Kutokana na vitu vyenye madhara kidogo kama vile majivu, nitrojeni, na salfa katika biomasi ikilinganishwa na nishati ya madini, ina sifa za akiba kubwa, shughuli nzuri ya kaboni, urahisi wa kuwaka, na vipengele vingi tete. Kwa hivyo, biomasi ni nishati bora sana na inafaa sana kwa ubadilishaji na utumiaji wa mwako. Majivu yaliyobaki baada ya mwako wa biomasi yana virutubisho vingi vinavyohitajika na mimea kama vile fosforasi, kalsiamu, potasiamu, na magnesiamu, kwa hivyo inaweza kutumika kama mbolea ya kurudi shambani. Kwa kuzingatia akiba kubwa ya rasilimali na faida za kipekee zinazoweza kurejeshwa za nishati ya biomasi, kwa sasa inachukuliwa kama chaguo muhimu kwa maendeleo ya nishati mpya ya kitaifa na nchi kote ulimwenguni. Tume ya Kitaifa ya Maendeleo na Mageuzi ya Uchina imesema wazi katika "Mpango wa Utekelezaji wa Matumizi Kamili ya Majani ya Mazao wakati wa Mpango wa 12 wa Miaka Mitano" kwamba kiwango kamili cha matumizi ya majani kitafikia 75% ifikapo 2013, na kujitahidi kuzidi 80% ifikapo 2015.
Jinsi ya kubadilisha nishati ya biomasi kuwa nishati ya ubora wa juu, safi, na rahisi imekuwa tatizo la haraka kutatuliwa. Teknolojia ya msongamano wa biomasi ni mojawapo ya njia bora za kuboresha ufanisi wa uchomaji wa nishati ya biomasi na kurahisisha usafirishaji. Kwa sasa, kuna aina nne za kawaida za vifaa vya kutengeneza mnene katika masoko ya ndani na nje: mashine ya chembe za extrusion za ond, mashine ya kukanyaga pistoni, mashine ya chembe za ukungu tambarare, na mashine ya chembe za ukungu wa pete. Miongoni mwao, mashine ya pellet ya ukungu wa pete hutumika sana kutokana na sifa zake kama vile hakuna haja ya kupasha joto wakati wa operesheni, mahitaji mapana ya kiwango cha unyevu wa malighafi (10% hadi 30%), uzalishaji mkubwa wa mashine moja, msongamano mkubwa, na athari nzuri ya kutengeneza. Hata hivyo, aina hizi za mashine za pellet kwa ujumla zina hasara kama vile uchakavu rahisi wa ukungu, maisha mafupi ya huduma, gharama kubwa za matengenezo, na uingizwaji usiofaa. Kujibu mapungufu hapo juu ya mashine ya pellet ya ukungu wa pete, mwandishi amefanya muundo mpya kabisa wa uboreshaji kwenye muundo wa ukungu wa kutengeneza, na kubuni ukungu wa aina iliyowekwa wenye maisha marefu ya huduma, gharama ya chini ya matengenezo, na matengenezo rahisi. Wakati huo huo, makala haya yalifanya uchambuzi wa kiufundi wa ukungu unaounda wakati wa mchakato wake wa kufanya kazi.
