Zhu Dewen, Chen Yongsheng, Zhong Chengyi
초록 : 생물학적 입자 기계를 형성하는 중공 롤의 개발 및 디자인 과정에서 발생하는 기계와 성형 문제를 성형 원래 바이오 매스 입자의 제한, 분석 및 중공하기로 결정 항공기의 구조와 작동 원리를 설명 생물학적 입자의 구조 파라미터의 코어 성형기 롤. 시험은 적당한 구조 및 시스템의 특정 생물학적 입자 형성의 요구. 개발을 충족 크게 몰드 성형 기계화 생물학적 입자들의 질을 개선하기위한 시스템의 매개 변수를 보여이고 이상적인 생물학적 입자 성형기.
0 소개
바이오 매스가 농림 폐기물, 동물 배설물 및 유기 폐기물을 포함 우리나라 매우 풍부하다. 매스 동물 사료, 비료, 연료, 바이오 에너지 만 네 번째로 큰 에너지 석탄, 오일, 천연 가스에 둘째로 가공 될 수있다 , 세계 총 에너지 소비량의 14 % 차지 바이오 매스 형성 입자는 저장, 운송, 사용이 쉽고 위생적이며 연비가 좋은 연소, 청정 에너지, 환경 친화적 인 장점이 있습니다 [1, 2]과립 재료가 고온으로 변경하는 경향이 고압의 활성 성분 인 경우 기존 매스 입자의 성형에있어서 몇몇 단점을 가지고, 전력 이용 효율이 낮고, 냉각 시스템이 요구되는 조립] 동시에,이 과립 복잡한 구조, 많은 착용 부품, 유지 보수의 어려움, 불안정한, 연속 작업을 짧은 시간. 위의 조립기의 단점을 극복하기 위해 존재, 농업의 교육부, 농업 기계화의 남경 연구소 중공 롤러의 새로운 유형의 성공적인 개발의 년 후 생물학적 입자 성형 기계는 또한 우리 나라의 틈을 메우기 위해 우리나라에서 최초의 사례입니다.
시험은 기계 설계의 구조 및 매개 변수는 중국의 산업을 성형 생물학적 입자의 개발을 촉진하기 위해 생물학적 입자 성형 기계, 기술 및 장비 연구 및 개발의 특별한 요구 사항을 충족하기 위해, 합리적이라고 보여 주었다[3].
1 구조, 작동 원리 및 주요 기술적 인 매개 변수
1.1 구조와 작동 원리
새로운 hollow-roll 바이오 입자 성형 기계 구조 다이어그램 (그림 1)
기계의 메인 모터, 동력 전달 중공 롤러 대에있어서, 공급 호퍼, 호퍼, 진동 스크린, 진동 모터, 및 블레이드 교반 장치 하우징 등 조성물은 동력 전달 장치는 메인 전기 모터, 벨트 풀리를 포함 큰있을 때, 감속기, 커플 링, 과부하 보호 장치와, 메인 기어, 수동 구동 샤프트는 상기 기어 박스의 결합은 과부하 방지 장치가 장착되어있다. 비교적 경질 이물 중공 롤러 두 쌍에 속하는 과부하 보호 수단의 작용에 의해 바퀴가 동력 전달을 중단 사이 부품의 손상을 방지 할 때, 장치 전체를 보호하기 위해. 기어 박스 크기 동력 전달 기어 쌍으로, 송신 장치의 사이즈로 중공 두 달성 될 수있다 마찰력은 롤러의 중공 둘, 두 쌍의 롤러 사이의 성형 구멍의 재료에 재료 전단력이 발생되도록, 두 개의 투명 회전 롤러의 속도 차 때문이다. 동작 대향 롤러의 차동 쌍을 공동 작업은, 재료는 서로 중첩이 용이 한 봉투를 향상시킬 수있는 성형 재료 및 성형 밀도의 성형 형성 구멍에 들어간다. 중공 롤러 중 2 개에서, 각각의 이격 된 배출 단부의 복수의 제조 된 도 3에 도시 된 바와 같이 개구 형상을 형성하는 관통 구멍의 쌍.
