ड्रम चिपरची मुख्य यंत्रणा आणि डिझाइन
लाकूड प्रक्रिया करण्यासाठी ड्रम चिपर तंत्रज्ञान कसे प्रभावी बनवते
ड्रम चिपर्स हे एका आडव्या फिरणाऱ्या ड्रमद्वारे लाकूड प्रक्रिया करून काम करतात ज्यावर तीव्र स्टील ब्लेड्स लावलेले असतात. जेव्हा सामग्री यंत्रामध्ये टाकली जाते, तेव्हा ड्रमच्या फिरण्याच्या गतीमुळे ती आत ओढली जाते आणि कटिंगची प्रक्रिया होते. या यंत्रांची विशेषता म्हणजे त्यांची सततची गती, जी इतर प्रणालींच्या तुलनेत ऊर्जा वाचवते ज्या थांबतात आणि सुरू होतात. चाचण्यांमधून असे आढळून आले आहे की, समान पॉवर रेटिंग असूनही ते नियमित डिस्क चिपर्सच्या तुलनेत 30 टक्के अधिक सामग्री हाताळू शकतात. तसेच आणखी एक फायदा आहे. काम करताना सर्व काही ड्रममध्येच राहत असल्याने धूळ आजूबाजूला उडण्याऐवजी बहुतांशी आतच राहते. गेल्या वर्षीच्या काही सुरक्षा अहवालांनुसार, या रचनेमुळे हवेत उडणाऱ्या धूळकणांची पातळी जवळपास निम्मी कमी होते.
ड्रम चिपर्सच्या कार्यरचनेची वैशिष्ट्ये ठरवणारे महत्त्वाचे घटक
चार मुख्य घटक ड्रम चिपरच्या कामगिरीचे नियमन करतात:
- चाकू ड्रम : 4-12 बदलण्यायोग्य ब्लेड्स असलेले एक मजबूत सिलिंड्रिकल कोर, जे सतत कापण्याची शक्ती प्रदान करते
- हायड्रॉलिक फीड सिस्टम : स्वयं-समायोजित करणारे रोलर्स जे अनियमित लॉग्सवर सतत दाब राखतात
- डिस्चार्ज च्यूट : चिप्स दूर नेण्यासाठी मार्गदर्शन करण्यासाठी आणि धूळ आणि मोठ्या तुकड्यांची निस्यंदन करण्यासाठी कोपरा आहे
- टॉर्क लिमिटर : घन आणि गाठीदार लाकडामुळे अचानक येणाऱ्या भाराच्या वाढीमुळे ड्राइव्हट्रेनचे रक्षण करते
ड्रमचे वस्तुमान (मॉडेलनुसार 300-800 किलो) अविरत कापणीसाठी भ्रमण जडत्व प्रदान करते, तर डबल-बेअरिंग असेंब्ली कंपन कमी करते आणि घटकांचे आयुष्य वाढवते.
ड्रम चिपरच्या कामगिरीचे अनुकूलन करण्यात भ्रमण वेगाची भूमिका
ड्रमचा वेग सामान्यत: 800 ते 1,200 RPM या मध्ये असतो. ह्या वेगाच्या रेंज मध्ये चिप्सची गुणवत्ता आणि उत्पादन दर यामध्ये सर्वात चांगला समतोल असतो. जेव्हा वेग 600 RPM पेक्षा कमी होतो तेव्हा काम खराब होऊ लागते. कटिंग अपूर्ण होते, म्हणजे 3 मिमी पेक्षा लहान कण म्हणजेच फाईन्स मध्ये 19% पर्यंत वाढ होते. दुसरीकडे, 1,400 RPM च्या वर वाढ केल्याने ब्लेड जास्त घासून जातात आणि अधिक ऊर्जा वापरली जाते परंतु उत्पादन वाढत नाही. म्हणूनच आता बर्याच नवीन यंत्रांमध्ये व्हेरिएबल फ्रिक्वेंसी ड्राइव्ह किंवा लघुरूपात VFD दिले जातात. हे स्मार्ट सिस्टम प्रक्रिया केलेल्या सामग्रीच्या घनतेनुसार स्वयंचलितपणे RPM मध्ये बदल करू शकतात. गेल्या वर्षी 'बायोमास इंजिनिअरिंग जर्नल' मध्ये प्रकाशित झालेल्या काही संशोधनानुसार, जुन्या स्थिर गतीच्या सेटअपच्या तुलनेत अशा प्रकारच्या सुसंगत नियंत्रणामुळे इंधन क्षमता सुमारे 22% ने सुधारते.
