不同含水率苜蓿干草的高密压缩成型特性的试验研究

为探究含水率对苜蓿干草高密压缩成型特性的影响,基于封闭状态下的干草压缩成型原理,利用压缩装置,以不同含水率8％～20％的苜蓿干草为研究对象,在相同的初始密度、压缩方向和压缩速度条件下进行二次高密压缩试验,获得了不同含水率苜蓿干草的高密压缩特性曲线,并将干草高密压缩过程分为压紧、成型和蠕变3个阶段.试验结果表明:对应相同...     

柠条颗粒成型加工影响因素比较分析

柠条在我国"三北"地区防沙固沙、生态作用巨大,枝条成型加工是营养价值很高的颗粒饲料,也可加工利用转化为燃烧性能很好的成型燃料,因此对其颗粒成型机理的研究具有实际意义。为此,针对柠条颗粒饲料与燃料的成型加工条件、目标要求、加工装备设计参数和加工过程等影响颗粒成型的因素进行了比较分析研究,主要考虑了影响柠条颗粒成型效果的主因素—原料初始状态、含水率、粒度、加工喂入量、成型压力、模盘形式以及物料温度等,为设计一种既可加工柠条颗粒饲料,又可加工柠条成型燃料的装备提供参考。     

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。      

甘蔗渣冷压成型的影响因素研究

为探清甘蔗渣冷压成型的可行性及其影响因素,利用万能试验机和专门设计的压缩模具对甘蔗渣进行冷压成型试验,探究蔗渣粒径、含水率、压缩速率和保压时间对最大成型压力、压缩能耗、松弛密度以及成型颗粒耐久性的影响。结果表明:含水率、粒径和保压时间对试验指标均具有显著性影响,而压缩速率的影响不显著。综合分析得到甘蔗渣冷压成型的最佳工艺参数为:含水率10%～15%,粒径小于5 mm,压缩速率50～75 mm/min,保压时间30 s。该研究为甘蔗渣的固化成型和资源化利用奠定了基础。     

秸秆多级辊压成型原理与装置设计

基于不封闭状态下的秸秆辊压成型原理及理论,提出了多级辊压秸秆冷成型技术方案。进行了秸秆多级辊压成型关键性能参数和技术可行性试验研究,以不同含水率9%~23%、粒度0~12mm的玉米秸秆为对象,研究在不封闭状态下秸秆物料的压缩成型特性,发现压缩过程存在屈服现象,压缩过程可划分为松散、压紧、屈服和成型4个阶段,在一定粒度下,秸秆物料的压缩屈服极限随着含水率的增加而减小;测试含水率9%的秸秆在不同压缩阶段的秸秆成型块厚度且计算各级压缩比,验证了不封闭状态下的秸秆辊压成型原理可行且为秸秆多级辊压成型装置提供设计依据。最后,依据秸秆多级辊压秸秆成型原理及秸秆物料压缩过程,设计多级辊压秸秆成型装置,以满足生物质秸秆成型的产地高效工业化生产技术要求。     

粉碎棉秆含水率对压缩成型的影响

对切碎棉秆采用电子万能试验机进行轴向压缩试验研究。结果表明:棉秆颗粒的含水率影响粉碎棉秆成型效果和成型块品质。棉秆颗粒的最优含水率应控制在10%～13%的范围内。含水率<7%成型块不密实,品质较差;含水率>16%会发生卸载的现象,不能成型。     

柠条动态黏弹性性质的温度与频率响应试验

柠条灌木大面积种植产生了很好的防风固沙生态效益,还成为颗粒饲料、燃料和环保建筑材料的优质资源,其开发利用前景非常广阔。在进行柠条固体成型材料的转化利用中,需要研究柠条的动态黏弹性性质,对成型工艺优化和柠条成型材料性质的评估等具有重要价值。为此,利用热动态机械性能分析仪(DMA),进行了柠条固体成型材料压缩试验研究,测定了储存模量、损耗模量和损耗因子的温度谱与频率谱,重点分析了柠条固型材料的玻璃化转变特性等动态黏弹性性质与温度和频率的响应情况,结果可为柠条环保材料的转化利用和工艺优化等提供参考。     

