Zhu Dewen, Chen Yongsheng, Zhong Chengyi
Resumen: limitaciones de las partículas de biomasa originales máquinas y problemas de moldeo que surjan en el curso del desarrollo y el diseño de máquina de formación de partículas biológicas el rollo hueco de moldeo; describe la estructura de la aeronave y principio de funcionamiento, analizada y determinada a ahueca el núcleo de los parámetros estructurales de partículas biológicas máquina formadora de rollos. pruebas mostraron estructura y los parámetros de la máquina diseñada para satisfacer las necesidades especiales de la formación de partículas biológica. desarrollo de la máquina y mejorar en gran medida la calidad de partículas biológicas de moldeo de mecanización moldeados razonable, es La máquina de moldeo de partículas biológicas ideal.
0 Introducción
La biomasa es muy rica en nuestro país, incluyendo los residuos agrícolas y forestales, excrementos de animales y residuos orgánicos. La biomasa puede ser procesado en alimentos para animales, fertilizantes y combustible, energía de la biomasa es la segunda a la cuarta más grande de carbón de energía, petróleo, gas natural , que representa el 14 por ciento del consumo total de energía mundial en partículas de briquetas tienen un fácil almacenamiento, transporte, fácil de usar, la salud, la producción de alta eficiencia de la combustión de combustible, la energía limpia y ecológica [1, 2]granulación partículas de biomasa existentes aparato de moldeo tiene algunas deficiencias cuando los materiales granulados son de alta temperatura, el ingrediente activo de alta presión propenso a cambiar, la eficiencia de utilización de energía es baja, se requiere que el sistema de refrigeración, al mismo tiempo, este granulador estructura compleja, muchas piezas de desgaste, dificultades de mantenimiento, el trabajo inestable, el trabajo continuo de un corto período de tiempo. con el fin de superar la desventaja de los granuladores por encima de existir, por el Ministerio de agricultura, Nanjing Instituto de la mecanización agrícola después de años de éxito en el desarrollo de un nuevo tipo de rodillos huecos Máquina de moldeo de partículas biológicas, también es el primer caso en nuestro país, para llenar los vacíos en el país.
Las pruebas mostraron que la estructura y los parámetros de diseño de la máquina es razonable, para satisfacer las necesidades especiales de una máquina de moldeo partícula biológica, la tecnología y el equipo de investigación y desarrollo para promover el desarrollo de la industria del moldeo por partículas biológicas en China[3].
1 estructura, principio de funcionamiento y parámetros técnicos principales
1.1 Estructura y principio de funcionamiento
Nuevo diagrama de la estructura de la máquina de moldeo de biopartículas de rollo hueco, que se muestra en la Figura 1.
Por el motor principal de la máquina, el aparato de transmisión de potencia para un rodillo hueco, una tolva de alimentación, una tolva, un tamiz vibratorio, motor de vibración, y una carcasa de aparato de agitación cuchilla o similares, la composición El dispositivo de transmisión de potencia incluye el principal motor eléctrico, correas, poleas , reductor, acoplamiento, el dispositivo de protección de sobrecarga, y una caja de cambios principal, eje de transmisión pasiva, el acoplamiento entre la caja de engranajes está equipada con un dispositivo de protección de sobrecarga. cuando hay un gran, relativamente duro cuerpos extraños se dividen en dos pares de rodillos huecos cuando entre la rueda por la acción de los medios de protección de sobrecarga interrumpe la transmisión de potencia, para evitar daños a los componentes, para proteger todo el aparato. tamaño caja de cambios con un par de engranajes de transmisión de potencia, a través de un tamaño de engranajes de transmisión se puede lograr de dos hueco hacer par diferencial de rodillos operación de refrentado. Puesto que la velocidad diferencial de los dos rodillos giratorios huecos, de modo que se genera fuerza de fricción en la fuerza de corte de material en los dos huecos y dos pares de rodillos y el material de los orificios de moldeo entre los rodillos la acción conjunta, el material es fácil de solaparse entre sí, y la envoltura entra en el orificio de formación de moldeo del material de moldeo se puede mejorar y la densidad de moldeo. en dos de los rodillos huecos, respectivamente, fue fabricado por una pluralidad de extremos de descarga separados entre sí Par de orificios pasantes que forman la forma de la abertura como se muestra en la figura.