관통 구멍이 작 형성 벨 마우스의 공급 물 단부에 중간 원통 대형 플레어의 배출 단부는 쉽게 재료를 방지하기 위해 관통 구멍을 형성하는 성형 재료를 입력 할 수 있도록 관통 구멍 위해 나팔 모양의 입구에 형성된 형상 상향 따라서 효과에 영향을 성형 재의 압력에 따라 이동하는 상기 토출구에 플레어 형상 입자가 관통 구멍의 직경의 중간 길이를 형성하는 물질을 방출하는 경향이 있도록하기 위해서는 크게되어 성형 재료를 형성하는 입자의 크기에 따라 크기가되어야 공급 물 유입구에 재료 공급 호퍼와 교반 장치를 장착 가지에 따라, 한 손에있어서 기능 재료는 재료가 하향 고급 반면에, 두 개의 롤러 사이에 타이밍 정량 중공 보내 인해 재료 효과는 성형 홀에 몰딩 재료를 강제로 압력을 감소시키고 상방으로 이동한다. 교반기는, 일정한 진동 쉐이커 진동 모터 구동 형 입자의 출구에 설치되어, 입자가 성형 후 빠지지 공개 교반기, 이송 수단의 최종 물질을 형성하는 입자의 진탕 화면 상부 멀리 떨어질, 진동 체 재료의 하부는 수집 호퍼로 분쇄 된 후 재 성형. 메인 고정 블레이드 선반, 출구를 형성하는 두 중공 롤러 입자를 넣어, 재료는 성형 후 잘릴 수 있습니다.
작업, 롤러의 두 구멍에 최종 드라이브 동력 전달 장치를 통해 모터 동력, 그래서 차동 작업, 피드 혼합 장치를 통해 피드 호퍼에 재료를 분쇄, 두 재료의 끝없는 흐름 롤러에 중공, 그리고 특정 하향 추진의 형성, 중공 롤러의 두 쌍 사이의 마찰과 물질에 의해 롤러에 중공 롤러의 두 쌍에 자료 차동 작업을 할 수 피드 교반 하향 력 발생 수단과 상호 가압력의 동작 중에 발생 개의 중공 롤러의 결합 작용에 의해 발생하는 전단력은 물질을 성형 형상 및 정상 유동 구멍으로 강제 될 때 블레이드 긁힘은 쉐이커에 떨어지게되고, 최종적으로 이송 메커니즘에 빠지게되어 전체 공정을 거쳐 재료 조립을 완료하게됩니다.
1.2 주요 기술적 인 매개 변수
성형기 치수 / mm : 500 × 2000 × 1760
기계 품질 / kg : 2000 ~ 3000
전체 전력 / kW 지원 : 35
중공 대 롤러 지름 / mm : 450
입자 크기 / mm : φ4 ~ φ12
생산 능력 / t · h-1: 1~ 4
입자 형성 률 / % :> 85
롤러 속도의 두 개의 중공 / rad / min-1: 80~ 200
성형 과립 평균 압축 강도 / N : 10 ~ 50
2 개의 구조적 특징
2.1 범용 기계 (다양성)
기계는 생산 요구 사항에 따라 롤러의 두 중공 쌍을 변경할 수 있습니다, 바이오 매스는 다기능 기계를 달성하기 위해 피드, 비료 또는 연료의 서로 다른 크기로 처리 할 수 있습니다. 기계 반대 롤링 포밍의 두 쌍의 원칙을 사용하여, 작업 공정 중에 작업 부품의 마모와 찢김이 적어 안정적이고 신뢰할 수있는 성능으로 펠렛 처리 된 사료 또는 비료 시스템에서 상온에서 작업 할 수 있으므로 재료의 원래 구성을 유지하고 오랫동안 지속적으로 작업 할 수 있습니다.
2.2 전송 시스템 구조
변속기는 벨트 드라이브 및 기어 변속기 조인트 변속기 작동, 감속기, 기어 박스 및 기어 박스 및 과부하 방지 커플 링 구성의 설치 사이의 입력 샤프트입니다. 일반 기어 박스 기어는 크고 작은 기어 , 두 중공 롤러 차동 운동을 얻을 수 있습니다. 과부하가 여러 가지 이유로 발생하면 과부하 보호 커플 링은 기계의 보호를 달성하기 위해, 전력 전송을 차단 골절 또는 분리 생성됩니다[4].
2.3 롤러 위의 2 개의 홈과 그 형성 용 관통 구멍
2 개의 롤러 사이의 기계 치수, 품질, 생산성 및 재료 압력 각도 및 기타 요인을 고려하여 롤러 쌍의 직경을 결정하기 위해 450mm, 폭 40 ~ 70mm. 여러 열로 구성된 롤러 성형 된 관통 구멍은도 2에 도시 된 바와 같이 3 개의 섹션으로 나뉘어진다. 공급 단부는 작은 종 모양이며, 배출 단부는 큰 종 모양의 입구이고, 목적은 형성 구멍 형성 및 형성에 재료를 용이하게하는 것이다. 입자 제거, 원통형 관통 구멍의 중간, 관통 구멍의 직경을 형성하는 길이 및 그 길이는 입자를 형성하는 재료의 크기를 기준으로해야합니다.
