立式双滚道环模生物质致密成型机设计与研究
发布时间：2021-02-04 22:27
随着经济的快速发展,我国现已成为全球第二大经济体和第二大石油消费国。现阶段我国每年至少需要石油4.5-5.0亿吨,预计到2020年石油的进口量就将高达4.5亿吨以上。与此同时,我国有着十分丰富的农、林生物质资源,单就秸秆而言,每年就有7亿多吨有待开发利用。研究和探索如何高效地利用生物质致密成型技术把生物质能源转换成优质、清洁、方便的能源成为亟待解决的现实问题,对弥补我国石油不足、维护国家能源安全,具有重要的现实意义。生物质致密成型过程中常用的设备主要有环模成型机,该机凭借工作时无需加热、压缩密度大、成型效果好等特点被广泛应用着,但该类成型机普遍存在能耗高、产量低、模具易磨损、更换不便、使用寿命短、维修成本高等缺点。针对以上缺点,本文在研究生物质成型机理及成型过程影响因素的基础上,设计了一款全新结构的立式双滚道环模生物质致密成型机。在全面搜集国内外相关文献和市场调研的基础上,确定了整机设计方案及结构。通过建立环模成型机能耗模型,确定了电动机的功率；通过研究压缩比对产品密度、产量及能耗的影响,确定了成型模具的结构参数。所设计的成型机具有高产能比、模具逐孔可更换、可维修性强、工作寿命长等特点...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图I-2固定式秸秆压块机LS-CXJ
力大于摩擦力时，被挤压成型的生物质不断从环模四周的成型模孔中挤出，形成了生物??质成型燃料。在生物质燃料的整个成型过程中，主要分为散料区、变形压紧区和挤压成??型区３个区域，如图２－１所示。??Ｉ????■???挤压成型区??图２－１成型过程示意图??２．１．２生物质成型机理??生物质成型燃料原料的种类十分丰富，农作物程杆或森林废弃物，如稻杆、棉杆、??玉米杆、枝極、木屑等都可Ｗ作为成型燃料的原料使用。现阶段我国农作物稻巧主要就??地焚烧，这种做法不仅造成能源的浪费，而且污染环境，产生严重的雾疆灭气，影响地??面和空中交通安全。Ｗ我国东北地区为例，每年农作物稻轩产量达到上亿吨，可是目前??－７－??
状Ｈ种类型的成型燃料。根据农业部颁发的斤业标准规定：成型燃料的横截面或直径最??大尺寸大于２５?ｍｍ的称为棒状或块状成型燃料，而小于２５?ｍｍ的则称为颗粒状成型燃??料，如图３－１所示。本文所设计的立式双療道环模生物质致密成型机主要是用来生产椿??状燃料。??覇戀??（ａ）直径巫３０?ｍｍ棒状燃料?化）直径史１２?ｍｍ颗私■燃料??图３－１生物质成型燃料??生物质成型燃料的原料遍布全球，储量巨大，可Ｗ再生；生物质成型燃料是煤的优??质替代燃料，燃烧时有害气体排放远低于煤，Ｃ〇２零排放，其热值与同密度的中质煤相??当，表３－１给出了生物质成型燃料和化石燃料的能量密度Ｐ９１。??表３－１儿种燃料的能量密度对比??燃料?含水率（％）密度（ｇ／ｃｍ３）低位热值（ｋＪ／ｇ）低位热值（ｋＪ／ｃｍ３）??生物质成型燃料?１０?１．２５?１８．６?２６．１??木炭?０?０．２５?３１．８?ｔｏ??烟煤?一?１．３?２８．０?％．４??甲醇?０?０．７９?２０．１?１５．９??汽油?０?＾?４＾?＾???从表３－１可Ｗ看出，生物质成型燃料的质量能量密度与化石燃料相比，相对很低，??但是，生物质成型燃料的体积能量密度较高。??３．１．２市场调研??按照工作过程中环模和压黯的运动状态可Ｗ将环模成型机分为动模式、动無式及模??辕双动式Ｈ种结构形式Ｐ９］，本文所设计的生物质致密成型机为立式双滚道环模动辕式结??构。在进行设计之前，有必要对当前市场生产棒状燃料或颗粒燃料的立式环模成型机进??行相关调研和数据收集。通过网上搜索和电话咨询
