Τι είναι μια μηχανή πέλλετ βιομάζας; Αρχή εργασίας, Τύποι μήτρας και δεδομένα εξόδου

Τι κάνει στην πραγματικότητα μια μηχανή πέλλετ βιομάζας

Η μηχανή σφαιριδίων βιομάζας είναι μια μηχανική πρέσα που μετατρέπει τα χαλαρά οργανικά υπολείμματα - πριονίδι, ρινίσματα πλάνης, φλοιό, άχυρο, φλοιό ρυζιού, κέλυφος φυστικιού, στάχυα καλαμποκιού, μίσχο βαμβακιού - σε πυκνά κυλινδρικά σφαιρίδια. Τα σφαιρίδια καυσίμου του εμπορίου παράγονται σε δύο τυπικές διαμέτρους, 6 mm και 8 mm, και το τελικό προϊόν είναι ένα στερεό καύσιμο με ελεύθερη ροή-που μπορεί να αποθηκευτεί σε σιλό, σε σάκους ή να μεταφερθεί με βιδωτό μεταφορέα χωρίς διαχωρισμό.

Η πύκνωση είναι μια φυσική διαδικασία, όχι μια χημική. Υπό την πίεση της μήτρας, η φυσική λιγνίνη στην πρώτη ύλη μαλακώνει, ρέει μεταξύ των σωματιδίων και στερεοποιείται ξανά κατά την ψύξη, δεσμεύοντας το σφαιρίδιο χωρίς πρόσθετη κόλλα. Επομένως, η επιλογή πρώτης ύλης, το μέγεθος των σωματιδίων και ο έλεγχος της υγρασίας έχουν μεγαλύτερη σημασία από οποιοδήποτε πρόσθετο.

Αρχή Εργασίας και Λόγος Συμπίεσης

Το αλεσμένο υλικό τροφοδοτείται μέσω της βαρύτητας ή μέσω ενός εξαναγκασμένου τροφοδότη στον θάλαμο συμπίεσης. Οι κύλινδροι κυλούν πάνω από τη μήτρα και πιέζουν το υλικό σε κωνικές τρύπες. Κάθε τρύπα λειτουργεί ως μια μικρή μήτρα εξώθησης: η τριβή του τοίχου θερμαίνει το υλικό και δημιουργεί την πίσω-πίεση που δίνει στο πέλλετ την επιφανειακή του σκληρότητα. Η ελεγκτική γεωμετρική τιμή είναι ο λόγος συμπίεσης, που εκφράζεται ως το πραγματικό μήκος οπής διαιρεμένο με τη διάμετρο της οπής. Το πριονίδι από μαλακό ξύλο πιέζεται συνήθως σε αναλογία περίπου 1:5 έως 1:6, ενώ το σκληρό ξύλο και τα υπολείμματα υψηλής-πυκνότητας χρειάζονται 1:7 έως 1:8. Μια πολύ χαμηλή αναλογία παράγει μαλακά, σκονισμένα σφαιρίδια. Μια πολύ υψηλή αναλογία αυξάνει τη θερμοκρασία της μήτρας και το φορτίο του κινητήρα χωρίς να βελτιώνει την αντοχή.

Διαμορφώσεις Ring Die και Flat Die

Δύο γεωμετρίες τύπου κυριαρχούν στην αγορά. Σε ένα μηχάνημα δαχτυλιδιού καλουπιού το καλούπι είναι ένας κατακόρυφος κύλινδρος και οι κύλινδροι τοποθετούνται μέσα του ή έξω από αυτό στα μεγαλύτερα μεγέθη. ο άξονας της μήτρας είναι οριζόντιος και το υλικό εκτινάσσεται προς τα έξω με φυγόκεντρη δύναμη. Οι μηχανές δακτυλιοειδούς καλουπιού κυριαρχούν σε εξόδους πάνω από περίπου 700 kg/h, επειδή η μεγάλη περιοχή της μήτρας κατανέμει το φορτίο, η κατανομή πίεσης είναι ομοιόμορφη και η μήτρα μπορεί να αντικατασταθεί ως ένα μόνο κέλυφος.

