利(li)用(yong)馬(ma)孝(xiao)琴(qin)博(bo)士(shi)做(zuo)過(guo)的(de)生(sheng)產(chan)率(lv)與(yu)衝(chong)杆(gan)直(zhi)徑(jing)和(he)單(dan)位(wei)能(neng)耗(hao)關(guan)係(xi)試(shi)驗(yan)得(de)出(chu)的(de)結(jie)果(guo),隨(sui)著(zhe)衝(chong)杆(gan)直(zhi)徑(jing)的(de)增(zeng)大(da)生(sheng)產(chan)率(lv)有(you)增(zeng)大(da)的(de)趨(qu)勢(shi),而(er)單(dan)位(wei)能(neng)耗(hao)有(you)減(jian)少(shao)的(de)趨(qu)勢(shi),這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)因(yin)為(wei)衝(chong)杆(gan)直(zhi)徑(jing)的(de)增(zeng)大(da)導(dao)致(zhi)喂(wei)料(liao)量(liang)增(zeng)大(da)所(suo)致(zhi);shengchanlvyuchongganzhijingchengzhengxiangguanguanxi,danweinenghaoyushengchanlvchengfuxiangguanguanxi,erjinliaoliangyuchongganzhijingchengzhengxiangguanguanxi,zhejiuyiweizhezaiyeyaxitongyidingdeqingkuangxia,yaoxiangtigaoyeyachengxingjideshengchanlvhejiangdidanweinenghaodefangfayouliangzhong,jijiadazhijinghetigaoyuyadejinliaoliang。
錐度和錐長也是影響成形密度和成型壓力的重要因素之一。利用馬孝琴博士做過的錐度、錐長與壓力、密度的關係試驗得出的結果可以看出:在(zai)錐(zhui)套(tao)大(da),小(xiao)端(duan)直(zhi)徑(jing)確(que)定(ding)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),改(gai)變(bian)錐(zhui)度(du)和(he)錐(zhui)長(chang),成(cheng)形(xing)密(mi)度(du)將(jiang)隨(sui)著(zhe)錐(zhui)度(du)的(de)減(jian)小(xiao)和(he)錐(zhui)長(chang)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia),成(cheng)型(xing)壓(ya)力(li)也(ye)會(hui)隨(sui)著(zhe)錐(zhui)度(du)的(de)減(jian)小(xiao)和(he)錐(zhui)長(chang)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)加(jia);所以,成型直徑在55—130mm範圍內設計時,設計錐套的大、小端的端麵麵積比應在1.23~1.778範圍內。
其他因素的影響
1、原料的種類
不同種類的原料,其壓縮成型特性有很大差異.原yuan料liao的de種zhong類lei不bu但dan影ying響xiang成cheng型xing的de質zhi量liang,如ru成cheng型xing塊kuai的de密mi度du,強qiang度du,熟shu值zhi等deng,而er且qie影ying響xiang成cheng型xing機ji的de產chan量liang及ji動dong力li消xiao耗hao。在zai大da量liang的de農nong林lin廢fei棄qi物wu中zhong,有you的de植zhi物wu體ti粉fen碎sui以yi後hou容rong易yi壓ya塊kuai成cheng型xing,有you的de就jiu比bi較jiao困kun難nan,例li如ru木mu材cai廢fei料liao一yi般ban難nan壓ya縮suo(在壓力作用下變形較小);而纖維狀植物秸稈和樹皮等容易壓縮(在壓力作用下變形較大),在(zai)不(bu)加(jia)熱(re)條(tiao)件(jian)下(xia),進(jin)行(xing)壓(ya)縮(suo)成(cheng)型(xing)時(shi),較(jiao)難(nan)壓(ya)縮(suo)的(de)原(yuan)料(liao)就(jiu)不(bu)易(yi)成(cheng)型(xing),容(rong)易(yi)壓(ya)縮(suo)的(de)原(yuan)料(liao)則(ze)成(cheng)型(xing)也(ye)較(jiao)為(wei)容(rong)易(yi)。但(dan)是(shi)在(zai)加(jia)熱(re)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)進(jin)行(xing)壓(ya)縮(suo)成(cheng)型(xing)時(shi).