Zhu Dewen, Chen Yongsheng, Zhong Chengyi
Resumo: Tendo em vista as limitações do granulador de biomassa original e os problemas no processo de formação, foi desenvolvida e projetada uma máquina de fabricação de pellets ocos para ropor. A estrutura e o princípio de funcionamento do granulador foram explicados. Os parâmetros estruturais do núcleo da máquina de moldagem de partículas biológicas Roller biológicos mostram que a estrutura da aeronave e os parâmetros do projeto são razoáveis para atender aos requisitos especiais de moldagem de partículas biológicas. O desenvolvimento desta máquina aumenta consideravelmente a qualidade e a taxa de moldagem da mecanização biológica de partículas. A máquina de moldagem de partículas biológicas ideal.
0 Introdução
A biomassa é muito rica em nosso país, incluindo principalmente o desperdício agrícola e florestal, o desperdício de animais e os resíduos orgânicos, etc. A biomassa pode ser transformada em alimentos, fertilizantes e combustíveis, e a energia de biomassa é a quarta maior fonte de energia ao lado do carvão, petróleo e gás natural , Contabilizando 14% do consumo total de energia no mundo. As partículas formadoras de biomassa possuem as vantagens de fácil armazenamento, transporte, fácil de usar, higiênico, combustível eficiente, energia limpa, ambientalmente amigável [1, 2]O equipamento de granulação de biomassa existente tem algumas deficiências. Ao fazer a pelotização, o material é fácil de mudar pelos ingredientes ativos de alta temperatura e alta pressão, a eficiência de utilização de energia é baixa e o sistema de pelotização precisa ser arrefecido, ao mesmo tempo que o granulador Estrutura complicada, mais peças desgastadas, manutenção difícil, desempenho de trabalho instável e curto tempo de trabalho contínuo. Para superar as deficiências dos granuladores acima, o novo tipo de par de rolos ocos desenvolveu com sucesso o Nanjing Agricultural Mechanization Research Institute do Ministério da Agricultura Máquina de moldagem biológica de partículas, também é o primeiro caso em nosso país, a preencher as lacunas no país.
As experiências mostram que a estrutura e os parâmetros da aeronave são projetados de forma razoável e podem atender aos requisitos especiais da máquina de moldagem de bio-pellets. A pesquisa e o desenvolvimento de tecnologia e equipamentos promovem o desenvolvimento da indústria de moldagem de bio-pellets em nosso país[3].
1 estrutura, princípio de funcionamento e principais parâmetros técnicos
1.1 Estrutura e princípio de funcionamento
Novo diagrama de estrutura da máquina de moldagem de bio-partículas de partículas vazias, mostrado na Figura 1.
A máquina de moldagem é composta por um motor principal, um dispositivo de transmissão de energia, um par de rolos ocos, uma tremonha de alimentação, um dispositivo de agitação, uma tremonha de descarga, uma tela vibratória, um motor de vibração, um raspador e uma prateleira, etc. O dispositivo de transmissão de potência compreende principalmente um motor principal, Desacelerador, acoplamento, dispositivo de proteção contra sobrecarga, caixa de velocidades e eixo de transmissão principal e passivo, é instalado um dispositivo de proteção contra sobrecarga entre o acoplamento e a caixa de engrenagens. Quando há objetos estranhos maiores e mais pesados que se encaixam em dois contadores ocos vazios Entre as rodas, através do papel do dispositivo de proteção contra sobrecarga para interromper a transmissão de energia, para evitar danos aos componentes, desempenhe um efeito protetor em todo o equipamento. A caixa de engrenagens está equipada com um par de engrenagens de transmissão de potência de tamanho, através da transmissão de engrenagens grandes e pequenas podem ser alcançadas duas cavadas A rotação diferencial do rolo para fazer o trabalho. Uma vez que os dois cavam na rotação diferencial do rolo de modo que o material no rolo oco no orifício de formação pela força de cisalhamento e o atrito entre os dois pares de rolos e o material A ação conjunta, de modo que os materiais são fáceis de sobrepor, envolvendo e moldando no buraco, o que pode melhorar a taxa de formação de material e a densidade de moldagem nos dois oco no sistema de rolos, foram feitas de múltiplas fileiras espaçadas umas das outras. Par de orifícios de passagem que formam a forma de abertura, como mostrado na FIG.
