Dikey eksenli çalışan pelet makinelerinde disk yayların kullanılması ve basınç regülasyonu

Günümüzde insanlığın enerji ihtiyacının karşılanmasında birincil olarak kullanılan yakıtlar fosil enerji kaynaklarıdır. Ancak bu rezervin gün geçtikçe azalması ve çevresel etkileri, insanları alternatif ve yenilenebilir enerji kaynaklarına artan bir hızda yöneltmektedir. Alternatif enerji kaynaklarından önemli birisi de biyokütledir. Biyokütlenin katı yakıt olarak kullanılabilmesi için hacimsel yoğunluğunun arttırılması gereklidir. Bunun için kullanılan en yaygın ve temel yöntem peletlemedir. Peletleme yönteminde, öğütülmüş biyokütle delikli bir kalıptan, üzerinde dönen ruloların yaptığı sıkıştırma basıncı ile çıkarıma zorlanır. Peletleme makinelerinde çalışma koşullarının değişkenliğinden kaynaklanan, basınç düzensizliği, aşırı yük altına girme ve tıkanma, kalıp/rulo deformasyonu gibi kullanım sorunları oluşmaktadır. Bu çalışmada peletleme makinelerine disk yaylar ilâve edilerek bu sorunun çözümü incelenmiştir. Çalışma kapsamında kullanılan, dikey eksende çalışan peletleme sistemine ilk durumda tek bir disk yay sonrasında paralel olarak iki disk yay ilâve edilmiştir. Her iki durumda disk yayların kuvvet-deformasyon, gerilme-deformasyon ilişkileri ve buna bağlı oluşan peletleme basınçları, disk yayların hesaplanmasında yaygın olarak kullanılan Almen-Laszlo hesaplaması ve sonlu elemanlar analizi yöntemleriyle tespit edilmiştir. Dış çapı 125 mm, iç çapı 71 mm, koni yüksekliği 2,9mm ve kalınlığı 8 mm olan disk yaylar peletleme makinesinde kullanılmıştır. Montajda koni yüksekliğinin 0,25 katı kadar deforme edilen disk yaylar, çalışma koşullarında koni yüksekliğinin en çok 0,75 katı kadar deforme olabileceği öngörülmüştür. Disk yayların pres rulolarına uyguladığı kuvvet üzerinden Hertz basınç değerleri hesaplamıştır. Tek disk yay kullanıldığı durumda ortalama peletleme basıncı yaklaşık 153-265 MPa, paralel iki disk yayda 222-390 MPa aralığında olduğu bulunmuştur.