生物质成型设备优化设计及实验研究

发布时间：2020-08-10 15:18

【摘要】：随着世界经济的发展,能源危机与环境污染越来越严重。生物质能源和太阳能、水能、风能一样是一种可再生能源,潜力巨大,是继煤炭、石油、天然气之后的世界第四大能源。而秸秆压实燃料是生物质能源中的一种,具有原料充足、加工简单、便于储存运输、燃烧性能较好等优点,可以很好的作为一种替代能源得到广泛应用。 本文研究的主要内容如下： 1.生物质成型设备国内外研究现状 介绍了生物质能源的利用现状以及秸秆压实成型技术的国内外研究现状。查阅相关资料,了解生物质成型设备的成型机理以及成型工艺。 2.提出新式成型设备的工艺方案并运用MATLAB进行优化 在现有的活塞式成型设备的基础上,通过改进旋转式生物质成型机提出新型高效成型设备的整体成型工艺方案,依据新的成型工艺对成型设备的重要参数进行参数优化；以单位时间生产的产品质量最多,即生产一定质量的成品块所用的生产时间最短为目标函数,运用MATLAB最优化工具包进行优化,得出成型工艺中各个阶段的最佳功率分配,优化结果表明相对旋转式成型机生产率提高28%。 3.设计成型的液压工作系统,给出液压系统控制方案 依据成型设备的工作原理设计成型设备的液压驱动系统,并给出成型设备的液压控制方案。利用HOLLIAS-LEC G3系列小型一体化PLC以及配套的编程工作软件PowerPro进行编程,通过在线仿真得出液压系统控制方案的可行性。 4.对成型设备进行虚拟样机开发 运用PRO/E软件,完成对成型设备的虚拟三维造型,为实体机生产提供理论依据。成型设备采用双出料口的设计,一个生产周期产生两个成品；增加一个具有四模腔结构的旋转工作台,使得预压与送料两个过程同步进行。并且对压缩装置做出相应的变化,使得压实与推出过程同步进行。 5.进行生物质冷成型实验研究以及结果分析 针对不同的生物质原材料,采用控制变量法分别对含水率、压缩速度、材料、保型时间进行控制,运用WDW-100型微机控制电子万能实验机进行冷成型压缩试验,总结实验结果。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK6

【参考文献】

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本文编号：2788258