खनिज ऊर्जा की तुलना में बायोमास में राख, नाइट्रोजन और सल्फर जैसे कम हानिकारक पदार्थों के कारण, इसमें बड़े भंडार, अच्छी कार्बन गतिविधि, आसान प्रज्वलन और उच्च अस्थिर घटकों की विशेषताएं हैं।इसलिए, बायोमास एक बहुत ही आदर्श ऊर्जा ईंधन है और दहन रूपांतरण और उपयोग के लिए बहुत उपयुक्त है।बायोमास दहन के बाद बची हुई राख फास्फोरस, कैल्शियम, पोटेशियम और मैग्नीशियम जैसे पौधों के लिए आवश्यक पोषक तत्वों से भरपूर होती है, इसलिए इसे खेत में लौटने के लिए उर्वरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।बायोमास ऊर्जा के विशाल संसाधन भंडार और अद्वितीय नवीकरणीय लाभों को देखते हुए, इसे वर्तमान में दुनिया भर के देशों द्वारा राष्ट्रीय नई ऊर्जा विकास के लिए एक महत्वपूर्ण विकल्प माना जाता है।चीन के राष्ट्रीय विकास और सुधार आयोग ने "12वीं पंचवर्षीय योजना के दौरान फसल भूसे के व्यापक उपयोग के लिए कार्यान्वयन योजना" में स्पष्ट रूप से कहा है कि भूसे की व्यापक उपयोग दर 2013 तक 75% तक पहुंच जाएगी, और 80% से अधिक करने का प्रयास किया जाएगा। 2015.
बायोमास ऊर्जा को उच्च गुणवत्ता वाली, स्वच्छ और सुविधाजनक ऊर्जा में कैसे परिवर्तित किया जाए यह एक तत्काल समस्या बन गई है जिसे हल किया जाना चाहिए।बायोमास सघनीकरण तकनीक बायोमास ऊर्जा भस्मीकरण की दक्षता में सुधार और परिवहन की सुविधा के प्रभावी तरीकों में से एक है।वर्तमान में, घरेलू और विदेशी बाजारों में चार सामान्य प्रकार के घने बनाने वाले उपकरण हैं: सर्पिल एक्सट्रूज़न कण मशीन, पिस्टन स्टैम्पिंग कण मशीन, फ्लैट मोल्ड कण मशीन, और रिंग मोल्ड कण मशीन।उनमें से, रिंग मोल्ड पेलेट मशीन का उपयोग इसकी विशेषताओं के कारण व्यापक रूप से किया जाता है जैसे ऑपरेशन के दौरान हीटिंग की कोई आवश्यकता नहीं, कच्चे माल की नमी सामग्री (10% से 30%) के लिए व्यापक आवश्यकताएं, बड़ी एकल मशीन आउटपुट, उच्च संपीड़न घनत्व और अच्छा प्रभाव बनाना.हालाँकि, इस प्रकार की पेलेट मशीनों में आम तौर पर आसान साँचे का घिसना, कम सेवा जीवन, उच्च रखरखाव लागत और असुविधाजनक प्रतिस्थापन जैसे नुकसान होते हैं।रिंग मोल्ड पेलेट मशीन की उपरोक्त कमियों के जवाब में, लेखक ने फॉर्मिंग मोल्ड की संरचना पर एक नया सुधार डिजाइन बनाया है, और लंबी सेवा जीवन, कम रखरखाव लागत और सुविधाजनक रखरखाव के साथ एक सेट प्रकार बनाने वाला मोल्ड डिजाइन किया है।इस बीच, इस लेख ने अपनी कार्य प्रक्रिया के दौरान फॉर्मिंग मोल्ड का यांत्रिक विश्लेषण किया।
1. रिंग मोल्ड ग्रेनुलेटर के लिए फॉर्मिंग मोल्ड संरचना का सुधार डिजाइन
1.1 एक्सट्रूज़न निर्माण प्रक्रिया का परिचय:रिंग डाई पेलेट मशीन को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: रिंग डाई की स्थिति के आधार पर ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज;गति के रूप के अनुसार, इसे गति के दो अलग-अलग रूपों में विभाजित किया जा सकता है: एक निश्चित रिंग मोल्ड के साथ सक्रिय दबाने वाला रोलर और एक चालित रिंग मोल्ड के साथ सक्रिय दबाने वाला रोलर।