户用型玉米秸秆制粒平台的设计研究

发布时间：2020-04-29 07:20

【摘要】：新疆是传统的畜牧养殖大省,也是消费大省,但饲草矛盾制约着养殖业的发展,急需新的饲料来源。新疆地区秸秆资源丰富,有着大量的玉米秸秆,玉米秸秆利用不合理、利用率低的现象十分严重。玉米秸秆饲料化是有效利用玉米秸秆资源的重要方式,将玉米秸秆加工成颗粒饲料能够有效缓解饲草矛盾促进养殖业的发展。由于玉米秸秆多分布于农村,大型饲料加工设备因其价格昂贵、工艺复杂、工作环境要求高等原因不适于小型养殖户。因此,本文对玉米秸秆制粒所需关键装置和其关键部件进行设计选型,搭建户用型玉米秸秆制粒平台,寻找适用于玉米秸秆制粒的设备及工作参数,得到的主要结论如下:(1)对玉米秸秆粉碎后的物料特性进行研究,建立了粉碎玉米秸秆最大压缩力与含水率、筛片孔径、压缩速度之间的回归模型。通过分析得出:含水率对粉碎玉米秸秆最大压缩力的影响极显著,最大压缩力随含水率的增加而增大;筛片孔径和压缩速度对最大压缩力的影响显著,最大压缩力随筛片孔径的增大而减小,随压速度的增大而减小。(2)对制粒平台流程及关键装置的关键部件进行设计,确定户用型玉米秸秆制粒平台的总体设计方案。依据制粒平台总体方案粉碎装置为9FZ-50秸秆粉碎机配合8mm的筛片;输送装置为螺旋输送机,配合设计的控制柜,通过变频器控制输送速度,达到输送平稳的要求;制粒装置为劲能450型平模制粒机,配合设计的平模。(3)利用EDEM离散元软件进行了平模制粒机制粒过程仿真。通过分析明确了物料所受挤压力随平模孔径的增大而减小,验证了平模设计的可行性。研究表明:在物料流动性相同的前提下,平模孔径越小,物料所受挤压力越大。(4)对粉碎玉米秸秆进行制粒试验,探究含水率、平模孔径对颗粒成型密度、生产率、抗破碎率的影响规律。建立了颗粒成型密度、生产率、抗破碎率与含水率、平模孔径之间的回归模型。利用Design-Expert软件对各试验因素回归模型进行优化分析,根据行业标准确定可使用的平模孔径为4mm、6mm、8mm,物料含水率在25%~35%之间。
【图文】：

农作物秸秆,饲料化,秸秆

中国作为世界第一秸秆产量大国，20吨，可收集资源量为 9.0 亿吨，其中玉米秸秆约占 1的 80.1%，秸秆综合利用量为 7.2 亿吨。农业废弃物种养业废弃物资源化利用”等决策部署的具体行动要集中于秸秆还田技术、能源化技术、饲料化技术。其中饲料化技术是秸秆利用的重要途径，落实国秆资源”的重要指示，充分合理的利用秸秆资源发的矛盾，又可增加畜产品产量，故饲料化技术对我从饲料化、肥料化、基料化、原料化、燃料化的利用途量的 18.8%被饲料化利用，约为 1.7 亿吨；秸秆可收为 3.9 亿吨；秸秆可收集资源量的 5.0%被基料化利的；秸秆可收集资源量的 11.4%被燃料化利用，约为%被原料化利用，约为 0.2 亿吨。随着国内外对农作米秸秆因其产量大、可收集利用率高、营养丰富成玉米秸秆饲料化是充分利用秸秆资源的一个重要途径养殖成本，提高养殖效益，所以玉米秸秆饲料化具

农作物秸秆,新疆

图 1-2 新疆农作物秸秆组成Fig.1-2 The composition of crop straw in Xinjiang是一个国家技术进步程度和经济水平的集中反映。畜牧高的比例，如一些畜牧业发达国家德国为 74%、美国为7%、丹麦、新西兰则高于 80%[7]。畜牧业产值中，60%，饲草生产是畜牧业中最基础、最重要的产业。畜牧业时劳动力需求高，能产生较高的效益。国外生产实践证秸秆是实现畜牧业持续高效益发展的重要方式。因此，矛盾实现饲草、秸秆生产机械化，，对我国的畜牧业发展料，我国一般主要是对秸秆进行初切饲喂牲畜，然后过分利用秸秆资源的一个重要途径，能够有效解决饲草矛益，所以将玉米秸秆饲料化具有重要意义[11-12]。对玉米利用了秸秆营养价值，节约资源、保护环境、缓解我国国畜牧业的发展，解决畜牧业发展过程中原料不足的难量高，直接饲喂适口性差、采食率低、消化吸收率低，行饲喂，会出现牲畜挑选其中精料剩余草料的情况。经
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S817.12

【参考文献】