La macchina per pellet di paglia con matrice ad anello è l'attrezzatura chiave del processo di produzione di pellet di combustibile da biomassa, e la matrice ad anello è il componente principale della macchina per pellet di paglia con matrice ad anello, ed è anche una delle parti più facilmente usurabili della macchina. Studiare le cause di guasto della matrice ad anello, migliorarne le condizioni d'uso, migliorare la qualità e la produttività del prodotto, ridurre il consumo energetico (il consumo energetico di granulazione rappresenta dal 30% al 35% del consumo energetico totale dell'intero laboratorio) e ridurre i costi di produzione (la perdita della matrice ad anello rappresenta oltre il 25% al ​​30% del costo di finitura dell'intero laboratorio di produzione) e ha un impatto significativo.

1. Principio di funzionamento della macchina per pellet ad anello

La filiera ad anello è azionata in rotazione dal motore tramite il riduttore. Il rullo di pressatura installato nella filiera ad anello non ruota, ma ruota autonomamente per attrito con la filiera ad anello rotante (compattando il materiale). I materiali temprati e rinvenuti che entrano nella camera di pressatura vengono distribuiti uniformemente tra i rulli di pressatura tramite lo spanditore, serrati e compressi dai rulli di pressatura ed estrusi continuamente attraverso il foro della filiera ad anello per formare particelle colonnari e seguire la filiera ad anello. L'anello viene ruotato e le particelle granulari di combustibile di biomassa di una certa lunghezza vengono tagliate da una lama installata in modo fisso all'esterno della filiera ad anello. La velocità lineare della filiera ad anello e del rullo di pressatura è la stessa in qualsiasi punto di contatto e tutta la sua pressione viene utilizzata per la pellettizzazione. Nel normale processo di funzionamento della filiera ad anello, c'è sempre attrito tra la filiera ad anello e il materiale. Con l'aumentare della quantità di materiale prodotto, la filiera ad anello si usura gradualmente fino a rompersi. In questo articolo si vogliono analizzare le cause di guasto dello stampo ad anello, in modo da fornire suggerimenti sulle condizioni di fabbricazione e di utilizzo dello stampo ad anello.

2. Analisi delle cause di guasto della matrice ad anello

Dal punto di vista del fenomeno di guasto effettivo della matrice ad anello, può essere suddiviso in tre categorie. Il primo tipo: dopo che la matrice ad anello ha funzionato per un certo periodo di tempo, la parete interna di ogni piccolo foro del materiale si usura, il diametro del foro aumenta e il diametro delle particelle del combustibile di biomassa granulare prodotto supera il valore specificato e si rompe; il secondo tipo: dopo che la parete interna della matrice ad anello si usura, la superficie interna presenta gravi irregolarità, che ostacolano il flusso delle particelle di combustibile di biomassa e il volume di scarico diminuisce e si interrompe l'utilizzo; il terzo tipo: dopo che la parete interna della matrice ad anello si usura, il diametro interno aumenta e lo spessore della parete diminuisce e anche la parete interna del foro di scarico si usura con l'usura, in modo che lo spessore della parete tra i fori di scarico si riduca costantemente, con conseguente diminuzione della resistenza strutturale. Prima che il diametro dei fori di scarico raggiunga il valore specificato ammissibile (ovvero prima che si verifichi il primo tipo di fenomeno di rottura), nelle zone più pericolose si sono formate delle cricche sulla sezione trasversale, che hanno continuato a espandersi fino a estendersi a un raggio maggiore e a causare la rottura della matrice anulare. Le cause principali dei tre fenomeni di rottura sopra descritti possono essere riassunte in un'usura abrasiva iniziale, seguita dalla rottura per fatica.

2-1 Usura abrasiva

Le cause dell'usura sono molteplici, suddivise in usura normale e usura anomala. Le cause principali dell'usura normale sono la composizione del materiale, la granulometria delle particelle di frantumazione e la qualità di tempra e rinvenimento della polvere. In condizioni di usura normale, la matrice ad anello si usura uniformemente in direzione assiale, con conseguente foro più grande e spessore della parete più sottile. Le cause principali dell'usura anomala sono: il rullo pressore è regolato troppo stretto e la distanza tra il rullo e la matrice ad anello è ridotta, con conseguente usura reciproca; l'angolazione dello spreader non è corretta, con conseguente distribuzione non uniforme del materiale e usura parziale; il metallo cade nella matrice e si usura. In questo caso, la matrice ad anello si usura spesso in modo irregolare, assumendo per lo più la forma di un tamburo.

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Granulometria delle particelle della materia prima. La finezza della polverizzazione della materia prima deve essere moderata e uniforme, poiché determina la superficie composta dalle particelle di combustibile da biomassa. Se la granulometria della materia prima è troppo grossolana, l'usura della filiera aumenterà, la produttività diminuirà e il consumo energetico aumenterà. Generalmente, è richiesto che le materie prime passino attraverso la superficie del setaccio a 8 maglie dopo la frantumazione e che il contenuto sul setaccio a 25 maglie non superi il 35%. Per i materiali con un alto contenuto di fibra grezza, l'aggiunta di una certa quantità di grasso può ridurre l'attrito tra il materiale e la filiera ad anello durante il processo di granulazione, il che favorisce il passaggio del materiale attraverso la filiera ad anello e conferisce ai pellet un aspetto più liscio dopo la formatura. Macchina per pellet di paglia con filiera ad anello.

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Contaminazione delle materie prime: un'eccessiva presenza di sabbia e impurità ferrose nel materiale accelera l'usura della matrice. Pertanto, la pulizia delle materie prime è fondamentale. Attualmente, la maggior parte degli impianti di produzione di pellet di biomassa presta maggiore attenzione alla rimozione delle impurità ferrose dalle materie prime, poiché queste possono causare gravi danni allo stampo della pressa, al rullo della pressa e persino alle attrezzature. Tuttavia, non viene prestata la dovuta attenzione alla rimozione di impurità di sabbia e ghiaia. Questo aspetto dovrebbe attirare l'attenzione degli utenti di macchine per pellet di paglia con matrice ad anello.