फीड सिस्टीमची तुलना: ड्रम चिपर्स वि.सर लाकूड चिपर प्रकार
ड्रम चिपर्समध्ये गुरुत्वाकर्षण आधारित क्षैतिज प्रक्षेपण प्रणालीसह कार्य करते जी 14 इंच जाड फांद्या थेट हाताळू शकते ज्यामुळे त्यांची आधी कापण्याची आवश्यकता नसते. हे आजकाल बहुतेक उभ्या आच्छादित चिपर्स करू शकतात त्यापेक्षा खूप मोठे असते. ह्या डिझाइनमुळे खूप मोठी समस्या सुटते जिला 'ब्रिजिंग' म्हणतात आणि जी वारंवार तीर्थकोनी डिस्क चिपर्सच्या प्रवेशद्वारावर उद्भवते, ज्यामुळे व्यस्त काळात उच्च प्रमाणात येणारे सामग्री अडकणे खूप प्रमाणात कमी होते. या ड्रम चिपर्सला आणखी वेगळे करणारी गोष्ट म्हणजे त्यांचे दुहेरी हायड्रॉलिक फीड रोलर्स जे संचालनाच्या काळात सतत स्थिर दाब लावत राहतात. याचा अर्थ असा की ऑपरेटरला अन्य बर्याच डिस्क चिपर मॉडेल्ससारखे सामग्रीचे मॅन्युअल फीडिंग करणे किंवा अतिरिक्त कन्व्हेयर बेल्टवर अवलंबून राहण्याची आवश्यकता भासत नाही.
ड्रम चिपर वि. डिस्क चिपर: संरचनात्मक आणि कार्यात्मक फरक
कापण्याच्या पद्धतीतील फरक: ड्रम चिपर वि. डिस्क चिपर प्रणाली
ड्रम चिपरमध्ये हे क्षैतिज फिरणारे ड्रम सेटअप असते ज्यात धारच्या आसपास ब्लेड व्यवस्थित असतात. झाडाची लाकूडं ड्रमच्या अक्षात फिरत असताना, ती ब्लेड सतत कापतात. या मशीन खरोखरच चमकतात जेव्हा मोठ्या काठावर काम करतात, सुमारे 12 इंच व्यासाचे, तसेच सर्व प्रकारच्या फायबरयुक्त सामग्रीवर जे प्रक्रिया करणे अवघड असू शकते. दुसरीकडे डिस्क चिपर वेगळ्या पद्धतीने काम करतात. ते त्यांच्या कटिंग डिस्कला उभ्या पद्धतीने लावतात, ज्याच्या बाजूला ब्लेड बाहेर पडतात. जेव्हा लाकूड त्या ब्लेडला धडकते, तेव्हा ते गिलोटिनच्या कृतीप्रमाणे कापले जाते. ६ इंच व्यासाखालील गोष्टींसाठी उत्तम. डिस्क मॉडेलमध्ये चिप्स लांबच्या ठिकाणी फेकतात कारण ते गोष्टी फिरवतात. या बाबतीत ड्रम सिस्टीम तितकी शक्तिशाली नसतात पण सामान्यतः खाणे देण्याच्या वेळी सामग्री अधिक चांगल्या प्रकारे हाताळतात आणि एकूणच शांतपणे चालतात, ज्यामुळे ते अशा ठिकाणी लोकप्रिय होतात जिथे आवाज पातळी महत्त्वाची असते.