1. Ubunifu wa Uboreshaji wa Muundo wa Uundaji wa Ukungu kwa Kichocheo cha Ukungu cha Pete
1.1 Utangulizi wa Mchakato wa Kutengeneza Extrusion:Mashine ya pellet ya pete inaweza kugawanywa katika aina mbili: wima na mlalo, kulingana na nafasi ya pellet ya pete; Kulingana na umbo la mwendo, inaweza kugawanywa katika aina mbili tofauti za mwendo: roller ya kubonyeza inayofanya kazi yenye ukungu wa pete uliowekwa na roller ya kubonyeza inayofanya kazi yenye ukungu wa pete unaoendeshwa. Muundo huu ulioboreshwa unalenga zaidi mashine ya chembe ya ukungu wa pete yenye roller ya shinikizo inayofanya kazi na ukungu wa pete uliowekwa kama umbo la mwendo. Ina sehemu mbili hasa: utaratibu wa kusafirisha na utaratibu wa chembe ya ukungu wa pete. Ukungu wa pete na roller ya shinikizo ni vipengele viwili vya msingi vya mashine ya pellet ya ukungu wa pete, ikiwa na mashimo mengi ya ukungu yanayotengenezwa yaliyosambazwa kuzunguka ukungu wa pete, na roller ya shinikizo imewekwa ndani ya ukungu wa pete. Roller ya shinikizo imeunganishwa na spindle ya usafirishaji, na ukungu wa pete umewekwa kwenye bracket iliyowekwa. Spindle inapozunguka, huendesha roller ya shinikizo ili kuzunguka. Kanuni ya kufanya kazi: Kwanza, utaratibu wa kusafirisha husafirisha nyenzo za biomasi zilizosagwa hadi ukubwa fulani wa chembe (3-5mm) hadi kwenye chumba cha kubana. Kisha, mota huendesha shimoni kuu ili kuendesha roller ya shinikizo ili kuzunguka, na roller ya shinikizo husogea kwa kasi isiyobadilika ili kusambaza nyenzo sawasawa kati ya roller ya shinikizo na ukungu wa pete, na kusababisha ukungu wa pete kubana na msuguano na nyenzo, roller ya shinikizo na nyenzo, na nyenzo na nyenzo. Wakati wa mchakato wa kubana msuguano, selulosi na hemicellulose kwenye nyenzo huungana. Wakati huo huo, joto linalotokana na msuguano wa kubana hupunguza lignin kuwa kitu cha asili, ambacho hufanya selulosi, hemicellulose, na vipengele vingine kufungwa vizuri zaidi. Kwa kujaza nyenzo za biomasi mfululizo, kiasi cha nyenzo zinazokabiliwa na msuguano na msuguano katika mashimo ya ukungu yanayounda kinaendelea kuongezeka. Wakati huo huo, nguvu ya kubana kati ya biomasi inaendelea kuongezeka, na inaendelea kubana na kuunda kwenye shimo la ukingo. Wakati shinikizo la extrusion ni kubwa kuliko nguvu ya msuguano, biomasi hutolewa mfululizo kutoka kwenye mashimo ya ukingo kuzunguka ukungu wa pete, na kutengeneza mafuta ya ukingo wa biomasi yenye msongamano wa ukingo wa takriban 1g/Cm3.
1.2 Uchakavu wa Kuunda Umbo:Matokeo ya mashine moja ya pellet ni makubwa, yenye kiwango cha juu cha otomatiki na uwezo mkubwa wa kubadilika kulingana na malighafi. Inaweza kutumika sana kwa ajili ya usindikaji wa malighafi mbalimbali za biomasi, inayofaa kwa uzalishaji mkubwa wa mafuta ya kutengeneza biomasi mnene, na kukidhi mahitaji ya maendeleo ya viwanda vya kutengeneza biomasi mnene katika siku zijazo. Kwa hivyo, mashine ya pellet ya mold ya pete hutumiwa sana. Kwa sababu ya uwepo wa kiasi kidogo cha mchanga na uchafu mwingine usio wa biomasi katika nyenzo za biomasi zilizosindikwa, kuna uwezekano mkubwa wa kusababisha uchakavu mkubwa kwenye mold ya pete ya mashine ya pellet. Maisha ya huduma ya mold ya pete huhesabiwa kulingana na uwezo wa uzalishaji. Hivi sasa, maisha ya huduma ya mold ya pete nchini China ni tani 100-1000 pekee.