Μια επίπεδη μηχανή μήτρας χρησιμοποιεί μια οριζόντια πλάκα μήτρας με δύο ή τρεις κυλίνδρους να τρέχουν από πάνω της. Τα πλεονεκτήματά του είναι η μικρή διαδρομή υλικού, η εύκολη παρατήρηση του θαλάμου πίεσης, η χαμηλή ροπή εκκίνησης και το χαμηλό κόστος σε μικρή χωρητικότητα. Τα όριά του είναι μια μικρότερη ανοιχτή επιφάνεια καλουπιού, υψηλότερο φορτίο μονάδας στη μήτρα και μια τάση ανομοιόμορφης φθοράς. Για παραγωγή σε κλίμακα αγροκτημάτων και εργαστηρίων κάτω από περίπου 500 kg/h, η επίπεδη πρέσα μήτρας είναι συνήθως η πρακτική επιλογή.

Προετοιμασία πρώτης ύλης πριν από τη σφαιροποίηση

Τρεις μεταβλητές αποφασίζουν εάν μια μηχανή pellet λειτουργεί όπως έχει χαρακτηριστεί. Το πρώτο είναι η υγρασία: το υλικό πάνω από περίπου 18 % δεν θα φτάσει σε θερμοκρασία πίεσης και απλώς συμπιέζεται ως χυλός, επομένως πρέπει να στεγνώσει σε ποσοστό 12 % έως 15 % με αναφορά σε φούρνο-. Η περιεκτικότητα σε υγρασία προσδιορίζεται με τη μέθοδο φούρνου που περιγράφεται στο ISO 18134-3. Το δεύτερο είναι μέγεθος σωματιδίων, κανονικά 3 mm έως 5 mm που λαμβάνεται με κόσκινο σφυρόμυλου. υπερμεγέθη τσιπ γεφυρώνουν στον τροφοδότη, ενώ σκόνη κάτω από 1 mm γλιστράει δίπλα από τους κυλίνδρους. Το τρίτο είναι η μόλυνση - η άμμος, οι πέτρες και το μέταλλο αυξάνουν την περιεκτικότητα σε τέφρα και καταστρέφουν τη ζωή της μήτρας, επομένως ο μαγνητικός διαχωρισμός και, όπου χρειάζεται, ένας πυροσβεστήρας αποτελούν μέρος της σειράς και όχι προαιρετικά πρόσθετα.

Όρια ποιότητας pellet που καθορίζονται από το EN ISO 17225-2

Η ποιότητα των pellet δεν είναι θέμα γνώμης. είναι διαβαθμισμένη προδιαγραφή. Το EN ISO 17225-2 εκχωρεί τα πέλλετ ξύλου στους βαθμούς A1, A2, B και I1 έως I3 για βιομηχανική χρήση και ένα μηχάνημα είναι τόσο καλό όσο η ποιότητα που μπορεί να κρατήσει σταθερά. Τα κύρια όρια παρατίθενται παρακάτω.

Η μηχανική αντοχή μετριέται σύμφωνα με το ISO 17831-1 και είναι ο μοναδικός αριθμός που αντικατοπτρίζει με μεγαλύτερη αξιοπιστία την κατάσταση της μήτρας, τον λόγο συμπίεσης και την υγρασία της πρώτης ύλης. Ένας μύλος που παράγει σφαιρίδια 6 mm ακριβώς πάνω από το δάπεδο ανθεκτικότητας θα παράγει κανονικά λιγότερα λεπτά στο χειρισμό από ό,τι ένας μύλος που τρέχει ένα υπερβολικά μεγάλο καλούπι σε υψηλή θερμοκρασία.

