生物质热解柔性输送装置研究

发布时间：2020-07-28 10:12

【摘要】：生物质能源因具有优良的环境友好性和可再生性而备受关注,开发利用生物质能源对废弃资源回收利用、能源结构改变、环境保护和改善等具有重大意义。为了解决生物质连续热解装置的螺旋绞龙与热解管因热变形而发生的机械干涉现象,研究了一种用于生物质热解的无轴柔性连续输送装置,设计了该无轴柔性螺旋,以稻壳、木屑、油茶壳和黄豆为输送物料,探究了螺距、转速和有轴无轴等因素对输送性能的影响。主要研究结果如下:以螺旋输送装置处理量和处理时间为依据,研制了直径为70mm,长度为1570mm,螺距分别为39.3mm、57.2mm和77.3mm的无轴螺旋以及螺距为41.6mm的有轴螺旋;搭建生物质连续输送装置。对稻壳、木屑、油茶壳和黄豆四种物料的堆积角,与管壁的摩擦系数,容重和粒径参数进行了测试分析。实验结果表明:柔性螺旋输送装置对物料的输送效率随着螺距的增加而增强;在中低转速下,柔性螺旋输送装置对物料的输送效率随转速的增加呈线性增强,表明物料的输送量和通过时间可通过调节电机转速实现精准控制,在高转速下,稻壳、木屑和黄豆依然满足线性增强关系;无轴螺旋比有轴螺旋的输送能力高20-30%,且输送过程平稳,避免了物料在输送装置与输送管之间发生挤压,进而出现死机的现象。对物料的输送过程进行了运动学和动力学分析,在螺旋叶片的支持力和摩擦力、管壁的支持力和摩擦力、物料自身重力等多种力共同作用下,物料实现螺旋运动。当螺旋叶片升角?和物料与叶片之间的摩擦角?之和?????2/时???,物料在螺旋叶片推动作用下既做轴向转动又做径向移动;当?????2/时???且?????2/,物料处于摩擦角以内,只做径向转动,无轴向移动;物料轴向和径向移动分速度与物料在输送管中所处位置和螺旋叶片螺距有关。对物料进行标记处理,观察记录物料运动状态,实验结果表明:不同物料在同一输送状态下的轴向移动速度相差不大,物料在输送装置中的实际输送时间比理论高30%左右。
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK6;S216
【图文】：

连续输送,生物质,整体结构

物质连续输送装置整体结构图究采用自行设计的生物质连续输送装置，电机在变频器控制下带动料依靠螺旋叶片的推进作用由入料口移动至出料口。输送装置主要玻璃管、入料斗、电机、变频器、称量器具等，装置的整体结构方示。

二维图,螺旋叶片,物料输送,输送装置

螺旋叶片二维图

螺旋叶片,螺距,尺寸参数

40mm、55mm、70mm 和有轴螺旋叶片螺距为 40mm。由于实际加工误叶片螺距分别为 39.3mm、57.2mm 和 77.3mm，有轴螺旋叶片螺距为旋叶片如图 2.3，尺寸参数如表 2.2 所示。

【参考文献】