Zhu Dewen、Chen Yongsheng、Zhong Chengyi
要約：生物学的粒子のための機械を形成する中空ロールの開発・設計の過程で発生する機械や成形の問題を成形し、元のバイオマス粒子の限界;航空機の構造を記述し、動作原理、分析し、中空に決定生物学的粒子の構造パラメータのコアは、マシンを形成するロール。試験は、合理的な構造および生物学的粒子形成の特殊な要件を満たすように設計された機械のパラメータを示した。マシンの開発と大幅成形成形機械生物学的粒子の品質を向上させる、あります理想的な生物学的粒子成形機です。
0はじめに
バイオマスは、農業や林業廃棄物、動物の排泄物や有機性廃棄物を含め、私たちの国で非常に豊富である。バイオマスは、動物飼料、肥料や燃料に加工することができ、バイオマスエネルギーは唯一の4番目に大きいエネルギー、石炭、石油、天然ガスへの第二であります、世界の総エネルギー消費の14％を占めるバイオマス形成粒子は、貯蔵、輸送、使用が容易で、衛生的で、燃費の良い燃焼、クリーンエネルギー、環境に優しいという利点を有する [1, 2]造粒材料は高温、変化しやすい高圧活性成分である場合、既存のバイオマス粒子成形装置は、いくつかの欠点を有し、電力の利用効率が低く、冷却システムが必要とされる顆粒;同時に、この造粒機複雑な構造、多くの消耗部品、メンテナンスの難しさ、不安定な仕事、連続作業に短い時間。上記の造粒機の欠点を克服するために存在し、農業省、農業機械化の南京研究所中空ころの新しいタイプの開発に成功の年後生物学的粒子成形機はまた、国内の隙間を埋めるために、私たちの国では初めてのケースです。
テストは、中国での生物学的粒子成形産業の発展を促進するための生物学的粒子成形機、技術と設備の研究開発の特殊な要件を満たすために、機械設計の構造とパラメータが妥当であることを示しました[3].
1構造、動作原理と主な技術的パラメータ
1.1構造と動作原理
新しい中空ロールバイオ粒子成形機の構造図を図1に示します。
機械のメインモータにより、動力伝達中空ローラのための装置であって、供給ホッパー、ホッパー、振動スクリーン、振動モータ、ブレード攪拌装置の筐体等、組成物は、動力伝達装置は、主電動機、ベルト、プーリを含みます、大きいがある場合、減速、カップリング、過負荷保護装置、及びメインギアボックス、パッシブ駆動シャフトは、ギアボックスとの間の結合は、過負荷保護装置が装備されている。比較的硬い異物は、中空ローラの二組に分類します過負荷保護手段の作用により、車輪は動力伝達を遮断する間、部品の損傷を避けるためと、装置全体を保護する。ギアボックスのサイズを動力伝達ギヤの対と、変速ギヤサイズを介して、中空両者を達成することができます摩擦力は、ローラとローラとの間の成形孔の材料の2つの中空及び二対に材料の剪断力が発生するように、2つの中空の回転可能なローラの速度差ので操作に対向ローラの差動対を行います共同行動は、物質が重なるが容易であり、そしてエンベロープを向上させることができる成形材料及び成形密度の成形体を形成する穴に入る。中空ローラの二つに、それぞれ離間した排出端複数作製しました図に示すように開口形状を形成する貫通孔の対。
ベルマウスの供給端部に貫通孔を形成する材料を防止するために、それが簡単に貫通孔を形成する成形材料を入力できるようにするためにラッパ状の入口に形成された貫通孔状の中間円筒形のための大きなフレアの排出端小さいですこのような効果に影響を与える上方成形材料の圧力下で移動し、排出口は、フレア形状の粒子は、貫通孔の直径の中間の長さを形成する材料を放出する傾向があるようにするために大きくするに成形材料を形成する粒子の粒径に応じて大きされるべきです供給入口における材料供給ホッパーと攪拌装置を取り付ける別に応じて、一方の装置の機能は、材料は、材料が下方に進んでいる一方、両ローラ間のタイミング定量中空に送信します材料への効果は、成形孔内に成形材料を強制的に圧力を低下させ、上方に移動する。シェーカーは、一定の振動シェーカー振動モータを駆動状粒子の出口に設けられ、粒子は成形後落ちる放出しますシェーカー、離れ落ちる搬送手段最終材料を形成する粒子のシェーカー画面上部に、振動ふるい材料の下部が収集ホッパーに粉砕され、その後、再成形した。主に固定刃中空成形粒子の出口にある2つのローラーに置く棚は、材料は、成形後に切断することができます。
