移动式棉秸秆固化成型燃料车的选型与集成

针对移动式棉秸秆固化成型燃料车各部件输送的特点,提出适合燃料车粉碎、除尘、输送、储存、压型等设备的选型与系统集成。选择功率低、破碎粒度满足要求的秸秆切碎机:研究不同因素对秸秆的效果,确定合理的成型工艺参数;对指标较好的压缩成型设备进行选型,并将切碎及压型等技术装备集成在移动平台上,配备上料输送装置及动力,形成移动式棉秸秆固化成型燃料车,解决固定场地建厂投资大,成本高的问题,具备上门切碎压型,具有按需生产,机动灵活等优点,为新疆的棉秸秆生物质资源循环经济产业的发展提供技术装备支撑。     

4FY—0.8B型移动式生物质固化成型车螺旋输送系统的改进设计与仿真分析

移动式生物质固化成型车作为一种生物质固化燃料的小型制备机械,对我国秸秆的资源化利用具有积极的推动作用。以新疆农业机械化研究所研制的4FY—0.8B移动式生物质固化成型车螺旋输送系统为研究对象,采用理论分析、改进设计与软件仿真分析相结合的方法,为螺旋输送机性能改进提供依据。通过理论计算设计得出螺旋输送机的基本参数为:螺旋直径为D=125mm,螺距为S=125mm,螺旋输送机转速n=125r/min,驱动功率为P=0.55kW。仿真结果表明:螺旋输送机及其叶片在一阶固有频率下,叶片变形较大,刚性较弱;而在其他较高阶频率下,螺旋轴及叶片的最大变形更加局部化且变形区域增加,最多时可达三处,表明螺旋轴及叶片在高阶固有频率时,结构的形变增加且由叶片向轴处扩展,且增加为多处,因而,在实际设计工作中可以通过零件材质等措施减小共振引发的变形与损坏。     

秸秆物料除杂及气力输送系统的设计

针对目前我国用于固体成型燃料生产的农作物秸秆物料中杂质较多的问题,设计了一套除杂及气力输送系统。系统管道直径为50mm,风机进口风量为1．928m3/min,进料料仓容积为1．25m3,除杂装置的长度为1000mm,斜板和砂石承料仓与水平方向的夹角为30°,砂石承料仓容积为0．54m3。另外,选用旋转供料器位系统的供料装置作为下一步除杂试验平台搭建的数据基础。     

菌苞、木屑和烟秆颗粒燃料成型特性研究

压力和温度是影响生物质颗粒燃料成型品质的重要工艺参数。为此,在湿度12%、粉碎机筛眼直径2 mm、压力4.5 k N的条件下,研究温度为8 0℃、9 0℃、1 0 0℃、1 1 0℃、1 2 0℃对菌苞、木屑和烟秆3种生物质颗粒燃料成型品质的影响;在湿度12%、粉碎机筛眼直径2 mm、温度100℃的条件下,研究了压力为1.5、3、4.5、6、7.5 k N下对以上3种生物质颗粒燃料成型品质的影响;最后,通过对3种生物质颗粒燃料成型后的密度与径向抗压力进行对比分析,找到3种生物质颗粒材料成型品质达到最佳时所需的温度和压力,为不同生物质颗粒燃料的生产提供参考。     

生物质成型燃料加工技术分析研究

阐述了生物质成型燃料国内外发展现状、生物质成型燃料加工技术与装备的特点与使用对象;重点分析了现有的生物质成型燃料加工技术和装备在实际应用中的优缺点,得出目前我国的生物质固化成型装备在设备的实用性、系列化、规模化上还很不足,距国际先进水平还有不小的差距;这一问题以成型机最为突出,表现在生产率低、成型能耗高、主要工作部件寿命短、机器故障率多、费用高等方面;并依据生物质成型燃料发展趋势,提出目前我国生物质成型燃料加工设备的设计要点为：一是加工设备的原料适应性,二是加工设备的先进性与性价比。     

模辊式生物质颗粒燃料成型机性能试验

针对模辊式成型机在生产生物质颗粒燃料过程中存在能耗高等问题,以玉米秸秆为原料,研究成型机模辊间隙、主轴转速和模孔直径等参数对生产率、吨燃料能耗、颗粒燃料的成型率、机械耐久性和颗粒密度等的影响。结果表明：模辊间隙仅对成型率有影响,间隙为0.2mm最优。吨燃料能耗和颗粒密度随主轴转速增大而减小;模孔直径大,生产率高,吨燃料能耗低,颗粒密度小;为保证生产率,主轴转速应大于等于160r/min。不同因素试验,颗粒燃料的成型率大于95%,机械耐久性大于96%,均符合生物质颗粒燃料要求。     

