秸秆成型机的主要原理
构成生物质的主要物质形态为不同粒径的粒子,粒子在压缩过程中表现出的 充填特性、流动特性和压缩特性对生物质的压缩成型有很大的影响。
通常生物质压缩成型分为两个阶段。
第一阶段,在压缩初期,较低的压力传递至生物质颗粒中, 使原先松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变,生物质内部空隙率减少。
第二阶段,当压力逐渐增大时,生物质大颗粒在压力作用下破裂,变成更加细小的粒子, 并发生变形或塑性流动,粒子开始充填空隙,粒子间更加紧密地接触而互相啮合, 一部分残余应力贮存于成型块内部,使粒子间结合更牢固。压力、含水率及粒径是影响粒子在压缩过程中发生变化的主要因素。
设备性能:
1、 产能高、耗电低:jt-2型秸秆煤炭成型机,每小时产能1500公斤—2000公斤,仅用22千瓦功率电机。如无电力设施可用柴油机代替。
2、价格低
3、物料适应性强:适应于各种生物质原料的成型,秸秆从粉状至55mm长度之间,含水率5--30%之间,都能加工成型。
4、电加热功能:全自动电加热装置,可调节物料的干湿度,解决不堵塞、不成型的难度。
5、压轮自动调节功能:利用推力轴承双向旋转的原理自动调节压力角度,使物料不挤团、不闷机,保证出料成型的稳定。
6、操作简单使用方便:自动化程度高,用工少,仅需3人,使用人工上料或输送机自动上料均可。
7、工艺流程:粉碎→输运→模压成型→成品入库
影响秸秆成型的几个因素
( 生物质颗粒成型原理 影响生物质压缩成型的主要因素有:原料种类、含水率、粒率、成型压力、压缩成型模具的形状尺寸及加热温度等。这些影响因素在不同压缩成型方式条件下的表现形式也不尽相同。下面以西北农大邱凌教授等实验研究的结果为基础,结合生产实例分别说明这些因素的作用。
1.秸秆成型机原料的种类
不同种类的原料,其压缩成型特性有很大差异。原料的种类不但影响成型的质量,如成型块的密度、强度、热值等、而且影响成型机的产量及动力消耗.在大量的农林废弃物中,有的植物体粉碎以后容易压缩成型,有的就比较困难。例如木材废料一般难压缩(在压力作用下变形较小);而纤维状植物秸秆和树皮等容易压缩(在压力作用下变形较大)。在不加热条件下,进行压缩成型时,较难压缩的原料就不易成型,容易压缩的原料则成型也较为容易.但是在加热的条件下进行压缩成型时,如棒状燃料成型机,木材废料虽然难于压缩,但木材本身的木素含量高,在高温下能起粘结作用。因此,其成型反而容易。而植物秸秆和树皮等,原料的粘结能力弱,因此不易成型.所以原料种类对压缩成型的影响与成型方式有密切关系。
2.秸秆成型机原料的粒度
原料粒度的大小也是影响压缩成型的重要因素。对于某一确定的成型方式,原料的粒度大小应不大于某一尺寸。例如:对于直径为6mm 的颗粒成型燃料,通常要求原料的粒度不大于5mm 一般来说,粒度小的原料容易压缩,粒度大的原料较难于压缩.作者在对不同粒径原料进行压缩试验时发现原料的粒径越小,在相同的压力及其实验条件下,其粒子的延伸率或变形率较大。即粒径越小,越容易成型。这种倾向在要求原料粒度较小的成型方式条件下较为明显。原料的粒度同样影响成型机的效率及成型物的质量。例如原料粒度较大时,成型机将不能有效地工作,能耗大,产量小。原料粒度不均匀,特别是形态差异较大时,成型物表面将产生裂纹,密度、强度降低.但对有些成型方式,如冲压成型时,要求原料有较大的尺寸或较大的纤维,原料粒度小反而容易产生脱落。
3.秸秆成型机原料的含水率
原料的含水率是生物质压缩成型过程中需要控制的一个重要参数。原料的含水率过高或过低都不能很好地成型.例如:对于颗粒成型燃料,一般要求原料的含水率在15%~25%wb 左右;对于棒状成型燃料,要求原料的含水率不大于10%wb 左右。
4.秸秆成型机成型压力与模具尺寸
成型压力是植物材料压缩成型最基本的条件。只有施加足够的压力,原材料才能被压缩成型。但成型压力与模具(成型孔、成型容器)的形状尺寸有密切关系二这是因为大多数成型机都采取挤压成型方式,即原料从成型模具的一端连续压人,又从另一端连续挤出,(出料端直径小于进料端直径),这时原料挤压所需要的成型压力与容器内壁面的摩擦力相平衡,即机器只能产生和摩擦力相同大小的成型压力。而摩擦力的大小与模具的形状尺寸有直接关系。试验说明当压力较小时,密度随压力增加而增加的幅度较大,当压力增加到一定值以后,成型物密度的增加就变得缓慢。
5.秸秆成型机加热温度
加热温度也是影响压缩成型的一个显著因素。通过加热,一方面可使原料中含有的木素软化,起到粘结剂的作用;另一方面还可以使原料本身变软,变得容易压缩。