久久久久久夜精品精品免费,午夜精品网

秸稈壓縮研究及顆粒機(jī)的設(shè)計(jì)

2015.03.23

0、引言
    中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，具有豐富的可再生能源和新能源資源，僅農(nóng)作物秸稈每年產(chǎn)量達(dá)9億多噸，這些資源不僅沒有得到有效利用，在有些地方甚至成為負(fù)擔(dān)，“節(jié)能減排”、新能源和可再生能源開發(fā)利用是當(dāng)今國(guó)際上的一大熱點(diǎn)。新華社曾經(jīng)呼吁：《給科學(xué)家出道難題一幫助農(nóng)民找到處理秸稈的辦法》，如何開發(fā)利用秸稈問題，是當(dāng)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大課題之一。
    生物質(zhì)能是可再生能源十分重要的組成部份，資源十分豐富，是取之不竭的可持續(xù)利用的能源，它的合理、高效開發(fā)利用，對(duì)解決人類的能源危機(jī)和改善人們生存環(huán)境起著十分積極作用。生物質(zhì)燃料發(fā)展很快，在西歐及日本等國(guó)已成為一種產(chǎn)業(yè)，一些國(guó)家還在這方面開展了國(guó)際合作。我國(guó)“中國(guó)新能源和可再生能源發(fā)展綱要(1996～2010年)”中提出要將”發(fā)展高效的直接燃燒技術(shù)、致密固化成型技術(shù)、氣化液化技術(shù)”作為今后工作的一個(gè)主要方面來抓。堅(jiān)持自主開發(fā)與引進(jìn)消化吸收相結(jié)合的技術(shù)路線，積極開展對(duì)外交流與合作。稻草秸稈自身密度小，很不利于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，影響其深加工或二次開發(fā)利用。稻草秸稈壓制后，具有很高的壓縮比，極大地方便了生物質(zhì)資源的運(yùn)輸和儲(chǔ)存，同時(shí)改善了生物質(zhì)燃料的燃燒性能，提高了生物質(zhì)資源的利用效率，在國(guó)家調(diào)整農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)中，推廣和應(yīng)用秸稈壓縮顆粒機(jī)，有著巨大的社會(huì)效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的發(fā)展前景。
    本文基于生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)，對(duì)稻草秸稈成型機(jī)理及成型參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)了一種平模制粒壓縮機(jī)，顆粒機(jī)壓輥擠壓平模上已粉碎的稻草秸稈，從模孑L擠出的相對(duì)高密度稻草棒粒燃料，是一種可以替代原煤的新型環(huán)保燃料口]。該機(jī)械能有效地降低能耗、減少磨損，有著較高的生產(chǎn)率。
1 生物質(zhì)壓縮燃料成型原理及工藝
    生物質(zhì)壓縮燃料，是以稻草秸稈、木屑、樹皮等農(nóng)林剩余物為原料，在高壓加熱條件下，壓縮成顆粒狀、棒狀、塊狀等質(zhì)地堅(jiān)實(shí)的成型物，可作為工業(yè)鍋爐、民用爐灶、家庭取暖爐以及農(nóng)業(yè)暖房的燃料。
    雖然不同的植物其組成成分不同，但纖維素、半纖維素和木素是植物體的主要成分，一般占植物體成分的2/3以上。木素屬非晶體，在常溫下木素主要部分不溶于任何有機(jī)溶劑，沒有熔點(diǎn)但有軟化點(diǎn)。當(dāng)溫度達(dá)70～110℃左右時(shí)，軟化粘合力開始增加；在200～300℃時(shí)，軟化程度加劇而達(dá)到液化，此時(shí)加以一定壓力，可使其與纖維素緊密粘接，同時(shí)與鄰近的秸稈顆?；ハ嘟唤?，稻草秸稈植物細(xì)胞中含有纖維素、半纖維素和木質(zhì)素（或稱木素），自然密度小，通常為0. 03～0.05。當(dāng)達(dá)到一定的溫度并加以適當(dāng)壓力，可不用任何粘接劑，經(jīng)過一定形狀的成型孔眼，形成具有固定形狀的壓縮成型棒粒燃料。
    影響生物質(zhì)壓縮成型的主要因素有：原料種類、含水率、粒度、成型壓力和壓縮成型模具的形狀尺寸及加熱溫度等。
    通過調(diào)查，稻草秸稈壓縮成型質(zhì)量，關(guān)鍵因素是秸稈熱成型工藝及成型設(shè)備。粗加工處理后的原材料，在高溫狀態(tài)、不添加任何黏合劑的情況下，通過機(jī)械擠壓，使其由松散態(tài)變成密縮態(tài)，變成具有一定的形狀、強(qiáng)度和密度的成型棒粒料。稻草秸稈成型工藝流程如圖1。

