בשל החומרים המזיקים הנמוכים כמו אפר, חנקן וגופרית בביומסה בהשוואה לאנרגיה מינרלית, יש לו מאפיינים של עתודות גדולות, פעילות פחמן טובה, הצתה קלה ורכיבים נדיפים גבוהים. לכן ביומסה היא דלק אנרגיה אידיאלי מאוד ומתאים מאוד להמרה וניצול בעירה. האפר הנותר לאחר הבעירה של ביומסה עשיר בחומרים מזינים הנדרשים על ידי צמחים כמו זרחן, סידן, אשלגן ומגנזיום, כך שהוא יכול לשמש כדשן לחזרה לשדה. בהתחשב בשמורות המשאבים העצומות והיתרונות המתחדשים הייחודיים של אנרגיית הביומסה, היא נחשבת כיום לבחירה חשובה לפיתוח אנרגיה לאומית חדשה על ידי מדינות ברחבי העולם. ועדת הפיתוח והרפורמה הלאומית של סין הצהירה בבירור ב"תוכנית היישום לניצול מקיף של קש יבול במהלך התוכנית החמש השנים ה -12 "כי שיעור השימוש המקיף של קש יגיע ל 75% עד 2013, ויחפש לעלות על 80% עד 2015.
כיצד להמיר אנרגיית ביומסה לאנרגיה באיכות גבוהה, נקייה ונוחה הפכה לבעיה דחופה שיש לפתור. טכנולוגיית צפיפות הביומסה היא אחת הדרכים היעילות לשיפור היעילות של שריפת אנרגיה ביומסה ולהקל על התחבורה. נכון לעכשיו, ישנם ארבעה סוגים נפוצים של ציוד צורה צפוף בשווקים הביתיים והזרים: מכונת חלקיקים שחול ספירלית, מכונת החלקיקים של חותמת בוכנה, מכונת חלקיק עובש שטוחה ומכונת חלקיקים עובש טבעת. ביניהם, מכונת הגלולה של עובש הטבעת נמצאת בשימוש נרחב בגלל מאפייניה כמו אין צורך בחימום במהלך הפעולה, דרישות רחבות לתכולת לחות חומרי גלם (10% עד 30%), תפוקת מכונה יחידה גדולה, צפיפות דחיסה גבוהה ואפקט יצירת טוב. עם זאת, בדרך כלל סוגים אלה של מכונות גלולה יש חסרונות כמו בלאי עובש קלים, חיי שירות קצרים, עלויות תחזוקה גבוהות והחלפה לא נוחה. בתגובה לחסרונות לעיל של מכונת הגלולה של עובש הטבעת, הכותב עשה תכנון שיפור חדש לגמרי על מבנה התבנית היוצרת, ועיצב תבנית של סוג מוגדר עם חיי שירות ארוכים, עלות תחזוקה נמוכה ותחזוקה נוחה. בינתיים, מאמר זה ערך ניתוח מכני של התבנית היוצרת במהלך תהליך העבודה שלו.
1. שיפור תכנון מבנה העובש ליצור גרנולטור עובש טבעת
1.1 מבוא לתהליך גיבוש שחול:ניתן לחלק את מכונת הגלולה של הטבעת לשני סוגים: אנכיים ואופקיים, תלוי במיקום המוות של הטבעת; על פי צורת התנועה, ניתן לחלק אותו לשתי צורות תנועה שונות: רולר הלוחץ הפעיל עם עובש טבעת קבוע והגלגל הלוחץ הפעיל עם תבנית טבעת מונעת. תכנון משופר זה מכוון בעיקר למכונת החלקיקים של עובש הטבעת עם גלגל לחץ פעיל ותבנית טבעת קבועה כצורת התנועה. זה מורכב בעיקר משני חלקים: מנגנון העברה ומנגנון חלקיקים של עובש טבעת. תבנית הטבעת וגלגל הלחץ הם שני רכיבי הליבה של מכונת הגלולה של עובש הטבעת, עם הרבה חורי עובש יוצרים המופצים סביב עובש הטבעת, וגלגל הלחץ מותקן בתוך עובש הטבעת. רולר הלחץ מחובר לציר ההולכה, ותבנית הטבעת מותקנת על סוגר קבוע. כאשר הציר מסתובב, הוא מניע את גלגל הלחץ להסתובב. עיקרון עבודה: ראשית, מנגנון ההעברה מעביר את חומר הביומסה הכתוש לגודל חלקיקים מסוים (3-5 מ"מ) לתא הדחיסה. לאחר מכן, המנוע מניע את הפיר הראשי כדי להניע את גלגל הלחץ להסתובב, וגלגל הלחץ נע במהירות קבועה כדי לפזר באופן שווה את החומר בין גלגל הלחץ לתבנית הטבעת, וגורם לתבנית הטבעת לדחוס ולחיכוך עם החומר, גלגל הלחץ עם החומר והחומר עם החומר. במהלך תהליך סחיטת החיכוך, תאית והמיסולולוזה בחומר משתלבים זה עם זה. במקביל, החום שנוצר על ידי סחיטת חיכוך מרכך את ליגנין לקלסר טבעי, מה שהופך את תאית, המיקולולוזה ורכיבים אחרים הקשורים זה לזה יותר. עם מילוי רציף של חומרי ביומסה, כמות החומר הנתונה לדחיסה וחיכוך ביצירת חורי עובש ממשיכה לגדול. במקביל, כוח הסחיטה בין הביומסה ממשיך לגדול, והוא צונח ברציפות ונוצר בבור הדפוס. כאשר לחץ שחול גדול מכוח החיכוך, הביומסה מוחצת ברציפות מחורי הדפוס סביב עובש הטבעת, ויוצרת דלק ביומסה דלק עם צפיפות דפוס של בערך 1 גרם/ס"מ.
