Ce dimensiune a particulelor de ieșire poate obține un tocator de biomasă?

Tocătoarele de biomasă se află chiar în partea din față a lanțului valoric al bioenergiei. Indiferent dacă scopul final este arderea cazanului, digestia biogazului, peletizarea sau compostarea, totul în aval depinde de o întrebare critică: cât de mic și cât de uniform face tocatorul materialul? Răspunsul nu este un singur număr. Este un spectru larg, de la așchii până la așchii {3}2}mm0 pulbere sub-milimetrică. Ce punct din acel spectru se aplică depinde în întregime de tipul de tocător, de configurația acestuia și de ce solicită de fapt utilizarea finală.
Spectrul complet: de la grosier la ultra-fin
Termenul „tocator de biomasă” acoperă mai multe clase distincte de mașini: tocatoare cu forfecare cu dublu-arbore, tocatoare cu un singur arbore{-cu site de dimensionare, tocatoare cu tambur sau cu discuri și mori cu ciocane-de mare viteză (deseori folosite ca treaptă secundară de măcinare).
Mașinile de forfecare pre-primare, de obicei mașini de forfecare cu ax dublu{-, sunt cai de lucru cu-cuplu mare,-viteză redusă, proiectați pentru a înghiți baloti întregi de paie, paleți, rădăcină, lemn de demolare și deșeuri verzi amestecate. Se bazează mai degrabă pe ruperea și tăierea, decât pe tăiere și tăiere la dimensiuni mari. oarecum neregulat. Intervalul lor tipic de ieșire este între 50 și 200 mm, cu multe modele industriale standard care funcționează în banda de 80–150 mm. Configurațiile grele-poate împinge limita superioară spre 200–400 mm atunci când este necesară doar o reducere grosieră a volumului. Dimpotrivă, atunci când sunt echipate cu grile reglabile sau cu descărcare de descărcare. unitățile pot fi reglate până la 50–100 mm pentru un debit îmbunătățit în aval. Această clasă de mărime este ideală pentru alimentarea uscătoarelor, pentru furnizarea de cazane cu pat fluidizat circulant care tolerează combustibil de 150–200 mm sau pentru a acționa ca reductor obligatoriu de dimensiunea primului-treaptă înainte ca o moara cu ciocane să preia conducerea.
Tocătoarele cu un singur ax folosesc un rotor cu cuțite montate care se rotesc pe un ecran înlocuibil sau pe o placă perforată. Deschiderea ecranului devine elementul de control al dimensiunii particulelor. Intervalul lor tipic de ieșire este de 5–150 mm, cu cele mai multe setări practice grupate în fereastra de 10–80 mm. decât un tocator cu forfecare goală. Acesta este punctul ideal pentru-producția de combustibil derivat-în cazul în care așchiile optimizate în intervalul 30–80 mm oferă o densitate în vrac și un comportament de ardere consistent-și pentru biogaz sau materie primă de compostare care beneficiază de o țintă de 40–60 mm pentru a maximiza suprafața microbiană a porosului.
Tocătorii de lemn, indiferent dacă sunt de tip tambur sau disc, nu sunt din punct de vedere tehnic tocători, dar aparțin aceleiași conversații, deoarece multe linii de biomasă încep aici. Ei produc așchii uniforme în intervalul 10-50 mm, în funcție de setarea pinionului sau nicovală și de numărul de cuțit. la o moară cu ciocane dacă este nevoie de material mai fin.
Morile cu ciocane sau râșnițele fine sunt etapa secundară utilizată atunci când scopul final este furnizarea de peleți, brichete sau furnir de plăci fibroase cu densitate medie-. Un rotor cu viteză mare- aruncă ciocanele întărite împotriva materialului, cu un ecran inferior care controlează descărcarea. așchii de lemn și biomasă de tulpină moale. Variind dimensiunea găurii de la aproximativ 1 mm până la 20–25 mm, aceeași mașină poate livra oriunde în intervalul de 0,5–20 mm. Pentru așternutul animalelor sau materialul de carton grosier, operatorii pot rula un ecran mai mare pentru fulgi de 6–12 mm sau chiar 8–14 mm.
În cele din urmă, pentru aplicații de specialitate, cum ar fi activarea biocarului, hidroliza enzimatică sau biomasa presată în pulbere de 80-ochiuri (aproximativ 0,177 mm), un tocător convențional urmat de o moară cu ciocane este insuficient. Un pulverizator dedicat sau o moară cu impact fin{{6} este necesar. de paie mărunțită raportând dimensiunile medii geometrice ale particulelor în jur de 0,44–0,46 mm. Pulverizatoarele proiectate vizează în mod obișnuit suportul cu ochiuri de 80–100 pentru biomasă fibroasă sau silicioasă, cum ar fi coji de orez și coji de palmier.
Ce controlează de fapt dimensiunea particulelor?
