Vegna minni skaðlegra efna eins og ösku, köfnunarefnis og brennisteins í lífmassa samanborið við steinefnaorku, hefur hann eiginleika eins og mikla birgðir, góða kolefnisvirkni, auðveldar kveikingu og mikið magn af rokgjörnum efnum. Þess vegna er lífmassi mjög kjörinn orkugjafi og hentar vel til umbreytingar og nýtingar við bruna. Aska sem eftir er eftir bruna lífmassa er rík af næringarefnum sem plöntur þurfa, svo sem fosfór, kalsíum, kalíum og magnesíum, þannig að hægt er að nota hana sem áburð til að skila aftur á akurlendi. Miðað við gríðarlega auðlindabirgðir og einstaka endurnýjanlega kosti lífmassaorku er hún nú talin mikilvægur kostur fyrir þróun nýrrar orku á landsvísu af löndum um allan heim. Þróunar- og umbótanefnd Kína hefur skýrt lýst því yfir í „Framkvæmdaáætlun um alhliða nýtingu á uppskerustraumi á 12. fimm ára áætluninni“ að alhliða nýtingarhlutfall stráa muni ná 75% fyrir árið 2013 og stefna að því að fara yfir 80% fyrir árið 2015.
Hvernig á að umbreyta lífmassaorku í hágæða, hreina og þægilega orku hefur orðið brýnt vandamál sem þarf að leysa. Þéttingartækni lífmassa er ein áhrifarík leið til að bæta skilvirkni brennslu lífmassaorku og auðvelda flutning. Sem stendur eru fjórar algengar gerðir af þéttmótunarbúnaði á innlendum og erlendum mörkuðum: spíralútdráttarvélar, stimpilvélar, flatar mótvélar og hringmótvélar. Meðal þeirra er hringmótunarvélin mikið notuð vegna eiginleika eins og að þurfa ekki að hita við notkun, miklar kröfur um rakastig hráefnis (10% til 30%), mikils afkastagetu einstakrar vélar, mikils þjöppunarþéttleika og góðs mótunaráhrifa. Hins vegar hafa þessar gerðir af mótvélum almennt ókosti eins og auðvelt slit á mótinu, stuttan líftíma, mikinn viðhaldskostnað og óþægilega skiptingu. Til að bregðast við ofangreindum göllum hringmótunarvélarinnar hefur höfundurinn gert glænýja hönnun á uppbyggingu mótunarformsins og hannað stillta mót með langan líftíma, lágan viðhaldskostnað og þægilegt viðhald. Á sama tíma framkvæmdi þessi grein vélræna greiningu á mótunarferlinu meðan á vinnuferlinu stendur.
1. Úrbætur á hönnun mótunarmóts fyrir hringmótkorn
1.1 Inngangur að útdráttarmótunarferlinu:Hringmótunarvélin má skipta í tvo gerðir: lóðrétta og lárétta, allt eftir staðsetningu hringmótsins; Samkvæmt hreyfiformi má skipta henni í tvær mismunandi hreyfiform: virka þrýstivals með föstum hringmóti og virka þrýstivals með knúnum hringmóti. Þessi endurbætta hönnun miðar aðallega að hringmótunarvél með virkum þrýstivals og föstum hringmóti sem hreyfiformi. Hún samanstendur aðallega af tveimur hlutum: flutningskerfi og hringmótunarvél. Hringmótið og þrýstivalsinn eru tveir kjarnaþættir hringmótunarvélarinnar, með mörgum mótunarholum dreift umhverfis hringmótið, og þrýstivalsinn er settur upp inni í hringmótinu. Þrýstivalsinn er tengdur við drifrásina og hringmótið er sett upp á föstum festingum. Þegar spindillinn snýst knýr hann þrýstivalsinn til að snúast. Virkni: Í fyrsta lagi flytur flutningskerfið mulið lífmassaefnið í ákveðna agnastærð (3-5 mm) inn í þrýstihólfið. Mótorinn knýr síðan aðalásinn til að snúa þrýstivalsanum og þrýstivalsinn hreyfist á jöfnum hraða til að dreifa efninu jafnt á milli þrýstivalsins og hringmótsins, sem veldur því að hringmótið þjappast saman og núningur myndast við efnið, þrýstivalsinn við efnið og efnið við efnið. Við núningsþjöppunina sameinast sellulósi og hemísellulósi í efninu. Á sama tíma mýkir hitinn sem myndast við núningsþjöppunina lignín í náttúrulegt bindiefni, sem gerir sellulósa, hemísellulósa og önnur efni sterkari bundin saman. Með stöðugri fyllingu lífmassaefnisins heldur magn efnisins sem verður fyrir þjöppun og núningi í mótunaropunum áfram að aukast. Á sama tíma heldur þjöppunarkrafturinn milli lífmassans áfram að aukast og hann þéttist stöðugt og myndast í mótunaropinu. Þegar útpressunarþrýstingurinn er meiri en núningskrafturinn er lífmassinn þrýstur stöðugt út úr mótunaropunum í kringum hringmótið og myndar lífmassamótunareldsneyti með mótunarþéttleika upp á um 1 g/Cm3.
