झू देवेन, चेन योंगसेंग, झोंग चेंग्गी
सार: मोल्डिंग मशीनों और मोल्डिंग समस्याओं विकास और खोखले रोल जैविक कणों के लिए मशीन बनाने के डिजाइन के दौरान उत्पन्न होने वाली मूल बायोमास कणों की सीमाओं; विमान की संरचना और काम सिद्धांत, का वर्णन का विश्लेषण किया और खोखला करने के लिए निर्धारित जैविक कणों की संरचनात्मक मापदंडों के मुख्य मशीन बनाने रोल। परीक्षण उचित संरचना और विशेष। विकास मशीन के जैविक कण गठन की आवश्यकताओं को पूरा और बहुत ढाला मोल्डिंग मशीनीकरण जैविक कणों की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए बनाया मशीन के मापदंडों से पता चला है, है आदर्श जैविक कण मोल्डिंग मशीन।
परिचय
बायोमास कृषि और वानिकी अपशिष्ट, पशु मलमूत्र और जैविक अपशिष्ट सहित, हमारे देश में बहुत समृद्ध है। बायोमास पशु चारा, उर्वरक और ईंधन, बायोमास ऊर्जा केवल चौथा सबसे बड़ा ऊर्जा कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस से पीछे नहीं है में संसाधित किया जा सकता है , ईट कणों में कुल विश्व ऊर्जा की खपत का 14 प्रतिशत के लिए लेखांकन आसान भंडारण, परिवहन, उपयोग करने के लिए आसान, स्वास्थ्य, उच्च ईंधन दहन दक्षता के उत्पादन, स्वच्छ ऊर्जा, पर्यावरण के अनुकूल है [1, 2]मौजूदा बायोमास कणों मोल्डिंग उपकरण कुछ कमियों है जब दानेदार सामग्री उच्च तापमान, उच्च दबाव सक्रिय संघटक बदलने की संभावना है, बिजली के उपयोग दक्षता कम है, शीतलन प्रणाली की आवश्यकता है दानेदार, उसी समय, इस दानेदार जटिल संरचना, कई पहने भागों, रखरखाव कठिनाइयों, अस्थिर काम करते हैं, निरंतर काम थोड़े समय के। उपरोक्त granulators का नुकसान से उबरने के लिए में मौजूद हैं, कृषि मंत्रालय द्वारा, कृषि यंत्रीकरण के नानजिंग संस्थान खोखले रोलर्स के एक नए प्रकार के सफल विकास के वर्षों के बाद जैविक कण मोल्डिंग मशीन, हमारे देश में पहला मामला खाई को भरने के लिए है।
परीक्षण से पता चला है कि संरचना और मशीन डिजाइन के मापदंडों चीन में मोल्डिंग उद्योग जैविक कणों के विकास को बढ़ावा देने के उचित, एक जैविक कण मोल्डिंग मशीन, प्रौद्योगिकी और उपकरणों के अनुसंधान और विकास के विशेष आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए है[3].