芦苇不同铺放状态下可压缩性分析

为解决现有芦苇打包机压缩密度低、成型芦苇包质量不稳定的问题,针对不同含水率的芦苇在竖直、平铺和杂乱3种状态进行压缩试验及数据对比分析。结果表明:芦苇压缩过程可分为松弛阶段、芦苇破碎阶段和压紧阶段;当达到相同压缩密度259 kg/m~3时,芦苇在平铺状态下所需的最大压缩力及压缩时间均小于在杂乱铺放状态;芦苇轴向、径向力学差异性明显,在压缩过程中最理想加载方向是芦苇的径向方向,径向平铺状态的压实效果好,致密成型的芦苇包质量稳定;芦苇的体积模量与压缩密度间呈指数型增长趋势,压缩密度越大,抗压缩性能越强。试验结果为设计打包机理顺芦苇碎料装置提供了基础数据和理论依据。     

生物质压缩成型燃料的物理品质及成型技术

论述了生物质压缩成型技术的研究意义,综述了国内外研究现状;提出了生物质成型燃料主要的物理品质是松弛密度和耐久性,并介绍了压缩成型原理、工艺类型;指出了影响成型的主要因素有：原料种类、含水率、粒度、成型压力、模具的形状尺寸和加热温度等。同时,对制约其利用的技术问题进行了探讨,分析了压缩成型技术在其推广应用中存在的一系列问题并针对这些问题提出了建议。     

不同因素对烟秆颗粒压缩成型影响的试验研究

由于烟秆颗粒压缩成型与一般常见秸秆物料的压缩不同,因此通过自制压缩模具和100T硫化机对粉碎后的烟秆颗粒进行了压缩成型试验,分析了不同粒度大小、不同喂入量和不同成型压力对粉碎后烟秆颗粒压缩成型块压缩密度、松弛密度和松弛比的影响。研究结果表明:成型压力对烟秆压缩成型的影响十分显著,增大成型压力是改善压缩块性能最有效的方式;其次是粒度大小,粒度越小越易压缩成型,但粒度太小有可能会影响烟秆颗粒的下一步处理;而喂入量对烟秆压缩成型的影响并不显著,但鉴于喂入量对实际生产的重要性,其作用机理仍需进一步研究。     

紫花苜蓿蠕变特性的研究

通过对紫花苜蓿进行蠕变试验,研究了在不同的初始密度、含水率和载荷下紫花苜蓿草的蠕变特性,建立了保压阶段紫花苜蓿蠕变模型和本构方程,并对含水率、初始密度、载荷对蠕变特性参数的影响进行了分析研究.研究结果表明,含水率的增加均使E2和η1减小;初始密度的增加使E2增大,η1减小;载荷的增加使E1值逐渐增大.     

玉米秸秆丝化压缩临界成型条件试验

因玉米秸秆丝化压缩成型不同于一般物料的粉碎制粒和压缩打捆,因此通过自制压缩成型模具和计算机控制的电子万能试验机对丝化后的秸秆物料进行压缩成型试验,研究了不同物料尺寸、不同含水率及不同压缩方式对丝化后玉米秸秆成型块松弛比的影响。研究结果表明:考虑到用途和功率消耗因素,玉米秸秆丝化压缩成型的最佳含水率应控制在10%~20%范围内,使用多频快速压缩(压缩速度500mm/min,连续压缩5~8次),玉米秸秆丝化压缩成型的最小压力为6.22MPa,否则要应用更大的压力才能成型。该试验对压缩工艺的优化、压缩设备的研制和压缩成型后产品的特性研究具有重要参考意义。     

中药渣类生物质液压成型影响因素分析

以感冒清热颗粒中药渣为原料,采用液压成型机实验平台,试验研究原料含水率、原料粒度等因素对成型特性和吨能耗的影响。结果表明:松弛密度、抗跌碎性随原料含水率的增加呈现先增大后减小的变化趋势,成型吨能耗随着含水率的增加逐渐降低;随着原料粒度的不断增大,松弛密度不断减小,吨能耗不断上升,抗跌碎性呈现先升高后降低的变化趋势。经过综合分析可知:当含水率在12%~14%、粒度在2~5mm范围内时,中药渣容易压缩成型,成型块的抗跌碎性大于95%,松弛密度在1 g/cm3以上,生产过程中所需能耗较低。     