Ανταλλακτικά φθοράς και οικονομία λειτουργίας

Η μήτρα και οι κύλινδροι είναι αναλώσιμα. Μια καλοταιριασμένη μήτρα-σε μια ξύλινη γραμμή λειτουργεί συνήθως 800 έως 1500 ώρες πριν από την επανατριβή ή την αντικατάστασή της, και το κέλυφος κυλίνδρων είναι πολλές φορές αυτό το διάστημα. Το κόστος ανά τόνο πέλλετ κυριαρχείται από την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, μήτρας και κυλίνδρου και όχι από την τιμή αγοράς. Δύο πρακτικοί κανόνες μειώνουν αυτό το κόστος: διατηρήστε την υγρασία της πρώτης ύλης σταθερή, γιατί κάθε εκδρομή υγρασίας κοστίζει θερμότητα και χωρητικότητα και ελέγξτε τη φθορά της οπής με μετρητή βύσματος και όχι με το μάτι, καθώς μια φθαρμένη οπή εμφανίζεται μόνο ως σκληρότητα πέλετ που πέφτει πολύ πριν είναι ορατή.

Συχνές Ερωτήσεις

Q:Χρειάζεται η σφαιροποίηση συνδετικό υλικό όπως άμυλο ή μελάσα;
Α: Όχι. Η λιγνίνη σε ξύλο και άχυρο μαλακώνει στους 70 έως 110 C περίπου υπό πίεση και λειτουργεί ως φυσικό συνδετικό, επομένως δεν απαιτείται πρόσθετο για τα πέλλετ ξύλου. Τα συνδετικά λαμβάνονται υπόψη μόνο για υλικά πολύ χαμηλής-λιγνίνης, όπως ορισμένα χόρτα, και αλλάζουν την τέφρα και τη θερμογόνο δύναμη του καυσίμου.

Q:Τι συμβαίνει εάν η πρώτη ύλη είναι πολύ υγρή;
Α: Υλικό πάνω από περίπου 18 % υγρασία δεν μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασία πίεσης, επομένως εξωθείται ως μαλακό, ραγισμένο νήμα και το πέλλετ ξεφεύγει από την απαίτηση αντοχής του EN ISO 17225-2. Η γραμμή πρέπει να στεγνώσει το υλικό σε ποσοστό 12% έως 15% πριν από την πρέσα, γι' αυτό το στεγνωτήριο είναι μέρος της διαδικασίας και όχι ξεχωριστή επιλογή.

Q:Είναι καλύτερο ένα pellet 6 mm από ένα pellet 8 mm;
Α: Και οι δύο είναι αναγνωρισμένες διαμέτρους καυσίμου. Το pellet 6 mm ταιριάζει σε μικρές σόμπες και πυκνούς οικιακούς καυστήρες και είναι πιο ευαίσθητο στα λεπτά. το pellet 8 mm έχει χαμηλότερη αναλογία επιφάνειας-προς-όγκο, συσκευάζεται καλύτερα χύμα και προτιμάται σε μεγάλους βιομηχανικούς λέβητες και μεταφορά χύδην.

Q:Πόση δύναμη αντλεί ανά τόνο μια μηχανή πέλλετ;
Α: Η ίδια η πρέσα αντλεί από 30 έως 60 kWh ανά τόνο τελικού πέλλετ ανάλογα με τη σκληρότητα της πρώτης ύλης, την αναλογία μήτρας και την υγρασία, και μια πλήρης γραμμή που περιλαμβάνει θραυστήρα, στεγνωτήριο, ψύκτη και μεταφορείς αντλεί σημαντικά περισσότερα. Ο ανιχνευτής μετάλλων στη διαδρομή τροφοδοσίας δεν είναι αξεσουάρ. ένα μόνο θραύσμα χάλυβα μπορεί να κοστίσει ένα ζάρι.

Q:Πόσο συχνά πρέπει να αντικαθίσταται ή να ξαναγειδώνεται η μήτρα;
Α: Η τυπική διάρκεια ζωής για μια μήτρα ξυλείας είναι 800 έως 1500 ώρες. Παρακολουθήστε τις διαμέτρους της οπής μήτρας και την ανθεκτικότητα των σφαιριδίων μαζί. Όταν η ανθεκτικότητα πέφτει και η διάμετρος της οπής έχει αυξηθεί πέρα ​​από την ανοχή, η μήτρα επανατριβώνεται για να αποκατασταθεί η αναλογία συμπίεσης ή αντικαθίσταται εντελώς.