यह बेहतर डिज़ाइन मुख्य रूप से एक सक्रिय दबाव रोलर और मोशन फॉर्म के रूप में एक निश्चित रिंग मोल्ड के साथ रिंग मोल्ड कण मशीन के उद्देश्य से है।इसमें मुख्य रूप से दो भाग होते हैं: एक संदेशवाहक तंत्र और एक रिंग मोल्ड कण तंत्र।रिंग मोल्ड और प्रेशर रोलर, रिंग मोल्ड पेलेट मशीन के दो मुख्य घटक हैं, जिसमें रिंग मोल्ड के चारों ओर कई मोल्ड छेद वितरित होते हैं, और प्रेशर रोलर रिंग मोल्ड के अंदर स्थापित होता है।प्रेशर रोलर ट्रांसमिशन स्पिंडल से जुड़ा होता है, और रिंग मोल्ड एक निश्चित ब्रैकेट पर स्थापित होता है।जब धुरी घूमती है, तो यह दबाव रोलर को घुमाने के लिए प्रेरित करती है।कार्य सिद्धांत: सबसे पहले, संदेश तंत्र कुचले हुए बायोमास सामग्री को एक निश्चित कण आकार (3-5 मिमी) में संपीड़न कक्ष में पहुंचाता है।फिर, मोटर दबाव रोलर को घुमाने के लिए मुख्य शाफ्ट को चलाती है, और दबाव रोलर दबाव रोलर और रिंग मोल्ड के बीच सामग्री को समान रूप से फैलाने के लिए एक स्थिर गति से चलता है, जिससे रिंग मोल्ड संपीड़ित होता है और सामग्री के साथ घर्षण होता है , सामग्री के साथ दबाव रोलर, और सामग्री के साथ सामग्री।घर्षण को निचोड़ने की प्रक्रिया के दौरान, सामग्री में सेलूलोज़ और हेमिकेलुलोज़ एक दूसरे के साथ जुड़ जाते हैं।उसी समय, घर्षण को निचोड़ने से उत्पन्न गर्मी लिग्निन को एक प्राकृतिक बाइंडर में नरम कर देती है, जो सेलूलोज़, हेमिकेलुलोज़ और अन्य घटकों को एक साथ अधिक मजबूती से बांध देती है।बायोमास सामग्री के निरंतर भरने के साथ, मोल्ड बनाने वाले छिद्रों में संपीड़न और घर्षण के अधीन सामग्री की मात्रा में वृद्धि जारी रहती है।इसी समय, बायोमास के बीच निचोड़ने वाला बल बढ़ता रहता है, और यह लगातार सघन होता जाता है और मोल्डिंग छेद में बनता रहता है।जब एक्सट्रूज़न दबाव घर्षण बल से अधिक होता है, तो बायोमास को रिंग मोल्ड के चारों ओर मोल्डिंग छेद से लगातार बाहर निकाला जाता है, जिससे लगभग 1g/Cm3 के मोल्डिंग घनत्व के साथ बायोमास मोल्डिंग ईंधन बनता है।
1.2 फॉर्मिंग सांचों का घिसाव:पेलेट मशीन का एकल मशीन आउटपुट बड़ा है, जिसमें अपेक्षाकृत उच्च स्तर का स्वचालन और कच्चे माल के लिए मजबूत अनुकूलन क्षमता है।इसका उपयोग विभिन्न बायोमास कच्चे माल के प्रसंस्करण के लिए व्यापक रूप से किया जा सकता है, जो बायोमास सघन बनाने वाले ईंधन के बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है, और भविष्य में बायोमास सघन बनाने वाले ईंधन औद्योगीकरण की विकास आवश्यकताओं को पूरा करता है।इसलिए, रिंग मोल्ड पेलेट मशीन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।संसाधित बायोमास सामग्री में थोड़ी मात्रा में रेत और अन्य गैर बायोमास अशुद्धियों की संभावित उपस्थिति के कारण, इससे पेलेट मशीन के रिंग मोल्ड पर महत्वपूर्ण टूट-फूट होने की अत्यधिक संभावना है।रिंग मोल्ड की सेवा जीवन की गणना उत्पादन क्षमता के आधार पर की जाती है।वर्तमान में, चीन में रिंग मोल्ड का सेवा जीवन केवल 100-1000t है।
