木屑顆粒機(jī),鋸末顆粒機(jī),秸稈顆粒機(jī),稻殼顆粒機(jī)

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顆粒機(jī)篇:影響燃料顆粒成品“不自然因素”
加入時(shí)間:2016/8/11 18:36:14 瀏覽:4770次
顆粒機(jī)篇:影響燃料顆粒成品“不自然因素”

    影響木屑顆粒機(jī)成型的因素主要有原料的種類、含水率,粒度、成型壓力、壓縮成型模具的形狀尺寸,加熱溫度及成型周期等。我們?cè)熜履茉礄C(jī)械的高級(jí)工程師從業(yè)15年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)為您總結(jié)了以下幾點(diǎn),希望能夠幫助大家!
1、原料的種類
    不同種類的原料,其壓縮成型特性有很大差異。原料的種類不但影響成型的質(zhì)量,如成型塊的密度、強(qiáng)度、熱值等,而且影響成型機(jī)的產(chǎn)量及動(dòng)力消耗。在大量的農(nóng)林廢棄物中,有的植物體粉碎以后容易壓制成顆粒,有的就比較困難。木材本身的木質(zhì)素含量高,在80度的高溫下能起粘結(jié)作用,因此木屑的成型是不需要添加任何粘合劑的。
2、原料的粒度
    原料粒度的大小也是影響壓縮成型的重要因素,對(duì)于某一確定的成型方式,原料的粒度大小應(yīng)不大于某一尺寸。例如:對(duì)于直徑為8mm的顆粒成型燃料,通常要求原料的粒度不大于5mm。一般來說,粒度小的原料容易壓縮,粒度大的原料較難于壓縮。原料的粒徑越小,在相同的壓力及其條件下,其粒子的延伸率或變形較大。即粒徑越小越容易成型。但是小也是有限度的,過于小則會(huì)出現(xiàn)粉料過多,成型顆粒短小的情況,因此原料的粒度要控制在既能保證力度小容易壓制,能夠充分釋放木屑的木質(zhì)素,還能保證不產(chǎn)生大量粉料的情況,這種傾向在要求原料粒度較小的成型方式條件下較為明顯。原料的粒度同樣影響成型機(jī)的效率及成型物的質(zhì)量。例如原料粒度較大時(shí),成型機(jī)將不能有效地工作,能耗大,產(chǎn)量?。狭6炔痪鶆?,特別是形態(tài)差異較大時(shí),成型棒表面將產(chǎn)生裂紋,而且其密度、強(qiáng)度降低。
 3、原料的含水率
    原料的含水率是生物質(zhì)壓塊成型過程中需要控制的一個(gè)重要參數(shù)。原料的含水率過高或過低都不能很好地成型。含水率過高,如大于17%,相同成型溫度下,會(huì)降低生物質(zhì)的傳熱速度。一部分熱量消耗在蒸發(fā)多余水分上,影響熱量的傳遞。蒸發(fā)出的水分在成型模孔內(nèi)汽化后易形成高壓蒸汽。當(dāng)蒸汽產(chǎn)生的壓強(qiáng)大于成型模孔壁與生物質(zhì)間的摩擦力時(shí),就會(huì)使成型模孔內(nèi)已連續(xù)擠壓成型的生物質(zhì)棒爆為數(shù)段,從成型??字斜莱觯窗l(fā)生“放炮”現(xiàn)象,不能正常成型。含水率過低,如小于8%,不僅需要較高的成型壓強(qiáng),也增加了生物質(zhì)烘于過程中的能量消耗.對(duì)于顆粒成型燃料,一般要求原料的含水率在15%- 25%左右;對(duì)于顆粒成型燃料,要求原料的含水率不大于17%左右,自然干燥后的秸稈即可進(jìn)行成型,所需壓力也較小。對(duì)于含木質(zhì)素較高的生物質(zhì),如鋸末類,成型套錐角或錐長可適當(dāng)小一些;對(duì)含木質(zhì)素較低的生物質(zhì),如玉米秸、麥秸等,成型套錐角或錐長可適當(dāng)大一些。
4、成型壓力與模具尺寸