ड्रम आणि डिस्क चिपरमध्ये चिप एकसमानता आणि आकार सुसंगतता
ड्रम चिपरमध्ये डिस्कच्या मॉडेलच्या तुलनेत एकसमान आकार नसणारे चिप्स तयार होतात कारण फिरताना ब्लेड वेगवेगळ्या कोनात गुंततात. तरीही, ते जे उत्पादन करतात ते बहुतेक औद्योगिक कारणांसाठी ठीक काम करते जसे की कणबोर्ड बनविणे, कारण चिप आकारातील लहान फरक खरोखरच महत्त्वाचा नाही. दुसरीकडे डिस्क चिपर जास्त चांगल्या आकाराचे नियंत्रण देतात ज्यामुळे ते कागदाच्या पल्पिंग आणि बायोमास जळण्यासाठी आदर्श बनतात. पण या मशीनमध्ये अनेकदा अडथळे येतात. ज्यामध्ये लांब रेशा असतात किंवा सर्वच रचने एकमेकांना जोडलेली असतात.
| चिप वैशिष्ट्य | ड्रम चिपर | डिस्क चिपर |
|---|---|---|
| सरासरी लांबी | १०४० मिमी | १५२५ मिमी |
| जाडीचे अंतर | ±3 मिमी | ± 1.5 मिमी |
| फायबरची अखंडता | उच्च | मध्यम |
दोन्ही डिझाईन्समध्ये देखभाल आवश्यकता आणि वापरण्याचे भाग दीर्घायुष्य
बहुतेक ड्रम चिप्परला ४०० ते ६०० तासांच्या ऑपरेशन दरम्यान त्यांच्या ब्लेडची जागा घ्यावी लागेल. या मशीनची देखभाल करणे अवघड आहे कारण ड्रम बंद आहे. याचा अर्थ असा की डिस्क मॉडेलच्या तुलनेत ही मशीन २५ ते ४० टक्के अधिक वेळ ऑफलाइन घालवते. तर डिस्क चिपरला ब्लेडला जास्त वेळा तीक्ष्ण करण्याची आवश्यकता असते, साधारणतः प्रत्येक २०० ते ३०० तासांनी. पण इथे आणखी एक समस्या आहे - या यंत्रांच्या वेगाने फिरत असल्याने बेअरिंग्ज अधिक वेगाने थकतात. दोन्ही प्रकारांसाठी सर्व गोष्टी योग्य प्रकारे संरेखित करणे महत्वाचे आहे. जेव्हा ड्रम ब्लेड योग्य ठिकाणी नसतात, तेव्हा उत्पादन सुमारे १५% कमी होते. आणि डिस्क ब्लेड असंतुलित असल्यास, कंप ही खरी समस्या बनते, उपकरणाच्या ऑपरेटरच्या फील्ड रिपोर्टनुसार धोका 30% पर्यंत वाढतो.
अंतिम उत्पादनाची गुणवत्ता आणि ड्रम चिपरचे औद्योगिक अनुप्रयोग
ड्रम चिपर्स स्थिर चिप सुसंगतता प्रदान करतात, ज्यामुळे स्थिर फीडस्टॉक गुणवत्ता आवश्यक असलेल्या उद्योगांसाठी ते आदर्श बनतात. त्यांच्या ऑपरेशनच्या फायद्यांमुळे थेट उत्कृष्ट अंतिम उत्पादन कामगिरी होते.
चिप गुणवत्तेची तुलना: ड्रम चिपर आउटपुट व्हर्सेस इतर मशीन्स
ड्रम चिपर्स सामान्यतः त्यांच्या डिस्क चिपर्सच्या तुलनेत 15 ते 20 टक्के अधिक सातत्यपूर्ण चिप्स तयार करतात. एक्झॅक्टिट्यूड कन्सल्टन्सीच्या 2025 च्या शोधानुसार अंतिम उत्पादनामध्ये 1% पेक्षा कमी फाईन्स असतात, जे 3 मिमी पेक्षा लहान असलेले अत्यंत लहान कण असतात. का? तर, हे सर्व या यंत्रांच्या कार्यपद्धतीवर अवलंबून असते. गोलाकार ड्रममुळे नियंत्रित कापण्याचा मार्ग तयार होतो ज्यामुळे लॉग्सच्या आकाराची पर्वा न करता चाकू योग्य प्रकारे कार्यान्वित राहतात. याच्या विपरीत डिस्क चिपर्स केंद्रापासून दूर जाणार्या शक्तीवर अतिशय अवलंबून असतात. यामुळे विविध लांबीचे फायबर्स तयार होतात, विशेषतः वेगवेगळ्या आकाराच्या लाकडाचे तुकडे असलेल्या बॅचशी काम करताना हे लक्षात येते. वास्तविक जगातील अनुप्रयोगांमध्ये असातत्य अधिक स्पष्ट दिसून येते जेथे फीडस्टॉक नेहमी एकसारखा नसतो.