2稻草秸稈壓縮機(jī)械
生物質(zhì)熱壓成型技術(shù)發(fā)展到今天，市場(chǎng)上有著多種不同成型方式的制造設(shè)備，這些設(shè)備各有優(yōu)點(diǎn)，但普遍存在著能耗較高，生產(chǎn)率較低的缺點(diǎn)。目前世界各地研制生產(chǎn)的成型燃料主要有兩類。一類是壓縮塊(Briquette)，另一類是壓縮粒，根據(jù)成型原理的不同，壓縮成型機(jī)可分為以下三種類型：
(1)活塞壓塊機(jī)(Piston press)，其產(chǎn)品是壓縮塊，如圖2所示。

(2)螺旋壓塊機(jī)(Extruder pres)，螺旋壓塊機(jī)又可分為不加熱（如圖3）和加熱（如圖4）兩種。圖4生物質(zhì)中的木炭素受熱塑化后具有粘性，使生物質(zhì)原料熱壓成型。

(3)模壓造粒機(jī)(Matrix pellet pre)其產(chǎn)品是壓縮粒，一種是平板模造粒機(jī)( Disk matrix peetpress)，如圖5。平板模上有4～6個(gè)滾子隨滾子軸作圓周運(yùn)動(dòng)。原料在滾子與模板間受擠壓，多數(shù)原料被擠入模板孔中。切割刀將模板孔中擠出的壓縮條，按需要長(zhǎng)度切割成粒，另一種是環(huán)板模造粒機(jī)( Ringmatrix pellet press)，如圖6。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，工作時(shí)模板與滾子的磨損較少，故能耗量也較低。通過調(diào)研比較，本設(shè)計(jì)選用平板模顆粒機(jī)。

2.1 平板壓模的設(shè)計(jì)
顆粒機(jī)械的設(shè)計(jì)主要有壓模、壓輥和轂套的設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇等幾個(gè)部分。平板壓模是稻草秸稈壓縮成型的核心部分。它的性能直接影響秸稈能否壓縮成型，成型的密度能否達(dá)到要求，影響到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和生產(chǎn)成本的高低。平模壓模示意圖如圖7。

2.1.1 平板壓模的材料選擇
根據(jù)物料的腐蝕性和平模工作壓強(qiáng)選擇材料，平模的材料一般是碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼或不銹鋼，對(duì)腐蝕性強(qiáng)的物料、?？仔〉钠侥Ｒ话氵x用不銹鋼，加工稻草秸稈選用碳鋼材料。
2.1.2平板壓模的模孔結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)的確定
稻草秸稈原料在成型過程中，成型機(jī)結(jié)構(gòu)、?？捉Y(jié)構(gòu)以及成型工藝是相關(guān)的。根據(jù)稻草秸稈壓縮成型原理和成型顆粒大小要求，確定?？捉Y(jié)構(gòu)和尺寸如圖8所示。模孑L具有不同的進(jìn)口直徑，中央直徑和出口直徑，入口直徑D和中央直徑d的平方比，主要決定成型壓力；入口角度a和L/D，因不同生物質(zhì)原料而不同，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)考慮人口角度a=30°或?yàn)?0°；中央直徑?=6 mm或?=10 mm；模板厚度L=60 mm或1=70 mm?？紤]減少摩擦和提高生產(chǎn)效率，確定?？捉Y(jié)構(gòu)和尺寸如圖8所示。