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。     

玉米秸秆成型块微观结构研究

影响玉米秸秆固化成型的工艺因素包括成型压力、温度及含水率等,成型块的微观结构对其宏观性能具有重要意义。利用电子立体显微镜观察玉米秸秆固化成型后的颗粒物料之间的结合方式和显微形貌,从微观角度研究成型工艺参数与成型块微观结构的关系。结果表明,玉米秸秆成型块颗粒之间主要以机械镶嵌、天然粘结剂粘结的形式结合。在成型压力60~90MPa,物料温度75~100℃,含水率8%~16%的成型条件下,制得的玉米秸秆成型块内部颗粒结合紧密,机械镶嵌作用明显,对应得到的成型块物理品质和力学性能较好。     

生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究

以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料,利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验。通过对比不同成型燃料抗压强度、松弛密度和比能耗,确定胶黏剂种类对燃料品质的影响。选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、温度、含水率、木质素添加量对成型燃料品质的影响,当优化成型工艺参数为成型压力6 k N、成型温度80~100℃、含水率20%、木质素添加量8%~9%时燃料品质最佳。对成型燃料进行热重试验,研究其燃烧过程及动力学特性。结果表明:燃烧主要分为4个阶段,着火温度为356.9℃,燃尽温度为553.3℃;燃料的挥发分燃烧是一级反应,固定碳燃烧是二级反应。     

不同添加剂油茶壳炭粉成型性能与燃烧特性研究

以油茶壳炭粉为原料,纤维素和氧化淀粉为添加剂,采用万能试验机研究成型温度、成型压力、原料含水率对燃料成型品质的影响。研究发现,成型温度在60~100℃时成型燃料的品质较好,提高成型温度对燃料的松弛密度影响不明显,但比能耗增加,对径向抗压强度影响与添加剂种类有关。提高成型压力,成型燃料的松弛密度、比能耗和径向抗压强度都随之增大,成型压力在6~8 k N时成型燃料品质较好。提高原料含水率对降低能耗有显著作用,但原料含水率过大不利于成型,原料含水率在15%~20%时成型燃料品质较好。对成型燃料燃烧特性研究发现,纤维素和氧化淀粉的加入,着火温度能分别降低至362.5℃和324.5℃,添加氧化淀粉后燃料品质和燃烧特性最好;添加纤维素的混合成型燃料热值降低更少,且品质受成型因素影响较小。     

稻壳热压成型工艺参数试验

采用四元二次回归正交旋转试验和响应面分析方法,并利用SPSS 11.5和Matlab 7.1软件研究了成型压力、加热温度、含水率和粘结剂添加量对稻壳成型块松弛密度的影响,建立并分析了稻壳成型块松弛密度的数学模型.结果表明,4个因素对稻壳成型块松弛密度影响次序为:加热温度、含水率、成型压力、粘结剂添加比,最优组合为成型压力10 MPa,粘结剂添加比3.5∶1,含水率16%,加热温度100℃,此时成型物松弛密度为0.945 g/cm~3,该密度可以满足成型要求,所得回归方程显著,拟合情况良好.     

碎玉米茎秆卷压成型过程的理论研究

由于国内对圆捆打捆技术与装备的研究和开发相对较晚,导致对卷压成型压缩理论的研究也相对滞后。对圆捆型打捆机卷压过程第二阶段进行了分析,通过对物料的喂入速度、含水率、密度等与压捆功率消耗、压缩力的研究,得到了碎玉米茎秆卷压成型压缩特性和流变特性的经验模型和物理模型,从而为卷压设备的优化设计提供理论依据。     

玉米秸秆皮颗粒燃料耐久性能试验与工艺优化

为研究原料特性和设备关键机构运动因素对生物质颗粒燃料耐久性能的影响规律及其最佳因素参数组合,以玉米秸秆皮为原料,利用平模成型机对其进行压缩成型试验。以含水率、模辊间隙、主轴转速为试验因素,以抗破碎性为评价指标,采用Box-Benhnken法进行三因素三水平响应面试验设计;借助Design—Expert 8.0.6软件进行回归分析和响应面分析,建立并分析了各试验因素与抗破碎性之间的数学模型。结果表明,对抗破碎性影响程度的大小顺序为:含水率主轴转速模辊间隙;在含水率为15%、模辊间隙为0.3mm、主轴转速为196r/min条件下,玉米秸秆皮颗粒燃料的抗破碎性为94.9%。