En el extremo de alimentación de la boca de campana formando el orificio de paso es pequeño, el extremo de descarga de la antorcha grande para el cilíndrica intermedia en forma de agujero pasante formado en la entrada en forma de trompeta con el fin de que sea más fácil para entrar en el material de moldeo que forma el agujero a través, para evitar que el material de mueve hacia arriba bajo la presión del material de moldeo afectando así el efecto; en el puerto de descarga se hace grande con el fin de hacer que las partículas de forma acampanados tienden a liberar el material, formando una longitud intermedia del diámetro del orificio de paso debe ser dimensionado de acuerdo con el tamaño de partícula de las partículas que forman el material de moldeo dependiendo de las diferentes montaje de un dispositivo de agitación con una tolva de alimentación de material en la entrada de alimentación, el aparato funciona como una parte, el material enviado a la temporización hueco cuantitativa entre dos rodillos, por otro lado el material ha avanzado hacia abajo efecto, debido al material para reducir la presión y se mueve hacia arriba, forzando material de moldeo en el orificio de moldeo. agitador se proporciona en la salida de las partículas de forma Driven, vibración constante motor de vibración agitador, liberan las partículas caen después de moldear agitador, la parte superior de la pantalla agitador de las partículas que forman el material final medios de transporte caiga lejos, la parte inferior de los materiales de tamices vibratorios se trituran en la tolva de recogida y luego re-moldeado. una cuchilla fijada a la principal Estante, ponga dos partículas huecas del rodillo que forman la salida, el material se puede cortar después del moldeado.
En funcionamiento, la potencia del motor se transmite a través del dispositivo de transmisión de potencia a las dos hueco último par de rodillos, a fin de hacer la operación diferencial, el material alimentado a través de una tolva al mismo tiempo de la alimentación de pulverizado medios de agitación, un flujo constante de material enviada a los dos hueco entre los rodillos, y para promover una cierta fuerza hacia abajo sobre el material de hueco de introducir los dos rodillos y el material que se está hueca para fuerza de fricción generada entre dos rodillos mediante el cálculo de la diferencia entre dos operación de velocidad del rodillo hueco cuando una fuerza de corte generada por los medios de generación de fuerza a la baja de alimentación-agitó y la acción combinada de dos rodillo hueco generado durante la operación de la fuerza de presión mutua, el material es forzado dentro de los orificios de flujo estacionario de moldeo en forma, y luego El raspado de la cuchilla cae dentro del agitador, y eventualmente cae en el mecanismo de transporte para tomar todo el proceso y completar la granulación del material.
1.2 Los principales parámetros técnicos
Dimensiones de la máquina de moldeo / mm: 500 × 2000 × 1760
Calidad de la máquina / kg: 2000 ~ 3000
Soporta la potencia total / kW: 35
Diámetro de hueco a rodillo / mm: 450
Tamaño de partícula / mm: φ4 ~ φ12
Capacidad de producción / t · h-1: 1~ 4
Velocidad de formación de partículas /%:> 85
Dos huecos en la velocidad del rodillo / rad · min-1: 80~ 200
Resistencia a la compresión promedio de los gránulos / N: 10 ~ 50
2 características estructurales
2.1 Una máquina multiuso (versatilidad)
Máquina mediante la sustitución de los dos pares de rodillos de hueco, de acuerdo con los requisitos de producción puede biomasa en diferentes tamaños alimentar, fertilizante o combustible, para lograr una máquina multi-funcional. Esta máquina utiliza el principio de dos rodillos opuestos del rodillo de formación, trabajando proceso, las partes de trabajo al desgaste menos rendimiento, estable y fiable, puede trabajar a temperatura ambiente durante la alimentación de granulación o de abono, esto puede mantener el material contenido original, puede ser una operación continua mucho tiempo.
