스크류는 스크류 압출기 내에서 주요 동력 부품으로 기능합니다. 이는 운반 메커니즘과 압축력의 원천 역할을 모두 수행합니다. 느슨한 바이오매스를 금형 쪽으로 물리적으로 이송하는 동시에 재료를 고체 형태로 압축하는 데 필요한 강렬한 기계적 압력을 생성합니다.
스크류는 회전 에너지를 기계적 압축력으로 변환합니다. 느슨한 재료를 기하학적 제약에 대항하여 구동함으로써, 내부 마찰을 극복하고 고밀도 바이오매스 형상을 달성하는 데 필요한 반경 및 축 방향 압력을 생성합니다.
스크류의 이중 역학
느슨한 재료 운반
스크류의 첫 번째 근본적인 역할은 재료 운반입니다. 스크류가 회전함에 따라 시스템에 공급되는 느슨한 바이오매스와 지속적으로 맞물립니다.
이 작용은 재료를 배럴을 통해 앞으로 밀어내어, 흡입구에서부터 형상이 발생하는 금형 끝까지 효과적으로 이동시킵니다.
압출 압력 생성
재료를 운반하는 동안 스크류는 압축을 위한 환경을 조성합니다. 스크류 날개의 기하학적 압축은 재료가 앞으로 이동함에 따라 바이오매스가 사용할 수 있는 부피를 줄입니다.
이 부피 감소는 고강도 반경 및 축 방향 압출 압력을 생성합니다. 이 압력은 느슨한 입자를 압축된 상태로 변환하는 기계적 힘입니다.
형상화 과정
내부 마찰 극복
바이오매스가 고밀도 제품으로 결합되기 위해서는 상당한 저항을 극복해야 합니다. 이 저항을 내부 마찰이라고 합니다.
스크류가 제공하는 기계적 압축력은 이 마찰을 극복하는 필수적인 동력입니다. 스크류에서 충분한 힘이 제공되지 않으면 재료는 느슨한 상태로 남아 응집된 구조를 형성하지 못할 것입니다.
고밀도 형상화
스크류 동력 전달의 최종 목표는 재료의 영구적인 변형 및 결합입니다. 지속적이고 고압의 힘을 가함으로써, 스크류는 바이오매스가 금형을 빠져나가기 전에 필요한 밀도에 도달하도록 보장합니다.
압력 생성의 중요 고려 사항
마찰과 흐름의 균형
스크류는 높은 압력을 생성해야 하지만, 섬세한 균형이 필요합니다. 힘은 내부 마찰을 극복하기에 충분히 강해야 하지만, 재료 흐름을 완전히 멈출 정도로 과도해서는 안 됩니다.
기하학의 영향
스크류의 효율성은 전적으로 날개 기하학에 달려 있습니다. 날개에 설계된 압축비가 불충분하면, 스크류는 재료를 운반하지만 형성에 필요한 반경 및 축 방향 압력을 생성하지 못할 것입니다.
목표에 맞는 올바른 선택
스크류 압출기의 성능을 최적화하려면 스크류의 작동을 생산 목표에 맞춰야 합니다.
- 재료 밀도가 주요 초점이라면: 내부 마찰에 대한 반경 및 축 방향 압력을 더 높게 생성하기 위해 최대 압축을 위해 설계된 스크류 기하학을 우선시하십시오.
- 공정 안정성이 주요 초점이라면: 압력 생성 영역을 압도할 수 있는 재료 급증을 방지하기 위해 스크류가 일관된 운반을 제공하는지 확인하십시오.
스크류는 단순한 운반체가 아니라 최종 출력물의 밀도와 품질을 결정하는 기계적 심장입니다.
요약 표:
| 스크류 기능 | 설명 | 형상화에 대한 주요 영향 |
|---|---|---|
| 재료 운반 | 느슨한 바이오매스를 흡입구에서 금형으로 운반합니다. | 일정한 흐름과 지속적인 생산을 보장합니다. |
| 압축력 | 회전 에너지를 반경 및 축 방향 압력으로 변환합니다. | 압축에 필요한 기계적 힘을 생성합니다. |
| 마찰 극복 | 내부 재료 저항을 극복하기 위한 에너지를 제공합니다. | 느슨한 입자가 응집된 고체로 결합되도록 합니다. |
| 부피 감소 | 기하학적 날개 설계는 재료가 이동함에 따라 공간을 줄입니다. | 밀도를 높이고 최종 출력물의 품질을 결정합니다. |
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참고문헌
- Nagini Yarramsetty, Neverov V.S.. Sustainable Energy from Biomass Waste: Design and Fabrication of a Screw Briquetting Machine with Calorific Value Assessment. DOI: 10.14445/23488360/ijme-v12i11p105
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