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈产品的虚拟装配技术[J]. 曹雨日. 电子世界. 2014(16)
[2]生物质环模制粒机产能与能耗分析[J]. 丛宏斌,赵立欣,姚宗路,田宜水,孟海波. 农业机械学报. 2013(11)
[3]黑龙江省农作物秸秆能源化利用现状、存在问题及对策研究[J]. 翟继辉,周慧秋. 东北农业大学学报(社会科学版). 2013(01)
[4]陕西省秸秆资源收储体系研究[J]. 朱新华,杨中平. 农机化研究. 2011(07)
[5]秸秆含水率对压块机功耗的影响[J]. 刘宝军,李旭英,沈永雷,倪志华. 农机化研究. 2009(09)
[6]开发应用生物燃油技术 应对能源危机[J]. 王述洋,谭文英. 农业工程技术(新能源产业). 2007(05)
[7]大粒径生物质成型燃料物理特性的研究[J]. 樊峰鸣,张百良,李保谦,刘圣勇. 农业环境科学学报. 2005(02)
[8]生物质就地及时压缩成型技术——Highzones技术[J]. 车战斌. 中国能源. 2005(01)
[9]生物质能源应用研究现状与发展前景[J]. 蒋剑春. 林产化学与工业. 2002(02)
[10]生物质固化制造成型炭技术研究[J]. 刘石彩,蒋剑春,陶渊博,刘汉超,姜志刚,刘运平. 林产化工通讯. 2002(02)
博士论文
[1]生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究[D]. 谷志新.东北林业大学 2012
[2]制粒环模磨损失效机理研究及优化设计[D]. 吴劲锋.兰州理工大学 2008
硕士论文
[1]环模生物质成型机的研究与设计[D]. 韩盛林.吉林大学 2014
[2]基于Solidwords的盘形凸轮CAD设计[D]. 赵明侠.西安工业大学 2014
[3]移动式生物质粉碎成型联合机的设计与研究[D]. 谭敏尧.东北林业大学 2013
[4]生物质成型模具检测技术及模具优化设计[D]. 王字满.东北林业大学 2012
[5]移动式枝桠粉碎机的设计及研究[D]. 唐硕.东北林业大学 2011
[6]环模制粒机挤压成形机理分析与结构参数优化[D]. 施水娟.南京理工大学 2011
[7]生物质燃料平模成型机设计理论及仿真研究[D]. 景果仙.东北林业大学 2010
[8]我国发展生物能源的哲学思考[D]. 邱晨.东北大学 2009
[9]HPB-Ⅳ型液压式生物质（秸秆）成型机的设计及试验研究[D]. 翁伟.河南农业大学 2006
[10]生物质燃料常温高压致密成型技术及成型机理研究[D]. 回彩娟.北京林业大学 2006
本文编号：3019035
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图I-2固定式秸秆压块机LS-CXJ
力大于摩擦力时，被挤压成型的生物质不断从环模四周的成型模孔中挤出，形成了生物??质成型燃料。在生物质燃料的整个成型过程中，主要分为散料区、变形压紧区和挤压成??型区３个区域，如图２－１所示。??Ｉ????■???挤压成型区??图２－１成型过程示意图??２．１．２生物质成型机理??生物质成型燃料原料的种类十分丰富，农作物程杆或森林废弃物，如稻杆、棉杆、??玉米杆、枝極、木屑等都可Ｗ作为成型燃料的原料使用。现阶段我国农作物稻巧主要就??地焚烧，这种做法不仅造成能源的浪费，而且污染环境，产生严重的雾疆灭气，影响地??面和空中交通安全。Ｗ我国东北地区为例，每年农作物稻轩产量达到上亿吨，可是目前??－７－??