1.2 בלאי של יצירת תבניות:פלט המכונה היחידה של מכונת הגלולה גדול, עם דרגה גבוהה יחסית של אוטומציה ויכולת הסתגלות חזקה לחומרי גלם. זה יכול להיות בשימוש נרחב לעיבוד חומרי גלם ביומסה שונים, המתאימים לייצור בקנה מידה גדול של דלקים צפופים ביומסה, ועמידה בדרישות הפיתוח של ביומסה של תיעוש דלק צפוף בעתיד. לכן, מכונת גלולה של עובש הטבעת נמצאת בשימוש נרחב. בשל נוכחות אפשרית של כמויות קטנות של חול וזיהומים אחרים שאינם ביומסה בחומר הביומסה המעובד, סביר להניח שהוא יגרום לבלאי משמעותי בתבנית הטבעת של מכונת הגלולה. חיי השירות של עובש הטבעת מחושבים על בסיס יכולת הייצור. נכון לעכשיו, חיי השירות של עובש הטבעת בסין הם 100-1000T בלבד.
הכישלון של עובש הטבעת מתרחש בעיקר בארבע התופעות הבאות: ① לאחר עובש הטבעת עובד במשך תקופה מסוימת, הקיר הפנימי של חור התבנית הנוצרת לובש והצמצם גדל, וכתוצאה מכך עיוות משמעותי של הדלק הנוצר המיוצר; Clope שיפוע האכלה של חור המות היוצר של תבנית הטבעת נשחק, וכתוצאה מכך ירידה בכמות חומר הביומסה שנדבקת לחור המות, ירידה בלחץ שחול, וחסימה קלה של חור המות היוצר, מה שמוביל לכישלון של עובש הטבעת (איור 2); ③ לאחר חומרי הקיר הפנימיים ומקטין בחדות את כמות הפריקה (איור 3);
④ לאחר בלאי החור הפנימי של עובש הטבעת, עובי הקיר בין חתיכות עובש סמוכות L הופך להיות דק יותר, וכתוצאה מכך ירידה בחוזק המבני של עובש הטבעת. סדקים נוטים להתרחש בקטע המסוכן ביותר, וככל שהסדקים ממשיכים להתרחב, מתרחשת תופעת שבר עובש הטבעת. הסיבה העיקרית לבלאי קל ולחיי השירות הקצרים של עובש הטבעת היא המבנה הבלתי סביר של עובש הטבעת הנוצרת (תבנית הטבעת משולבת עם חורי העובש היוצרים). המבנה המשולב של השניים נוטה לתוצאות כאלה: לפעמים כאשר רק כמה חורי עובש ויוצרים של עובש הטבעת נשחקים ואינם יכולים לעבוד, יש להחליף את כל עובש הטבעת, מה שלא רק מביא אי נוחות לעבודה ההחלפה, אלא גם גורם לפסולת כלכלית רבה ומגדילה את עלויות התחזוקה.
1.3 תכנון שיפור מבני של יצירת עובשעל מנת להרחיב את חיי השירות של עובש הטבעת של מכונת הגלולה, להפחית בלאי, להקל על החלפה ולהפחית את עלויות התחזוקה, יש לבצע תכנון שיפור חדש לגמרי על מבנה עובש הטבעת. תבנית הדפוס המוטמעת שימשה בתכנון, ומבנה תא הדחיסה המשופר מוצג באיור 4. איור 5 מציג את התצוגה החתית של עובש הדפוס המשופר.
