HPB-Ⅲ型液压生物质成型机的试验与改进

发布时间：2020-10-15 00:41

　　 本课题主要将HPB—Ⅲ型液压生物质成型机的单位功耗和生产率作为研究对象，以降低能耗，提高生产率为目的，对不同加热温度相同含水率条件下秸秆成型和相同加热温度不同含水率条件下秸秆成型进行了试验。并在试验研究的基础上提出了改进设计方案，然后对HPB—Ⅲ型液压生物质成型机组进行了经济效益和社会环保效益分析。在大量试验数据的基础上，结合国内外参考文献，针对HPB—Ⅲ型液压生物质成型机本文得出如下结论：(1)HPB—Ⅲ型液压生物质成型机在原料自然晒干情况下，成型温度稳定在240～250℃之间时，成型棒表面光滑，密度较大，出模顺利，成型效果比较好，且成型机组生产稳定性比较好。(2)原料含水率在14％左右时，HPB—Ⅲ型液压生物质成型机的生产率最高，单位产品能耗比较低。所以原料含水率应控制在10％～20％之间，最好在14％左右。秸秆原料自然晒干后含水率一般在8％～17％之间，所以实际生产中才用自然晒干秸秆最好。(3)生物质成型棒冷却后的直径随着原料含水率的增加逐渐增加，也就是说生物质成型棒的密度时可以调节的。所以当由于燃烧设备的不同和其他原因，而需要不同密度生物质成型棒时，可以用改变原料含水率的方法来达到目的。(4)在整个试验过程中，HPB—Ⅲ型液压生物质成型机正常工作时的最高噪音稳定在90dB左右，在人体承受范围之内。(5)根据粉碎后秸秆的物料特性，对一级螺旋搅龙预压装置进行了改进设计，避免了原设计中螺旋搅龙的堵塞和架空现象，提高了生产效率。对进料漏斗进行了改进设计，提出了设计方案，改进后的进料漏斗无螺旋预压死角，生产效率得到提高。针对HPB—Ⅲ型液压生物质成型机工作时液压油压力较高，容易造成液压油泄露和密封元件寿命降低的现象，提出液压系统改进方案。(6)HPB-Ⅲ型液压生物质成型机组的内部收益率为57.68％，大于社会收益率12％；生产运行的益本比为1.376＞1；净现值为39.8251万元＞0；投资回收期为2.04年。各项评价指标均表明HPB-Ⅲ型液压生物质成型机具有显著的经济效益，具备了产业化生产的经济条件。 HPB—Ⅲ型液压生物质成型机能投比低，效率高，工作平稳，设计合理，结构新颖，可有效降低单位产品能耗，延长易损件的使用寿命。它为开发和利用以秸秆为主的生物质能提供了有效途径，减轻直接燃烧作物秸秆造成的环境污染，具有显著的经济效益和环保效益。同时，有利于增加农民收入，改善农村自然环境，美化农村面貌。
【学位单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TK6
【文章目录】：
摘要
1 文献综述
    1.1 研究背景
        1.1.1 传统能源问题突出
        1.1.2 生物质能利用潜力巨大
        1.1.3 我国目前国家政策
    1.2 课题的目的和意
        1.2.1 可缓解目前的能源短缺问题
        1.2.2 有利于环境保护
        1.2.3 有利于社会主义新农村的建设
    1.3 国内外研究和发展现状
        1.3.1 国内生物质成型机的研究现状
        1.3.2 国外生物质压块成型机的研究现状
        1.3.3 不同类型成型机的比较
2 HPB-III型液压生物质成型机成型机理分析
    2.1 工作原理
    2.2 成型过程中的主要影响因素分析
        2.2.1 原料的种类
        2.2.2 原料的粒度
        2.2.3 原料的含水率
        2.2.4 成型压力与模具尺寸
        2.2.5 加热温度
        2.2.6 成型周期
        2.2.7 摩擦力
        2.2.8 喂入量
        2.2.9 喂入频率
    2.3 成型燃料生产线技术路线
    2.4 成型燃料生产线的配套设施
3. 试验设计与结果分析
    3.1 本试验所解决的问题
    3.2 不同加热温度相同含水率条件下秸秆成型试验
        3.2.1 试验目的
        3.2.2 原料及试样制备
        3.2.3 试验地点
        3.2.4 试验装置与方法
        3.2.5 试验结果与分析
        3.2.6 结论与讨论
    3.3 相同加热温度不同含水率条件下桔秆成型试验
        3.3.1 试验目的
        3.3.2 原料及试样制备
        3.3.3 试验地点
        3.3.4 试验装置与方法
        3.3.5 试验结果与分析
        3.3.6 结论与讨论
4. 改进方案
    4.1 一级螺旋搅龙预压装置的改进
        4.1.1 原始设计
        4.1.2 改进设计
            4.1.2.1 螺旋叶片直径确定
            4.1.2.2 螺旋转速的确定
            4.1.2.3 螺距的确定
            4.1.2.4 生产率和填充因数验算
            4.1.2.5 工作间隙和原材料的选择
    4.2 液压系统的改进设计
        4.2.1 原始设计
        4.2.2 改进设计
    4.3 进料漏斗的设计
        4.3.1 原始设计
        4.3.2 改进设计
5. 经济效益和社会效益分析
    5.1 经济效益分析
        5.1.1 经济评价指标
        5.1.2 成本和效益分析
        5.1.3 敏感性分析
        5.1.4 结论与讨论
    5.2 社会环境效益分析
        5.2.1 社会效益分析
        5.2.2 环境效益分析
6. 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
论文发表情况
英文摘要

【引证文献】

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3 刘海;大粒径秸秆压缩成型的有限元分析及设备设计[D];武汉纺织大学;2012年

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5 回云埔;基于ANSYS的生物质成型机的优化及试验研究[D];吉林大学;2012年

6 尹玉婷;生物质成型影响因素及对辊式成型机设计研究[D];东北大学;2011年

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8 景年盛;固态生物质燃料颗粒成型设备与技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

本文编号：2841432