状Ｈ种类型的成型燃料。根据农业部颁发的斤业标准规定：成型燃料的横截面或直径最??大尺寸大于２５?ｍｍ的称为棒状或块状成型燃料，而小于２５?ｍｍ的则称为颗粒状成型燃??料，如图３－１所示。本文所设计的立式双療道环模生物质致密成型机主要是用来生产椿??状燃料。??覇戀??（ａ）直径巫３０?ｍｍ棒状燃料?化）直径史１２?ｍｍ颗私■燃料??图３－１生物质成型燃料??生物质成型燃料的原料遍布全球，储量巨大，可Ｗ再生；生物质成型燃料是煤的优??质替代燃料，燃烧时有害气体排放远低于煤，Ｃ〇２零排放，其热值与同密度的中质煤相??当，表３－１给出了生物质成型燃料和化石燃料的能量密度Ｐ９１。??表３－１儿种燃料的能量密度对比??燃料?含水率（％）密度（ｇ／ｃｍ３）低位热值（ｋＪ／ｇ）低位热值（ｋＪ／ｃｍ３）??生物质成型燃料?１０?１．２５?１８．６?２６．１??木炭?０?０．２５?３１．８?ｔｏ??烟煤?一?１．３?２８．０?％．４??甲醇?０?０．７９?２０．１?１５．９??汽油?０?＾?４＾?＾???从表３－１可Ｗ看出，生物质成型燃料的质量能量密度与化石燃料相比，相对很低，??但是，生物质成型燃料的体积能量密度较高。??３．１．２市场调研??按照工作过程中环模和压黯的运动状态可Ｗ将环模成型机分为动模式、动無式及模??辕双动式Ｈ种结构形式Ｐ９］，本文所设计的生物质致密成型机为立式双滚道环模动辕式结??构。在进行设计之前，有必要对当前市场生产棒状燃料或颗粒燃料的立式环模成型机进??行相关调研和数据收集。通过网上搜索和电话咨询
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈产品的虚拟装配技术[J]. 曹雨日. 电子世界. 2014(16)
[2]生物质环模制粒机产能与能耗分析[J]. 丛宏斌,赵立欣,姚宗路,田宜水,孟海波. 农业机械学报. 2013(11)
[3]黑龙江省农作物秸秆能源化利用现状、存在问题及对策研究[J]. 翟继辉,周慧秋. 东北农业大学学报(社会科学版). 2013(01)
[4]陕西省秸秆资源收储体系研究[J]. 朱新华,杨中平. 农机化研究. 2011(07)
[5]秸秆含水率对压块机功耗的影响[J]. 刘宝军,李旭英,沈永雷,倪志华. 农机化研究. 2009(09)
[6]开发应用生物燃油技术 应对能源危机[J]. 王述洋,谭文英. 农业工程技术(新能源产业). 2007(05)
[7]大粒径生物质成型燃料物理特性的研究[J]. 樊峰鸣,张百良,李保谦,刘圣勇. 农业环境科学学报. 2005(02)
[8]生物质就地及时压缩成型技术——Highzones技术[J]. 车战斌. 中国能源. 2005(01)
[9]生物质能源应用研究现状与发展前景[J]. 蒋剑春. 林产化学与工业. 2002(02)
[10]生物质固化制造成型炭技术研究[J]. 刘石彩,蒋剑春,陶渊博,刘汉超,姜志刚,刘运平. 林产化工通讯. 2002(02)
博士论文
[1]生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究[D]. 谷志新.东北林业大学 2012
[2]制粒环模磨损失效机理研究及优化设计[D]. 吴劲锋.兰州理工大学 2008
硕士论文
[1]环模生物质成型机的研究与设计[D]. 韩盛林.吉林大学 2014
[2]基于Solidwords的盘形凸轮CAD设计[D]. 赵明侠.西安工业大学 2014
[3]移动式生物质粉碎成型联合机的设计与研究[D]. 谭敏尧.东北林业大学 2013
[4]生物质成型模具检测技术及模具优化设计[D]. 王字满.东北林业大学 2012
[5]移动式枝桠粉碎机的设计及研究[D]. 唐硕.东北林业大学 2011
[6]环模制粒机挤压成形机理分析与结构参数优化[D]. 施水娟.南京理工大学 2011
[7]生物质燃料平模成型机设计理论及仿真研究[D]. 景果仙.东北林业大学 2010
[8]我国发展生物能源的哲学思考[D]. 邱晨.东北大学 2009
[9]HPB-Ⅳ型液压式生物质（秸秆）成型机的设计及试验研究[D]. 翁伟.河南农业大学 2006
[10]生物质燃料常温高压致密成型技术及成型机理研究[D]. 回彩娟.北京林业大学 2006
本文编号：3019035
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