5HYL-35塔式谷物烘干机气力循环输送系统设计

为解决当前塔式谷物烘干机烘干谷物破碎率高、清洁度差等问题,设计一套用于35 t塔式谷物烘干机的气力输送系统,该系统可实现湿粮的装载入塔、烘干后粮食的卸载出塔以及烘干塔内部粮食的循环提升等工艺流程,并通过计算完成主要设备选型,选用Φ1 500 mm的标准型旋风分离器和Φ750 mm的除尘器两级分离,保证烘干塔内谷物的清洁度,选用每转容积50 L的星型定量卸料器,并采用"V"型叶片设计,实现谷物的定量供给和防挤压破碎。计算输送系统理论风机风量1.485 m~3/s,风机压力1.93×10~4 Pa,完成风机选型。通过整机测试,气力输送系统平均提升能力37.3 t/h,满足设计要求,玉米烘干破碎率2.69%,优于国家标准。     

生物质成型燃料品质影响因素及成型模型研究

生物质成型燃料是煤和天然气优秀的清洁替代能源,其技术的研究得到世界越来越多的关注和重视。在生物质成型过程中,生物质化学成分的含量与其成型质量有着密切关系,不同的生物质由于化学成分含量不同,决定了要采用不同的加工参数才能形成高品质的成型燃料。为此,首先介绍了生物质成型燃料的整个加工过程,并全面分析各主要的加工参数(原料含水量、颗粒粒径、温度和压力)对成型燃料品质的影响。同时,介绍了目前被广泛运用于生物质颗粒成型研究的3个成型模型,为进一步探究不同生物质的成型规律及成型条件,优化最佳加工参数提供理论依据。     

菌渣颗粒燃料固化成型机的设计与试验

针对食用菌生产中的菌渣丢弃导致环境污染及综合利用率低的问题,依据生物质碾切挤压成型原理,研究设计了菌渣颗粒燃料固化成型机,并对其核心部件环模与压辊的结构参数、力学特性等进行了分析。通过对栽培过后的金针菇菌渣成型试验,试验结果表明:该机生产率为945.5kg/h,吨料电耗71.43kW·h/t,颗粒燃料的成型率为96.4%,机械耐久性为97.2%,颗粒质量密度为1.24 g/cm3,颗粒含水率为10.1%,均符合生物质颗粒燃料成型要求。整机工作平稳,成型可靠,物料适应性强和操作环境无粉尘等优点,性能满足设计要求。     

不同工艺参数对寒地玉米秸秆固化成型工艺的影响

本文主要对影响生物质成型效果的主要因素进行研究,包括原料含水率、原料种类、成型的温度、成型的压力;然后对玉米秸秆原料进行成型试验,在保证其他条件不变的情况下,通过改变原料成型压力、成型温度及含水率等影响成型效果因素的不同水平值,得出秸秆固化成型的最佳工艺参数,即最佳含水率、最佳成型温度、最佳成型压力等值。     

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。     

生物质致密成型燃料制造技术研究现状

生物质能源转换方式有生物质气化、生物质固化和生物质液化3种方式,生物质固化后形成生物质致密成型燃料,其主要目的是将低密度的生物质转变为高密度的生物质燃料.为此,综述了生物质致密成型燃料制造技术在国内外的研究现状.同时,介绍了生物质致密成型工艺的研究现状,重点对当前国内外生物质致密成型燃料制造设备的研究和应用状况进行了总结和评述,最后讨论了我国生物质致密成型技术存在的薄弱环节及发展前景.     

我国生物质燃料固化成型设备研究现状

随着我国经济的不断发展,生物质能显得越来越重要.为此,阐述了秸秆固化燃料的优点,详细论述了生物质固化燃料致密成型原理及其工艺流程;在明确秸秆固化工艺前提下,分析了当前秸秆固化成型设备及常见机型,最后针对我国生物质固化成型燃料存在问题提出了解决途径.     