रिंग मोल्ड की विफलता मुख्य रूप से निम्नलिखित चार घटनाओं में होती है: ① रिंग मोल्ड कुछ समय तक काम करने के बाद, बनाने वाले मोल्ड छेद की भीतरी दीवार घिस जाती है और एपर्चर बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पादित ईंधन का महत्वपूर्ण विरूपण होता है;② रिंग मोल्ड के फॉर्मिंग डाई होल की फीडिंग ढलान खराब हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप डाई होल में निचोड़े गए बायोमास सामग्री की मात्रा में कमी आती है, एक्सट्रूज़न दबाव में कमी होती है, और फॉर्मिंग डाई होल में आसानी से रुकावट आती है, जिससे रिंग मोल्ड की विफलता (चित्रा 2);③ भीतरी दीवार सामग्री के बाद और तेजी से निर्वहन राशि कम कर देता है (चित्रा 3);
④ रिंग मोल्ड के आंतरिक छेद के घिसने के बाद, आसन्न मोल्ड के टुकड़ों एल के बीच की दीवार की मोटाई पतली हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप रिंग मोल्ड की संरचनात्मक ताकत में कमी आती है।दरारें सबसे खतरनाक खंड में होने की संभावना होती है, और जैसे-जैसे दरारें बढ़ती रहती हैं, रिंग मोल्ड फ्रैक्चर की घटना होती है।रिंग मोल्ड के आसान घिसाव और कम सेवा जीवन का मुख्य कारण फॉर्मिंग रिंग मोल्ड की अनुचित संरचना है (रिंग मोल्ड फॉर्मिंग मोल्ड छेद के साथ एकीकृत होता है)।दोनों की एकीकृत संरचना ऐसे परिणामों से ग्रस्त है: कभी-कभी जब रिंग मोल्ड के केवल कुछ मोल्ड छेद खराब हो जाते हैं और काम नहीं कर सकते हैं, तो पूरे रिंग मोल्ड को बदलने की आवश्यकता होती है, जो न केवल प्रतिस्थापन कार्य में असुविधा लाता है, बल्कि इससे बड़ी आर्थिक बर्बादी भी होती है और रखरखाव की लागत भी बढ़ जाती है।
1.3 मोल्ड बनाने का संरचनात्मक सुधार डिजाइनपेलेट मशीन के रिंग मोल्ड की सेवा जीवन को बढ़ाने, घिसाव को कम करने, प्रतिस्थापन की सुविधा और रखरखाव की लागत को कम करने के लिए, रिंग मोल्ड की संरचना पर एक नया सुधार डिजाइन करना आवश्यक है।डिज़ाइन में एम्बेडेड मोल्डिंग मोल्ड का उपयोग किया गया था, और बेहतर संपीड़न कक्ष संरचना चित्र 4 में दिखाई गई है। चित्र 5 बेहतर मोल्डिंग मोल्ड का क्रॉस-अनुभागीय दृश्य दिखाता है।
यह बेहतर डिज़ाइन मुख्य रूप से सक्रिय दबाव रोलर और फिक्स्ड रिंग मोल्ड के मोशन फॉर्म के साथ रिंग मोल्ड कण मशीन पर लक्षित है।निचला रिंग मोल्ड शरीर पर तय होता है, और दो दबाव रोलर्स एक कनेक्टिंग प्लेट के माध्यम से मुख्य शाफ्ट से जुड़े होते हैं।फॉर्मिंग मोल्ड को निचले रिंग मोल्ड (इंटरफेरेंस फिट का उपयोग करके) पर एम्बेड किया जाता है, और ऊपरी रिंग मोल्ड को बोल्ट के माध्यम से निचले रिंग मोल्ड पर तय किया जाता है और फॉर्मिंग मोल्ड पर क्लैंप किया जाता है।साथ ही, दबाव रोलर के लुढ़कने और रिंग मोल्ड के साथ रेडियल रूप से घूमने के बाद फॉर्मिंग मोल्ड को बल के कारण पलटने से रोकने के लिए, फॉर्मिंग मोल्ड को क्रमशः ऊपरी और निचले रिंग मोल्ड्स में ठीक करने के लिए काउंटरसंक स्क्रू का उपयोग किया जाता है।छेद में प्रवेश करने वाली सामग्री के प्रतिरोध को कम करने और मोल्ड छेद में प्रवेश करने को अधिक सुविधाजनक बनाने के लिए।डिज़ाइन किए गए फॉर्मिंग मोल्ड के फीडिंग होल का शंक्वाकार कोण 60° से 120° है।
