模辊式生物质压块成型模孔受力分析及参数影响研究

针对模辊式生物质压块成型机的成型模孔,通过理论分析和ANSYS仿真,研究了秸秆物料在模孔中的受力变化规律以及模孔参数对压强的影响,并建立了正交异性物料挤压成型的压强数学模型。通过正交试验,验证了模孔参数对压块成型的影响,并确定了玉米秸秆成型的最优参数组合。结果表明:秸秆物料在模孔内所受最大压强随锥角、长径比的增大而增大;物料在模孔中的成型过程可分为压缩、成型、保型3个阶段;在试验范围内,模孔的长径比、锥角、物料含水率及粒度均对秸秆压块的松弛密度影响显著,且影响顺序为长径比含水率粒度锥角;以松弛密度为评价指标时,最优参数组合为长径比6∶1、含水率15%、粒度5 mm、锥角10°。     

TRIZ在生物质平模成型机安全设计中应用

应用TRIZ对传统生物质平模成型机中存在的工作效率低,工作性能不稳定,安全性低等问题进行分析,建立矛盾矩阵,对矛盾矩阵进行求解。首先对平模成型机的机构及工作原理做了简单介绍,分析了目前存在的不安全因素及影响工作效率的因素。针对存在的问题,以人机工程学原理为基础,以低功耗、高效率、高安全可靠性为目标,对生物质平模成型机进行安全设计。提出了设计方案,以提高设计效率和安全性,具有极大的实用价值。     

生物质致密成型技术研究进展

生物质成型燃烧成本较低,且经过致密成型后的生物质燃料密度和强度都得到提高,便于运输和燃烧.生物质致密成型技术按加热温度可以分为加热成型和常温高压成型两种.应用较多的成型燃料加工机有活塞冲压式、辊模挤压式、螺旋挤压式3种形式.很多发达国家早在20世纪初就已开始研究生物质成型技术,这些国家的成型设备专业化程度高,自动化程度好,热效率高,污染小,有合理的加工工艺.但由于设备价格高、耗电高、易结渣、原料产品单一,并不适合我国.我国在生物质成型方面的研究起步较晚,目前主要的生物质成型技术包括螺旋挤压技术、活塞冲压技术和辊模挤压成型技术,但与西方发达国家相比仍有较大差距.为了进一步促进我国生物质成型燃料的发展,建议国家应不断完善对生物质成型燃料研究及生产的扶持政策;生物质成型燃料装备不仅要考虑到节能,还应该与指定的原料基地相结合;加强生物质成型机理的研究,减少设备易损件的数量,降低能耗;开发研制以生物质成型物为原料的发电、供电一体化集成设备;在设备实用性、系列化上下功夫,不断降低成本,提高技术水平.     

基于ARIZ-91的咬合式双层辊模生物质成型机概念设计

针对现有环模压辊式生物质成型机可靠性差、辊模磨损严重、原料适应能力差等问题,文章应用发明问题解决算法(ARIZ)进行环模压辊式生物质成型机的创新概念设计。通过系统功能分析、问题模型分析、资源分析、确定最终理想解(IFR)和物理矛盾、物场分析等多个解决问题的工具,设计了咬合式双层辊模结构的新型生物质成型机。该生物质成型机采用双层压辊与双层环模相配合且辊模间隙可调式结构,并在环模块上设有加热装置;压辊和环模采用咬合式挤压结构,可以有效减少压辊和环模的磨损面积,增强压辊对物料的挤压作用。在产品概念设计中应用ARIZ,可以帮助设计人员快速明晰关键问题并提供多通道求解路径,克服传统经验、类比设计的局限,提升设计效率和质量。     

摩擦因数和模辊直径比对生物质环模成型机产量影响的研究

环模的主要技术参数对生物质环模成型机的产量有重要影响。文章通过对压辊和环模攫取物料过程进行分析,推导出最大攫取角与环模和物料的摩擦因数、压辊和物料的摩擦因数二者之间关系,结合物料的摩擦特性与环模的几何尺寸,建立最大压料高度和最大攫取角的函数关系,研究物料摩擦因素和模辊直径比对产量的影响机制,得到环模成型机最大理论生产率的模型。