woguoshishijiedaomizhuyaoshengchandaguo,daokezuoweidaomijiagongfuchanpin,meiniandouyoushuwandunchansheng,julejie,tianrandaokebuhaoshao,yebuhaozuofeiliao,yizhishikunraoliangshijiagongqiyedeyidafudan,yanjiujiejuedaokedeheliliyong,bianfeiweibao,yiyizhongda.研究表明,燃燒稻殼棒比燃燒同樣的煙煤所產生的熱效率高12.05 %,而煙塵中的二氧化碳特別是二氧化硫含量卻大大降低,我國每年產生的稻殼約6000萬噸,如果稻殼棒的生產技術得到推廣,每年可節約原煤6000萬噸,小小稻殼棒蘊含著巨大商機和廣闊前景。
1、生物質顆粒燃料的成型機理
1.1生物質壓縮成型的粘結機製
當(dang)農(nong)林(lin)廢(fei)棄(qi)物(wu)進(jin)行(xing)熱(re)壓(ya)成(cheng)型(xing)時(shi),構(gou)成(cheng)生(sheng)物(wu)質(zhi)的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)可(ke)以(yi)轉(zhuan)換(huan)為(wei)粘(zhan)結(jie)劑(ji),增(zeng)強(qiang)了(le)成(cheng)型(xing)物(wu)顆(ke)粒(li)間(jian)的(de)粘(zhan)結(jie)力(li),在(zai)對(dui)生(sheng)物(wu)質(zhi)燃(ran)料(liao)壓(ya)縮(suo)成(cheng)型(xing)的(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)認(ren)為(wei),雖(sui)然(ran)成(cheng)型(xing)物(wu)的(de)密(mi)度(du)和(he)強(qiang)度(du)受(shou)溫(wen)度(du)、含水量、壓力、添加劑等諸多因素影響,但實質上,都可以用Rumpf所述的一種或一種以上的粘結類型和粘結力來解釋生物質成型物內部的成型機製。
1.2生物質壓縮成型的粒子特性結構
生物質的主要物質形態為不同粒徑的粒子,粒子在壓縮過程中表現出的充填特性、流liu動dong特te性xing和he壓ya縮suo特te性xing對dui生sheng物wu質zhi的de壓ya縮suo成cheng型xing有you根gen大da的de影ying響xiang,通tong常chang生sheng物wu質zhi壓ya縮suo成cheng型xing分fen為wei兩liang個ge階jie段duan,第di一yi階jie段duan,在zai壓ya縮suo初chu期qi,較jiao低di的de壓ya力li傳chuan遞di至zhi生sheng物wu質zhi顆ke粒li中zhong,使shi原yuan先xian鬆song散san堆dui積ji的de固gu體ti顆ke粒li排pai列lie結jie構gou開kai始shi改gai變bian,生sheng物wu質zhi內nei部bu空kong隙xi率lv減jian少shao,第di二er階jie段duan,當dang壓ya力li逐zhu漸jian增zeng大da時shi,生sheng物wu質zhi大da顆ke粒li在zai壓ya力li作zuo用yong下xia破po裂lie,變bian成cheng更geng加jia細xi小xiao的de粒li子zi,並bing發fa生sheng變bian形xing或huo塑su性xing流liu動dong,粒li子zi開kai始shi充chong填tian空kong隙xi,粒li子zi間jian更geng加jia緊jin密mi地di接jie觸chu而er互hu相xiang齧nie合he,一yi部bu分fen殘can餘yu應ying力li貯zhu存cun於yu成cheng型xing塊kuai內nei部bu,使shi粒li子zi間jian結jie合he更geng牢lao固gu.
1.3生物質壓縮成型的電勢特性
根(gen)據(ju)傳(chuan)統(tong)的(de)電(dian)學(xue)理(li)論(lun),一(yi)旦(dan)固(gu)體(ti)顆(ke)粒(li)與(yu)液(ye)體(ti)接(jie)觸(chu),在(zai)固(gu)體(ti)顆(ke)粒(li)表(biao)麵(mian)會(hui)發(fa)生(sheng)電(dian)荷(he)的(de)優(you)先(xian)吸(xi)附(fu)現(xian)象(xiang),這(zhe)使(shi)固(gu)相(xiang)表(biao)麵(mian)帶(dai)電(dian)荷(he),在(zai)與(yu)固(gu)體(ti)表(biao)麵(mian)接(jie)觸(chu)的(de)周(zhou)圍(wei)液(ye)體(ti)會(hui)形(xing)成(cheng)相(xiang)反(fan)電(dian)荷(he)的(de)擴(kuo)散(san)層(ceng),從(cong)而(er)構(gou)成(cheng)了(le)雙(shuang)電(dian)層(ceng).這種介於固體顆粒表麵和液體內部的電勢差稱為℃電勢,它對生物質顆粒的壓縮成型起排斥作用.因此,減小℃電勢的絕對值,就可以在少加或不添加粘結劑的情況下,提高成型塊的強度。

2、生物質燃料擠壓成型機的試驗研究
2.1生物質物料熱壓成型的工藝條件
2 .1.1壓力
旋轉的擠壓螺杆不斷地把物料向前輸送、推進和壓縮,因而在螺紋槽內,螺杆與筒壁在推進麵上形成較大的壓力,此壓力的大小取決於螺杆副的幾何尺寸、物料間的磨擦性和轉速大小,用傳統的Darmell_和Mol公式計算有較大的誤差,欒明奕、王文等用實測方法得到結果表明:若壓力p小於26.73MPa時,物料不能順利成型,此為給定條件下的成型壓力。
測試儀器為:YD-15動態應變儀;BY-2317電屏記錄儀;壓力及扭矩傳感器等.

