连续式秸秆炭化炉的设计

炭化是解决秸秆、稻壳、农林废弃物等生物质资源化开发利用的有效途径.设计一种连续式秸秆炭化炉,介绍炭化炉的整体结构设计,详细说明其主要部件的设计方案及参数选择.经验证,该炭化炉结构合理,制造工艺简单,操作方便,性能可靠,具有较好的经济性和市场前景.     

一种以秸秆燃烧为地热热源的温室设计

为了解决农作物秸秆焚烧污染环境、综合利用率低以及日光温室冬季温度不足的问题,本文设计研究一种以秸秆燃烧为地热热源的温室,主要包括秸秆炉和温室大棚2部分。介绍了温室的设计方案、结构以及工作原理,并对棚内升温和有害气体排放2个指标进行测试试验。试验结果表明,该温室性能良好、控温简便,节能环保。     

两种秸秆气化炉的试验分析

一、小型秸秆全气化炉试验分析 1．工作原理秸秆全气化是利用热化学反应的原理,在密闭缺氧装置内,采用自热式干馏热解的方法完成秸秆气化。即把秸秆放入炉底部点燃,空气进入与已点燃秸秆中的炭发生燃烧反应,生成CO2,放出热量,由于处于原氧燃烧,氧气的供应不充分,发生不完全燃烧反应,生成CO,放出热量;同时,在还原区没有氧气存在的情况下,氧化反应中生成的CO2同炭及水蒸气发生还原反应,     

秸秆粉碎炭化及与PVC粉料混合成套装置的设计

秸秆/PVC复合材料因其良好的加工性能、强度大、耐腐蚀、寿命长等优点,具有广泛的应用和发展前景。针对秸塑材料加工前需对秸秆进行粉碎、炭化、与PVC粉料充分混合的作业要求,设计了一套秸秆粉碎炭化及与PVC粉料混合装置。该装置采用两级粉碎同时实现秸秆粉料的干燥与切碎,炭化装置可快速将秸秆粉料炭化以提高秸塑材料的结合性能。该装置结构合理,连续化程度高,能够降低成本,有利于促进秸塑材料的进一步产业化发展。     

生物质连续式分段热解炭化设备研究

针对目前连续式炭化设备的热解温度场难以梯级调控,不能满足多种热解温度工艺试验要求,采用分段式加热技术,设计了5段独立热解炭化炉,并结合连续式输送原理,集成生物炭循环水冷技术、热解气二次催化裂解技术和油气二级冷凝分离技术等,研发了连续式分段热解炭化设备。以粉碎的玉米秸秆为原料开展了热解炭化试验,结果表明,本炭化设备实现了连续炭化和分段加热,当5段炉温设为550℃、600℃、600℃、600℃、550℃时,生物炭得率29.97%,低位热值26.21 MJ/kg,固定碳含量55.63%,热解后的油气能较好地实现分离,达到了设计要求,实现了生物质的分段控温加热和连续热解。     

JSQ-50型立式秸秆饲草切揉机的设计

本文详细阐述了该机的设计思路、结构原理和主要的技术参数,采用了新颖的立式结构设计,使进出料更安全、方便和快捷;该机采用切、揉相结合的工作原理,一次性完成秸秆饲草的切断和揉搓,使生产效率大大提高。通过试验和推广表明,JSQ-50型立式秸秆饲草切揉机生产率达4t/h以上,特别适合草食类兽禽喂养及饲草青贮的需要。     

谷物脱粒-秸秆粉碎一体机的设计与试验研究

针对新疆南疆地区谷物秸秆利用率低、无法实现谷物脱粒和秸秆粉碎一体化作业等问题,研制了一种谷物脱粒-秸秆粉碎一体机,主要由喂入装置、脱粒装置、粉碎装置和清选装置组成.喂入装置的设计可以防止物料在储料凹腔中发生堵塞,提高了喂入效率.以滚筒转速、脱粒间隙为试验因素,以未脱净率为试验指标进行正交试验,结果表明:影响脱净率的较优...     

小型秸秆气化炉的试验分析

1小型秸秆全气化炉试验分析1.1工作原理秸秆全气化是利用热化学反应的原理,在密闭缺氧装置内,采用自热式干馏热解的方法。即把秸秆放入炉底部点燃,空气进入与已点燃秸秆中的碳发生燃烧反应,生成二氧化碳,放出热量,由于处于限氧燃烧,氧气1小型秸秆全气化炉试验分析     

生物质外热式连续炭化炉的设计及可行性分析

化石能源日益枯竭的今天,利用生物质能替代传统能源研究成为研究的焦点,新疆棉秆资源丰富,合理利用生物质资源具有很大的意义。为此,以棉秆为实验样本,分析现有炭化工艺,依照节能环保的原则,设计了一种生物质外热式连续炭化炉,并介绍了炭化炉的整体结构设计,详细说明了其主要部件的设计方案及参数选择。同时,对所设计的炭化炉进行热平衡计算,得出炭化反应产生的天然气完全燃烧的热值为727MJ,炭化室热损耗为501.23MJ;理论验证了该炭化炉结构合理、制作工艺简易、操作方便、性能可靠,具有较好的市场前景。     

