга сыймас структурасы (боҗралы калып формалаштыручы калып тишекләре белән берләштерелгән). Икесенең дә берләштерелгән структурасы мондый нәтиҗәләргә дучар була: кайвакыт боҗралы калыпның берничә формалаштыручы тишекләре генә тузганда һәм эшли алмаганда, боҗралы калыпны тулысынча алыштырырга кирәк була, бу алыштыру эшенә уңайсызлыклар гына китерми, ә зур икътисади чыгымнар китерә һәм хезмәт күрсәтү чыгымнарын арттыра.
1.3 Формалаштыру калыбының структурасын яхшырту дизайныПеллет машинасының боҗралы формасының хезмәт итү вакытын озайтырга, тузуны киметергә, алыштыруны җиңеләйтергә һәм хезмәт күрсәтү чыгымнарын киметергә, боҗралы форма структурасын яңача яхшырту проектын гамәлгә ашырырга кирәк. Проектта урнаштырылган форма калыбы кулланылган, ә яхшыртылган кысу камерасы структурасы 4 нче рәсемдә күрсәтелгән. 5 нче рәсемдә яхшыртылган форма калыбының кисемтә күренеше күрсәтелгән.
Бу яхшыртылган дизайн, нигездә, актив басым роликлары һәм хәрәкәтсез боҗралы калыптан торган хәрәкәт формасы булган боҗралы калып кисәкчәләре машинасына юнәлтелгән. Аскы боҗралы калып корпуска беркетелгән, ә ике басым роликлары тоташтыручы пластина аша төп валга тоташтырылган. Формалаштыручы калып аскы боҗралы калыпка урнаштырылган (интерференция ярдәмендә), ә өске боҗралы калып аскы боҗралы калыпка болтлар аша беркетелгән һәм формалаштыручы калыпка кыстырылган. Шул ук вакытта, басым роликлары тәгәрәгәннән һәм боҗралы калып буйлап радиаль хәрәкәт иткәннән соң, формалаштыручы калыпның көч аркасында кире әйләнеп китүен булдырмас өчен, формалаштыручы калыпны өске һәм аскы боҗралы калыпларга беркетү өчен картерлы винтлар кулланыла. Тишеккә керүче материалның каршылыгын киметү һәм форма тишегенә керүне уңайлырак итү өчен. Эшләнгән формалаштыручы калыпның тукландыручы тишегенең конус почмагы 60° тан 120° ка кадәр.
Формалаштыру калыпының яхшыртылган структура дизайны күп цикллы һәм озак хезмәт итү вакыты үзенчәлекләренә ия. Кисәкчәләр машинасы билгеле бер вакыт эшләгәндә, ышкылу югалтуы формалаштыру калыпының тишекләрен зурайта һәм пассивлаштыра. Тузган формалаштыру калыпын алып, киңәйткәндә, аны формалаштыру кисәкчәләренең башка спецификацияләрен җитештерү өчен кулланырга мөмкин. Бу формаларны кабат куллануга һәм хезмәт күрсәтү һәм алыштыру чыгымнарын киметүгә ирешергә мөмкинлек бирә.
Грануляторның хезмәт итү вакытын озайту һәм җитештерү чыгымнарын киметү өчен, басым роликлары югары углеродлы югары марганецлы корычны кулланалар, мәсәлән, 65Mn. Формалаштыру формасы эретмәле карбюризацияләнгән корычтан яки түбән углеродлы никель-хром эретмәсеннән, мәсәлән, Cr, Mn, Ti һ.б. катнашмасыннан ясалырга тиеш. Компрессия камерасы яхшыртылганлыктан, эш вакытында өске һәм аскы боҗралы калыпларның ышкылу көче формалаштыручы калып белән чагыштырганда чагыштырмача аз. Шуңа күрә, компрессия камерасы өчен материал буларак гади углеродлы корыч, мәсәлән, 45 корыч, кулланылырга мөмкин. Традицион интеграцияләнгән формалаштыручы боҗралы калыплар белән чагыштырганда, ул кыйммәтле эретмәле корыч куллануны киметә ала, шуның белән җитештерү чыгымнарын киметә.
2. Формалаштыру формасының эш процессында боҗра форма гранула машинасының формалаштыру формасын механик анализлау.
Калыплау процессында, материалдагы лигнин, калыплау калыпында барлыкка килгән югары басым һәм югары температура мохите аркасында тулысынча йомшартыла. Экструзия басымы артмаганда, материал пластификацияләнә. Пластификациядән соң материал яхшы ага, шуңа күрә озынлыкны d итеп билгеләргә мөмкин. Калыплау калып басым савыты дип санала, һәм формалаштыру калыпына басым гадиләштерелә.
Югарыдагы механик исәпләү анализы ярдәмендә формалаштыру калыпының теләсә кайсы ноктасында басымны алу өчен, формалаштыру калыпының шул ноктасындагы әйләнә деформациясен билгеләргә кирәк дигән нәтиҗә ясарга мөмкин. Аннары шул урындагы ышкылу көчен һәм басымны исәпләп чыгарырга мөмкин.
3. Йомгаклау
Бу мәкаләдә боҗралы калып гранулаизаторының формалаштыру формасы өчен яңа структураль яхшырту проекты тәкъдим ителә. Эчке формалаштыру формаларын куллану форма тузуын нәтиҗәле рәвештә киметә, форма циклының гомерен озайта, алыштыру һәм хезмәт күрсәтүне җиңеләйтә, һәм җитештерү чыгымнарын киметә ала. Шул ук вакытта, формалаштыру формасында эш процессында механик анализ үткәрелде, бу киләчәктә алга таба тикшеренүләр өчен теоретик нигез булдырды.
Бастырып чыгару вакыты: 2024 елның 22 феврале