    成型壓力是材料壓縮成型基本的條件。只有施加足夠的壓力,原材料才能被壓縮成型.但成型壓力與模具的形狀尺寸有密切關(guān)系。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)成型機(jī)都采取擠壓成型方式,即原料從成型模具的一端連續(xù)壓入,又從另一端連續(xù)擠出,出料端直徑小于進(jìn)料端直徑。這時(shí)原料擠壓所需要的成型壓力與容器內(nèi)壁面的摩接力相平衡,即機(jī)器只能產(chǎn)生和摩擦力相同大小的成型壓力。而摩擦力的大小與模具的形狀尺寸有直接關(guān)系。而模具的關(guān)鍵的尺寸是成型套筒的錐角與錐長。由于生物質(zhì)中木質(zhì)素的含量差異較大(為14%--32%),不同種類的生物質(zhì)所需的成型壓強(qiáng)也不相同,必然要求有與之配套的成型錐角與錐長.成型錐角與錐長的大小又影響每次喂入生物質(zhì)前后的體積之比、成型壓強(qiáng)及成型棒的密度。當(dāng)成型套錐角一定增加成型套的錐長,或成型套錐長一定增加成型套的錐角時(shí),成型后所得成型棒的密度都較大,所需的成型壓強(qiáng)高、能量消耗大。
5、加熱溫度
    采用解熱原料的方式來增加原料的木質(zhì)素的釋放,但是實(shí)際生產(chǎn)中,增加溫度調(diào)至就會(huì)增加設(shè)備,比如調(diào)制器、鍋爐等,而本身生物顆粒機(jī)在生產(chǎn)的時(shí)候會(huì)釋放大量的熱量,因此綜合考慮的情況下,一般是省略加熱工序的。加熱溫度是影響壓塊成型的一個(gè)顯著因素。根據(jù)生物質(zhì)的成型機(jī)理,生物質(zhì)中的木質(zhì)素能夠聯(lián)結(jié)在一起的基本條件是要有合適的成型溫度。通過加熱,一方面可使原料中含有的木質(zhì)素軟化,起到粘結(jié)劑的作用;另一方面還可以使原料本身變軟,變得容易壓縮。在自然水率條件下,木質(zhì)素的軟化點(diǎn)溫度為80~130℃,當(dāng)加熱到70—100℃時(shí),木質(zhì)素的粘合力開始增加,溫度達(dá)到200~300℃時(shí)可以熔融。因此成型時(shí)生物質(zhì)的加熱溫度不得低于其軟化點(diǎn)溫度.加熱溫度不但影響原料成型性,而且影響成型機(jī)的工作效率,加熱溫度應(yīng)調(diào)整到一個(gè)合理的范圍。溫度過低,不但原料不能成型,而且功耗增加;溫度增高,電機(jī)功耗減小,但是成型壓力減小,成型物擠壓不實(shí),密度變小,容易斷裂破損,且棒料表面過熱燒焦,煙氣較大.有些成型方式,如顆粒燃料成型機(jī),雖然沒有外熱源加熱,但在成型過程中,原料和機(jī)器部件之間的摩擦作用也可將原料加熱到100℃,同樣可使原料所含木質(zhì)素軟化,起到粘結(jié)劑作用。另外成型溫度過高,不僅不能有效地提高生產(chǎn)效率,而且還會(huì)出現(xiàn)以下問題:
(1)由于加熱圈設(shè)在成型套筒外表面,會(huì)使成型套簡產(chǎn)生退火現(xiàn)象,使其耐磨性降低,使用壽命縮短;
(2)溫度過高會(huì)使緊貼成型套筒內(nèi)壁的生物質(zhì)形成的碳化層太厚,表面變軟滑,摩擦阻力減少,不能成型;
(3)由于生物質(zhì)原料中水分的存在,溫度過高,生物質(zhì)在于餾過程中易產(chǎn)生高壓蒸汽,會(huì)發(fā)生“放氣”或“放炮”現(xiàn)象,中斷成型。
6、成型周期
    該系統(tǒng)成型機(jī)右端活塞沖桿在套筒中移動(dòng)一個(gè)行程完成預(yù)壓緊一塑性變形一保型一停歇換向這樣一個(gè)成型周期。停歇換向后,左端活塞沖桿進(jìn)入下一個(gè)成型周期。正常運(yùn)行時(shí),預(yù)壓緊段所需壓強(qiáng)小,基本為空行程油壓,活塞沖桿停止移動(dòng)時(shí),生物質(zhì)進(jìn)入保型段。保型段所需壓強(qiáng)大,基本達(dá)到了液壓系統(tǒng)額定壓強(qiáng)。若停歇換向段(時(shí)間)一定,則增加成型周期,保型段(時(shí)間)增加,保型耗能增高,生產(chǎn)率降低;減少成型周期,則保型段(時(shí)間)減少,生物質(zhì)有可能不能成型。該系統(tǒng)成型機(jī)在保證成型、保型和換向所需時(shí)間的前提下,成型周期為7S。
7、摩擦力
    原料壓縮過程中,由于在成型錐套和保型筒內(nèi)的成型塊承受著錐套和保型筒對(duì)其施加的徑向力,這將產(chǎn)生摩擦力并消耗一定的能量。用含水率范圍在8%~23%的秸稈和干草試驗(yàn)得出的結(jié)果是:用于壓縮的能量占37%~40%,其余的能量主要用于克服摩擦力。

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