青贮秸秆铡揉机的设计与试验

鉴于铡揉的青(干)玉米秸秆、麦秸等农作物秸秆及牧草物料适用于养殖牛羊牲畜及生物质能发电等领域,可有效推动粮改饲政策进一步实施,设计了一种青贮秸秆铡揉机。为此,提出了青贮秸秆铡揉机的设计方案,并对青贮秸秆铡揉机的输送喂入装置、铡揉装置及抛料装置进行优化设计,并通过试验数据计算得到青玉米秸秆的物料相对含水率平均值为55%,秸秆铡揉长度为1 060mm,秸秆破节率的平均值达91%,标准草长率为8 9%。设计的青贮秸秆铡揉机对于助推畜牧养殖业的产业化发展,提高畜牧养殖产品肉奶品质、避免秸秆资源浪费及减少环境污染具有重要的现实意义。     

新疆棉花秸秆离散元仿真参数标定研究

由于棉花秸秆在机械化收获和粉碎加工过程中缺乏准确的仿真模型参数,从而造成在机具设计中仿真效果和实际作业存在较大的差异,在一定程度上限制了棉花秸秆收获以及粉碎装置的设计研究。本文以新疆棉花秸秆作为试验材料,开展仿真分析研究,通过物理试验测定棉花秸秆的本征参数后,利用EDEM软件进行试验仿真,对棉花秸秆进行参数标定。采用堆积角试验和弯曲试验方法,测量出棉花秸秆堆积角和最大破坏载荷分别为28.62°和143.21N。应用Hertz-Mindlin no slip模型和Hertz-Mindlin with bonding模型进行棉花秸秆的堆积角仿真试验和弯曲仿真试验,得到棉花秸秆之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数和棉花秸秆-钢之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别为0.5、0.41、0.06、0.5、0.37、0.08,以及棉花秸秆法向接触刚度、切向接触刚度、临界法向应力与临界切向应力分别为4.15×1010N/m、5.60×1010N/m、40MPa、50MPa。将以上结果进行粉碎试验验证,棉花秸秆粉碎后依据长度和宽度不同,分为粉末型物料、破碎型物料、未破碎型物料,仿真试验质量和实际试验质量之间偏差为6.84%、8.29%、7.37%,证明了参数的可行性,可用于棉花秸秆参数标定。     

基于EDEM小麦收获机清选损失监测试验装置设计

针对小麦损失监测传感器结构复杂、成本较高的问题,对收获机清选排杂口不同物料运动特性进行研究,揭示小麦与秸秆撞击敏感板的作用规律,从清选抛出物冲击敏感板的力学特性出发,设计一种小麦收获机清选损失监测试验装置。通过离散元分析软件EDEM分析小麦籽粒、50mm秸秆、100mm秸秆撞击敏感板产生的作用力,分析接触力变化曲线,证明可通过判断物料撞击敏感板产生的信号进行损失监测。为增强信号采集准确率,采用两片压电传感器串联的方式,增大损失信号。设计损失监测试验台机械结构及控制系统,使监测装置模拟收获机清选排杂过程且可以实时监测信号,有效提高监测效率。最后,通过不同高度物料运动损失监测试验,得出300mm高度下传感器识别较为精准,对小麦籽粒的识别率达到98.4%,整体监测误差小于5%,损失监测试验装置能够达到设计目的和要求。     

柳树插条自动喂入装置取料机构优化设计与试验

针对我国柳树插条半自动扦插作业人工喂入劳动强度大和作业效率低的问题,提出一种实现有序出料、取料和送料功能的柳树插条自动喂入装置,并针对该装置进行取料机构的优化设计与相关试验研究。建立取料机构运动学模型和优化设计模型,应用自主开发的软件分析确定了取料机构参数的取值范围,进而利用Matlab软件的遗传算法工具箱实现取料机构的参数优化;完成取料机构结构设计,进行取料机构虚拟运动仿真验证;研制取料机构样机和柳树插条自动喂入装置试验台,开展取料机构高速摄像试验和柳树插条自动喂入试验,研究取料机构运动特性,检验自动喂入装置的工作性能。在自动喂入效率达到55株/min时,柳树插条喂入成功率约为83%,表明该装置具有应用于柳树插条自动扦插机的可行性。     

