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常見問題

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平模製粒機加工生物質燃料的工作特性分析(一)

生物質能的利用(yòng)技術主要有生物(wù)質熱裂解氣化技術(shù)、生物質熱裂(liè)解(jiě)液化技術、沼氣技術、和生(shēng)物質固化成型技術等。其(qí)中,固化成型技術生產的生物質燃(rán)料顆粒,可用於工業燃料、電廠發電和(hé)農村居民做飯取(qǔ)暖等領域,在瑞(ruì)典等歐洲國家已得到廣泛應用。據統計,2005年,世界生物質固(gù)體成型燃料的產量已(yǐ)突破420萬噸。我國對生物質固(gù)化成(chéng)型技術的研究(jiū)始於20世紀80年代,在生物質螺旋擠壓成型(xíng)、活塞壓縮成型和製粒機擠壓(yā)成型等方(fāng)麵都有所突(tū)破。平模製粒機加工生物質顆粒是(shì)固化成型技術的(de)一種,近幾年(nián)在生物質製粒產業的發展(zhǎn)過程中,平模機以其堅固耐用(yòng)、原料適應性強等優點(diǎn)逐漸取得(dé)生產者的青睞,本文將就(jiù)平模製粒機(jī)加工生物(wù)質顆粒的工作原理,生物質原料的成型機理,平模機加工生(shēng)物質顆粒的工藝以及特點(diǎn)等方麵進行(háng)介紹(shào)和討論。
    按(àn)執行部件的運動狀態分,平模製粒機有動輥式、動模式、模輥雙動式三種,後兩種常見於小型平模製粒(lì)機,較大機型一般用動輥式。按磨輥的形狀分,又可以(yǐ)分為錐輥式和直輥式兩種。直輥動輥式平(píng)模製粒機工作原理如圖(tú)1所示:電動機通過減速箱驅動主軸,主軸帶動磨輥(gǔn),磨輥繞主軸公(gōng)轉的同時也繞磨輥軸自轉。加工顆粒時,生物質原料被送入平模機的喂料室,在分料(liào)器和刮板的共同作用下均勻地(dì)鋪在平模上,主軸帶動的壓輥連續不斷地滾過料層,將(jiāng)物料擠壓進入模孔,物料在模孔中經(jīng)曆成型、保型等過程,一定時間後以圓柱狀(zhuàng)態被擠(jǐ)出,旋轉的切刀將物料(liào)切斷(duàn),形成顆粒(lì),由掃料板將(jiāng)顆粒送出。
    生物質原料主要含有(yǒu)纖維素、半纖維素和木質素等物質,其平模機模輥間的成型機理如下:供料(liào)區內(nèi)的物料在重力作用下緊(jǐn)貼在平模上,當壓輥向前滾動,物料進入變形壓緊區,這時因受到擠壓,原料粒(lì)子不斷進入(rù)粒子間的空隙內,間隙(xì)中的空氣被排出,粒子間的(de)相互位置(zhì)不斷更新,粒子間所有較大的空隙(xì)逐漸都被能進入(rù)的粒子占據。隨著壓輥繼續滾動,被壓實的原料進入擠壓成型區,部分楔形區、模孔的錐孔部分和前半部(bù)分都屬於擠壓成型區(qū),該區內,壓力繼續增加,粒子本身發生變形和塑性流動,在垂直於最大主(zhǔ)應力的方向(xiàng)被延展,並(bìng)繼續充(chōng)填周圍較小的空隙,由於壓輥和物料間的摩擦作用(yòng)加(jiā)劇(jù)而產生大量熱量,導致原料(liào)中(zhōng)含有的木質素軟化(huà),粘合力增加,軟化的木質素和生物質中固有的纖維素聯合作用,使生物質逐漸成形(xíng),這時部分殘餘應力貯存於(yú)成型塊內部,粒子結合牢固但不甚穩定。成型塊在擠壓作(zuò)用下進入模(mó)孔的保型段,在該段不利於形狀保持的殘餘應力被消除(chú),顆粒被定(dìng)型(xíng)。
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