生物质连续热解反应装置的变螺距螺旋输送器设计

研制了带有变螺距螺旋输送器的生物质连续热解反应实验装置,对变螺距螺旋输送器参数进行了设计.冷态实验结果表明,变螺距与正、反向螺旋相结合的物料输送方式,更易于热解挥发物顺畅地由尾端排出,保证了连续热解反应的正常进行.该装置对一般生物质处理量约为30 kg/h,停留时间5～ 10 min,能满足连续稳定热解反应的要求,可开展多种农林生物质连续热解反应的实验研究.     

生物质热解柔性输送装置性能研究

为了解决生物质连续热解装置的螺旋绞龙与热解管因热变形而发生的机械干涉现象,研究了一种用于生物质热解的无轴柔性连续输送装置,设计了该无轴柔性螺旋叶片参数。以稻壳、木屑和黄豆为输送物料,探究了螺距、转速和有轴、无轴等因素对输送性能的影响。结果表明:柔性输送装置的输送能力随着螺距的增加而增强,在中低转速下,物料的处理量随着转速的增加呈线性增加,表明物料的输送量和通过时间可通过调节电机转速实现精准控制;无轴螺旋输送能力比有轴螺旋增加15%~30%,且输送过程平稳,避免了物料在输送装置与输送管之间发生挤压、进而出现死机的现象。     

双锥式滚子水果输送翻转机构的研究

设计了一种能实现准球形水果自动单列输送并均匀翻转的机构，分析了水果尺寸与连续采集两幅图像时间间隔内水果转角量之间的关系，并在对双锥式滚子输送翻转机构中的水果进行受力分析和运动分析的基础上，指出输送和翻转机构参数的选择原则和结构设计中应注意的问题。     

生物质浆体的流变特性研究进展

生物质浆体是指有机质经过初步加工并加入少量的水配置成的浆体。通过管道运输对生物质浆体进行回收并进行集中处理是一种高效、节能且环保的运输方式，拥有广阔的应用空间和发展前景。浆体在管道内流动，浆体的性质和内部结构、浆体内部质点之间相对运动状态及外部与管道内壁的摩擦都会产生压力的损失，导致输送能量的减少。生物质浆体分污泥、禽畜粪便和废弃物浆体、生物质复合材料浆体和餐厨垃圾浆体4类。对生物质浆体的流变学属性、流变特性的研究方法、流变特性的影响因素和流变机理等方面进行概述，重点分析生物质浆体流变学特性的影响因素及流变学模型等方面的研究成果和现状，并归纳总结现有生物质浆体研究存在的问题，探讨性地提出今后的研究方向。      

资讯

<正>国家电网公司三项特高压直流工程启动初步设计9月17—18日,国家电网公司锡盟—江苏、上海庙—山东、山西—江苏三项特高压直流输电工程初步设计启动会在京召开。会议系统总结了工程可研情况,明确初步设计工作的质量要求、进度要求和组织方式,部署安排设计工作,全面启动工程成套和初步设计。锡盟—江苏±800 k V特高压直流输电工程,额定输送功率10 GW,输送距离约1619 km。上海庙—山东±800 k V特高压直流输电工程,额定输送功率10 GW,输送距离约1236 km。山西—江苏±800 k V特高压直流     

普侨直流在世界上首次实施无接地极运行

<正>9月28日5时20分,南方电网第二条±800 k V特高压直流——普侨直流,正式进入普洱侧无接地极双极运行模式,输送功率3000 MW。普侨直流采用无接地极双极运行方式,提高了直流线路的输送能力,降低了功率损耗,对保障汛期云南水电送出、减少弃水,缓解广东地区用电高峰的电力缺口,充分发挥南方电网资源优化配置作用具有重要意义。据悉,10月1—10日,国庆节期间及因受普洱地震影响,普侨直流暂停实施无接地极双极运行模式,震     

两级升压多点喷射玉米浆料烘干送料喷头的设计

针对现有送料喷头存在易堵塞,雾化效果差等技术缺陷,通过科学的研究方法及技术路线,设计了两级升压多点喷射玉米浆料烘干送料喷头.工作时,玉米浆料由叶片推进装置加速输送至喷头,在喷头内两次升压再次雾化后,将浆料分别从主喷射孔和副喷射孔高压、高速、高雾化质量的喷出,与目前常用喷头比较,具有出粉率高、出粉含水率低、所需烘干温度低...     