生物质成型燃料热风炉燃烧室的设计与研究

针对国内外现有的生物质成型燃料燃烧设备,存在燃烧效率低、炉膛温度过高、积灰和结渣严重、不适合块状和棒状成型燃料的燃烧等问题,通过对国内外生物质成型燃料热风炉燃烧室的研究和借鉴,设计了新型生物质成型燃料热风炉的燃烧室。该新型生物质热风炉的燃烧室只是热风炉的燃烧部分,需要和独立的换热器配合使用。在我国可用于生产颗粒状成型燃料的木屑很少,但拥有大量的可生产块状和棒状成型燃料的作物秸秆。该新型生物质成型燃料热风炉的燃烧室主要是为了适应块状和棒状成型燃料的燃烧而设计,也可用于部分颗粒状成型燃料的燃烧,主要由进料机构、燃烧室部分和炉灰清除机构组成,实现了块状和棒状成型燃料的自动进料及炉灰的自动清除。该生物质成型燃料热风炉的燃烧室可有效减少固体燃料和挥发分气体的不充分燃烧,可将炉膛的温度控制在一定的范围内,减少了积灰和结渣的产生,并能有效地去除积灰和结渣。     

基于轮廓图元边缘检测的新式秸秆上料机械手设计

为了解决秸秆粉碎机自动上料问题,设计了一种新的秸秆上料机械手装置,提高了秸秆粉碎机作业的精度和自动化水平。该装置使用Canny算子对秸秆图像进行分割,并对弱边缘进行提取,将提取信息传递给机械手PC处理中心,发出控制机械手的动作的指令;并利用PLC闭环系统控制,完成了秸秆上料机械手的自动化控制,优化了伺服电机的启停时间和上料的工作效率。同时,对装置进行了秸秆上料试验,结果表明:与人工上料相比,使用自动化控制的机械手可以提高工作效率及秸秆的粉碎质量,且可降低上料过程对人造成的损害,是一种安全高效的上料装置。     

统收式采棉机清选装置试验研究

为提高统收式采棉机清选装置的分选性能,针对棉花含杂率较高、损失率较大等问题,设计了一种统收式采棉机清选装置.首先,阐述了该机的整体结构和工作原理;然后,根据理论分析及前期试验确定以喂入量、钉齿滚筒转速转速、栅条间距为试验因素,棉花含杂率与损失率为目标值,利用SPSS数据处理软件对其目标值进行极差和方差分析.结果表明:较...     

秸秆螺旋喂料装置工作性能的试验研究

为了深入研究秸秆膨化技术,完善膨化设备的功能,研制了秸秆螺旋喂料装置,并对其工作性能进行了试验研究.结果表明:该装置结构简单,操作方便,能够满足不同粒度和不同含水率的秸秆物料喂料要求.通过单因素试验,考察了试验指标与螺旋转速、螺旋螺距、秸秆含水率和秸秆粒度的关系,为生产过程中的喂料量调节和秸秆膨化设备整体结构优化提供了一定的参考.     

水气双向分离式生物质连续热解中试设备的研制

针对现有生物质热解设备存在的热解气中水分含量高及设备密封性差等问题,结合农业废弃物原料特征,提出了水气双向分离热解工艺方案,在此基础上,对水气双向分离热解反应器、进料和冷却出炭装置进行了专门设计,开发了水气双向分离式生物质连续热解中试设备。设备运行检测结果表明,以玉米秸秆为原料,原料处理能力27.6 kg/h,生物炭得率32.2%,热解气产率0.41 m3/kg,热解气热值15.3 MJ/m3,热解气含水率6.82%,各项技术指标均达到设备设计目标与要求。该中试设备的开发为设备示范应用提供了基础支撑。      

机收棉田残膜混合物粉碎揉丝装置设计与试验

针对机收残膜混合物资源化利用困难、现有粉碎与揉丝装置处理的残膜混合物不满足白星花金龟幼虫适口性等问题,设计了一种残膜混合物粉碎揉丝装置,利用粉碎揉丝技术对残膜混合物进行加工处理以满足白星花金龟幼虫的适口性。该装置主要由粉碎装置、输送装置和揉丝装置等组成,通过对残膜混合物粉碎、揉丝装置作业过程进行运动学与动力学分析确定了各零部件的结构参数与工作参数。为了验证残膜混合物粉碎揉丝装置的作业性能,以粉碎辊转速、揉丝辊转速与揉丝辊间隙作为试验因素,残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率、棉秆揉丝率为试验指标进行三因素三水平二次回归响应面试验,建立了回归模型,分析了各因素对残膜混合物粉碎揉丝装置作业性能的影响,并进行了参数优化与试验验证。试验结果表明：影响残膜破碎合格率和棉秆粉碎长度合格率的因素大小顺序为粉碎辊转速、揉丝辊间隙、揉丝辊转速;影响棉秆揉丝率的因素大小顺序为揉丝辊间隙、揉丝辊转速、粉碎辊转速。优化后最优工作参数组合为：粉碎辊转速13.0 r/min、揉丝辊转速60.0 r/min、揉丝间隙1.6 mm。以此参数组合进行试验,得到残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率和棉秆揉丝率平均值分别为90...