फॉर्मिंग मोल्ड के बेहतर संरचनात्मक डिजाइन में बहु-चक्र और लंबी सेवा जीवन की विशेषताएं हैं।जब कण मशीन कुछ समय के लिए काम करती है, तो घर्षण हानि के कारण बनाने वाले सांचे का छिद्र बड़ा और निष्क्रिय हो जाता है।जब घिसे-पिटे साँचे को हटा दिया जाता है और विस्तारित किया जाता है, तो इसका उपयोग बनाने वाले कणों की अन्य विशिष्टताओं के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।इससे साँचे का पुन: उपयोग किया जा सकता है और रखरखाव और प्रतिस्थापन लागत बचाई जा सकती है।
ग्रेनुलेटर की सेवा जीवन को बढ़ाने और उत्पादन लागत को कम करने के लिए, प्रेशर रोलर 65Mn जैसे अच्छे पहनने के प्रतिरोध के साथ उच्च कार्बन उच्च मैंगनीज स्टील को अपनाता है।फॉर्मिंग मोल्ड मिश्र धातु कार्बोराइज्ड स्टील या कम कार्बन निकल क्रोमियम मिश्र धातु से बना होना चाहिए, जैसे कि सीआर, एमएन, टीआई इत्यादि। संपीड़न कक्ष के सुधार के कारण, ऊपरी और निचले रिंग मोल्ड द्वारा घर्षण बल का अनुभव होता है फॉर्मिंग मोल्ड की तुलना में ऑपरेशन अपेक्षाकृत छोटा है।इसलिए, साधारण कार्बन स्टील, जैसे 45 स्टील, का उपयोग संपीड़न कक्ष के लिए सामग्री के रूप में किया जा सकता है।पारंपरिक एकीकृत फॉर्मिंग रिंग मोल्ड्स की तुलना में, यह महंगे मिश्र धातु इस्पात के उपयोग को कम कर सकता है, जिससे उत्पादन लागत कम हो सकती है।
2. फॉर्मिंग मोल्ड की कार्य प्रक्रिया के दौरान रिंग मोल्ड पेलेट मशीन के फॉर्मिंग मोल्ड का यांत्रिक विश्लेषण।
मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान, मोल्डिंग मोल्ड में उत्पन्न उच्च दबाव और उच्च तापमान वाले वातावरण के कारण सामग्री में लिग्निन पूरी तरह से नरम हो जाता है।जब एक्सट्रूज़न दबाव नहीं बढ़ रहा है, तो सामग्री प्लास्टिककरण से गुजरती है।प्लास्टिकीकरण के बाद सामग्री अच्छी तरह से बहती है, इसलिए लंबाई को d पर सेट किया जा सकता है।फॉर्मिंग मोल्ड को एक दबाव पोत के रूप में माना जाता है, और फॉर्मिंग मोल्ड पर तनाव को सरल बनाया जाता है।
उपरोक्त यांत्रिक गणना विश्लेषण के माध्यम से, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि फॉर्मिंग मोल्ड के अंदर किसी भी बिंदु पर दबाव प्राप्त करने के लिए, फॉर्मिंग मोल्ड के अंदर उस बिंदु पर परिधीय तनाव को निर्धारित करना आवश्यक है।फिर, उस स्थान पर घर्षण बल और दबाव की गणना की जा सकती है।
3. निष्कर्ष
यह लेख रिंग मोल्ड पेलेटाइज़र के निर्माण मोल्ड के लिए एक नए संरचनात्मक सुधार डिजाइन का प्रस्ताव करता है।एम्बेडेड फॉर्मिंग मोल्ड्स का उपयोग प्रभावी ढंग से मोल्ड घिसाव को कम कर सकता है, मोल्ड चक्र जीवन का विस्तार कर सकता है, प्रतिस्थापन और रखरखाव की सुविधा प्रदान कर सकता है और उत्पादन लागत को कम कर सकता है।साथ ही, इसकी कार्य प्रक्रिया के दौरान फॉर्मिंग मोल्ड पर यांत्रिक विश्लेषण किया गया, जो भविष्य में आगे के शोध के लिए सैद्धांतिक आधार प्रदान करता है।
पोस्ट करने का समय: फरवरी-22-2024