Kushindwa kwa ukungu wa pete hutokea hasa katika matukio manne yafuatayo: ① Baada ya ukungu wa pete kufanya kazi kwa muda, ukuta wa ndani wa shimo la ukungu linalounda huchakaa na uwazi huongezeka, na kusababisha mabadiliko makubwa ya mafuta yaliyoundwa yanayozalishwa; ② Mteremko wa kulisha wa shimo la kufa linalounda ukungu wa pete huchakaa, na kusababisha kupungua kwa kiasi cha nyenzo za majani zilizobanwa kwenye shimo la kufa, kupungua kwa shinikizo la extrusion, na kuziba kwa urahisi kwa shimo la kufa linalounda, na kusababisha kushindwa kwa ukungu wa pete (Mchoro 2); ③ Baada ya vifaa vya ukuta wa ndani na kupunguza kwa kasi kiasi cha kutokwa (Mchoro 3);
④ Baada ya uchakavu wa shimo la ndani la ukungu wa pete, unene wa ukuta kati ya vipande vya ukungu vilivyo karibu L unakuwa mwembamba, na kusababisha kupungua kwa nguvu ya kimuundo ya ukungu wa pete. Nyufa zinaweza kutokea katika sehemu hatari zaidi, na kadri nyufa zinavyoendelea kupanuka, jambo la kuvunjika kwa ukungu wa pete hutokea. Sababu kuu ya uchakavu rahisi na maisha mafupi ya huduma ya ukungu wa pete ni muundo usiofaa wa ukungu wa pete unaounda (ukungu wa pete umeunganishwa na mashimo ya ukungu yanayounda). Muundo uliounganishwa wa hizo mbili unakabiliwa na matokeo kama hayo: wakati mwingine wakati mashimo machache tu ya ukungu yanayounda ya ukungu wa pete yamechakaa na hayawezi kufanya kazi, ukungu mzima wa pete unahitaji kubadilishwa, ambayo sio tu huleta usumbufu kwa kazi ya uingizwaji, lakini pia husababisha upotevu mkubwa wa kiuchumi na huongeza gharama za matengenezo.
1.3 Ubunifu wa Uboreshaji wa Miundo wa Kuunda UkunguIli kuongeza muda wa huduma ya ukungu wa pete wa mashine ya pellet, kupunguza uchakavu, kurahisisha uingizwaji, na kupunguza gharama za matengenezo, ni muhimu kutekeleza muundo mpya kabisa wa uboreshaji kwenye muundo wa ukungu wa pete. Ukungu wa ukingo uliopachikwa ulitumika katika muundo huo, na muundo ulioboreshwa wa chumba cha kubana umeonyeshwa kwenye Mchoro 4. Mchoro 5 unaonyesha mwonekano wa sehemu mtambuka wa ukungu ulioboreshwa wa ukingo.
Muundo huu ulioboreshwa unalenga zaidi mashine ya chembe za ukungu wa pete yenye umbo la mwendo la roller ya shinikizo inayofanya kazi na ukungu wa pete isiyobadilika. Ukungu wa pete ya chini umewekwa kwenye mwili, na roller mbili za shinikizo zimeunganishwa kwenye shimoni kuu kupitia bamba la kuunganisha. Ukungu wa kutengeneza umepachikwa kwenye ukungu wa pete ya chini (kwa kutumia uingiliaji kati), na ukungu wa pete ya juu umewekwa kwenye ukungu wa pete ya chini kupitia boliti na kubanwa kwenye ukungu wa kutengeneza. Wakati huo huo, ili kuzuia ukungu wa kutengeneza kurudi nyuma kutokana na nguvu baada ya roller ya shinikizo kuviringika na kusonga kwa radially kando ya ukungu wa pete, skrubu zilizozama kinyume hutumika kurekebisha ukungu wa kutengeneza kwenye ukungu wa pete ya juu na ya chini mtawalia. Ili kupunguza upinzani wa nyenzo zinazoingia kwenye shimo na kufanya iwe rahisi zaidi kuingia kwenye shimo la ukungu. Pembe ya umbo la koni ya shimo la kulisha la ukungu wa kutengeneza ulioundwa ni 60 ° hadi 120 °.