气力式残膜回收机的设计

介绍了气力式残膜回收机的结构、工作原理和设计原理。采用正压气流输送，解决了残膜缠挂、堵塞工作部件的问题，使工作连续并有较高的工作效率。     

小麦植株建模与单纵轴流物料运动仿真与试验

针对单纵轴流小麦联合收获机物料输送中出现的堵塞问题，对小麦在螺旋输送器、倾斜输送器和脱粒滚筒螺旋喂入头中的输送过程进行理论分析，确定了影响小麦输送性能的主要因素及参数范围；利用EDEM软件建立了收获期小麦植株离散元模型，并采用EDEM-Recurdyn耦合的方法，构建了小麦从螺旋输送器喂入、经倾斜输送器，直至到达脱粒滚筒的输送系统仿真体系，分析了小麦在连续输送过程中的迁移规律、轴向速度和局部物料质量流率变化情况。以喂入量、螺旋输送器转速、倾斜输送器主动轴转速和脱粒滚筒转速为试验因素，以物料输送时间为试验指标，进行四因素五水平的二次正交旋转中心组合试验，结果表明：各因素对输送时间的影响由大到小依次为喂入量、脱粒滚筒转速、螺旋输送器转速、倾斜输送器主动轴转速；当喂入量为7.52kg/s、螺旋输送器转速为308r/min、倾斜输送器主动轴转速为369r/min、脱粒滚筒转速为1083r/min时，输送时间为6.37s，输送时间最短，采用高速摄影技术拍摄物料输送情况，结果表明试验与仿真模拟误差为4.08%，验证了数值仿真结果的可靠性，为解决单纵轴流联合收获机输送系统的堵塞问题提供了理论依据。     

提高化纤切片粒子输送器运行稳定性——电气仪表控制方法浅谈

粒子切片输送器是利用高压氮气分批次将切片粒子沿着已铺设的管线输送致目的罐仓的设备,其利用PLC进行逻辑控制,实现输送目的。一般包括插板阀、碗状阀或蝶阀、补气阀、输送阀等,其中输送阀及补气阀动作最为频繁、故障率也最高,常见故障有:气缸卡死、气缸内壁严重磨损、气缸活塞变形或断裂、回信器反馈故障、球阀卡死、球阀开关不到位等,这些故障不仅增加了设备维护成本,也给生产造成不便。通过更换统一的电磁阀、过滤器、消音器,PLC输送器球阀反馈将输入点短接,将原来输送角行程气缸球阀,更换为气动角形阀等提高输送器的运行稳定性。     

射流式水田株间除草装置设计与试验

针对水田株间除草作业劳动强度大、株间除草率低、易损伤秧苗等问题,提出一种水射流除草方法,以此设计了一种射流式株间除草装置。首先通过理论分析与参数计算确定了射流倾角为31°,喷嘴直径为0.004mm,运用动量守恒定理、粘性流体力学和土力学原理进行分析,建立了喷嘴临界破土压力模型,得出喷嘴临界破土压力为0.53MPa。进行水稻根系抗冲断极限水压试验,确定了喷嘴出口压力上限为1.5MPa。进行台架试验,选取装置前进速度和喷嘴出口压力为试验因素,以除草率为试验指标,采用二次正交旋转组合设计,建立了试验指标与影响因素回归模型。运用Design-Expert 8.0.6软件对试验数据分析并进行验证试验,结果表明,当装置前进速度为0.3m/s,压力为1.5MPa时,除草率为90.62%。满足水田机械除草作业农艺和技术要求。     

以负碳排放为目标的生物质灰矿化CO2路径研究

将生物质能源开发利用与碳捕获、利用与封存结合,可实现CO₂负排放,是能源领域降低CO₂排放的重要技术之一。生物质直接燃烧后产生的生物质灰理论上可吸收并永久封存CO₂,但其能否实现负碳排放还需进行深入研究。基于此,分别在自然状态（空气氛围）、中等CO₂初始分压（101.3 kPa）和高CO₂初始分压（300～1 400 kPa）条件下开展了生物质灰矿化CO₂试验,测试了生物质灰的CO₂矿化量,并评估了3种矿化路径的负碳排放量。结果表明,从空气中吸收CO₂时,生物质灰的CO₂矿化性能最差,40 d内的最高CO₂矿化量仅为60.66 g/kg。在中等CO₂分压101.3 kPa条件下,可最高实现121.68 g/kg的矿化量,而初始分压1 400 kPa下的CO₂矿化量可达216.85 g/kg。综合考虑矿化过程的能源消耗和生物质灰...     

