秸秆压块成型的试验研究

以江苏圆通自主研发生产的9JYK-2000A型秸秆压块机为试验装置,对稻秸秆进行压块成型试验。通过试验分析环模与压辊的间隙、环模的转速、物料的含水率对压块成品密度、生产率和吨料电耗的影响,找出3个影响因素的最佳值组合。     

秸秆含水率对压块机功耗的影响

秸秆含水率是影响压块成型的重要因素之一.为了提高秸秆压块产品的生产率,降低压块机的功率,本试验以玉米秸秆为试验物料,选取5个水平含水率,在9YK-0.4D秸秆压块机进行试验.采用CLHGM-1型应变式压力传感器测取压块机工作时压辊把物料从环模孔压出时的最大挤出力,在电机上安装E6B2-CWZ3E型号的增量型编码器,通过变频器获取压块机消耗的功率.试验结果表明,物料含水率为29%时压块机消耗的功率较小,草块成型较好且密度较高.     

基于FLUENT的饲料环模挤压工作区内流场分析

环模与压辊是饲料加工产业中广泛采用的环模制粒机的核心部件,在环模与压辊工作区中物料的流动状况对饲料制粒成型质量具有重要的影响。以加工苜蓿草颗粒为例,以型号SZLH420环模制粒机作为几何参数参考,利用FLUENT软件分析制粒机在不同的喂料量、最小模辊间隙及环模转速下,环模与压辊工作区内挤压成型区中流场状况。讨论物料进入挤压成型区后,挤压成型区中物料内部流速及环模内壁压辊外壁压力变化情况。结果表明:喂料量、最小模辊间隙及环模转速是影响环模制粒的主要因素。对于用型号SZLH420的环模制粒机制造苜蓿草颗粒,最小模辊间隙为0.5mm,喂料量控制在0.000 534kg/s左右,环模转速为4.5rad/s的工况条件,环模制粒机制粒效率高、制粒质量好。     

内啮合行星轮柱塞式生物质环模成型机设计与试验

针对传统环模生物质成型机能耗高、磨损严重的问题，提出了一种环模生物质致密成型方法，并设计了内啮合行星轮柱塞式生物质环模成型机样机。该样机通过压辊轴上柱塞凸模与环模体上成型孔之间的类齿轮啮合运动，实现柱塞凸模对环模体成型孔内物料的挤压压缩，使松散物料形成一定密度的颗粒状物料。为适应不同的生物质物料，环模体成型孔的长径比可以进行调整。以颗粒度为1~3mm的木屑为物料，在物料含水率为15%、压辊轴转速为60r/min、室温条件下进行了试验。结果表明：内啮合行星轮柱塞式环模生物质成型方法可行，该样机生产率为115kg/h、颗粒成型率96.2%、成型密度1.05g/cm3、机械耐久性指数97.5%、能耗约为45kW·h/t，各项指标均达到设计要求；比其他同规格传统环模成型机能耗降低了25.4%，比螺旋挤压成型机能耗降低了50%；样机关键部件磨损降低，使用寿命得到提高。     

立式双层环模双层压辊秸秆压块机设计与试验

针对传统单层环模秸秆压块机存在生产率低、能耗高等问题,提出一种成型温度可控的立式双层环模双层压辊结构的秸秆压块机,双层压辊直径为320 mm,厚度为115 mm,双层环模块方形进料口边长为32 mm,圆形出料孔直径为28 mm,主轴受扭段最小直径为100 mm,整机动力为100 kW。以水稻秸秆为原料进行试验,结果表明:压块机生产率为2 208 kg/h,吨燃料能耗为25.21 kW·h/t,成型率为96%以上,机械耐久性为97%以上,成型密度大于1.0 g/cm~3,开机预热时间为9.6 min,各项指标均达到设计要求。与同型号单层立式环模压块机相比,生产率和环模孔寿命有所提高,吨燃料能耗和预热时间有所降低。     

环模旋转秸秆成型机的结构设计与试验研究

本试验采用自主研制的环模旋转秸秆成型机,进行了秸秆成型块加工的试验研究。通过分析秸秆含水率与成型块密度、生产率、成型率和单位能耗的关系,找出了环模旋转秸秆成型机适合秸秆成型的环模转速、成型腔长度和秸秆含水率的范围,并分析了秸秆成型块的直接生产成本。     

压块机工艺参数对生产率和功率的影响

以苜蓿草为代表的多年生优质牧草的氨基酸含量非常高,干草中氨基酸的含量是玉米的5.7倍,并含有多种维生素和微量元素.但松散的长草作为饲料不便于运输与贮存,只能对其进行压缩加工.为了提高草产品的生产率、降低压块机的功率、确定压块机的最佳工艺参数,以苜蓿草为研究对象,在不同含水率、转速和间隙下利用9KS304颗粒压块机进行压块正交试验研究.对试验结果进行方差分析表明,在含水率为37%、转速为127 r/min及间隙为1 mm时,草产品的生产率最高,能达到248.26 kg/h,功率为4.12 kW.这一结论可以为压块机工艺参数优化和设计提供理论依据.     

环模秸秆压块机秸秆压缩力试验研究

试验采用四因素五水平二次回归正交旋转中心组合设计法,以水稻秸秆和稻壳为原料,主轴转速、含水率、稻壳含量和秸秆长度为试验影响因子,秸秆压缩力为试验指标,利用9JYK-2000A型环模秸秆压块机进行秸秆压缩力试验研究。结果表明:当主轴转速为170r/min、含水率为20%、稻壳含量为30%、秸秆长度为15mm时,秸秆压缩力有最佳值为20.407k N;各因素对环模秸秆压块机秸秆压缩力贡献率主次顺序依次为:含水率秸秆长度稻壳含量主轴转速。试验验证可知:该组合下试验值与试验模型预测值之间相对误差平均值为1.9 4%,可以为环模秸秆压块机压缩机理研究和分析提供必要的参数依据。     

对辊柱塞式成型机设计与试验

基于生物质固化成型领域活塞冲压式成型机能耗低、生产率低和模辊式成型机生产率高、能耗高的特点,提出一种新型对辊式成型方式,并设计和制造了样机。该成型机压辊圆周上均布了一系列柱塞,运行过程中压辊柱塞与环模模孔相互啮合,避免了成型孔之外的物料受到压辊的挤压与摩擦。为测试该成型机的性能,进行了正交试验研究,结果表明,该成型机的较优成型参数为:含水率15%,成型模具长径比5.25,主轴转速47.25 r/min。以木屑为原料,在较优成型参数的条件下进行了成型机性能指标的测试,结果表明,该成型机生产的成型颗粒直径为10 mm,成型颗粒密度为1.15 g/cm3,机械耐久性为96.28%,生产率为75 kg/h,能耗为56 k W·h/t,成型率为95%,工作噪声为79 d B,各项指标均达到设计要求,实现了连续稳定生产。     

环模压块机的改进

环模式压块机是一种新颖的饲草料处理设备。它能将作物秸秆、颖壳、树叶等农林业剩余产品以及牧草压制成块，便于运输和贮存，加上添加剂可制成全价饲料，适于牲畜果食，利于消化吸收。因此，有着广阔的市场前景。1工作原理和结构压块机由输送机构、喂入机构和压块机构组成．工作原理是由输送机构将加工物料输送至喂入机构，经定量混合后均匀地喂入到压块成型机构的饲料腔内。压块成型机构主要由环模和压辊组成。环模山电机通过变速机构驱动回转，饲料腔内有两个压辊，由环模回转带动饲料进入到环馍和压辊之间的工作腔内，靠饲料与压辊、饲…