МОДИФІКАЦІЯ ВХІДНОЇ ЧАСТИНИ ФІЛЬ’ЄРИ МАТРИЦІ ТВЕРДОПАЛИВНОГО ГРАНУЛЯТОРА

Анотація

Процес гранулювання біомаси у паливо передбачає ущільнення сировини та формування
пелет із використанням спеціальних машин – грануляторів. Одним із найбільш поширених типів таких технічних засобів є матричні гранулятори, які забезпечують високу продуктивність та якість отриманих виробів.
Мета роботи – підвищення ефективності твердопаливних грануляторів шляхом модифікації конструкції вхідної частини філь’єри матриці.
Методи і матеріали. Об’єктом досліджень є техніко-функціональна будова філь’єр матричного вузла для перетворення біомаси у гранули. Застосовано методи аналізу й абстрагування процесу, графоаналітичного моделювання з обґрунтуванням введених припущень.
Результати. Використано метод графоаналітичного моделювання для розробки раціональної форми вхідної частини філь’єри матриці для гранулювання біомаси способом сухої екструзії.
Модифікація реалізується за рахунок виконання вхідної частини філь’єри у формі об’ємної евольвенти кола (від внутрішньої поверхні матриці до місця з’єднання з формувальним циліндричним каналом).
Запропоноване рішення сприятиме зменшенню на 12-18% технологічного опору під час екструзії біомаси у вхідній евольвентній частині філь’єри, підвищенню зносостійкості вхідної порожнини в 1,2-1,5 рази, досягненню показників нормативної якості виробів із біомаси при незмінній довжині формувального каналу, зниженню енерговитрат на процес гранулювання зі збереженням технологічної щільності близько 1,1 т/м3 у гранульованих виробах.
Висновки. Для розробки оптимальної форми вхідної частини філь’єри матриці, що використовується для гранулювання біомаси методом сухої екструзії, запропоновано модифікаційне рішення на основі графоаналітичного моделювання, яке передбачає виконання вхідної частини філь’єри у вигляді об’ємної евольвенти кола, яка плавно переходить від внутрішньої поверхні матриці до формувального циліндричного каналу. Такий підхід дає змогу зменшити енерговитрати на пресування біомаси, покращити однорідність гранул і забезпечити їхню високу механічну міцність. Окрім того, нова геометрія сприяє рівномірному розподілу навантаження, зменшує зношування матриці та подовжує термін її служби, що позитивно впливає на ефективність промислового процесу гранулювання.