2.2 estructura del sistema de transmisión
Transmisión operación de transmisión conjunta de la transmisión es una transmisión por correa y un engranaje, reductor de velocidad, una caja de engranajes, y entre el engranaje de reducción y el árbol de entrada de la caja se monta un acoplamiento composición de sobrecarga. En general los engranajes de cajas de cambios son un par de engranajes tamaño , Puede lograr el movimiento diferencial de dos rodillos huecos. Cuando la sobrecarga ocurre debido a varias razones, el acoplamiento de protección de sobrecarga producirá fractura o separación, cortará la transmisión de potencia, para lograr la protección de la máquina[4].
2.3 dos huecos en el rodillo y su formación a través del orificio
En consideración global de los factores de tamaño global, calidad, productividad y materiales generados entre el ángulo de dos rodillos de presión, determinar el diámetro de los dos rodillos de 450 mm, una anchura de 40 ~ 70 mm. En el sistema de escape de una pluralidad de rodillos la formación de agujeros pasantes espaciados, formando un agujero pasante en tres secciones (fig. 2). forma acampanada extremo de alimentación era pequeña, un extremo de descarga grande se encendió, el propósito es facilitar material de moldeo en el moldeo, y después de agujero de moldeo El desprendimiento de partículas: el centro del orificio pasante cilíndrico, que forma el diámetro del orificio pasante y su longitud, debe basarse en el tamaño del material que forma las partículas.
3 análisis de prueba
moldeo por compresión de la biomasa está influenciada por varios factores, algunos de las características bioquímicas de la propia biomasa está relacionada con algunas condiciones de compresión externa, el tipo de molde, el proceso de moldeo por compresión están estrechamente relacionados, se afectan fundamentalmente o y la restricción de la fuerza de unión de forma adhesiva dentro del tamaño de moldeo fue un resultado directo de las diferencias en la calidad del artículo moldeado físicamente. para una máquina diseñada partículas, tipos de materias primas, contenido de humedad, tamaño de partícula, la temperatura y de trabajo gránulo presión El principal factor de formación[5, 6].
3.1 diferentes pellets de materia prima formando el análisis de resultados
materia prima de biomasa de prueba se pulverizó después de aserrado de madera y paja, después del secado el contenido de humedad de 20% a 30%, el tamaño de las partículas de materia prima de 2 ~ 10 mm, cuando la temperatura de moldeo es de 140 ~ 60 ℃, los resultados de la prueba mostrados en la Tabla 1 Mostrar.
La Tabla 1 muestra los datos experimentales, debido a los diferentes tipos de materias primas utilizadas en el moldeo, una máquina de moldeo de tal manera que el rendimiento, el consumo de energía por unidad de producto, y el moldeo de la relación de densidad de moldeo son diferentes. Como se ve por la Tabla 1, el uso de madera aserrada productividad material , La densidad de formación y la velocidad de formación son mayores que el material de paja de cultivo, y el consumo de energía de la unidad es menor, lo que indica que el material de madera aserrada es más fácil de moldear que la paja[7, 8].
3.2 Efecto del contenido de material de alimentación de la humedad y el tamaño de partícula del material conformado a ensayar como tallo de maíz, rendimiento de la máquina medido y características esenciales de la partícula conformada, los datos medidos mostrados en la Tabla 2.
La Tabla 2 muestra que la influencia del tamaño del material del rendimiento de la máquina, con el aumento de la producción de tamaño material moldeado se reduce, los aumentos de consumo de energía, poco efecto en el moldeo de las partículas moldeadas y la densidad de la pieza moldeada; máquina de moldeo el rendimiento y el consumo de energía y unas partículas de moldeo y el moldeo de la densidad moldeada dentro de un rango de contenido de humedad de la materia prima, la materia prima aumenta al aumentar el contenido de agua, cuando el contenido de humedad supera el 30%, con el aumento del contenido de agua de las materias primas, además de poder La cantidad sigue aumentando, los indicadores restantes se reducen. Por lo tanto, la materia prima forma un contenido de humedad adecuado de 25% a 28%, el tamaño de partícula debe estar entre 1 ~ 6 mm.[9~ 11].
