تصمیم وتصنیع آلة بریمیة لعمل قوالب المخلفات الزراعیة

نوع المستند : Original Article

المؤلف

مدرس الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة دمیاط - مصر.

المستخلص

تم تصمیم وتصنیع آلة عمل قوالب المخلفات الزراعیة البریمیة  واختبارها مع اثنین من المخلفات الزراعیة المختلفة وهما قش الأرز و حطب القطن. وتکونت الآلة من وحدتین رئیسیین. الوحدة الأولی لتقطیع المخلف وسحقه وهی التی تستقبل المواد الخام من قادوس التغذیة وهی عباره عن وحدة تقطیع قرصیة دوارة بها ست مجموعات تقطیع کل مجموعه عباره عن أربعة شفرات مثبته مع بعضها من جانب واحدة لتکون حرة الحرکة الدورانیة حول نقطة التثبیت. ویوجد اسفلها قرص مثقب یسمح بمرور أطوال قطع المخلفات المطلوبة. والوحدة الثانیة هی وحدة بریمیة لکبس وقذف المخلفات المقطعة وهی مثبتة أسفل وحدة التقطیع عبارة عن بریمة طولها 1050مم  بقطر 190 مم بغطاء اسطوانی بقطر 210مم مثبتة علی اطار 1600 ×950 مم. و تعمل تلک الآلة بإستخدام موتور کهربائی 5 حصان. وقد اجریت التجربة بمدینة المنصورة محافظة الدقهلیة – جمهوریة مصر العربیة خلال عامی 2013/2014م. وقد تم اختبار الآلة مع تثبیت نسبة الانضغاط ، فتحة الخروج ، و حجم البریمة. و کانت متغیرات الدراسة: اثنین من المخلفات (قش الأرز وحطب القطن )، وأربعة مستویات لرطوبة المخلفات (25، 30، 45 و 40٪)، و نسب المواد المضافة للتماسک  2 و 4 و 6٪ من محتوى المواد الخام. وتم تعدیل نسب الرطوبة لتکون على المستوى المطلوب قبل البدء فی عملیة القولبة. وتم اختبار صلابة وکثافة القوالب الناتجة  مع مختلف نسب الرطوبة. وقد أظهرت النتائج أن الصلابة الجیدة للقوالب قد ظهرت عند نسب رطوبة 30 ، 35 ٪.  وقد قلت الصلابة عند نسب رطوبة 25 و 40٪.بالإضافة إلى ذلک فإنه مع کل أنواع المخلفات کانت الصلابة أفضل مع زیادة نسبة المادة المضافة. وکان معدلاتالإنتاج عند  بنسبة رطوبة  30٪ هی 120.33، 28.67،132.67 کجم / ساعة لقش الأرز مع نسب خلط  2 و 4 و 6 ٪على التوالی وکانت معدلات الإنتاج لحطب القطن  119.00، 123.33 و131.33 کجم / ساعة مع نسب خلط  2 و 4 و 6 ٪على التوالی. ومع ذلک فإن محتویات الرطوبة 35 و 40٪  تؤدی إلى انخفاض معدل الإنتاج. وزیادة نسب الخلط تؤدی الی کثافة أعلی  لکل من قش الأرز وحطب القطن وخاصة مع ارتفاع نسبة الرطوبة. 

Abakr, Y. A. and Abasaeed A. E. (2006). Experimental Evaluation of a Conical-Screw Briquetting Machine for the Briquetting of Carbonized Cotton Stalks in Sudan. Journal of Engineering Science and Technology 1(2):212-220.
AmerEissa A.H., Gomaa A.H., Baiomy M.H.,  and Ibrahim A. A. (2008). Physical and Mechanical Characteristicsfor Some Agricultural Residus.Misr J. Ag. Eng., 25(1): 121-146.
Bhattacharya, S.C. (2002). A Global Review with Emphasis on Developing Countries, paper presented in First World Pellets Conference, Stockholm, Sweden.
Bhattacharya, S. C., Augustus, L. M. and Rahman Md. M. (2002). A Study on Improved Biomass Briquetting, Energy for Sustainable Development, vol.6 (2): 67-71.
Conveyoreng (2012). Screw Conveyor components & design. Version 2.20.Conveyor Engineering & Manufacturing. 1345 76th Ave SW Cedar Rapids, IA 52404. USA. Available at:
http://www.conveyoreng.com/wp-content/uploads/downloads/2013/02/CEMC-Screw-Conveyor-Manual-2.20.pdf
Demirbas¸A., and A. Sahin(1998). Evaluation of biomass residue:1. Briquetting waste paper and wheat straw mixtures.Fuel Processing Technology 55, 175–183.
Kulinowski, P., and Kasza, P. (2012).Screw conveyors. Department of Mining, Dressing and Transport Machines AGH.AGH University of Science and Technology.Poland. Available at:
http://www.kmg.agh.edu.pl/sites/default/files/pdf_ScrewConveyors_eng.pdf
Khurmi, R.S. and  Gupta J.K. (2005). Text Book of Machine Design.Chand (S.) & Co Ltd, India; 25th edition. ISBN-13: 978-8121925372- 8121925371, 1230 pages.
Kumar, A., Cameron, J. B., Flynn P. C. (2003). Biomass power cost and optimum plant size in western Canada.Biomass and Bioenergy 24, 445-464.
Morsy, M.I.N. (2011).Properties of Rice Straw Cementitious Composite.Published PhDThesis .Department of Civil Engineering and Geodesy.TecnischeUniversitätDarmstadt. GermanyP: 62:64. Available at:http://tuprints.ulb.tudarmstadt.de/2847/1/Dissertation_Morsy_2011.pdf
Nalladurai, N. R., and Morey V.(2006). Factors Affecting Strength and Durability of Densified ProductsPaper number 066077, ASAE Annual Meeting, American Society of Agricultural and Biological Engineers, St. Joseph, Michigan. .
doi: 10.13031/2013.21754
Patabang, D. (2012). Thermal characteristics and variation of rice husk briquettes with adhesivematerials:KarakteristikTermalBriketArangSekamPadidenganVariasiBahanPerekat: JurnalMekanikal. Vol 3 (2): 286- 293.
Pryor, M. (1988).The International Briquetting Annual Report. Swedish International Development Agency (SIDA). Sweden.
Shigley,J., Mischke C. R., Brown Jr. T. H. (2004). Standard Handbook of Machine Design, 3rd Edition.McGraw-Hill Professional, ISBN-13: 063-9785511038 ISBN-10: 0071441646, 1200 pages.
Yaman, S., Sahan M.,Haykiri-Acma H., Sesen, K.,Kucukbayrak, S.(2001). Fuel Briquettes from Biomass-Lignite Blends. Fuel Processing Technology, 72: 1-8.
Wessapan, T., T. N. Somsuk and T. Borirak (2010).Design and Development of a Compact Screw-Press Biomass Briquetting Machine for Productivity Improvement and Cost Reduction. The First TSME International Conference on Mechanical Engineering 20-22 October, UbonRatchathani. Thailand..
Zhang, Y., A.E. Ghaly and B. Li (2012).Physical properties of rice residues as affected by variety and climatic and cultivation conditions in three continents. Am. J. Applied Sci., 9: 1757-1768.