沼液膜浓缩处理工艺工作参数研究

沼液富含有机质、氮、磷、钾、钠及各种微量元素,是非常具有回收价值的一种天然有机肥料资源。针对大型沼气生产企业面临的沼液产量大、处理成本高、储存运输困难和营养物质含量偏低等问题,文章通过膜分离浓缩装置对其进行浓缩试验,研究在浓缩过程中不同孔径(截留分子量)滤膜的膜通量与运行压力之间的关系,结果表明:微滤、超滤、纳滤的最佳工作压力分别为0.15 MPa,0.3 MPa,0.8 MPa。在最佳工作压力条件下,微滤膜平均通量为11.38 L·m^-2h^-1;10000D和5000D超滤膜平均通量为127.93 L·m^-2h^-1和87.08 L·m^-2h^-1;5000D和10000D超滤膜透过液的600D纳滤膜平均通量为159.39 L·m^-2h^-1和165.62 L·m^-2h^-1,150D纳滤膜平均通量为39.29 L·m^-2h^-1和29.38 L·m^-2h^-1。     

复杂工况下深海采矿混输泵有限元分析

采用流固耦合及有限元方法对布放和混输等复杂工况下3级深海采矿混输泵进行强度计算,分析了泵内流场分布、转子部件应力应变及临界转速,并进行了500 m级深海采矿混输系统海上试验.结果表明:设计流量下,混输泵的计算扬程为124.30 m,相对误差为0.27%;布放工况时,混输泵最大变形仅为0.365 mm,最大应力为73.971 MPa;混输工况时,泵最大变形为0.315 mm,最大应力为58.86 MPa;转子部件前3阶模态仅沿泵轴方向变形,并未发生扭曲,而后3阶模态呈“S”形扭曲变形;转子部件1阶固有频率对应临界转速为2 476 r/min;海试布放过程中混输泵安全可靠,混输工况下泵稳定运行时长超过57 h,实现了2次24 h连续无故障运行,且矿石颗粒体积浓度达到11.7%.     

木屑、稻壳和煤混合型煤压缩成型过程建模与工况优化

基于已有文献实验数据,建立了木屑和煤、稻壳和煤混合压缩成型过程LS-SVM模型。结果表明,两种模型预测值与实验值相对误差最大值分别为3.46%、5.83%,两类型煤混合压缩成型过程具有较好的模拟效果。在此基础上设计拟合了两类型煤混合压缩成型过程多目标优化目标函数,寻优分别得到木屑、稻壳与煤混合型煤压缩成型过程Pareto最优解集。依据生物质固体成型燃料标准和生物质型煤综合性能CV值,进一步从Pareto最优解集中选出了对木屑和煤、稻壳和煤混合型煤不同指标要求下的压缩成型工艺过程运行工况的优化目标值。     

倒吊桶先导式蒸汽疏水阀的设计与数值模拟

针对高温高压大排量下先导式蒸汽疏水阀噪声高、导阀承压能力低的问题,设计并研制了一种新型超大排量倒吊桶先导式蒸汽疏水阀,建立了其数学模型,并基于节流降压原理设计了两级节流套筒式消声器.以连续性方程、三维雷诺平均N-S方程和基于各向同性涡黏性理论的k-ε方程组成疏水阀内部流动数值模拟的控制方程组,采用结构与非结构网格相结合的有限体积法对控制方程组进行离散,应用CFD软件Fluent对阀内流动进行三维湍流数值模拟计算.结果表明：该先导式蒸汽疏水阀采用倒吊桶疏水阀作为导阀,使导阀最大承压能力由目前的6.3MPa提高到10 MPa以上,最高工作压力8 MPa,排量可达30 t/h.通过对比分析可知：加消声器后,阀内流场变得均匀,实现了压力的渐变,有效防止了空化现象的发生,最大压降由247.7 kPa减小到190.8 kPa,总压降增大了165.6 kPa,压降比由0.18提高到0.56,降噪量为33 dB（A）.     