Gama nominală tipărită într-o broșură este doar jumătate din poveste. În instalațiile reale, cinci variabile determină ce iese de fapt din jgheabul de descărcare.
În primul rând, arhitectura mașinii contează cel mai mult. O forfecare cu dublu-arbore produce material grosier, neregulat; un singur-arbore cu o sită produce un produs controlat-mediu; o moară cu ciocane oferă o ieșire fină, dependentă-de sită; iar un pulverizator dă o energie-mai slabă și mai intensă.
În al doilea rând, selectarea ecranului sau a deschiderii este critică. În orice mașină controlată de ecran-, dimensiunea găurii sau fantului stabilește dimensiunea maximă a particulelor. Un ecran de 5- mm nu va lăsa materialul de 10 mm să treacă, dar nici nu poate garanta că fiecare particule are exact 5 mm - rezultatul este o distribuție sub acel capac.
În al treilea rând, geometria-uneltelor de tăiere și uzura au un impact direct. Cuțitele tocite sau ciocanele se rup în loc de felie, umflând fracția de fine și lărgind curba de distribuție. Ascuțirea regulată sau înlocuirea menține rezultatul strâns și constant.
În al patrulea rând, caracteristicile materiei prime modifică în mod semnificativ rezultatul. Conținutul de umiditate, direcția fibrei, conținutul de silice și densitatea materialului joacă toate un rol. Paiele umede, elastice se comportă diferit față de crengile uscate și fragile. Biomasa de siliciu ridicată accelerează, de asemenea, uzura, ceea ce în mod indirect îngrozește producția în timp.
În al cincilea rând, debitul și viteza de avans influențează uniformitatea. Inundarea buncărului sufocă camera de tăiere și forțează materialul supradimensionat să iasă; înfometarea mașinii irosește energie, dar poate îmbunătăți uniformitatea. Cele mai multe instalații converg către o rată de alimentare care echilibrează capacitatea și consistența dimensiunii.
Potrivirea dimensiunii ieșirii la utilizarea finală
Deoarece ieșirea tocătorului devine intrarea pentru tot ce se află în aval, dimensiunea „corectă” a particulei este întotdeauna definită de următorul pas din lanț.
Pentru arderea cazanelor mari folosind paturi fluidizate circulante, bucățile mari sunt acceptabile atâta timp cât curg și se aprind. Finele excesive cauzează transfer-de cenuşă zburătoare și pierderi de praf, astfel încât ținta tipică este 150–200 mm de material grosier.
Pentru combustibilul derivat-deșeurilor sau combustibilul cu așchii de cazan, este nevoie de o densitate uniformă în vrac și o rată de ardere previzibilă. Operatorii vizează, în general, 30–80 mm.
În digestia anaerobă pentru biogaz, bucățile mai mici oferă o suprafață mai mare pentru microbi, dar nu trebuie să devină atât de fine încât să compacteze și să sufoce digestorul. Punctul dulce este de 40–60 mm.
Compostarea urmează o logică similară: suprafață versus porozitate. Domeniul țintă este mai larg, de obicei 40–100 mm și mai puțin strict aplicat.
Producția de peleți și brichete necesită ca particulele să se împacheteze strâns sub presiune și să se leagă în timpul densificării. Șuvițele supradimensionate provoacă puncte slabe și blocarea matriței. După o moară cu ciocane, ținta standard este de 3–6 mm, cu pre-mărunțire la 20–40 mm în prealabil.
Pentru conversia biochimică ultra-fină, cum ar fi hidroliza enzimatică sau producția de biochar, ratele de reacție se creează în funcție de raportul suprafață-la-volum. Acest lucru necesită o consistență aproape-de pulbere, adesea sub 0,5–1 mm, corespunzând la 80–100 ochiuri sau mai fine.
Takeaway practic
Când specificați sau depanați o linie de mărunțire a biomasei, este înțelept să gândiți în etape, mai degrabă decât să căutați o singură mașină magică. Prima etapă este reducerea în vrac folosind un tocător sau un tocator, care doboară totul la o dimensiune de 50-150 mm, astfel încât transportoarele și uscătorul să poată manipula materialul fără a pune punte. 50–150 mm și îl plasează în locul dulce-plantului de peleți de 3–6 mm. Etapa a treia, opțională, este pulverizarea, doar dacă procesul are cu adevărat nevoie de făină sub-milimetrică.
Niciun tocător de biomasă nu realizează în mod semnificativ toate acele dimensiuni simultan. Încercarea de a forța un tocator de forfecare să acționeze ca o moară cu ciocane, sau invers, este calea cea mai rapidă către rulmenți suflați, cuțite uzate și produse inconsistente. Abordarea inteligentă este să potriviți clasa mașinii la nivelul de dimensiune pe care procesul dvs. din aval îl necesită de fapt, apoi utilizați modificările ecranului,{2} și rata de alimentare {gap} regla-fină în cadrul acelui nivel.