27.02.2023 16:45

Технология упаковки, эффективного хранения и транспортировки древесного топлива WoodSnag. Часть 1

Технология упаковки, эффективного хранения и транспортировки древесного топлива WoodSnag. Часть 1

Аннотация. Для обоснования режима работы базового механизма системы транспортировки древесного топлива необходимо обосновать его основные параметры. В результате исследований установлено, что оптимальная степень уплотнения сыпучего материала составляет 35 %. Релаксация материала зависит от величины давления при уплотнении и составляет – 28,5-44,5 %. Степень разуплотнения сыпучего материала в процессе хранения составит 6,1-13,2 %. Давление для выталкивания уплотненной сыпучей массы составляет 20-25 % от величины давления при уплотнении. Проведенный анализ упаковочных материалов позволил выбрать наиболее перспективный материал - фасадную сетку с ячейкой 1*1 мм. Данный материал проверен на разрыв. Установлено, что запаса прочности фасадной сетки достаточно для удержания уплотненной массы и для манипуляций с пакетом.
Ключевые слова: уплотнения, релаксация, разуплотнения, прессование, упаковка, древесное топливо.

Развитие технологий в области сжигания древесных отходов привело к росту потребности в биотопливе [1]. Такие страны как США, Германия, Бразилия, Китай показывают существенный рост генерации энергии из отходов различного происхождения. (Рисунок 1). Применение отходов лесозаготовки и деревообрабатывающей промышленности является эффективным средством улучшения экологической обстановки и снижения себестоимости тепла.

Рисунок 1 – Развитие мощностей в биоэнергетики

Возможности России в плане использования древесного измельченного сырья впечатляющие, но их использованию мешают некоторые особенности организации производственного процесса. Анализ источников [2,3], позволил выяснить, что на стоимость заготовки топливной и зеленой щепы большое влияние оказывают транспортные расходы – 60-70%, а расходы на содержание парка техники и хранение сырья на складе составляют – 30-40%.

Снижение себестоимости производства и транспортировки щепы это основная задача, которую необходимо решить для того, чтобы древесное измельчённое сырье стало полноценным энергетическим и производственным ресурсом.

С этой целью, на базе Петрозаводского государственного университета разработано устройство уплотнения и пакетирования сыпучих материалов (комплекс WoodSnag). Комплекс WoodSnag состоит из следующих систем: подачи упаковки, модуля формирования пакета, удержания пакета, механизма скручивания пакета, устройства запечатывания пакета, механизма подачи сырья, толкающего механизма. На рисунке 2 изображена концепция устройства.

Принцип действия устройства заключается в следующем: производится подача сырья; сырье перемещается и уплотняется шнеком; по достижению заданной силы сопротивления сжатию щепы, производится роспуск упаковки, тем самым формируя пакет; по окончанию формирования пакета, производится его поднятие роликами второго ряда; далее пакет совершает несколько оборотов вокруг своей оси; в месте, где произошла скрутка пакета, производится запечатывание.

Рисунок 2 – Комплекс WoodSnag

Для определения основных параметров комплекса WoodSnag проведены исследования сырья и упаковочных материалов. Для этих целей использован исследовательский стенд й доработкой, описанной в статье [4].

В ходе исследования проведено 36 испытаний сыпучего материала. Получены следующие результаты – оптимальная степень уплотнения сыпучего материала составляет 35°%. Для уплотнения на заданную величину, необходимо давление: для топливной щепы – 0,36 МПа, для зеленой щепы – 0,24 МПа, для дробленки – 0,14 МПа.

Проанализировано поведение сыпучего материала под давлением, определена степень релаксации напряжений. Результаты, в целом, соответствуют данным работы [4]. Степень релаксации составила: топливной щепы – 28,5 %, зеленой щепы – 44,5 %, дробленки – 36,5 %.

И. А. Хюннинен
Продолжение следует

Технология упаковки, эффективного хранения и транспортировки древесного топлива WoodSnag. Часть 1

Опубликовано 27.02.2023 16:45 | Просмотров: 174 | Блог » RSS