3.3 moldeando la presión y la temperatura en el impacto del moldeado de partículas
Según los datos experimentales muestran que, puesto que el material de moldeo en la lignina, hemicelulosa y celulosa de contenido diferente, la presión y la temperatura requerida para el moldeo de materiales diferentes de modo que la presión de prensado es demasiado baja no compactado, lo que resulta en la tasa de formación de partículas de material .; cuando el sistema de combustible en partículas, la temperatura es demasiado baja, insuficiente para plastificar lignina, incluso si no hay presión suficiente, el material de moldeo no puede. descompone cuando la biomasa se calienta en la sección de líquidos, sólidos y productos gaseosos, calentar la biomasa las soluciones de la tecnología de proceso de moldeo por compresión combinan con alquitranes de pirólisis líquidos o aceite de pirólisis producidos por moldeo por compresión, como aglutinante, y el material de moldeo por compresión es propicio para mejorar el valor de la calidad y el calentamiento de las briquetas, pero la temperatura de moldeo es demasiado alto También provocará una descomposición térmica grave de la superficie del combustible de moldeo, grietas, reducción de la intensidad o incluso no se puede moldear, por lo que es necesario seleccionar la presión y la temperatura adecuadas durante el moldeo.[12].
4 Conclusión
Características básicas de los resultados de la prueba por la máquina de moldeo y el análisis de rendimiento de partícula conformada, indica que el rendimiento del rollo hueco que forma partículas biológicas máquina puede cumplir los requisitos de las partículas de biomasa que forman al mismo tiempo, mediante la sustitución de dos pares de rodillos de hueco , utilizando diferentes procesos de granulación y parámetros para adaptarse a la producción de gránulos de fertilizante bio-orgánicas, pellets y el propósito de la producción de las necesidades de combustible de partículas, para lograr una máquina multi-funcional. pruebas mostraron que la eficiencia de la máquina de alta producción, funcionamiento estable, diseño racional estructura de la novela, un menor número de piezas de desgaste, se puede lograr una operación larga y continua. la investigación y el desarrollo de los aviones pueden proporcionar una forma efectiva para la biomasa granulación incluyendo paja y madera aserrada, incluyendo la promoción del uso eficiente de los recursos de biomasa disponibles Desarrollo continuo.
Referencias
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'2' LIN WEI JI. Tecnología de Curado de Biomasa y Perspectivas 'J'. New Energy, 1999 (4): 39-42.
'3' LIN WEI JI. Varios problemas en la tecnología de curado y moldeo de biomasa, J. Energía en áreas rurales, 1998 (6): 16-17.
'4' Liu con Qin. Diseño de máquina de laminado de alta presión foránea y su nuevo avance 'J'. Mining Machinery, 1999 (10): 20-22.
'5' Shengkui Chuan, Wu Jie. Progreso de la investigación sobre la calidad física y el mecanismo de formación de biomasa Briquette 'J'. Revista de Ingeniería Agrícola, 2004 (2): 242-245.
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'8' Jiang Jianchun. Investigación sobre la tecnología de fabricación de combustibles peletizados por residuos forestales [J]. Revista de Industria Química e Industria, 1999 (3): 25-30.
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'11 'Estudio experimental de Guo Kangquan sobre moldeado de maíz Stalk Pellet' J 'Journal of Northwest Agricultural University, 1995 (2): 106-108.
'12' Luan Mingyi. Estudio experimental sobre la máquina de moldeo por extrusión de combustible de biomasa 'J'. Applied Energy Technology, 2003 (3): 8-9.
