Koks yra kuro briketavimo mašinos principas?
Degalų briketavimas – tai birios, mažo{0}}tankio biomasės pavertimas tankiais kieto kuro briketais. Degalų briketavimo mašina tai daro suspausdama iš anksto apdorotą biomasę aukštu slėgiu ir naudojant trinties šilumą, kad suaktyvintų natūralias rišamąsias medžiagas augalinės medžiagos viduje. Rezultatas – vienodas didelio-tankio kuras, kurį lengva laikyti, transportuoti ir deginti.
Pagrindinis principas: slėgis plius šiluma
Kuro briketavimo mašinos veikimo principas pagrįstas dviem jėgomis: mechaniniu slėgiu ir šiluma. Neapdorota biomasė, pvz., pjuvenos, ryžių lukštai, šiaudai ir medžio drožlės, tiekiama į mašiną ir perkeliama į priekį besisukančiu varžtu. Sraigtas stumia medžiagą į kūginę suspaudimo kamerą, kurioje susiaurėja skerspjūvis. Medžiagai veržiantis per šią sekciją, slėgis greitai pakyla ir dalelės susikaupia.
Tuo pačiu metu trintis tarp biomasės ir varžto, statinės ir formos sukuria šilumą. Kai temperatūra pasiekia maždaug 160–200 laipsnių Celsijaus, ląstelių sienelėse esantis ligninas suminkštėja. Suminkštintas ligninas veikia kaip natūralus rišiklis: padengia daleles, užpildo tarpus tarp jų ir sujungia jas, kai medžiaga išeina iš formos ir atvėsta. Nereikia jokių cheminių klijų.
Drėgmės ir dalelių dydžio vaidmuo
Drėgmės kiekis yra labai svarbus stabiliam briketavimo rezultatui. Daugumoje sraigtinių ekstruzijos mašinų žaliava prieš presavimą turi būti išdžiovinta iki maždaug 8–15 procentų drėgmės. Jei medžiaga per drėgna, briketo viduje kaupiasi garai ir gatavas produktas įtrūksta arba plečiasi. Jei per sausa, stipriai padidėja trintis, greičiau susidėvi varžtas ir forma, briketai gali būti trapūs.
Dalelių dydis taip pat svarbus. Vienodas kelių milimetrų šlifavimas tankiau sutankina ir sukuria lygesnius briketus. Dėl didelių drožlių susidaro tuštumos ir silpnos vietos, o labai smulkios dulkės gali perkaisti mašiną. Todėl žaliavos sijojimas arba malimas prieš presavimą yra standartinis veiksmas.
Sraigtinės ekstruzijos briketavimo mašinos pagrindiniai komponentai
Tiekimo bunkeris ir sraigtinis konvejeris, kuris dozuoja medžiagą į preso sekciją.
Suspaudimo statinė ir forma, kuri formuoja briketą ir sukuria presavimo slėgį.
Šildymo sistema, kuri pakelia statinės temperatūrą iki darbinio diapazono ir sutrumpina įšilimo{0}}laiką.
Pjovimo arba kirpimo įtaisas, nupjaunantis ekstruzinį strypą reikiamo ilgio.
Pagrindinis variklis ir pavarų dėžė, tiekiantys sukimo momentą, reikalingą nuolatiniam išspaudimui.
Valdymo skydelis, kuris stebi variklio apkrovą, temperatūrą ir padavimo greitį.
Tipiški techniniai parametrai
Sraigtinės ekstruzijos briketavimo mašinos paprastai įvertinamos pagal variklio galią, pralaidumą ir formų konfigūraciją. Žemiau pateiktos reikšmės būdingos šio tipo vidutinėms ir didelėms mašinoms.
| Nominali galia (kW) | Našumas (t/h) | Formos skylės | Briketo dydis (mm) |
|---|---|---|---|
| 55 | 1-1.5 | 36 | 32 x 32 |
| 75 | 1.5-2 | 54 | 32 x 32 |
| 90 | 2-2.5 | 72 | 32 x 32 |
| 160 | 2.5-3 | 120 | 32 x 32 |
Energijos suvartojimo ir talpos skalė su formų skylių skaičiumi ir žaliavos tankiu. Mašinos, kuriose yra daugiau skylių, per vieną apsisukimą spaudžia daugiau briketų, tačiau norint išlaikyti tą patį slėgį, reikia didesnio variklio.
Bendra žaliavų ir kuro kokybė
Tinkamos žaliavos yra pjuvenos, medžio drožlės, ryžių lukštai, žemės riešutų kevalai, batonas, šiaudai ir kitos žemės ūkio liekanos. Po briketavimo kuro tankis pakyla iki maždaug 1,1–1,3 g/cm3, o tai kelis kartus viršija birią medžiagą. Briketai dega stabilia liepsna ir ilgesniu degimo laiku tūrio vienetui nei žaliavinė biomasė, todėl jie patrauklūs buitinėms krosnims, šiltnamių šildymui, pramoniniams katilams ir elektrinėms.
Dažnai užduodami klausimai
Koks skirtumas tarp slėgio ir temperatūros briketuojant?
Slėgis supakuoja daleles į tankią formą, o temperatūra suminkština ligniną, kad jis galėtų tekėti tarp dalelių ir jas surišti. Abu reikalingi tvirtam, patvariam briketui.
Kodėl žaliavą reikia išdžiovinti prieš briketavimą?
Dėl drėgmės pertekliaus briketo viduje susidaro garai, dėl kurių atsiranda įtrūkimų, patinimų ir silpnos struktūros. Džiovinant iki maždaug 8–15 procentų drėgmės gaunamas tankus, stabilus produktas.
Ar viena mašina gali briketuoti skirtingas žaliavas?
Taip, dauguma sraigtinių ekstruzijos mašinų gali apdoroti įvairias biomasės medžiagas, tačiau kiekvienai medžiagai reikia pakoreguoti varžto greitį, drėgmę ir dalelių dydį, kad išeiga būtų stabili.
Kiek laiko paprastai tarnauja forma ir varžtas?
Tarnavimo laikas priklauso nuo medžiagos ir darbinės temperatūros. Abrazyvinės medžiagos, tokios kaip ryžių lukštų dalys, greičiau susidėvi, todėl rekomenduojama reguliariai tikrinti varžtus, formą ir kaitinimo elementus.
Koks yra tipiškas šių mašinų gaminamų briketų dydis?
Aukščiau nurodyto tipo mašinos gamina maždaug 32 x 32 mm skerspjūvio kvadratinius briketus, kurių ilgį nustato pjovimo įtaisas. Galimi ir kiti dydžiai pakeitus formą.
Ar briketavimas yra pelningas nedideliu mastu?
Mažos mašinos, kurių galia yra apie 55 kW ir našumas nuo 1 iki 1,5 t/h, yra įprastas įėjimo taškas. Pelningumas daugiausia priklauso nuo žaliavų kainos, elektros kainos ir vietinės kuro rinkos.