1 संरचना, कार्य सिद्धांत और मुख्य तकनीकी पैरामीटर
1.1 संरचना और काम सिद्धांत
नई खोखले रोल जैव कण मोल्डिंग मशीन संरचना आरेख, चित्रा 1 में दिखाया गया है।
मशीन के मुख्य मोटर करके, एक खोखले रोलर के लिए विद्युत पारेषण उपकरण, एक फ़ीड हॉपर, एक हॉपर, एक हिल स्क्रीन, हिल मोटर, और एक ब्लेड सरगर्मी तंत्र आवास या की तरह, रचना विद्युत पारेषण उपकरण मुख्य बिजली की मोटर, बेल्ट, चरखी शामिल , कम करने, युग्मन, अधिभार संरक्षण उपकरण, और एक मुख्य गियरबॉक्स, निष्क्रिय ड्राइव शाफ्ट, गियर बॉक्स के बीच युग्मन एक अधिभार संरक्षण उपकरण के साथ सुसज्जित है। जब वहाँ एक बड़े, अपेक्षाकृत कठिन विदेशी निकायों रोलर्स के दो जोड़े में आते हैं खोखले जब अधिभार संरक्षण साधन की क्रिया द्वारा पहिया के बीच विद्युत पारेषण व्यवधान, घटकों को नुकसान से बचने के लिए, विद्युत पारेषण गियर की एक जोड़ी के साथ पूरे तंत्र की रक्षा के लिए। गियरबॉक्स आकार, एक ट्रांसमिशन गियर आकार के माध्यम से दो खोखले प्राप्त किया जा सकता , आपरेशन का सामना करना पड़ रोलर्स का अंतर जोड़ी है। दो खोखले घूर्णन योग्य रोलर्स का अंतर गति के बाद से इतना है कि घर्षण बल रोलर्स के दो खोखला और दो जोड़े और रोलर्स के बीच मोल्डिंग छेद के सामग्री में सामग्री कतरनी बल में उत्पन्न होता है संयुक्त कार्रवाई, सामग्री एक दूसरे पर व्याप्त करने के लिए आसान है, और लिफाफा मोल्डिंग सामग्री सुधार किया जा सकता है और मोल्डिंग घनत्व की ढलाई के गठन छेद में प्रवेश करती है। खोखला रोलर्स में से दो में क्रमश: दूरी पर अलग निर्वहन समाप्त होता है की बहुलता द्वारा निर्मित किया गया था उद्घाटन आकार के गठन के रूप में छवि में दिखाया गया है छेद के माध्यम से की जोड़ी।
घंटी मुंह के गठन के माध्यम से छेद छोटा है की फ़ीड अंत में, भड़क मध्यवर्ती बेलनाकार के लिए बड़े के निर्वहन अंत यह आसान मोल्डिंग सामग्री के माध्यम से छेद का निर्माण प्रवेश करने के लिए, सामग्री को रोकने के लिए बनाने के लिए के माध्यम से छेद क्रम में तुरही के आकार का प्रवेश पर गठित आकार का ऊपर की ओर इस प्रकार प्रभाव को प्रभावित करने मोल्डिंग सामग्री के दबाव में चलता है; निर्वहन बंदरगाह पर आदेश भड़का आकार कणों सामग्री जारी करने के लिए, के माध्यम से छेद के व्यास का एक मध्यवर्ती लंबाई के गठन करते हैं बनाने के लिए बड़े किया जाता है मोल्डिंग सामग्री बनाने कणों के कण आकार के अनुसार आकार दिया जाना चाहिए विभिन्न फ़ीड इनलेट में एक सामग्री फ़ीड हॉपर के साथ एक सरगर्मी डिवाइस बढ़ते के आधार पर, एक हाथ के रूप में तंत्र कार्यों सामग्री दो रोलर्स के बीच समय मात्रात्मक खोखला करने के लिए भेजा, दूसरे हाथ सामग्री downwardly उन्नत पर प्रभाव, सामग्री की वजह से दबाव कम करने के लिए और ऊपर की ओर ले जाता है, मोल्डिंग छेद में मोल्डिंग सामग्री मजबूर। शेकर आकार का कण, लगातार कंपन शेकर कंपन मोटर चालित की दुकान पर प्रदान की जाती है, जारी कणों मोल्डिंग के बाद गिर शेकर, शेकर स्क्रीन कणों अंतिम सामग्री साधन का संदेश बनाने के ऊपरी हिस्से दूर गिर जाते हैं, हिल चलनी सामग्री के निचले हिस्से संग्रह हॉपर में कुचल दिया जाता है और फिर पुन: ढाला। एक ब्लेड मुख्य करने के लिए तय अलमारियों, खोखले आकार का कण की दुकान पर दो रोलर्स पर डाल दिया, सामग्री मोल्डिंग के बाद काटा जा सकता है।