1.2 Slit á mótunarmótum:Afköst einstakra vélar úr kögglavélinni eru mikil, með tiltölulega mikilli sjálfvirkni og sterkri aðlögunarhæfni að hráefnum. Hún er mikið notuð til vinnslu á ýmsum hráefnum úr lífmassa, hentug til stórfelldrar framleiðslu á þéttmyndandi lífmassaeldsneyti og uppfyllir þróunarkröfur iðnvæðingar á þéttmyndandi lífmassaeldsneyti í framtíðinni. Þess vegna er hringmótunarkögglavélin mikið notuð. Vegna mögulegrar nærveru lítils magns af sandi og öðrum óhreinindum sem ekki eru lífmassar í unnu lífmassaefninu er mjög líklegt að það valdi verulegu sliti á hringmóti kögglavélarinnar. Líftími hringmótsins er reiknaður út frá framleiðslugetu. Eins og er er líftími hringmótsins í Kína aðeins 100-1000 tonn.
Bilun í hringmótinu kemur aðallega fram í eftirfarandi fjórum fyrirbærum: ① Eftir að hringmótið hefur verið í notkun um tíma slitnar innveggur mótunarholunnar og opnunin eykst, sem leiðir til verulegrar aflögunar á mynduðu eldsneytinu sem myndast; ② Halli mótunarholunnar í hringmótinu slitnar, sem leiðir til minnkaðs magns lífmassaefnis sem kreist er inn í mótunarholuna, minnkaðs útpressunarþrýstings og auðveldara stíflun í mótunarholunni, sem leiðir til bilunar í hringmótinu (mynd 2); ③ Eftir að innveggurinn hefur myndast minnkar útblástursmagnið verulega (mynd 3);
④ Eftir slit á innra gati hringmótsins þynnist veggþykktin milli aðliggjandi móthluta L, sem leiðir til minnkaðs burðarþols hringmótsins. Sprungur eru líklegri til að myndast í hættulegustu hlutunum og þegar sprungurnar halda áfram að stækka kemur fyrirbærið hringmótsbrot. Helsta ástæðan fyrir auðveldu sliti og stuttum endingartíma hringmótsins er óeðlileg uppbygging mótunarhringmótsins (hringmótið er samþætt mótunargötunum). Samþætt uppbygging þessara tveggja er líkleg til að valda slíkum afleiðingum: Stundum þegar aðeins fá mótunargöt í hringmótinu eru slitin og virka ekki, þarf að skipta um allt hringmótið, sem veldur ekki aðeins óþægindum við skiptivinnuna heldur einnig miklum efnahagslegum sóun og eykur viðhaldskostnað.
1.3 Byggingarbótahönnun mótunarformsTil að lengja endingartíma hringmótsins í kögglavélinni, draga úr sliti, auðvelda skipti og lækka viðhaldskostnað er nauðsynlegt að framkvæma glænýja og endurbætta hönnun á uppbyggingu hringmótsins. Innbyggð mótunarmót voru notuð í hönnuninni og endurbætt uppbygging þjöppunarklefans er sýnd á mynd 4. Mynd 5 sýnir þversnið af endurbætta mótunarmótinu.