差動動作を行うように動作において、モータ電力が、ローラの2つの中空最後の対に動力伝達装置を介して送信される、手段攪拌粉砕飼料と同時にホッパーを介して供給される材料、材料の安定した流れは2つに送られますローラ間に中空、中空ローラ二高速動作との間の差を計算することにより、中空の材料は、2個のローラーを入力し、材料が2つのローラ間に生じる摩擦力に中空であることに一定の下向きの力を促進しますフィード撹拌下向きの力発生手段と相互押圧力の運転中に発生する2つの中空のローラの組み合わせ作用により生成されるせん断力は、材料は、次いで、成形形状、および定常流孔に押し込まれたとき切断刃は、シェーカーを低下した後、最終的にはこのようにして材料を造粒するプロセス全体を完了し、搬送手段を離れて落ちます。
1.2主な技術的パラメータ
成形機寸法/ mm：500×2000×1760
機械品質/ kg：2000〜3000
総電力/ kWをサポートする：35
中空/ローラ径/ mm：450
粒径/ mm：φ4〜φ12
生産能力/ t・h-1: 1~ 4
粒子形成速度/％：> 85
ローラー速度/ラジアン/分の2つの空洞-1: 80~ 200
成形顆粒平均圧縮強度/ N：10〜50
2つの構造的特徴
2.1多目的機械（汎用性）
マシンは、生産要件に応じて、ローラーの2つの中空のペアを変更することができますバイオマスは、フィード、肥料や燃料の多種多様なマシンを達成するために異なるサイズに処理することができます。マシンは、プロセス中、作業部品の磨耗および裂け目が少なく安定した信頼性の高い性能は、原料または肥料をペレット化するシステムにおいて室温で働くことができ、材料の元の組成を維持し、長期間にわたって連続的に働くことができる。
2.2伝送システムの構造
伝送による伝送の共同送信動作は、ベルトドライブであり、ギヤ、減速機、ギアボックス、及び減速ギヤと変速機入力軸との間には、組成物の過負荷カップリングを装着されている。一般的にギアボックスのギアは、ギアのサイズのペアであります、2つの中空ローラーの差動運動を達成することができます。様々な理由で過負荷が発生すると、過負荷保護カップリングは、機械の保護を達成するために、[4].
2.3ローラ上の2つの中空部とその形成スルーホール
要素全体のサイズ、品質、生産性及び二つの圧力ローラ角との間に発生する材料の総合考慮して、450ミリメートルの二つのローラの直径を決定し、40〜70ミリメートルの幅。複数のローラの排気系に三つの部分に貫通孔を形成し、スルーホール離隔形成する（図2）。フレア供給端形状が大きな放電端がフレアし、小さかった、目的は、成形中に成形材料を容易にすることで、成形孔後粒子放出;円筒形の貫通穴の中央で、貫通穴の直径およびその長さを形成する材料は、粒子を形成する材料のサイズに基づくべきである。
3試験分析
バイオマス圧縮成形がバイオマス自体の生化学的特徴のいくつかは、いくつかの外部の圧縮条件に関連して、いくつかの要因によって影響される、金型の種類、圧縮成形プロセスを密接にリンクされ、それらは基本的に影響されるか、または成形サイズ内部接着結合力を制限することは物理的に、成形品の品質の差の直接的な結果であった。機械設計粒子、原料の種類、水分含量、粒子サイズ、温度および作動圧力顆粒用成形の主な要因[5, 6].
結果分析を形成する3.1の異なる原料ペレット
20〜30％の水分を乾燥させた後、木材や藁をソーイングした後、粉砕試験バイオマス原料、2の原料の粒度〜10ミリメートル、成形温度は140〜60℃である場合、試験結果を表1に示しますショー。
表1による成形に使用される原材料の異なるタイプの実験データを示し、収率、製品の単位当たりの消費電力、及び成形密度比の成形が異なること成形機そのような表1から分かるように、製材木材材料生産の使用、成形および成形密度率は、比較的大きなわら材料であり、エネルギー原単位は、製材木材材料が藁材料を成形することは比較的容易であることを示す、小さかったです[7, 8].