चिपरच्या प्रकारानुसार फायबरची लांबी आणि ओलावा धरून ठेवण्याच्या क्षमतेतील फरक
ड्रम मॉडेल्स डिस्क चिपर्सच्या तुलनेत खूपच कमी वेगाने चालतात, सामान्यतः 800 ते 1,200 RPM च्या तुलनेत 1,800 ते 2,400 RPM च्या सामान्य श्रेणीऐवजी. ही कमी गती प्रक्रिया केलेल्या सामग्रीतील मूळ ओलावा सामग्रीचे 72 ते 85 टक्के प्रमाण स्थिर ठेवण्यास मदत करते, जे बायोमासला इंधन म्हणून जास्तीत जास्त उपयोगिता मिळवण्यासाठी खूप महत्वाचे आहे. तंतू देखील अधिक काळ टिकतात, सरासरी 12 ते 18 मिमी लांबीचे तर डिस्क प्रणालीच्या तुलनेत फक्त 8 ते 14 मिमी. लांब तंतू म्हणजे ओरिएंटेड स्ट्रँड बोर्ड (ओएसबी) उत्पादनासारख्या गोष्टींसाठी चांगली संरचनात्मक शक्ती. याशिवाय इथे आणखी एक फायदा आहे - पोनमनने 2023 मध्ये केलेल्या उद्योग संशोधनानुसार या ड्रम प्रक्रिया केलेल्या सामग्रीचा वापर करताना बांधकाम राळीची गरज सुमारे 22% कमी असते असे उत्पादकांचे म्हणणे आहे.
ड्रम चिपरद्वारे तयार केलेल्या बायोमाससाठी सर्वोत्तम औद्योगिक अनुप्रयोग
चार क्षेत्रांना ड्रम चिपरच्या उत्पादनापासून सर्वाधिक फायदा होतो:
- बायोमास पॉवर प्लांट : समान चिप आकार ज्वलन स्थिर ठेवतो आणि बॉयलर कार्यक्षमता सुनिश्चित करतो
- पल्प मिल्स : लांब सुतांमुळे कागदाची शक्ती आणि निर्मिती सुधारते
- उपलब्ध जमिनीचा उपयोग करून झाडे लावणे : कमी बारीक कणांमुळे विघटन मंद होते आणि रंगाची पकड चांगली राहते
- ओएसबी उत्पादन : एकसमान चिप ज्यामिती सातत्यपूर्ण पॅनल घनता आणि बॉण्डिंगला पाठिंबा देते
2025 औद्योगिक लाकडाचे चिपर बाजार अहवाल 2030 पर्यंत जैवइंधन अनुप्रयोगांमध्ये ड्रम चिपर अवलंबनात 9.2% चा CAGR अंदाज व्यक्त करतो, ज्याला अनुकूलवायला नवीकरणीय ऊर्जेमधील कठोर इंधन दर्जाचे मानके कारणीभूत आहेत.
ड्रम चिपरमधील कार्यक्षमता, उत्पादनक्षमता आणि ऊर्जा वापर
उच्च प्रमाणात उत्पादन करणाऱ्या क्रियांमधील ड्रम चिपरची उत्पादनक्षमता
ड्रम चिपर्स मोठ्या ऑपरेशन्ससाठी खूप चांगले काम करतात जिथे त्यांना सतत चालू ठेवण्याची आवश्यकता असते. सतत असलेल्या फीडिंग यंत्रणेसह आणि स्वयंचलित हायड्रॉलिक रोलर्ससह, या मशीन्स 50 टन प्रति तासपेक्षा जास्त सहजपणे हाताळू शकतात. डिस्क चिपर्सच्या तुलनेत मुख्य फरक म्हणजे ड्रम मॉडेलला लॉग्स अडकले गेले किंवा समायोजनाची आवश्यकता असल्यास वारंवार थांबण्याची आवश्यकता नसते. चिप्स बहुतेक वेळा सातत्यपूर्ण आकारात बाहेर येत असल्याने ऑपरेटर्सना गोष्टींवर लक्ष ठेवण्यासाठी खूप कमी वेळ घालवावा लागतो. आम्ही बोलत आहोत ते चिपच्या आकारातील भिन्नता सुमारे 5% पेक्षा कमी राहणे, जे पेपर मिल्स किंवा बायोएनर्जी प्लांट्स सारख्या ठिकाणी पाठवल्यावर एकसमानता महत्वाची असते.