Þessi endurbætta hönnun miðar aðallega að hringmótunarvél með hreyfanlegri formi virkrar þrýstirúllu og föstum hringmótum. Neðri hringmótið er fest á búknum og þrýstirúllarnir tveir eru tengdir aðalásnum með tengiplötu. Mótunarmótið er fellt inn í neðri hringmótið (með truflunarpassun) og efri hringmótið er fest við neðri hringmótið með boltum og klemmt á mótunarmótið. Á sama tíma, til að koma í veg fyrir að mótunarmótið endurkastist vegna krafts eftir að þrýstirúllan rúllar yfir og hreyfist radíallega eftir hringmótinu, eru notaðar niðursokknar skrúfur til að festa mótunarmótið við efri og neðri hringmótin, hver um sig. Til að draga úr viðnámi efnisins sem fer inn í gatið og gera það þægilegra að fara inn í mótunargatið. Keilulaga hornið á fóðrunargatinu í hönnuðu mótunarmótinu er 60° til 120°.
Bætt uppbygging mótunarformsins hefur eiginleika fjölhringrásar og langan líftíma. Þegar agnavélin er í gangi í ákveðinn tíma veldur núningstap því að opnun mótunarformsins stækkar og verður óvirk. Þegar slitið mót er fjarlægt og stækkað er hægt að nota það til framleiðslu á öðrum gerðum mótunaragna. Þetta getur náð fram endurnotkun mótanna og sparað viðhalds- og endurnýjunarkostnað.
Til að lengja endingartíma kvörnunartækisins og draga úr framleiðslukostnaði er notað hákolefnis-hámanganstál með góðri slitþol fyrir þrýstivalsana, eins og 65Mn. Mótunarmótið ætti að vera úr kolefnisblönduðu stáli eða lágkolefnis-nikkelkrómblöndu, eins og Cr, Mn, Ti, o.s.frv. Vegna úrbóta á þjöppunarhólfinu er núningskrafturinn sem efri og neðri hringmótin verða fyrir við notkun tiltölulega lítill miðað við mótunarhólfið. Þess vegna er hægt að nota venjulegt kolefnisstál, eins og 45 stál, sem efni fyrir þjöppunarhólfið. Í samanburði við hefðbundin samþætt mótunarhringmót getur það dregið úr notkun dýrs álfelgistáls og þar með lækkað framleiðslukostnað.
2. Vélræn greining á mótunarformi hringmóts-kúluvélarinnar meðan á vinnsluferli mótunarformsins stendur.
Við mótunina mýkist lignínið í efninu alveg vegna háþrýstings og háhita sem myndast í mótinu. Þegar útpressunarþrýstingurinn eykst ekki mýkist efnið. Efnið flæðir vel eftir mýkingu, þannig að lengdin er stillt á d. Mótunarmótið er talið þrýstihylki og álagið á mótið er einfaldað.
Með ofangreindri vélrænni útreikningsgreiningu má álykta að til að fá þrýstinginn á hvaða stað sem er inni í mótunarforminu er nauðsynlegt að ákvarða ummálsspennuna á þeim stað inni í mótunarforminu. Síðan er hægt að reikna núningskraftinn og þrýstinginn á þeim stað.
3. Niðurstaða
Þessi grein leggur til nýja hönnun til að bæta burðarvirki mótunarforms hringmótsgrindarvélarinnar. Notkun innbyggðra mótunarforma getur dregið úr sliti á mótinu á áhrifaríkan hátt, lengt líftíma mótsins, auðveldað skipti og viðhald og lækkað framleiðslukostnað. Á sama tíma var gerð vélræn greining á mótunarforminu meðan á vinnuferlinu stóð, sem veitir fræðilegan grunn fyrir frekari rannsóknir í framtíðinni.
Birtingartími: 22. febrúar 2024