成形材料の原料の水分含量および粒子サイズの3.2効果は、トウモロコシ茎、測定された機械性能と成形粒子の本質的な特性を、表2に示す測定データとして試験されます。
表2は、成形体の大きさの増産と機械性能の材料、サイズの影響は、消費電力が増加すると、成形粒子の成形と成形の密度にほとんど影響を低減していることを示している。成形機収率と電力消費と成形粒子と原料の含水量の範囲内の成形密度の成形、水分含有量がパワーに加えて、原料の水含有量の増加に伴って、30％を超えて増加する水分含量を有する原料が増加まだ残りのインデックスが低減される、の量を増加させる。したがって、28％の25％の間の水分含有量を形成するのに適した原料は、粒径が1の間であるべきである〜6ミリメートル[9~ 11].
3.3成形時の成形圧力と温度
実験データによれば、異なるコンテンツのリグニン、ヘミセルロース及びセルロースにおける成形材料ので、プレス圧力が低すぎるように、異なる材料を成形するために必要な圧力及び温度は、材料粒子形成速度をもたらす、圧縮しない、ことを示します;粒状燃料システムは、温度が十分な圧力があっても、リグニンを可塑化するのに不十分で、低すぎる場合には、液体、固体及び気体の製品セクションに加熱されたバイオマスは、バイオマスを加熱する際に、成形材料は。分解することができませんバインダーとしては、圧縮成形により製造された液体熱分解タール又は熱分解油と組み合わせた圧縮成形プロセス技術のソリューション、及び圧縮成形材料は、ブリケットの品質および加熱値を改善する助けとなるが、成形温度が高すぎますブリケットはまたも形成されない。従って、適切な成形圧力および温度の選択が必要であり、強度の低下、表面クラックの厳しい熱分解を引き起こす可能性があります[12].
4おわり
成形機及び成形粒子性能分析によって試験結果の基本的な特性は、機械生物学的粒子を形成する中空ロールの性能は、ローラの2つの中空のペアを交換することによって、同時に形成バイオマス粒子の要件を満たすことができることを示しています、多機能機を実現するために、生物有機肥料顆粒、ペレット及び粒子状の燃料要件の生産の目的の生産に適するように異なる粒状化プロセスおよびパラメータを用いて、テストが機械高い生産効率、安定した性能、合理的設計することが示されました小説の構造、少ない摩耗部品、長期連続運転を実現することができます。航空機の研究開発は、バイオマス資源の効率的な利用が可能な推進など、わらや製材などのバイオマスをペレット化のための効果的な方法を、提供することができます継続的な開発。
参考文献：
「1」の歴史・産業の現状とバイオマスエネルギーの開発と粒状燃料「J」甘粛省科学技術、2004（4）の分析の使用：1-4。
「2」チー林魏バイオマス硬化技術とその将来「J」新エネルギー、1999（4）：39-42。
'3' LIN WEI JI。バイオマス硬化と成形技術のいくつかの問題、農村地域のエネルギー、1998（6）：16-17。
'4'劉とQin。外国高圧ロール成形機の設計と新しい進展 'J'。鉱業機械、1999（10）：20-22。
'5' Shengkui Chuan、Wu Jie。バイオマスブリケット 'J'の物理的品質と成形メカニズムに関する研究進歩。農業工学ジャーナル2004（2）：242-245。
"6"郭Kangquan。農業と林業の廃棄物の圧縮特性は "J"を粉砕した。農業工学ジャーナル、1994（Suppl）：140-145。
'7' Li Baoqian。ストロー成形技術の工業化「J」。河南農業大学、2001（1）：78-80。
'8' Jiang Jianchun。林業残留物によるペレット化燃料の製造技術に関する研究[J]。化学工業と産業、1999（3）：25-30。
'9' Zhang Bailiang .HPB-1バイオマス形成機械応用研究 'J'。太陽エネルギージャーナル、1999（3）：234-238。
'10 '周Peicheng。バイオマス可燃廃棄物往復成形機' J 'の実験的研究。実験技術と試験機、1995（2）：31-33。
'11 'Guo Kangquan造粒トウモロコシペレット' J 'に関する北西農業大学1995年（2）：106-108の実験的研究。
'12 'Luan Mingyi。バイオマス燃料押出成形機「J」の実験的研究Applied Energy Technology、2003（3）：8-9。
