Kako stroj za izradu peleta od drvene piljevine postiže oblikovanje peleta

Što zapravo znači formiranje peleta

Drvna sječka sadrži prirodni lignin, spoj velike-molekularne-težine koji je tvrd na sobnoj temperaturi i djeluje kao vezivo između drvenih vlakana. Kada temperatura u kalupu poraste na oko 70-110 stupnjeva, lignin omekšava u rastaljeno, visoko viskozno stanje i ponaša se poput prirodnog ljepila. Pod pritiskom ekstruzije omekšani lignin oblaže svako vlakno i povezuje raspršeni materijal zajedno; kada se pelet ohladi, lignin se ponovno stvrdne i oblik se zaključa. Formiranje peleta je stoga dvodijelni-mehanizam: omekšajte lignin, zatim stisnite vlakna dok su još plastična.

Grijanje ekstruzijom kao glavni izvor topline

I na strojevima s ravnim i prstenastim kalupima, najjači izvor topline je trenje koje nastaje između tlačnih valjaka i kalupa te između materijala i stijenke kalupa. Ovo trenje podiže temperaturu sirovine bez plamenika ili grijaćeg elementa:

Strojevi za ravne kaluperazvijaju pritisak ekstruzije od otprilike 10-15 MPa, koji stabilizira temperaturu materijala na oko 80 stupnjeva - dovoljno za omekšavanje lignina bez dodatnog zagrijavanja.

Strojevi za male prstenaste matricerade pri višem tlaku, oko 15-25 MPa, a toplina trenja doseže otprilike 90-100 stupnjeva, što pojačava učinak omekšavanja i proizvodi gušću kuglicu.

Budući da toplinu stvara sam materijal, protok i gustoća sirovine izravno utječu na temperaturu kalupa. Nagli pad brzine punjenja hladi matricu i peleti ostaju mekani i mrvičasti.

Strukturalni dizajn koji poboljšava lijepljenje

Dva detalja dizajna obavljaju većinu posla u pretvaranju trenja u trajnu vezu:

Protuklizne površine valjaka-.Teksturirana ili užljebljena lica valjka povećavaju trenje sa sirovinom, sprječavaju klizanje, stvaraju više topline i ravnomjernije šire pritisak ekstruzije preko površine matrice.

Konusni otvori matrice.Veliki ulaz i manji izlaz prisiljavaju materijal da se postupno sabija dok putuje kroz rupu, tako da omekšani lignin potpunije ispunjava praznine vlakana i veza je jača.

Strojevi s prstenastim kalupima često dodaju kondicioner koji parom podiže temperaturu materijala prije nego što dođe do kalupa. Pred-zagrijavanje rano omekšava lignin, smanjuje opterećenje na zonu ekstruzije i povećava viskoznost smjese tako da se pelet lakše oblikuje.

Kontrola vlage i veličine čestica

Dvije varijable sirovine odlučuju može li lignin obaviti svoj posao:

Sadržaj vlage, idealno 12-15%.Previše vode smanjuje toplinu trenja, tako da matrica nikad ne dosegne temperaturu omekšavanja. Premalo vode ostavlja materijal sa slabom kohezijom, a vlakna se neće vezati ni nakon omekšavanja.

Veličina čestica, 2–5 mm.Prevelike čestice zagrijavaju se neravnomjerno, ostavljajući mrlje na kojima lignin nikada ne omekša. Materijal koji je previše fin povećava potrošnju energije i smanjuje nasipnu gustoću, što smanjuje učinak ekstruzije.

Usklađivanje postavki sa sirovim materijalom

Nakon što se shvati princip, parametri stroja i standardi-prethodne obrade mogu se postaviti namjerno, a ne metodom pokušaja i pogreške. Piljevina tvrdog drva sadrži manje lignina, pa se koristi nešto viši tlak ekstruzije ili temperatura kalupa kako bi se zajamčilo potpuno omekšavanje. Piljevina mekog drva sadrži više lignina, pa se pritisak može smanjiti kako bi se izbjeglo rasipanje energije i prekomjerno-komprimiranje peleta. Slama i rižina ljuska nalaze se između to dvoje i obično im je potrebna matrica s višim omjerom kompresije.

Često postavljana pitanja

P: Zašto se kuglice drže zajedno bez ljepila?
Budući da lignin omekšava pod utjecajem topline trenja i ponovno{0}} se skrućuje nakon hlađenja, djelujući kao vezivo između drvenih vlakana.

P: Koji je najbolji sadržaj vlage za oblikovanje?
Između 12% i 15%. Vlažniji materijal ne stvara dovoljno topline trenja, a suši materijal nema koheziju potrebnu za spajanje.

P: Koje bi veličine čestica trebao biti čips?
Kontrolirajte zdrobljeni materijal između 2 mm i 5 mm tako da je zagrijavanje trenjem ravnomjerno po površini matrice.

P: Koliki pritisak koriste strojevi za ravne i prstenaste kalupe?
Strojevi s ravnim kalupima obično rade pri 10–15 MPa, dok strojevi s malim prstenastim kalupima dosežu 15–25 MPa s proporcionalno većom toplinom trenja.

P: Zašto su peleti mekani pri pokretanju-?
Hladna matrica ne može omekšati lignin. Zagrijte matricu s malom količinom suhog materijala ili upotrijebite kondicioner prije povećanja brzine punjenja.

P: Trebaju li tvrdo i meko drvo različite postavke?
Da. Tvrdo drvo s niskim-ligninom ima koristi od višeg tlaka ili temperature, dok meko drvo s visokim-ligninom može raditi pri nižem tlaku bez gubitka kvalitete peleta.