柠条收获机圆盘锯式切割系统动力学仿真与参数优化

根据圆盘锯式切割系统的各部件的尺寸参数、柠条参数,在三维实体建模软件UG中建立单组切割部件和切割对象柠条的简化模型,导入动力学分析软件ADAMS中,对对象进行柔性体替换,进行刚柔耦合动力学特性分析。以切割锯盘的直径、厚度和切割部件的转速为影响因素,选取切割系统与柠条的作用力在各向的分力为评价指标表征柠条平茬效率,对影响平茬效率和功率的参数进行了三因素三水平的虚拟正交试验,得到各指标的响应面回归方程,并通过田间试验进行验证及对比分析。结果表明,当切割锯盘直径为400 mm,切割锯盘厚度为5 mm,切割部件转速为1500 r/min时,单组切割部件的切割功率为12.32 kW,柠条收获机的平茬效果最好。     

射流自吸式增氧机

介绍了0.75kW射流自吸式增氧机的结构、原理和各主要部件的参数。对影响吸气量和增氧效率的部件进行筛选试验,结果显示,当锥形喷嘴直径为24mm,水、空气混合喷射管直径为52mm和长度为1500mm,进气管直径为48mm,球形空气腔直径为172mm,潜水泵流量为20m3/h和扬程为8m时,该机的吸气量最大为56.0m3/(kW·h),增氧动力效率最高为1.09kg/(kW·h),增氧能力为0.83kg/h。     

立式柱塞冲压生物质成型机设计与试验

针对目前生物质固化成型机多为生产生物质成型颗粒且成型颗粒质量不高、成型机高能耗等问题,提出了一种新型立式柱塞冲压的生物质固化成型方式,并制造了样机。样机以开关磁阻电机为动力源,驱动飞轮并转化为成型柱塞的上下往返直线运动,实现对模具内生物质原料的冲压成型,从而形成生物质成型块。该样机利用飞轮可积蓄能量的特性,有效降低了成型作业时的能耗。成型模具采用组合式结构设计,提高了原料适应性。以典型生物质原料玉米秸秆、松木屑为原料,在10%左右含水率、室温条件下进行了试验,结果表明该成型方法可行,且整机运行情况良好;生产的成型块密度大于等于1.2g/cm3,抗跌碎性指数高于95%;样机能耗为36.51kW·h/t,各项指标均达到了相关标准的要求。该成型方法的提出和研究结果可为生物质成型机的发展提供借鉴与参考。     

秸秆类生物质压力成型过程影响因素研究

以秸秆类生物质作为原料,采用压力成型设备,试验研究原料在成型过程中含水率、成型压力与原料粒度等因素对成型效果的影响。结果表明:含水率、成型压力与原料粒度等因素不仅影响成型产品的最终密度的大小,而且影响成型产品最终的成型效果,直接决定了成型产品的品质。经过综合分析可知:秸秆类生物质通过控制含水率在15%左右、粒径范围为0~20mm、成型压力控制为15~25MPa时,可以使成型产品的成型密度与成型效果达到最优值,为秸秆类生物质成型提供最佳的工艺参数。     

徐州研制开发的秸秆固化成型机试验成功

由徐州市农机技术推广站研制开发的9JGC-400型农作物秸秆固化成型机试验成功,具备小批量生产条件。该机具主要用于玉米、小麦、水稻、豆类、花生、山芋、棉花（牧草）等农作物秸秆压块成型为棒状的固体颗粒生物质燃料（或牧畜饲料）。压块成型后的颗粒密度0．8～1．4g／cm^3,直径25～35mm,长度大于10mm,成型率大于92％,便于贮存和运输。     

沼气工程生物质能-太阳能互补供热系统优化设计

为实现沼气工程生物质能-太阳能互补供热系统经济效益最大化,文章以华北地区5000 m~3CSTR厌氧消化罐为实例,采用线性规划方法对该系统的关键参数进行优化。结果表明:该厌氧消化罐的散热量1月份最高,7月份最低,分别为330.02 kW和139.18 kW。笔者使用生物质能-太阳能互补供热系统为该CSTR发酵罐供热,当成型燃料锅炉功率为509.3 kW,太阳能集热器面积为1775.6 m~2,蓄热水箱容积为10.48 m~3时,折合年费用最低。此时,初投资为1871696元,年运行成本为169736元,折合年费用294515元。初始投资中,太阳能集热器的投资比例最大,占94.9%;生物质颗粒燃烧器占4.08%。运行成本中,生物质颗粒燃烧占75.26%。相比沼气热水锅炉、生物质锅炉与太阳能加热系统,生物质能-太阳能互补供热系统初始投资与年运行费用较低,更适合于中小规模的沼气工程,具有广泛的推广价值。     

基于ANSYS的采棉机分风箱应用研究

气力输送系统是采棉机工作部件中的重要系统之一,分风箱是气力输送系统中重要的组成部分,分风箱将风机出口处的风量分配给采棉机的采摘装置,分风箱的结构对风机风量的分配起到重要作用。本文构建了两种不同结构的分风箱模型,采用ANSYS软件对不同结构的分风箱内部风速和风压的差异进行数值模拟,对分风箱的速度矢量云图、风压云图以及各个出口平均风速进行了分析,结果表明,在能满足风速要求的前提下,模型二的结构更加合理。