Использование модуля Para View и Rocky при моделировании процесса экструдирования биотоплива

Содержание

Слайд 2

Актуальность работы В России ежегодно образуется около 130 млн м3 вторичных

Актуальность работы

В России ежегодно образуется около 130 млн м3 вторичных органических

отходов. Промышленной переработке подвергается не более 2%, а остальные вывозятся на свалки и полигоны для захоронения. Экологическое влияние свалок крайне негативно, что стало причиной выделения государством грантов и программ по поддержке предприятий по переработке отходов.
В настоящее время ведется активное сотрудничество Горного Университета и ООО «Балткотломаш» по изучению процесса экструзии отходов и переработки их в топливо. Администрация компании «Балткотломаш» имеет с Горным университетом совместные патенты и разработки с 2012 года.
.
Слайд 3

Совместный патент ООО «БКМ» и Горного университета .

Совместный патент ООО «БКМ» и Горного университета

.

Слайд 4

Анализ сырья, пригодного для формования и сжигания WASTE IN RUSSIA 41

Анализ сырья, пригодного для формования и сжигания

WASTE IN RUSSIA

41 % Organical

Waste

8 % Glass

9 % Clothes

35 % Paper

3 % Plastics

4 % Metall

Слайд 5

Материалы В качестве основного сырья для экструдирования были выбраны отходы RDF

Материалы
В качестве основного сырья для экструдирования были выбраны отходы RDF англ.

переводится как refuse derived fuel - топливо, полученное из твёрдых отходов (из мусора и т.п.) путем его переработки. Топливо было Топливо на основе мусора (англ. refuse-derived fuel (RDF)) – это очищенная от вредных примесей высококалорийная горючая фракция размером ~25 мм. RDF представляет собой твердое топливо, производится путем измельчения и обезвоживания твердых бытовых отходов (ТБО). Состоит в основном из горючих компонентов ТБО, таких как пластик и биоразлагаемые отходы.
Состав:
бумага и картон…………………………….…………20 %
смешанная упаковка, бумага и полимеры…………18 %
пластик………………………………………………....2 %
пищевые и растительные отходы…………………....60 %
Слайд 6

Эксперимент по формованию смеси RDF Операция экструзии – неотъемлемая часть производственного

Эксперимент по формованию смеси RDF

Операция экструзии – неотъемлемая часть производственного

процесса изготовления окускованного топлива. Достоинства машин для производства окускованного топлива, такие как непрерывность подачи, герметичность, простота конструкции, возможность агрегатирования с другим оборудованием, обусловили их широкое применение. Оборудование для формования было сконструировано на основе экструдера с нагревающимся до 400 градусов корпуса
Слайд 7

Результаты эксперимента

Результаты эксперимента

Слайд 8

Описание среды Para View Программное обеспечение Yade Yet Another Dynamic Engine

Описание среды Para View

Программное обеспечение Yade Yet Another Dynamic Engine применяется

для расчётов по методу дискретных элементов на основании разработок Создан учёных из Франции (Университет Гренобля). Yade нашло применение во многих сферах: переработки и разрушения горных пород, анализа работы модульных установок и отдельных машин по прессованию сыпучих веществ, изучению влияния различных сил на тело, созданное из сыпучих сред. Результаты расчёта опытной установки в программной среде производятся по методу дискретых элементов (Descret element method DEM)
Слайд 9

Моделирование сыпучей среды 1 3 2 5 4 1 - бумага

Моделирование сыпучей среды

1

3

2

5

4

1 - бумага и картон, 2 -смесь ткани и

полиэстера, 3-смешанная упаковка, полимеры,
4-пластик, 5- пищевые и растительные отходы
Слайд 10

Описание сыпучих сред при смешивании компонентов

Описание сыпучих сред при смешивании компонентов

Слайд 11

Проблема при заштыбовывании экструдера описана с помощью YADE

Проблема при заштыбовывании экструдера описана с помощью YADE

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Моделирование в cреде Rocky Рассмотрим вопрос изменения скорости частиц при прохождении

Моделирование в cреде Rocky

Рассмотрим вопрос изменения скорости частиц при прохождении через

формообразующий канал матрицы с коническим сужением. От метода DEM YADE вычисления были переведены в среду DEM Rocky. Отличие данной программы в том, что данная разработка – позволяет пользоваться функцией создания частиц сложной несферической формы и возможностью рассчитывать их разрушение.
Слайд 15

В 1 положении - Начальный этап заполнения шихтой канала, скорость движения

В 1 положении - Начальный этап заполнения шихтой канала, скорость движения

– 0,1 м/с.
Во 2-м положении - Скорость продолжает увеличиваться по всей длине канала,
в переходной части достигает 0,25 м/с.
В 3 положении - увеличение скорости происходит в переходной части от конусной части
к цилиндрической (указано стрелкой) и достигает 0,51.
В 4 положении средняя скорость движения частиц по каналу матрицы составляет
0,34 м/с.
5 положение – завершение эксперимента.
Слайд 16

Отношение скорости к позициям в фильере

Отношение скорости к позициям в фильере

Слайд 17

Экструдер в Rocky

Экструдер в Rocky

Слайд 18

Было принято решение провести тест сформовавшейся пробки на прессе Testometric в

Было принято решение провести тест сформовавшейся пробки на прессе Testometric

в Научном центре геомеханики и проблем горного производства. Для начала нижняя и верхняя поверхности пробки были отпилены до ровной текстуры, затем от нижней части была отделена верхняя часть

Тест по определению усилий в сформованной пробке

Слайд 19

Опредление предела разрушения пробки

Опредление предела разрушения пробки

Слайд 20

Результаты эксперимента на одноосное сжатие

Результаты эксперимента на одноосное сжатие

Слайд 21

Вывод Благодаря проведенным экспериментам удалось получить информацию о координатах возникновения пробки

Вывод

Благодаря проведенным экспериментам удалось получить информацию о координатах возникновения пробки и

ее твердости в различных частях. На основании исследований был модернизирован существующий эструдер МН-3, него были добавлены датчики давления, на расстоянии 115 см от края матрицы и тензодатчик , способный распознавать усилие на шнеке 600 кН.