Na extremidade de alimentação da boca de moldagem da boca de sino menor, a maior descarga da boca do sino, o meio do orifício de passagem cilíndrico, feito de pequena entrada em forma de trombeta Para tornar o material mais fácil de entrar na moldagem do molde de perfuração, para evitar o material Sob a ação da pressão para mover-se para afetar o efeito de formação de material, a porta de descarga feita em grandes partículas em forma de trombeta para facilitar a liberação do material fora do meio do diâmetro do comprimento do furo de passagem deve basear-se no material de moldagem e no tamanho do tamanho de partícula Da tremonha na entrada de alimentação está equipado com um dispositivo de mistura de material que, por um lado, reproduz o tempo e material quantitativo enviado entre os dois pares de rolos ocos, por outro lado, tem que empurrar para baixo o material Papel para reduzir o material devido ao papel da pressão e mover-se para cima, forçando o material na moldagem do furo de formação na forma da saída de partículas com um agitador, tela vibratória no motor vibratório, impulsionado pela vibração constante, formando as partículas demolidas para dentro Na tela vibratória, as partículas moldadas na parte superior da tela vibradora finalmente caem no mecanismo de transporte de material, o material quebrado na parte inferior da tela vibratória é coletado e depois reformado na tremonha de alimentação e o raspador é fixado na máquina Prateleira, coloque duas partículas de rolo oco formando a saída, o material pode ser cortado após a moldagem.
Trabalhe, a potência do motor através do dispositivo de transmissão de energia de acionamento final para os dois oco no rolo, de modo que a operação diferencial, ao mesmo tempo, material esmagado na tremonha de alimentação através do dispositivo de mistura de alimentação, um fluxo interminável de materiais para os dois Oco para o rolo e a formação de uma certa propulsão para baixo, o material nos dois pares de rolos ocos no rolo pelo material e o atrito entre os dois pares de rolos ocos para fazer operação diferencial Quando a força de cisalhamento gerada pelo dispositivo de mistura de alimentação gerada pelo impulso para baixo e os dois oco na operação do rolo durante a força de aperto mútua gerada pela ação combinada de modo que uma corrente constante de materiais na moldagem do furo de formação, A raspagem de lâminas cair no agitador e, eventualmente, cair no mecanismo de transporte para levar todo o processo para completar a granulação do material.
1.2 Os principais parâmetros técnicos
Dimensões da máquina de moldagem / mm: 500 × 2000 × 1760
Qualidade da máquina / kg: 2000 ~ 3000
Apoiar a potência total / kW: 35
Diâmetro oco ao rolo / mm: 450
Tamanho da partícula / mm: φ4 ~ φ12
Capacidade de produção / t · h-1: 1~ 4
Taxa de formação de partículas /%:> 85
Dois oco na velocidade do rolo / rad · min-1: 80~ 200
Formação da força de compressão média dos grânulos / N: 10 ~ 50
2 características estruturais
2.1 Uma máquina multiuso (versatilidade)
A máquina pode mudar os dois pares ocos de rolos, de acordo com os requisitos de produção, a biomassa pode ser processada em diferentes tamanhos de alimentação, fertilizante ou combustível para conseguir uma máquina multifunções. A máquina usa o princípio de dois pares de rolos opostos ao laminação, trabalho Durante o processo, menos desgaste das peças de trabalho, desempenho estável e confiável, pode funcionar a temperatura ambiente no sistema de alimentação ou granulado, de modo que a composição original do material possa ser mantida e pode funcionar continuamente durante um longo período de tempo.
