HPB-Ⅳ型生物质成型机改进设计与试验研究

发布时间：2020-09-14 20:09

　　生物质能源转换技术的研究目前受到各方面的重视。其中秸秆固化成型技术可将农村松散的秸秆压缩成致密的、可替代煤的优质燃料,对于改善农村生活质量、保护农业生态环境、增加农民收入和促进农业可持续发展具有重要的意义。通过查阅了大量的相关资料,对目前的生物质成型工艺类型,现有生物质成型技术及现状进行了比较。河南农业大学研究的液压式双向成型机(HPB)无论从技术上还是综合投资比上都是有比较优势的,同时也非常符合我国目前的能源政策,应用前景广阔。但是该机型推广应用过程还存在一定的问题,有必要针对HPB-Ⅳ型生物质成型机再进行改进,再进行完善。运用以前三代机型的试验和分析结果,以液压驱动、双向成型、双缸双活塞为基础,从产业化的角度对HPB-Ⅳ型生物质成型机的液压系统和成型部件进行了改进设计增加一个高压小流量定量泵,可以有效减少主油缸活塞推不动而改为手动换向、预压装置由于连续推不动而堵塞等现象,使该成型机运行压力基本稳定在10MPa左右,使现场实现长时间低压运行,稳定性提高,综合性能提高,基本解决了影响生物质固化成型技术在国内进一步推广的技术难题。通过自行设计制造的液压油冷却装置,基本上满足了生物质成型机在连续工作10个小时以上液压系统油温的要求,试验结果表明冷却效果比较突出。通过对生物质成型机控制系统的改进,首次采用PLC作为控制单元,使机器自动化性能有了较大提高,同时增添了自动报警系统和紧急制动系统,从而使提高了机器的安全性和可靠性。通过试验测试了设备的压力、生产率和能耗。试验证明,该生物质成型机的生产率达到或略超过500kg·h~(-1),产品能耗控制在70 kWh·t~(-1)左右,有效降低了生产成本。另外还可以看出使用木屑的生产效率比玉米秸秆的生产率高,但是能耗却略低,主要是因为用木屑生产的燃料产品密度比较大,而且木屑省去了粉碎环节,直接压块成型。为了验证冷却系统的使用性能,同时对设备的加热温度进行了测试。试验证明,温度对燃料产品直径有较大影响。温度越高,出模比较顺利,成型压力较低,但是成型后直径越大,成型密度较小。温度对生物质成型机的生产率影响不大。温度降低,比能耗减小,成本越低,但温度过低时,单位时间水分蒸发量少,出模时困难,生产率受到影响。所以在保证成型燃料顺利成型的前提下,成型加热温度应该选择一个合适的范围,一般选择230℃～250℃为佳。试验证明,对HPB-Ⅳ型液压式成型机的液压系统、冷却系统和控制系统的改进是成功的,效果是显著的。
【学位单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：S216
【部分图文】：

可再生能源,世界

在可再生能源消费量中，固体生物质(包括农作物秸秆、薪柴、木材废弃物等)占的比重最大，达到了77.4%，水能次之，占16.4%，地热能是第三大可再生能源，但比重较小，仅占3.2%，太阳能、风能、潮汐能的利用则更少，仅占0.5%(图1一2)。全球的可再生能源被广泛应用于民用、商业、供暖和电力等行业[s]。可再生城市固体废物， 1.20%地热能，3.20%液体燃料，0.70%太阳能、潮汐能， 0.30%水能，16固体生物质/木炭， 7740%风能，沼气，0.50%图1一 220()1年世界可再生能源结构1.3生物质能在我国的发展和利用概况我国生物质能源产量每年6.5亿tce左右

环模,成型机,清华大学,产品

河南农业大学硕士学位论文图1一3环模式成型机(清华大学)图1一环模式成型机产品1.4生物质能利用在我国的重大意义对于我国每年生产大量生物质如何利用，直接涉及当前我国面临的三大主题，即“三农”问题，能源问题，环境问题。因此推广利用可再生资源是我们国家能源战略的一个重大决策，是建设资源节约型、环境友好性社会的重要举措，也是我国实现可持续发展的重要体现。能源是国民经济的重要基础，它直接影响着经济发展的速度和国家安全，2003年我国全年原煤消费量已达15亿t，而且据权威部门预测今后几年每年新增煤炭需求总量在1亿t左右。石油，1994年以后我国就成了石油纯进口国，2004年进口低纯度石油不少于1.5亿t。对外依存度达36%

布线图,布线,主机架

圈3-16CPU棋块与温度传感器棋块连接示意圈围部件包括开关按钮、行程开关、继电器、接触器、温度传感器(热电偶)和故围部件通过线路与PLC连接。输入量为7个按钮，只使用OCH通道即可，详细描系统翰入t名称数据类型机架位置注统启动急停左上料右上料行程开关行程开关停止BOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOL裹3-3地址/值0.000.010.020.030.040.050.06主机架:槽0主机架:槽0主机架:槽0主机架:槽0主机架:槽0主机架:槽0主机架:槽O使用输入输入输入输入输入输入输入启动紧急停左电机右电机左极限右极限系统LC的输入布线图(上部端子台)如图3一17所示。

【引证文献】