आधुनिक ड्रम चिपर तंत्रज्ञानामधील ऊर्जा वापर प्रतिमाने
ड्रम चिपर्स आज खरोखरच एनर्जी वापरामध्ये 15 ते 20 टक्के अधिक कार्यक्षम आहेत, जेव्हा समान डिस्क प्रणालीशी त्यांची तुलना केली जाते, जेव्हा सातत्यपूर्ण प्रक्रिया सामग्रीचा सामना करावा लागतो. त्यांच्याकडे व्हेरिएबल फ्रिक्वेंसी ड्राइव्ह (VFDs) असतात, ज्या सामग्रीची घनता कशी आहे यानुसार मोटर किती वेगाने चालते याची घडी घालतात. हे अप्रयुक्त ऊर्जा निष्क्रिय काळात सुमारे 30 ते 40 टक्के कमी करण्यास मदत करते. बहुतेक मॉडेल 30 ते 50 अश्वशक्ती असलेल्या मोटर्सवर चालतात, परंतु त्यांच्या विशेषरित्या डिझाइन केलेल्या टॉर्क ऑप्टिमायझेशनमुळे, ते प्रति टन किलोवॅट तासात मोजल्या जाणार्या कामगिरीत सुधारणा करण्यात यशस्वी होतात. ज्या सुविधांमध्ये प्रतिदिन 300 टनांहून अधिक प्रक्रिया केली जाते, त्यांना या सुधारणांमुळे मोठी बचत होण्याची अपेक्षा असते. 2023 च्या औद्योगिक वीज दरांचा विचार केल्यास, अशा कामांमधून फक्त वीज बिलांवरच वार्षिक 15,000 डॉलर्सहून अधिक बचत होऊ शकते.
वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न
ड्रम चिपरचे मुख्य घटक कोणते आहेत?
मुख्य घटकांमध्ये चाकू ड्रम, हायड्रॉलिक फीड सिस्टम, डिस्चार्ज चॅनल आणि टॉर्क लिमिटर यांचा समावेश आहे.
ड्रम चिपरच्या कार्यक्षमतेवर भ्रमण वेगाचा काय प्रभाव पडतो?
800 ते 1,200 आरपीएम दरम्यानचा भ्रमण वेग कार्यक्षमता वाढवतो, तर 600 आरपीएम पेक्षा कमी किंवा 1,400 आरपीएम पेक्षा जास्त वेगामुळे कार्यक्षमता आणि चिप्सच्या गुणवत्तेत कमी होऊ शकते.
ड्रम चिपर आणि डिस्क चिपरमध्ये काय फरक पडतो?
ड्रम चिपरमध्ये लाकडाला सतत कापण्यासाठी आडवा ड्रम आणि धारदार चाकू वापरले जातात, जे मोठ्या लॉग्ससाठी योग्य आहे. डिस्क चिपरमध्ये लाकडाचे तुकडे करण्यासाठी उभे डिस्क वापरले जाते, जे लहान व्यासासाठी अधिक उपयुक्त आहे.
औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी चिपची एकसंधता का महत्त्वाची आहे?
एकसंध चिपची गुणवत्ता बायोमास पॉवर प्लांट आणि ओएसबी उत्पादन यासारख्या उद्योगांसाठी एकसमान पुरवठा सुनिश्चित करते, ज्यामुळे अंतिम उत्पादनाची स्थिरता आणि कार्यक्षमता वाढते.