2.2 estrutura do sistema de transmissão
O sistema de transmissão é uma operação de transmissão por correia e transmissão de engrenagem, o redutor, a caixa de engrenagens e a caixa de engrenagens e o eixo de entrada entre a instalação de uma composição de acoplamento de proteção contra sobrecarga. A engrenagem de engrenagem geral é composta por um par de engrenagens grandes e pequenas , Pode atingir dois movimentos diferenciais do rolo oco. Quando a sobrecarga ocorre devido a vários motivos, o acoplamento da proteção contra sobrecarga produzirá fratura ou separação, cortará a transmissão de energia, para conseguir a proteção da máquina[4].
2.3 dois oco no rolo e seu orifício de formação
Levando em consideração as dimensões da máquina, a qualidade, a produtividade e o ângulo de pressão do material entre os dois rolos e outros fatores, para determinar o diâmetro dos dois pares de rolos 450mm, uma largura de 40 ~ 70mm. No rolo feito de múltiplas fileiras O furo de passagem de moldagem é dividido em 3 seções, como mostrado na Figura 2. A extremidade de alimentação é pequena em forma de sino, a extremidade de descarga foi uma grande boca em forma de sino, o objetivo é facilitar o material na formação e formação do orifício de formação Liberação de partículas, o meio do orifício de passagem cilíndrico, formando o diâmetro do orifício de passagem e seu comprimento deve ser baseado no tamanho do material que forma partículas.
3 análise de teste
A moldagem por compressão de biomassa é afetada por muitos fatores, alguns dos quais estão relacionados às características bioquímicas da própria biomassa, e alguns estão intimamente relacionados às condições externas de compressão, tipos de moldes, métodos de compressão, processos de moldagem e outros, e todos eles afetam fundamentalmente ou O que restringe o modo de ligação e a força coesiva dentro da moldagem, o que causa diretamente a diferença da qualidade física da moldagem. Para uma máquina de moldagem de partículas projetada, o tipo de matéria-prima, o teor de umidade, o tamanho de partícula, a temperatura e a pressão de trabalho são os fatores que influenciam a partícula O principal fator de formação[5, 6].
3.1 pellet de matéria-prima diferente formando a análise de resultados
As matérias-primas de biomassa para o experimento são os talos de milho moídos e a serragem. Após a secagem, o teor de umidade é de 20% a 30%, o tamanho de partícula das matérias-primas é de 2 a 10 mm e a temperatura de moldagem é de 140 ~ 60 ° C. Os resultados do teste são mostrados na Tabela 1 Mostrar.
A Tabela 1 mostra os dados do teste, devido aos diferentes tipos de matérias-primas utilizadas na moldagem, a produção da máquina de moldagem, o consumo de energia por unidade de produto, a densidade da moldagem e a taxa de moldagem são diferentes da Tabela 1, visto o uso da produtividade da madeira serrada , A densidade da formação e a taxa de formação são maiores do que o material da palha da cultura e o consumo de energia da unidade é menor, indicando que o material de madeira serrada é mais fácil de moldar do que a palha[7, 8].
3.2 O teor de umidade das matérias-primas e o tamanho de partícula do impacto da moldagem de partículas do talho de milho como teste de matéria-prima, mediu os indicadores de desempenho da máquina de moldagem e as características básicas dos dados medidos das partículas moldadas mostradas na Tabela 2.
Como pode ser visto na Tabela 2, o impacto do tamanho de partícula da matéria-prima no índice de desempenho da máquina de moldagem, com o aumento do tamanho de partícula do material, a saída da moldagem é reduzida e o consumo de energia aumentado, o que tem pouco efeito sobre a taxa de moldagem e a densidade de moldagem das partículas de moldagem. O consumo de potência e de saída, bem como a taxa de formação e a densidade de formação das partículas formadas estão dentro de uma certa faixa de teor de umidade da matéria-prima e aumentam com o aumento do teor de umidade da matéria-prima. Quando o teor de umidade excede 30%, à medida que o teor de umidade da matéria-prima aumenta, A quantidade ainda é aumentada, os indicadores restantes são reduzidos. Assim, a matéria-prima formando um teor de umidade adequado de 25% a 28%, o tamanho da partícula deve estar entre 1 ~ 6mm[9~ 11].