Muundo ulioboreshwa wa ukungu unaounda una sifa za maisha ya mzunguko mingi na huduma ndefu. Mashine ya chembe inapofanya kazi kwa muda, upotevu wa msuguano husababisha mwanya wa ukungu unaounda kuwa mkubwa na usio na nguvu. Ukungu uliochakaa unapoondolewa na kupanuliwa, unaweza kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa vipimo vingine vya chembe zinazounda. Hii inaweza kufikia matumizi tena ya ukungu na kuokoa gharama za matengenezo na uingizwaji.
Ili kuongeza muda wa matumizi wa granulator na kupunguza gharama za uzalishaji, roller ya shinikizo hutumia chuma cha manganese chenye kaboni nyingi na upinzani mzuri wa uchakavu, kama vile 65Mn. Umbo la kutengeneza linapaswa kutengenezwa kwa chuma cha aloi kilichochomwa au aloi ya kromiamu ya nikeli yenye kaboni kidogo, kama vile iliyo na Cr, Mn, Ti, n.k. Kutokana na uboreshaji wa chumba cha kubana, nguvu ya msuguano inayopatikana na ukungu wa pete ya juu na ya chini wakati wa operesheni ni ndogo ikilinganishwa na ukungu wa kutengeneza. Kwa hivyo, chuma cha kawaida cha kaboni, kama vile chuma 45, kinaweza kutumika kama nyenzo ya chumba cha kubana. Ikilinganishwa na ukungu wa pete wa kitamaduni uliojumuishwa, inaweza kupunguza matumizi ya chuma cha aloi ghali, na hivyo kupunguza gharama za uzalishaji.
2. Uchambuzi wa kiufundi wa ukungu wa kutengeneza wa mashine ya pellet ya ukungu ya pete wakati wa mchakato wa kufanya kazi kwa ukungu wa kutengeneza.
Wakati wa mchakato wa ukingo, lignin kwenye nyenzo hulainishwa kabisa kutokana na mazingira ya shinikizo la juu na halijoto ya juu yanayotokana na ukungu wa ukingo. Wakati shinikizo la extrusion haliongezeki, nyenzo hupitia uundaji wa plastiki. Nyenzo hutiririka vizuri baada ya uundaji wa plastiki, kwa hivyo urefu unaweza kuwekwa kuwa d. Uundaji wa ukungu huchukuliwa kama chombo cha shinikizo, na mkazo kwenye uundaji wa ukungu hurahisishwa.
Kupitia uchanganuzi wa hesabu za kiufundi hapo juu, inaweza kuhitimishwa kwamba ili kupata shinikizo katika sehemu yoyote ndani ya ukungu unaounda, ni muhimu kubaini mkazo wa mzingo katika sehemu hiyo ndani ya ukungu unaounda. Kisha, nguvu ya msuguano na shinikizo katika eneo hilo vinaweza kuhesabiwa.
3. Hitimisho
Makala haya yanapendekeza muundo mpya wa uboreshaji wa kimuundo kwa ajili ya ukungu wa kutengeneza wa pelletizer ya ukungu wa pete. Matumizi ya ukungu wa kutengeneza uliopachikwa yanaweza kupunguza kwa ufanisi uchakavu wa ukungu, kuongeza muda wa mzunguko wa ukungu, kurahisisha uingizwaji na matengenezo, na kupunguza gharama za uzalishaji. Wakati huo huo, uchambuzi wa kiufundi ulifanyika kwenye ukungu wa kutengeneza wakati wa mchakato wake wa kazi, na kutoa msingi wa kinadharia wa utafiti zaidi katika siku zijazo.
Muda wa chapisho: Februari-22-2024