ऑपरेशन में, मोटर शक्ति, रोलर्स के दो खोखले पिछले जोड़ी के लिए विद्युत पारेषण उपकरण के माध्यम से फैलता है तो के रूप में अंतर आपरेशन बनाने के लिए, साधन सरगर्मी चूर्णित फ़ीड के एक ही समय में एक होपर के माध्यम से खिलाया सामग्री, सामग्री की एक सतत प्रवाह दो के लिए भेजा रोलर्स के बीच खोखला, और दो रोलर्स और सामग्री खोखले रोलर के दो गति आपरेशन के बीच अंतर की गणना के द्वारा घर्षण दो रोलर्स के बीच उत्पन्न बल को खोखला किया जा रहा है में प्रवेश खोखले सामग्री पर एक निश्चित नीचे बल को बढ़ावा देने के जब एक बाल काटना फ़ीड हड़कंप मच गया नीचे बल पैदा करने का मतलब है और दो खोखले आपसी दबाने बल के आपरेशन के दौरान उत्पन्न रोलर की संयुक्त कार्रवाई के द्वारा उत्पन्न बल, सामग्री के आकार का गठन करने का कार्य है, और फिर सतत प्रवाह छेद के लिए मजबूर है काटने ब्लेड के बाद शेकर गिर जाता है, अंत में साधन का संदेश है, इस प्रकार सामग्री दानेदार बनाना करने की पूरी प्रक्रिया को पूरा करने के दूर हो जाता है।
1.2 मुख्य तकनीकी पैरामीटर
मोल्डिंग मशीन आयाम / मिमी: 500 × 2000 × 1760
मशीन की गुणवत्ता / किग्रा: 2000 ~ 3000
कुल बिजली / किलोवाट की सहायता करना: 35
रोलर व्यास / मिमी के लिए खोखले: 450
कण आकार / मिमी: φ4 ~ φ12
उत्पादन क्षमता / टी · एच-1: 1~ 4
कण गठन दर /%:> 85
रोलर स्पीड / रेड · मिनट पर दो खोखले-1: 80~ 200
ग्रेन्युल औसत कॉम्पे्रैक्टिव ताकत बनाने / एन: 10 ~ 50
2 संरचनात्मक विशेषताएं
2.1 एक बहुउद्देश्यीय मशीन (बहुमुखी प्रतिभा)
, रोलर्स के दो खोखले जोड़ी की जगह उत्पादन आवश्यकताओं के अनुसार द्वारा मशीन विभिन्न आकारों में बायोमास सकता है फ़ीड, उर्वरक या ईंधन, एक बहुआयामी मशीन प्राप्त करने के लिए। इस मशीन के गठन रोल के दो परस्पर विरोधी रोलर्स के सिद्धांत का उपयोग करता है, काम प्रक्रिया, काम कर रहे भागों कम, स्थिर और विश्वसनीय प्रदर्शन पहनने के लिए, दानेदार फ़ीड या उर्वरक के दौरान कमरे के तापमान पर काम कर सकते हैं, इस मूल सामग्री सामग्री रख सकते हैं, यह एक लंबे समय के सतत संचालन हो सकता है।
2.2 ट्रांसमिशन सिस्टम संरचना
ट्रांसमिशन संयुक्त प्रसारण आपरेशन संचरण से एक बेल्ट ड्राइव और एक गियर, गति कम करने, एक गियर बॉक्स है, और कमी गियर और गियर बॉक्स इनपुट शाफ्ट के बीच एक रचना अधिभार युग्मन खड़ा होता है। आम तौर पर गियरबॉक्स गियर गियर आकार की एक जोड़ी हैं एक अधिभार विभिन्न कारणों की वजह तब होता है जब दो खोखले रोलर्स अंतर प्रस्ताव पर प्राप्त किया जा सकता है, यह टूटना या अधिभार क्लच ख़ाली का उत्पादन करेगा, विद्युत पारेषण मशीन की सुरक्षा प्राप्त करने के लिए[4].
