生物质冷态固化成型试验研究

发布时间：2020-10-30 11:30

　　 生物质固化技术提供了一种生物质可再生能源新方法，其可将松散的农业、林业、牧业等废弃物经相应的工艺和设备加工成具有一定密度和外形的固体颗粒，固化后的产品具有一定的强度，可方便的进行储藏和运输，节省空间，其燃烧时释放出的热量与同质量的煤炭相当，将其作为能源应用于电厂、城市供暖等场合，可完全取代煤炭，同时，其燃烧时不会产生硫化物、磷化物等废弃物，可提高空气质量，节省矿物燃料。 介绍冷态条件下的平模式生物质颗粒成型机的组成、工作原理及特点，对生物质原料在整个成型过程中的受力情况进行分析，为颗粒机的生产和改造提供理论支持。 针对生物质颗粒成型机的模具尺寸直接影响生物质颗粒的成型效果、模具使用寿命和能耗的问题，利用有限元分析软件ANSYS模拟生物质颗粒的成型过程，揭示模芯锥角β对接触摩擦力的影响规律，并综合考虑整个过程的摩擦应力及所需的成型压力，给出成型模具锥角的临界值及小于临界条件下的摩擦应力与锥角的关系曲线、摩擦力与锥角的关系曲线。 对模具锥角和模具外径相同而内径不同时的生物质固化情况进行仿真研究，分析生物质颗粒在成型过程中的二次强化现象与模具内径尺寸的关系，以及二次强化对成型颗粒质量的影响。 根据仿真结果和已有实验设备的特点，设计并加工实验所需的成型模具及相应的附属设备，在实验室条件下应用液压式万能压力机进行两种生物质原料的固化成型实验，观察成型颗粒的外观并对成型颗粒进行抗变形、抗渗水性和抗跌碎性等性能指标的检测，验证理论分析的正确性，为后续理论研究和实际生产提供依据。
【学位单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：TK6
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 生物质固化的国内外研究现状
        1.2.1 生物质固化燃料的国内研究现状
        1.2.2 生物质固化燃料的国外研究现状
    1.3 课题来源
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究方案与手段
第2章 生物质固化成型机理
    2.1 生物质冷态固化成型机
    2.2 生物质冷态固化成型过程
    2.3 生物质冷态固化成型受力分析
    2.4 本章小结
第3章 生物质固化过程仿真分析
    3.1 生物质颗粒成型过程的有限元模拟
        3.1.1 ANSYS 接触分析的前处理
        3.1.2 ANSYS 接触分析的加载及求解
        3.1.3 ANSYS 接触分析的后处理
    3.2 生物质固化成型模具锥角模拟结果分析
    3.3 生物质固化成型模具锥长模拟结果分析
    3.4 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第4章 生物质固化成型试验研究
    4.1 实验设备及原料
    4.2 成型颗粒结果分析
    4.3 颗粒质量检验
        4.3.1 抗变形性
        4.3.2 抗渗水性
        4.3.3 抗跌碎性
    4.4 实验结果分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的专利
致谢

【参考文献】

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9 黄明权,张大雷,姜洋,潘亚杰;影响生物质固化成型因素的研究[J];农村能源;1999年01期

10 樊峰鸣,张百良,李保谦,刘圣勇;大粒径生物质成型燃料物理特性的研究[J];农业环境科学学报;2005年02期

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本文编号：2862408