
平模製(zhì)粒機加工生物質燃料顆粒的特性探討
在加工生物質燃料顆粒的過程中,我們發(fā)現,平模製(zhì)粒(lì)機的各工作部件表現出以下特性:
1 喂料特性
物料進入平模機(jī)的第一個工(gōng)位是喂料室,喂料室起到緩存(cún)物料和喂料的作用,完成物料向磨輥楔形攫取角的喂(wèi)入。喂料室有兩個特點,一是喂料空間廣闊,為專門擠壓(yā)生物質原料的大直徑壓輥提供了空間,也為蓬鬆的生物質原料提(tí)供了喂料空間;二是靠重力作用直接喂料的原理高效實(shí)用。
像如鋸末、樹枝、樹杈粉碎料和秸稈粉末這一類生物質原(yuán)料,粗纖維含量高,質輕而蓬鬆,不易喂入。寬敞的喂料室,首(shǒu)先能為物料提供廣闊的喂料空間。其次能允許配備大直徑壓輥,從而增大(dà)攫取角,增強對粗纖維物料的攫取能力。據測算(suàn),鋸末原料容重約為200kg/m3,孔隙率為75%左右,物料本身輕(qīng)而蓬(péng)鬆,製成顆(kē)粒時(shí)壓縮比在6以上,這就對喂料空(kōng)間提出了較高的要求。平模機具有寬敞的喂料室,以PM60平模機為例,其有效喂料容積約120dm3,單次喂料可達24kg,完全能滿(mǎn)足機器需求。
其次,物(wù)料喂入的過程是在重力作用下自(zì)然下落的過(guò)程。不需要強製喂入,原料便可直接落到適合擠壓的工位上。這種(zhǒng)喂料方式明顯優於環模製粒機,環模機工作時,對應不同的物料都需要探索相應的導料板參數,物料性質稍有改變,導料板就得改變,這(zhè)就限製了環模機對原料的適應性。
2平模特性
在動輥式平模(mó)製(zhì)粒機中,平模被固定(dìng)在(zài)機座上,物料從(cóng)靜(jìng)止的模(mó)孔中擠(jǐ)出,被切刀(dāo)切斷後形成顆粒。而環模製粒(lì)機中,環模是旋轉的,旋轉的環(huán)模常(cháng)常(cháng)把顆粒甩(shuǎi)在機殼上(shàng),部分顆(kē)粒被摔碎,成型率下降。因此平模製粒機(jī)中平模靜止的工作方式有利於顆粒成型(xíng)率的提高。
作為製粒機的核心工作部件,平模的結構參數是否合適(shì)直接決定了顆粒質量的(de)優劣。加工不同的物料,應當配備不同(tóng)的模板。模板的開孔麵積,模孔尺寸,模孔排布(bù)方式等要素都是決定(dìng)製(zhì)粒性能的重要因素。模孔長徑比越小,產量越大,但是顆粒密度越小、質量也越差(chà)。長徑比過(guò)大,則(zé)容易堵機(jī)。從實踐經驗看,用同一(yī)種原料生產相同規格(gé)的產品,平模厚度要比環模的(de)小許多(duō)。
與環(huán)模相比,平模的優勢在於(yú)結構簡潔,體積緊湊,能正(zhèng)反使用,成本(běn)低廉。模板是易磨損件,需要(yào)定期更換,平模結構的對稱性決定了模板雙麵可用,一麵磨損量過大後,可以將模板反裝,這大大提高了平模的使用壽命(mìng)。易損件壽命的提高有助於降低生(shēng)產(chǎn)成本。
3壓輥特(tè)性
壓輥方麵,平模機壓輥的特點是轉速較低、直(zhí)徑大,與(yǔ)某些型號的環模機相比,其轉速甚至(zhì)不(bú)到環模壓輥的一半,而較大的直徑可以增大壓輥的(de)攫取角。這使(shǐ)工作中的壓輥對物(wù)料有較強的(de)攫取力,並且(qiě)降低了打滑的可(kě)能性。
但是工作中的壓輥(gǔn)並非整(zhěng)體在做純滾動,從(cóng)其軸向上看(kàn),壓輥的裏側與(yǔ)外側都(dōu)會發生滑動,這種滑動作用是平模機的工作原理決定的,並不因物料的改變而改變。筆者認為,滑動作用的存在,固然在一(yī)定程度上加快了壓輥的磨損,但是客觀上卻增強了製粒機的擠壓(yā)性能,使平模製粒機在加工含粗纖維較多的生物質(zhì)原料方麵成為佼佼者。下麵將從運動分析和受力分析方麵對滑動作用進行(háng)討論。