測試條件:物料(稻殼)含水率:15%;螺杆轉數:310r/nun;加熱溫度:288℃;螺杆導程36mm,外徑57mm。
測試結果:扭矩T= 313NM;軸向壓力:P=26.73MPa.
2.1.2溫度
生物質物料在擠壓、剪切、摩擦的作用下產生部分內熱,但這部分熱產生的溫度不足以使生物質物料
中的木質素軟化及熔融,故必須外加熱能進行補償.研究表明,最佳成型溫度應控製在140~180℃.
2.1.3擠壓過程滯留的時間
wuliaoshoudaoqiangdadejiyalishifashengbianxing,yinerzaichengxingwuliaoneibucanliuhendadeneiyingli,youyuneiyinglidezuoyong,chengxingwuliaozaichukouchujiangyaoxunsufashengpengzhang,yanzhongshi“放炮”,shuiqiliantongwuliaoyitongxunsupaichu,weixiaochuzhezhongxianxiang,xuyaojiangwuliaozhongcancundeneiyinglixiaochu,jiejuedebanfachuzailuogandaoxiangzhuitishangkaiyoulianggeduichengdepaiqicaozhiwai,haiyaoqiuyouyidingdezhiliushijian,yibanyingbushaoyu30秒,當加熱溫度高時,時間還可以短些.
2.2成型螺杆
螺杆是保證成型及產品質量的關鍵因素,這裏僅對常用的等螺距螺杆進行分析.
2.2.1對產品密度的影響
壓縮是成型的前提,隻有螺杆和套筒之間的適當配合,才能對物料進行壓縮.壓縮段後移,螺杆和套筒之間的間隙就會增大,物料受到的阻力增加,產品密度也隨之增大,但過度後移會造成阻力太大而無法成型.實驗表明,當螺杆第一個螺紋進入套筒深度為50~60mm時,成型過程可以順利進行,而且燃料棒的密度也好.
2.2.2對成型速度的影響
在溫度等條件一定的情況下,成型速度是由螺杆和套筒之間的尺寸配合所決定的,所以研究=者之間的尺寸配合關係是提高生產效率的關鍵,實驗結果表明,當二者配合間隙為5~6mm時,成型速度是最快的.
2.2.3成型螺杆的使用壽命
螺luo杆gan是shi在zai較jiao高gao溫wen度du和he壓ya力li下xia工gong作zuo的de,螺luo杆gan與yu物wu料liao之zhi間jian的de幹gan摩mo擦ca使shi螺luo杆gan摩mo擦ca非fei常chang快kuai,螺luo杆gan與yu套tao筒tong之zhi間jian的de間jian隙xi逐zhu漸jian增zeng大da,造zao成cheng設she備bei不bu能neng正zheng常chang工gong作zuo.所以解決了螺杆磨損快的問題也就解決了成型機的實用性問題.實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming),螺(luo)杆(gan)的(de)磨(mo)損(sun)隻(zhi)在(zai)第(di)一(yi)個(ge)導(dao)程(cheng)範(fan)圍(wei)內(nei),解(jie)決(jue)這(zhe)部(bu)分(fen)的(de)磨(mo)損(sun)問(wen)題(ti),就(jiu)可(ke)以(yi)延(yan)長(chang)螺(luo)杆(gan)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),基(ji)於(yu)這(zhe)樣(yang)的(de)分(fen)析(xi)我(wo)們(men)設(she)計(ji)了(le)一(yi)種(zhong)帶(dai)活(huo)動(dong)螺(luo)旋(xuan)頭(tou)的(de)螺(luo)杆(gan)(選擇特殊耐磨材料製作活動螺旋頭)。經過實驗,此種螺杆的使用壽命在800h以上,這就從根本上解決了螺杆磨損快的問題.

查《機械設計》P表15-2,選取軸端倒角為2×45。
3.4軸的校核
具體校核過程省略,經校核,截麵0是軸的危險截麵。
4、結論
綜上所述,影響生物質固化成型的因素是多方麵的,而且各因素之間還相互製約.一般地說,物料含水率為6%~10%,成型溫度為240-260C,螺杆與套筒間隙為5-6mm,是生物質固化成型的最佳條件。
對稻殼棒成型機理的探索及螺杆式擠壓成型機的研製成功,改變了單一的機型和解決了擠壓部件磨損嚴重、能耗高、生產率低的弊端,該技術推廣應用對開發利用生物質有積極推動作用。
三門峽富通新能源生產銷售顆粒機、秸稈顆粒機、稻殼顆粒機、飼料顆粒機等生物質燃料飼料成型機械設備。