如ru棒bang狀zhuang燃ran料liao成cheng型xing機ji,木mu材cai廢fei料liao雖sui然ran難nan於yu壓ya縮suo,但dan木mu材cai本ben身shen的de木mu質zhi素su含han量liang高gao,在zai高gao溫wen下xia能neng起qi粘zhan結jie作zuo用yong,其qi成cheng型xing反fan而er容rong易yi,而er植zhi物wu秸jie稈gan和he樹shu皮pi等deng,原yuan料liao的de粘zhan結jie能neng力li弱ruo,因yin此ci不bu易yi成cheng型xing。所suo以yi原yuan料liao種zhong類lei對dui壓ya縮suo成cheng型xing的de影ying響xiang與yu成cheng型xing方fang式shi有you密mi切qie關guan係xi。
2、原料的粒度
原料粒度的大小也是影響壓縮成型的重要因素.對於某一確定的成型方式,原料的粒度大小應不大於某一尺寸,例如:對於直徑為6m的顆粒成型燃料,通常要求原料的粒度不大於5mm。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo),粒(li)度(du)小(xiao)的(de)原(yuan)料(liao)容(rong)易(yi)壓(ya)縮(suo),粒(li)度(du)大(da)的(de)原(yuan)料(liao)較(jiao)難(nan)於(yu)壓(ya)縮(suo)。原(yuan)料(liao)的(de)粒(li)徑(jing)越(yue)小(xiao),在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)壓(ya)力(li)及(ji)其(qi)條(tiao)件(jian)下(xia),其(qi)粒(li)子(zi)的(de)延(yan)伸(shen)率(lv)或(huo)變(bian)形(xing)較(jiao)大(da),即(ji)粒(li)徑(jing)越(yue)小(xiao),越(yue)容(rong)易(yi)成(cheng)型(xing)。這(zhe)種(zhong)傾(qing)向(xiang)在(zai)要(yao)求(qiu)原(yuan)料(liao)粒(li)度(du)較(jiao)小(xiao)的(de)成(cheng)型(xing)方(fang)式(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)較(jiao)為(wei)明(ming)顯(xian)。原(yuan)料(liao)的(de)粒(li)度(du)同(tong)樣(yang)影(ying)響(xiang)成(cheng)型(xing)機(ji)的(de)效(xiao)率(lv)及(ji)成(cheng)型(xing)物(wu)的(de)質(zhi)量(liang)。例(li)如(ru)原(yuan)料(liao)粒(li)度(du)較(jiao)大(da)時(shi),成(cheng)型(xing)機(ji)將(jiang)不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)工(gong)作(zuo),能(neng)耗(hao)大(da),產(chan)量(liang)小(xiao)。原(yuan)料(liao)粒(li)度(du)不(bu)均(jun)勻(yun),特(te)別(bie)是(shi)形(xing)態(tai)差(cha)異(yi)較(jiao)大(da)時(shi),成(cheng)型(xing)塊(kuai)表(biao)麵(mian)將(jiang)產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen),密(mi)度(du)、強qiang度du降jiang低di。但dan對dui有you些xie成cheng型xing方fang式shi,如ru衝chong壓ya成cheng型xing時shi,要yao求qiu原yuan料liao有you較jiao大da的de尺chi寸cun或huo較jiao大da的de纖xian維wei,原yuan料liao粒li度du小xiao反fan而er容rong易yi產chan生sheng脫tuo落luo,富fu通tong新xin能neng源yuan生sheng產chan銷xiao售shou的de秸稈壓塊機、木屑顆粒機等生物質成型機械設備專業生物質顆粒燃料。
3、加熱溫度