תכנון משופר זה מכוון בעיקר למכונת החלקיקים של עובש הטבעת עם צורת תנועה של רולר לחץ פעיל ועובש טבעת קבוע. תבנית הטבעת התחתונה קבועה על הגוף, ושני גלילי הלחץ מחוברים לפיר הראשי דרך צלחת חיבור. התבנית הנוצרת מוטמעת על תבנית הטבעת התחתונה (בעזרת התאמת הפרעות), ותבנית הטבעת העליונה קבועה על תבנית הטבעת התחתונה דרך ברגים ונדבקים על התבנית היוצרת. במקביל, על מנת למנוע את התבנית של יצירת התבנית ריבאונד בגלל הכוח לאחר גלגל הלחץ מתגלגל ונעה באופן רדיאלי לאורך תבנית הטבעת, משתמשים בברגי DounterSunk כדי לתקן את העובש הנוצר לתבניות הטבעת העליונות והתחתונות בהתאמה. על מנת להפחית את ההתנגדות של החומר הנכנס לחור ולהפוך אותו לנוח יותר להיכנס לחור העובש. הזווית החרוטית של חור האכלה של התבנית היוצרת המעוצבת היא 60 ° עד 120 °.
לתכנון המבני המשופר של עובש הייצור יש מאפיינים של מחזור רב -מחזור וחיי שירות ארוכים. כאשר מכונת החלקיקים פועלת במשך תקופה מסוימת, אובדן חיכוך גורם לצמצם של עובש היוצרים להיות גדול ופסיבי. כאשר תבנית היוצרת השחוקה מוסרת ומורחבת, היא יכולה לשמש לייצור מפרטים אחרים של יצירת חלקיקים. זה יכול להשיג שימוש חוזר בתבניות ולחסוך עלויות תחזוקה והחלפה.
על מנת להרחיב את חיי השירות של הגרנולטור ולהפחית את עלויות הייצור, רולר הלחץ מאמצת פלדה מנגן גבוהה בעלת פחמן גבוה עם עמידות בפני בלאי טוב, כמו 65 מיליון. התבנית הנוצרת צריכה להיות עשויה מפלדה קרבנית סגסוגת או סגסוגת כרום ניקל דלת פחמן, כמו המכילה CR, MN, TI וכו '. בגלל שיפור תא הדחיסה, כוח החיכוך שחווה תבניות הטבעת העליונות והתחתונות במהלך הפעולה הוא קטן יחסית בהשוואה לתבנית היוצרת. לפיכך, פלדת פחמן רגילה, כגון 45 פלדה, יכולה לשמש כחומר לתא הדחיסה. בהשוואה לתבניות טבעת משולבות מסורתיות, זה יכול להפחית את השימוש בפלדת סגסוגת יקרה, ובכך להוריד את עלויות הייצור.
2. ניתוח מכני של התבנית היוצרת של מכונת הגלולה של עובש הטבעת במהלך תהליך העבודה של עובש הייצור.
במהלך תהליך הדפוס, הליגנין בחומר מתרכך לחלוטין בגלל הסביבה בלחץ גבוה וסביבת טמפרטורה גבוהה הנוצרת בתבנית הדפוס. כאשר לחץ ההחזר לא הולך וגובר, החומר עובר פלסטיזציה. החומר זורם היטב לאחר הפלסטליזציה, כך שניתן להגדיר את האורך ל- d. התבנית הנוצרת נחשבת לכלי לחץ, והלחץ על התבנית היוצרת מפושט.
באמצעות ניתוח החישוב המכני לעיל ניתן להסיק כי על מנת להשיג את הלחץ בכל נקודה בתוך התבנית הנוצרת, יש לקבוע את המתח ההיקפי באותה נקודה בתוך התבנית הנוצרת. לאחר מכן, ניתן לחשב את כוח החיכוך ולחץ באותו מיקום.
3. מסקנה
מאמר זה מציע תכנון שיפור מבני חדש עבור התבנית היוצרת של גלגלת עובש הטבעת. השימוש בתבניות היוצרות משובצות יכול להפחית ביעילות את שחיקת העובש, להאריך את חיי מחזור העובש, להקל על החלפה ותחזוקה ולהפחית את עלויות הייצור. במקביל, נערך ניתוח מכני על התבנית היוצרת במהלך תהליך העבודה שלה, ומספק בסיס תיאורטי למחקר נוסף בעתיד.
זמן ההודעה: פברואר 22-2024