3 시험 분석
바이오 매스 압축 성형은 여러 가지 요인에 의해 영향을, 매스 자체의 생화학 적 특성의 일부를 압축 성형 처리가 밀접하게 연결되는 다른 외부 압축 조건, 금형의 형태에 관련된, 그들은 근본적으로 영향되거나 상기 성형 크기 내부 접착 결합력을 제한하는 물리적 성형품의 품질의 차이의 직접적인 결과였다. 기계 설계 입자 원료의 종류, 수분 함량, 입자 크기, 온도 및 작동 압력 과립 대 성형의 주요 요소[5, 6].
결과 분석을 형성하는 3.1 가지 원료 펠렛
시험 미생물 원료 2의 원료 입자 크기 20 ~ 30 %의 수분 함량을 건조 후, 나무와 짚을 절단 후 분쇄 ~ 10mm, 성형 온도는 140 ~ 60 ℃, 표 1에 나타내는 시험 결과 때 보여라.
표 1에 의한 성형에 사용되는 원료의 종류에 대한 실험 데이터를 도시 수율, 제품의 단위 시간당 전력 소비량 및 성형 밀도 비를 성형 다르다는 성형기 등. 표 1에서 알 수있는 바와 같이, 목재 나무 소재 생산성의 사용 , 성형 밀도 및 성형 속도는 작물 짚 재료보다 크며 단위 에너지 소비량은 작아서 톱질 된 목재 재료가 짚보다 모양이 더 쉽다는 것을 나타냅니다[7, 8].
3.2 원자재의 수분 함량과 입자 크기가 옥수수 줄기 성형의 충격으로 인한 영향을 측정하여 성형기 성능 지표와 성형 입자의 기본 특성을 측정하여 표 2에 나온 결과를 얻었습니다.
표 2는 성형 재료 크기의 증가 된 생산 시스템 성능의 재료, 크기의 영향은, 소비 전력이 증가함에 따라, 성형 된 입자의 성형 몰드의 밀도에 거의 영향을 감소된다는 것을 나타낸다 성형기 수율 및 소비 전력과 성형 입자 원료의 수분 함량의 범위 내에서 성형 밀도의 성형 수분량 전력 외에, 원료의 수분 함량이 증가함에 따라, 30 %를 초과하는 증가하는 물 함량과 함께 원료 상승 그 양은 여전히 증가하고 나머지 지표는 감소합니다. 따라서 원료는 25 % ~ 28 %의 적절한 수분 함량을 형성하며 입자 크기는 1 ~ 6mm 사이 여야합니다[9~ 11].
3.3 입자 성형의 충격에 대한 성형 압력 및 온도
실험 데이터에 따르면, 리그닌, 헤미셀룰로오스 및 다른 콘텐츠 셀룰로오스 성형 재료 때문에, 압력과 온도가 누르는 압력이 압축되지 않는 너무 낮아 지도록 재료 입자 생성율 결과 다른 재료를 성형하기 위해 필요한 것을 보여준다; 입자상의 연료 시스템, 온도는 충분한 압력이있는 경우에도, 리그닌 가소 불충분 너무 낮은 경우 액체, 고체 및 기체 생성물 부에 가열 바이오 매스, 바이오 매스를 가열하면 성형 재료. 분해 할 수없는 압축 성형 공정 기술의 솔루션은 바인더로서, 압축 성형에 의해 제조 된 액체 열분해 타르 또는 열분해 오일과 결합하고, 압축 성형 재료는 연탄의 품질과 발열량 향상에 도움이되지만, 성형 온도가 너무 높으면 연탄도에도 형성 할 수 없다. 따라서, 성형에 적합한 온도와 압력의 선택이 필요하고, 강도 저하, 표면 균열의 심한 열 분해를 일으킬 수있다[12].
4 결론
성형기 및 성형 된 입자 성능 분석에 의한 시험 결과의 기본 특성, 기계 생물학적 입자를 형성하는 중공의 롤의 성능 롤러 개의 중공 쌍을 대체함으로써, 동시에 형성 매스 입자의 요구 사항을 충족 할 수 있음을 나타낸다 바이오 유기 비료 과립, 펠릿의 제조 입자상의 연료 요구 생산의 목적에 맞게 다른 조립 공정 및 변수를 이용하여, 다기능 기계를 달성했다. 시험 하였다 기계 높은 생산 효율, 안정적인 성능, 합리적 디자인 그 새로운 구조, 적은 마모 부품, 긴 연속 운전을 달성 할 수있다. 항공기 연구 개발이 바이오 매스 자원을 사용할 수에게의 효율적인 사용을 장려 포함 밀짚 및 목재 나무를 포함하여 펠렛 바이오 매스에 대한 효과적인 방법을 제공 할 수 있습니다 지속적인 개발.
참고 문헌 :
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