    試驗(yàn)表明：成型機(jī)結(jié)構(gòu)和?？捉Y(jié)構(gòu)是影響原料成型的主要因素。成型工藝確定后，通過試驗(yàn)，來測(cè)定成型壓力、溫度、原料粒度和含水率的關(guān)系。
2.2壓輥和轂套的設(shè)計(jì)
    經(jīng)過錘片式粉碎機(jī)粉碎過的稻草秸稈從進(jìn)料斗進(jìn)入成型機(jī)，安裝在主軸上的撥盤隨主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，將稻草秸稈均散在平板壓模上，通過轂套帶動(dòng)壓輥的不斷旋轉(zhuǎn)，對(duì)壓模產(chǎn)生壓擠，將稻草桔稈擠壓成型，壓輥的材料一般選用碳鋼（或合金結(jié)構(gòu)鋼）。壓輥設(shè)計(jì)成圓柱型的滾子，圓柱的中心鏜空，用于和轂套的安裝。。轂套的伸出軸與轂套主體部分采用焊接結(jié)構(gòu)，轂套有兩個(gè)方面的作用：
    (1)傳動(dòng)作用。通過鍵傳動(dòng)，帶動(dòng)安裝在它上面的壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)；
    (2)調(diào)整作用，通過調(diào)整其上方和下方的對(duì)頂螺母來控制壓輥對(duì)壓模的壓力和相對(duì)距離，即壓入模孔中稻草秸稈量的多少。
2.3 電動(dòng)機(jī)的選擇
    電動(dòng)機(jī)的選擇包括容量的選擇、電機(jī)種類的選擇、電壓的選擇、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)型式等的選擇，經(jīng)過估算比較，選擇YCT225 - 4B型電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)，參數(shù)選擇過程（略）。
2.4顆粒機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
顆粒機(jī)是生產(chǎn)成型燃料的關(guān)鍵設(shè)備，它的性能優(yōu)劣直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和生產(chǎn)成本的高低，顆粒機(jī)械的設(shè)計(jì)主要有壓模的設(shè)計(jì)、壓輥和轂套的設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇等幾個(gè)部分，機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖如圖9所示。

3 制粒試驗(yàn)及結(jié)論
    (1)顆粒機(jī)使用調(diào)試：正確控制壓輥與壓模間隙，制粒過程中，壓模與壓輥的間隙極為重要，間隙過大，易造成物料在模輥間打滑，產(chǎn)量低，有時(shí)還會(huì)不出粒；間隙過小，模輥機(jī)械磨損嚴(yán)重，影響使用壽命。合適的模輥間隙應(yīng)為0. 05～0.3 mm，即壓模與壓輥剛好接觸，壓輥與壓模整好后，開車空轉(zhuǎn)，檢查主軸是否有軸向竄動(dòng)，如果有軸向竄動(dòng)，應(yīng)調(diào)整主軸的軸向位置，直到無竄動(dòng)為止。此外，壓輥要轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，止退墊圈要鎖好，并要加足黃油，避免軸承溫升過快缺油損壞。
    (2)稻草秸稈壓縮成型參數(shù)：顆粒壓制成型過程中，壓強(qiáng)達(dá)到50～100 MPa，稻草含水率在10%～15%時(shí)就可以成粒。對(duì)已干稻草可在加工前8h左右調(diào)整含水量。
    (3)模孔光整、堵塞處理。新壓模有很多原因會(huì)造成?？锥氯?，制不出壓縮顆粒。新壓模出廠前進(jìn)行光整加工，要達(dá)到最高產(chǎn)量還需用物料磨光。堵模浸入油內(nèi)清理等，
    傳統(tǒng)制粒技術(shù)，制粒成本高，平模壓縮顆粒機(jī)關(guān)鍵和創(chuàng)新點(diǎn)在?？自O(shè)計(jì)，通過試驗(yàn)”稻草秸稈壓縮燃料顆粒機(jī)”機(jī)器磨損大大減小，能耗降低，總成本降低很多。

本站僅提供存儲(chǔ)服務(wù)，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請(qǐng)點(diǎn)擊舉報(bào)。

打開APP，閱讀全文并永久保存查看更多類似文章

生物質(zhì)顆粒燃料的原料分類及常見熱值匯總

生物質(zhì)顆粒直燃爐灶設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

生物質(zhì)成型燃料：何時(shí)燒旺“冬天”

變廢為寶，抓住時(shí)代的商機(jī)

生物質(zhì)爐氮氧化物排放應(yīng)綜合考量

生物質(zhì)顆粒燃料理化特性研究

更多類似文章 >>

九色国产,午夜在线视频,新黄色网址,九九色综合,天天做夜夜做久久做狠狠,天天躁夜夜躁狠狠躁2021a,久久不卡一区二区三区