2.3 रोलर पर दो खोखले और इसके गठन के माध्यम से छेद
कारकों में से व्यापक विचार में कुल आकार, गुणवत्ता, उत्पादकता और दो दबाव रोलर्स कोण के बीच उत्पन्न सामग्री, 450 मिमी के दो रोलर्स के व्यास, 40 ~ 70 मिमी की चौड़ाई। रोलर्स की अधिकता के निकास प्रणाली पर निर्धारित के माध्यम से छेद दूरी पर गठन, तीन वर्गों में एक के माध्यम से छेद का निर्माण (fig। 2)। भड़का फ़ीड अंत आकार छोटा है, एक बड़ी निर्वहन अंत भड़का था, उद्देश्य मोल्डिंग में मोल्डिंग सामग्री की सुविधा के लिए है, और मोल्डिंग छेद के बाद कण रिहाई, बेलनाकार आकार के माध्यम से छेद के माध्यम से, छेद के व्यास का निर्माण और इसकी लंबाई सामग्री बनाने कण के आकार के आधार पर होना चाहिए।
3 परीक्षण विश्लेषण
बायोमास संपीड़न मोल्डिंग कई कारकों से प्रभावित होता, बायोमास खुद के जैव रासायनिक विशेषताओं में से कुछ कुछ बाहरी संपीड़न की स्थिति, मोल्ड के प्रकार, संपीड़न मोल्डिंग प्रक्रिया जुड़े हुए हैं से संबंधित है, वे मौलिक रूप से प्रभावित करते हैं या कर रहे हैं और मोल्डिंग आकार के अंदर चिपचिपाते संबंध बल सीमित ढाला लेख शारीरिक रूप से की गुणवत्ता में अंतर का एक सीधा परिणाम था। एक मशीन तैयार किया गया कणों, कच्चे माल के प्रकार, नमी की मात्रा, कण आकार, तापमान और काम कर रहे दबाव ग्रेन्युल के लिए बनाने का मुख्य कारक[5, 6].
3.1 परिणामस्वरूप विश्लेषण करने वाले विभिन्न कच्चे माल की गोली
टेस्ट बायोमास फीडस्टॉक लकड़ी और पुआल काटना, 30% तक 20% की नमी सामग्री सुखाने, कच्चे माल के कण 2 के आकार के बाद के बाद चूर्णित ~ 10 मिमी, मोल्डिंग तापमान 140 ~ 60 ℃, तालिका 1 में दिखाया गया है परीक्षण के परिणाम है जब पता चलता है।
तालिका 1 प्रयोगात्मक डेटा, मोल्डिंग में इस्तेमाल कच्चे माल के विभिन्न प्रकार की वजह से पता चलता है, एक मोल्डिंग मशीन ऐसी है कि उपज, प्रति उत्पाद की इकाई बिजली की खपत, और मोल्डिंग मोल्डिंग घनत्व अनुपात अलग हैं। जैसा कि तालिका 1 से देखा, sawn लकड़ी सामग्री उत्पादकता के उपयोग , घनत्व बनाने और बनाने की दर फसल की भूसे से बड़ी होती है, और यूनिट ऊर्जा खपत कम होती है, यह दर्शाता है कि साढ़े लकड़ी सामग्री भूसे की तुलना में आकार में आसान है[7, 8].
फीडस्टॉक नमी की मात्रा और आकार सामग्री के कण आकार की 3.2 प्रभाव मक्का डंठल, मापा मशीन प्रदर्शन और आकार का कण की आवश्यक विशेषताओं, तालिका 2 में दिखाया गया है मापा डेटा के रूप में परीक्षण किया जाना।
तालिका 2 से पता चलता है कि मशीन के प्रदर्शन की सामग्री, ढाला सामग्री आकार के उत्पादन में वृद्धि के साथ के आकार के प्रभाव कम हो जाता है, बिजली की खपत बढ़ जाती है, ढाला कणों के गठन करने का कार्य और ढलाई के घनत्व पर खास असर नहीं; मोल्डिंग मशीन उपज और बिजली की खपत और एक मोल्डिंग कणों और कच्चे माल की नमी की मात्रा की एक सीमा के भीतर ढाला घनत्व के गठन करने का कार्य, बढ़ रही पानी की मात्रा, जब नमी की मात्रा 30%, कच्चे माल की पानी की मात्रा की वृद्धि के साथ, बिजली के अलावा अधिक है के साथ कच्चे माल की बढ़ जाती है अभी भी की, शेष अनुक्रमित कम हो जाती हैं मात्रा बढ़ जाती है। इस प्रकार, कच्चे 28% से 25% के बीच की एक नमी की मात्रा के गठन के लिए उपयुक्त सामग्री, कण आकार 1 के बीच होना चाहिए ~ 6 मिमी[9~ 11].