基于卧式厌氧装置的稻秸高固态消化与甲烷菌变化研究

针对单一稻秸高固态厌氧消化长期运行不稳的问题,接种瘤胃内含物和厌氧污泥,在卧式反应装置中研究3个有机负荷(OLR)下消化特性。结果表明,体系最高容积产气率达到了1.04 L/(L·d)。当OLR为2.26 g/(L·d)时,甲烷体积分数均值为54.39%,甲烷产率为280.90 m L/g,达到了稻秸理论产值的80.29%。卧式装置中半纤维素和纤维素最高降解率分别达到了49.71%和31.25%;纤维素酶活性显著提高,有利于纤维素的降解。当OLR升高到2.47 g/(L·d)时,氨氮质量浓度均值达到了1 082.63 mg/L。固体样品中嗜氢型Methanobacteriales数量从1.70×10~9拷贝数/g下降至1.04×10~6拷贝数/g;而嗜乙酸型Methanosarcinales数量从7.89×10~6拷贝数/g增加至9.44×10~6拷贝数/g,甲烷产率下降为256.54 m L/g。此时厌氧装置中丙酸质量浓度均值达到了253.32 mg/L。从而明确了稻秸高固态体系中产甲烷菌结构的变化。     

国槐、海棠和向日葵农林废弃物热压成型工艺优化

为找出国槐、海棠和向日葵农林废弃物热压成型固体燃料最优成型工艺参数，为生物质固体燃料生产提供理论依据，通过单因素试验设计，研究了颗粒度、含水率、压力和温度对国槐、海棠和向日葵热压成型固体燃料密度的影响。同时利用Taguchi法分析了国槐、海棠和向日葵固体燃料的最优成型条件及各因素对燃料密度影响的主次顺序。研究结果表明，国槐、海棠固体燃料成型的最优条件均为颗粒度0.63～1.25 mm，含水率5%，温度130 ℃，压力100 MPa；向日葵固体燃料成型最优条件为颗粒度0.16～0.63 mm，含水率6%，温度140 ℃，压力120 MPa。在最优条件下，国槐、海棠和向日葵固体燃料的密度分别为1.153、1.111和1.108 g/cm3。颗粒度、含水率、温度和压力对3种物料固体燃料密度均有显著效果，含水率对国槐、海棠和向日葵固体成型密度的贡献率分别为69.06%、69.15%和53.72%，远高于其他因素的贡献率；压力（18.42%、11.99%和33.27%）次之；国槐、向日葵温度（7.54%、9.47%）较颗粒度（0.67%、2.01%）贡献率高，海棠温度（2.67%）较颗粒度（12.13%）贡献率低。因此，含水率是国槐、海棠和向日葵农林废弃物固体燃料成型的主要影响因素，实际生物质燃料生产中，必须注意含水率的控制。      

远程智能控制滴灌土壤入渗多参数节水效果试验研究

基于使用远程智能控制系统,研究扬黄灌区土壤水分入渗试验,分析讨论了2种类型土壤,基于不同压力、埋深程度研究土壤水分入渗速度、湿润锋、时间等,并初步总结出不同外界条件下土壤入渗的变化规律,为保持水土、提高土壤水分生产力提供重要的科学依据。研究表明:压力、贴片式滴灌带的埋深程度对土壤累计入渗量和入渗速度的影响都比较明显。土壤累积入渗量随着压力水头的增加而增大,湿润运移距离位移不单单和环境有关系,压力对其的影响也很大。在越强的压力作用下,水的运送速度越快,这样土壤的入渗速度就越快。速度的增大也加快了各个方向的运移速率,从而达到在短时间内入渗大面积的土壤,增大了运移距离。实验结果显示,湿润锋能够在压力为0.2 MPa的情况下达到最大运移距离;埋深程度也同样影响着土壤累积入渗量和土壤的累计入渗速度,经试验测量埋深10 cm土壤入渗量最大,且地表不宜蒸发到。