jiarewenduyeshiyingxiangyakuaichengxingdeyigexianzhuyinsu,genjushengwuzhidechengxingjili,shengwuzhizhongdemuzhisunenggoulianjiezaiyiqidejibentiaojianshiyaoyouheshidechengxingwendu.通過加熱,一方麵可使原料中含有的木質素軟化;另一方麵還可以使原料本身變軟,變得容易壓縮。在自然水率條件下,木質素的軟化點溫度為80~130℃,當加熱到70~100℃時,木質素的粘合力開始增加,溫度達到160—250℃時可以熔融.yincichengxingshishengwuzhidejiarewendubudediyuqiruanhuadianwendu。jiarewendubudanyingxiangyuanliaochengxingxing,erqieyingxiangchengxingjidegongzuoxiaolv,jiarewenduyingtiaozhengdaoyigehelidefanwei.溫度過低,不但原料不能成型,而且功耗增加;溫度增高,電機功耗減小,但是成型壓力減小,成型物擠壓不實,密度變小,容易斷裂破損,且棒料表麵過熱燒焦,煙氣較大.有些成型方式,如顆粒燃料成型機,雖然沒有外熱源加熱,但在成型過程中,原料和機器部件之間的摩撩作用也可將原料加熱到100℃,同樣可使原料所含木質素軟化,起到粘結劑作用。
本課題在HPB-III型生物質成型機上做過一個不同溫度相同含水率條件下秸稈成型試驗,如圖3-9:
根據試驗要求,進行了大量的測試,可以看出,在HPB一Ⅲ型生物質成型機生產過程中,成型機指示溫度在230℃以上時,成型棒表麵光滑程度較好,在220℃和210℃時,其表麵光滑程度降低,在200℃幾乎不能成型。
成型機指示溫度在230℃以上時,成型棒出模比較順利,成型溫度為220℃成型棒出模開始出現困難,在210℃時,可以看到成型捧出模明顯困難,在200℃時,成型棒幾乎不能出模。
成型機指示溫度在210~230℃之間時,成型棒表麵顏色為灰褐色;在240℃~260℃之間時,其顏色為灰黑色;在270℃及其以上時,成型棒表麵呈焦黑色。
成型機指示溫度在270℃以上時,成型棒出模冷卻後的膨脹率較大,冷卻後表麵裂紋較多,但其裂口的大小隨著成型溫度的降低而減小,
成型溫度過高,不僅不能有效地降低成型壓強,而且還會出現以下問題:
(1)由於加熱圈設在成型套筒外表麵,會降低成型套筒耐磨性,使用壽命縮短;
(2)溫度過高會使緊貼成型套筒內壁的生物質形成的炭化層太厚,表麵變軟滑,摩擦阻力減少,不能成型。
(3)由於生物質原料中水分的存在,溫度過高,生物質中的水分易產生高壓蒸氣,會發生“放氣”或“放炮”現象,中斷成型.
3.5.4保型筒長度和保型時間
成型塊在最大工作壓力下的保持時間是對成型有影響的又一個重要因素。有關研究表明:將成型塊在最高壓力下保持一段時間能增加鬆弛密度。Doghcrty和Wheeler的試驗表明:在最高壓力下保持10能使鬆弛密度比沒有滯留時間的增加10%.並且釋放後沒有明顯的鬆弛現象.其他研究者的研究結果與ot Dogherty的研究結果相似,其結果為:當滯留時間從1mm增加到30min時,壓塊的鬆弛密度從5%增加到8%.Mcwes將壓塊在最高壓力下保持1~15min,發現隨著滯留時間的增加,鬆弛密度增加,但滯留超過1in後,其鬆弛密度增加相對很小.Osobov將壓塊在最高壓力下保持1~30min,發現成型塊在最高壓力下滯留2~3min後,可恢複的壓縮張力相對很小,另外Kjelgaard和Federov也發現了相似的規律。
zhangbailiangjiaoshouyongyeyaqudongshijieganchengxingjiduiyumijieganjinxingleshiyan,jieguobiaomingbaoxingshijianhuobaoxingtongchangduyuechang,baozhengchengxingsuoxudezuidichengxingyaqiangyuexiao,nenghaoyejiaoxiao。baoxingshijianyubaoxingtongchangduheshengchanlvyouguan,dangbaoxingshijianyidingshi,shengchanlvyuegao,baoxingtongchangduyingshidangjiachang.
6、本章小結
(1)成型壓力與成型密度呈正相關關係,密度隨著壓力的增大而增大,但是當密度達到一定值時就不會再增大;在實際運行當中,由於聊的鬆弛密度不同各個成型階段測成型壓力也大不相同;lOOmm直徑成型棒密度在0.9~1.2g.cm-3之間所需壓力在70~95噸力的範圍內.
(2)含水率對生產率、單位產品能耗、棒料鬆弛密度和成型壓力都有一定的影響,試驗結果表明:隨著含水率的增加鬆弛密度降低;秸稈含水率在15%左右時,生產率最高,單位產品能耗最低,所需成型壓力較低。
(3)增大柱塞直徑可以提高生產率,降低單位能耗,又能使柱塞端麵單位麵積上的壓力減小;在zai錐zhui套tao大da,小xiao端duan直zhi徑jing確que定ding的de情qing況kuang下xia,改gai變bian錐zhui度du喝he錐zhui長chang,成cheng形xing密mi度du將jiang隨sui著zhe錐zhui度du的de減jian小xiao和he錐zhui長chang的de增zeng加jia而er增zeng加jia,成cheng型xing壓ya力li也ye會hui隨sui著zhe錐zhui度du的de減jian小xiao和he錐zhui長chang的de增zeng加jia而er增zeng加jia,成cheng型xing直zhi徑jing在zai55~130mm範圍內設計時,設計錐套的大,小端的端麵麵積比應在1.23~1.778範圍內.
(4)加熱指示溫度控製在250~260℃,成型效果較好,成型壓力較低,單位能耗偏低。