3.3 कण मोल्डिंग के प्रभाव पर मोल्डिंग का दबाव और तापमान
प्रयोगात्मक आंकड़ों के अनुसार चलता है कि, लिग्निन, hemicellulose और विभिन्न सामग्री के सेलूलोज़ में मोल्डिंग सामग्री के बाद से, दबाव और तापमान विभिन्न सामग्रियों मोल्डिंग ताकि दबाने दबाव भी कम जमा नहीं करता है, सामग्री कण गठन दर में जिसके परिणामस्वरूप के लिए आवश्यक .; जब कण ईंधन प्रणाली, तापमान बहुत कम, अपर्याप्त लिग्निन Plasticize है, भले ही वहाँ पर्याप्त दबाव है, मोल्डिंग सामग्री नहीं। विघटित कर सकते हैं जब, तरल ठोस और गैसीय उत्पादों खंड में गर्म बायोमास, बायोमास गर्मी संपीड़न मोल्डिंग प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के समाधान, तरल पायरोलिसिस tars या पायरोलिसिस तेल संपीड़न मोल्डिंग द्वारा उत्पादित के साथ संयुक्त एक बंधक के रूप में, और संपीड़न मोल्डिंग सामग्री ब्रिकेट की गुणवत्ता और हीटिंग मूल्य में सुधार के लिए अनुकूल है, लेकिन मोल्डिंग तापमान बहुत अधिक है ब्रिकेट भी सतह, दरारें के गंभीर थर्मल अपघटन पैदा कर सकता है, शक्ति में कमी, यहां तक कि गठन नहीं किया जा। इस प्रकार, उपयुक्त मोल्डिंग दबाव और तापमान के चयन के लिए आवश्यक है[12].
4 निष्कर्ष
मोल्डिंग मशीन और आकार का कण प्रदर्शन विश्लेषण द्वारा परीक्षण के परिणाम की बुनियादी विशेषताओं, इंगित करता है कि मशीन जैविक कणों के गठन खोखला रोल के प्रदर्शन रोलर्स के दो खोखले जोड़ी की जगह एक ही समय के गठन, बायोमास कणों की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं , अलग दानेदार बनाने की प्रक्रिया और मानकों का प्रयोग करके जैव जैव उर्वरक कणिकाओं, छर्रों के उत्पादन और कण ईंधन आवश्यकताओं के उत्पादन के उद्देश्य के अनुरूप करने के लिए, एक बहुआयामी मशीन प्राप्त करने के लिए। परीक्षण से पता चला मशीन उच्च उत्पादन क्षमता, स्थिर प्रदर्शन, तर्कसंगत डिजाइन कि उपन्यास संरचना, कम पहनने भागों, लंबे समय से सतत संचालन हासिल कर सकते हैं। विमान अनुसंधान और विकास पुआल और sawn लकड़ी सहित pelleting बायोमास के लिए एक प्रभावी तरीका, बायोमास उपलब्ध संसाधनों के कुशल उपयोग को बढ़ावा देने सहित प्रदान कर सकते हैं निरंतर विकास
संदर्भ:
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'9' झांग बैलियांग एचपीबी -1 बायोमास बनाने वाला मशीन एप्लिकेशन अनुसंधान 'जे'। सौर ऊर्जा का जर्नल, 1 999 (3): 234-238।
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