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平模秸稈壓塊機加工生物質(zhì)顆粒燃料的工作特性分析
平模秸稈壓塊機加工生物質(zhì)顆粒燃料的工作特性分析
發(fā)布日期:2020-05-10
生物質(zhì)能的利用技術(shù)主要有生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)、生物質(zhì)熱裂解液化技術(shù)、沼氣技術(shù)、和生物質(zhì)固化成型技術(shù)等。其中,固化成型技術(shù)生產(chǎn)的生物質(zhì)燃料顆粒,可用于工業(yè)燃料、電廠發(fā)電和農(nóng)村居民做飯取暖等領域,在瑞典等歐洲國家已得到廣泛應用。據(jù)統(tǒng)計,2005年,世界生物質(zhì)固體成型燃料的產(chǎn)量已突破420萬噸。我國對生物質(zhì)固化成型技術(shù)的研究始于20世紀80年代,在生物質(zhì)螺旋擠壓成型、活塞壓縮成型和秸稈壓塊機擠壓成型等方面都有所突破。平模秸稈壓塊機加工生物質(zhì)顆粒是固化成型技術(shù)的一種,近幾年在生物質(zhì)制粒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中,平模機以其堅固耐用、原料適應性強等優(yōu)點逐漸取得生產(chǎn)者的青睞,本文將就平模壓塊機加工生物質(zhì)顆粒的工作原理,生物質(zhì)原料的成型機理,平模機加工生物質(zhì)顆粒的工藝以及特點等方面進行介紹和討論。
平模壓塊機的工作過程與秸稈壓塊成型機理
平模秸稈壓塊機有動輥式、動模式、模輥雙動式三種,后兩種常見于小型平模顆粒機,較大機型一般用動輥式。按磨輥的形狀分,又可以分為錐輥式和直輥式兩種。直輥動輥式平模秸稈壓塊(顆粒)機工作原理:電動機通過減速箱驅(qū)動主軸,主軸帶動磨輥,磨輥繞主軸公轉(zhuǎn)的同時也繞磨輥軸自轉(zhuǎn)。加工顆?;驂簤K時,生物質(zhì)原料被送入平模機的喂料室,在分料器和刮板的共同作用下均勻地鋪在平模上,主軸帶動的壓輥連續(xù)不斷地滾過料層,將物料擠壓進入???,物料在??字薪?jīng)歷成型、保型等過程,一定時間后以圓柱狀態(tài)被擠出,旋轉(zhuǎn)的切刀將物料切斷,形成顆?;驂簤K,由掃料板將顆?;驂簤K送出。
生物質(zhì)原料主要含有纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì),其平模秸稈壓塊機模輥間的成型機理:供料區(qū)內(nèi)的物料在重力作用下緊貼在平模上,當壓輥向前滾動,物料進入變形壓緊區(qū),這時因受到擠壓,原料粒子不斷進入粒子間的空隙內(nèi),間隙中的空氣被排出,粒子間的相互位置不斷更新,粒子間所有較大的空隙逐漸都被能進入的粒子占據(jù)。隨著壓輥繼續(xù)滾動,被壓實的原料進入擠壓成型區(qū),部分楔形區(qū)、??椎腻F孔部分和前半部分都屬于擠壓成型區(qū),該區(qū)內(nèi),壓力繼續(xù)增加,粒子本身發(fā)生變形和塑性流動,在垂直于最大主應力的方向被延展,并繼續(xù)充填周圍較小的空隙,由于壓輥和物料間的摩擦作用加劇而產(chǎn)生大量熱量,導致原料中含有的木質(zhì)素軟化,粘合力增加,軟化的木質(zhì)素和生物質(zhì)中固有的纖維素聯(lián)合作用,使生物質(zhì)逐漸成形,這時部分殘余應力貯存于成型塊內(nèi)部,粒子結(jié)合牢固但不甚穩(wěn)定。成型塊在擠壓作用下進入模孔的保型段,在該段不利于形狀保持的殘余應力被消除,顆粒或壓塊被定型。
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