3.3 pressão de moldagem e temperatura no impacto da moldagem de partículas
De acordo com os dados experimentais mostraram que, uma vez que o material de moldagem na lenhina, hemicelulose e celulose do conteúdo diferente, a pressão e a temperatura necessária para a moldagem de materiais diferentes, de modo que a pressão de compressão é muito baixo não compactada, o que resulta na taxa de formação de partículas de material .; quando o sistema de combustível em partículas, a temperatura é demasiado baixa, insuficiente para plasticizar lignina, mesmo se houver uma pressão suficiente, o material de moldagem não pode. decomposto quando a biomassa aquecida em secção de líquido, sólido e produtos gasosos, aquecer a biomassa soluções de tecnologia do processo de moldagem por compressão combinada com piches de pirólise líquida ou óleo de pirólise produzidos por moldagem por compressão, como um ligante, e o material de moldagem por compressão é propício para melhorar o valor das briquetes qualidade e aquecimento, mas a temperatura de moldagem é muito alta briquetes também pode provocar a decomposição térmica grave dos, rachaduras de superfície, diminuição da força, até mesmo não ser formado. Deste modo, a selecção da pressão de moldagem adequado e temperatura é necessário[12].
4 Conclusão
características básicas dos resultados do teste de máquina de moldagem e análise do desempenho das partículas em forma, indica que o desempenho do rolo oco formando partículas biológicas da máquina podem satisfazer os requisitos das partículas de biomassa, formando ao mesmo tempo, através da substituição de dois pares de rolos oco , Usando diferentes processos de granulação e parâmetros para atender aos requisitos de produção da produção de fertilizantes bio-orgânicos, alimentos para pastilhas e combustível de pelotização para atingir a função de uma máquina multiuso. Os experimentos mostram que a máquina possui alta eficiência de produção, desempenho estável, design razoável estrutura nova, menos peças de desgaste, pode conseguir uma operação contínua longa. a pesquisa e desenvolvimento de aeronaves pode proporcionar um meio eficaz para a biomassa, incluindo granulação de palha e madeira serrada, incluindo promoção do uso eficiente de recursos de biomassa disponíveis Desenvolvimento contínuo.
Referências:
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'2' LIN WEI JI. Tecnologia de cura de biomassa e Perspectivas 'J'. Nova energia, 1999 (4): 39-42.
'3' LIN WEI JI. Várias questões na tecnologia de cura e moldagem de biomassa, J. Energia em áreas rurais, 1998 (6): 16-17.
'4' Liu com Qin. O rolo de alta pressão estrangeiro formando a máquina e seu novo progresso 'J'. Mining Machinery, 1999 (10): 20-22.
'5' Shengkui Chuan, Wu Jie. Progresso da pesquisa sobre qualidade física e mecanismo de formação de briqueta de biomassa 'J'. Journal of Agricultural Engineering, 2004 (2): 242-245.
"6" Guo Kangquan. Características de compressão de plantas de resíduos agrícolas e florestais esmagadas "J" Journal of Agricultural Engineering, 1994 (Suppl): 140-145.
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'11 'Estudo experimental de Guo Kangquan sobre moldagem do milho de pedreiro Pellet' J 'Journal of Northwest Agricultural University, 1995 (2): 106-108.
'12' Luan Mingyi. Estudo experimental sobre máquina de moldagem por extrusão de combustível de biomassa 'J'. Tecnologia de energia aplicada, 2003 (3): 8-9.
