0、引言

中國作為農業（yè）大國，具有豐富（fù）的可再生（shēng）能源和（hé）新能源資源，僅（jǐn）農作物秸稈每年產量達9億多噸，這些資源不僅沒有得到（dào）有效利用，在有些地方甚至成為負擔，“節能減排”、新能（néng）源和可再生能源開發利用是當今國際上的一大熱點。新華社曾經（jīng）呼籲：《給科學家出道難題（tí）一幫（bāng）助農民找到處理秸（jiē）稈（gǎn）的辦法》，如何開發利用秸稈問題，是當代農業發展的重大課題之一。

生物質能是可再生能源十分重要的組成部份（fèn），資源十分豐富，是取之（zhī）不竭的（de）可持續利用的能源，它的合理、高效開發利用，對解決人類的能源危機和改善人們生存環境起著十分積極作用。生物質燃料（liào）發展很快，在西歐及日本等國已成為一種產業，一些國家還在這方麵開展了（le）國際合作（zuò）。我國“中國新能源和可再生能源發展綱要(1996～2010年)”中提出（chū）要將”發（fā）展高效（xiào）的直接燃燒技術、致密固化成型技術、氣化液化技術”作（zuò）為今後工作的一個（gè）主要方麵來（lái）抓。堅持自主開（kāi）發與引進消化吸收相（xiàng）結合的技術路（lù）線，積極開展（zhǎn）對外交流（liú）與合作。稻草秸（jiē）稈自身密（mì）度小，很不利（lì）於運輸和儲存，影響其深加工（gōng）或（huò）二次開發利用。稻草秸稈壓製後，具有很高的壓縮比，極（jí）大地方便了生物質資源的運輸（shū）和儲（chǔ）存，同時改善了（le）生物（wù）質燃料的（de）燃燒性能，提高了生物（wù）質資源的利用效率，在國家調整農村能源結構中，推（tuī）廣和（hé）應用秸稈壓縮顆粒機，有著巨大的社會效應、經濟效益和廣闊的發展前（qián）景（jǐng）。

本文基於生物質壓縮成型技術，對稻（dào）草秸稈成（chéng）型機理及成型參數進行了實驗研究（jiū），設計了一種平模製粒壓縮機，顆粒機壓輥擠壓（yā）平模上已粉碎的稻草秸稈，從模孑L擠出的相對（duì）高密度稻（dào）草棒粒燃料，是一種可以替代原（yuán）煤的新型環保燃料口。該（gāi）機械能有效地降低（dī）能耗、減少磨損，有著較高的生產（chǎn）率。

1 生物質壓縮燃料成型原理及工藝

生物質（zhì）壓縮燃料，是以稻（dào）草秸稈、木屑、樹皮等農林剩餘物為原料，在高壓加熱條件下，壓縮成顆粒狀、棒狀、塊狀等質（zhì）地（dì）堅實的成型物，可（kě）作為工業鍋爐、民用爐灶、家庭取暖爐以及農業暖房的燃料。

雖然不（bú）同的植物其組成成分不同，但纖維素、半纖維素和木素是植物體的主要成（chéng）分，一般占植物體成分的2/3以上。木素屬非晶體，在常溫下木素主要部分不溶於任何有機溶劑，沒有熔點但有軟化點。當（dāng）溫（wēn）度達70～110℃左右時，軟化（huà）粘合（hé）力開始增加；在200～300℃時，軟化程度加劇而（ér）達到液化，此時（shí）加以一定壓力，可使其與纖維素緊密粘（zhān）接，同時與鄰近的秸稈顆粒（lì）互相交（jiāo）接，稻草（cǎo）秸稈（gǎn）植物細胞中含有纖維素、半纖維素和木質素（或稱木素），自然密度（dù）小，通（tōng）常為0. 03～0.05。當達到一定的溫度並加以適當壓力，可不用任何（hé）粘接劑，經（jīng）過一定形狀的成型孔眼，形成具有固定形狀的壓縮成型棒粒燃料。

影響生物質壓縮成型的主要因素有：原（yuán）料種類、含水率、粒度、成型壓力和壓縮（suō）成型模具的形狀尺寸及加熱溫度等（děng）。

通過調查，稻草秸（jiē）稈壓縮成型（xíng）質量，關（guān）鍵（jiàn）因（yīn）素是秸稈熱成（chéng）型工藝及成型設（shè）備（bèi）。粗（cū）加工處（chù）理（lǐ）後的原材（cái）料，在高溫狀態、不添加任何黏合劑（jì）的情況下，通過機械擠壓，使其由（yóu）鬆散態（tài）變成密縮態，變成具有（yǒu）一（yī）定的形狀、強度（dù）和密度（dù）的成型棒粒料。稻草秸稈成型工藝流程如圖（tú）1。

顆粒機,秸稈（gǎn）壓塊機,飼料顆粒機

2稻草秸稈壓縮（suō）機（jī）械

生物（wù）質熱壓成型技術發展到今天，市（shì）場上有著多種（zhǒng）不同成（chéng）型方式的製造設備，這些設備各有優點，但普遍存在著能耗較高，生產率較（jiào）低的缺點。目前世界各地研製（zhì）生產的成型燃料主要有兩類。一類是壓縮塊(Briquette)，另一類是壓縮粒，根據成型原理的不同，壓（yā）縮成型機可分為（wéi）以下三種類型：

(1)活塞壓塊機(Piston press)，其產品是（shì）壓縮（suō）塊，如圖2所示。

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(2)螺旋壓塊（kuài）機(Extruder pres)，螺旋壓塊機又可分為不加熱（rè）（如圖3）和（hé）加熱（如圖4）兩種。圖（tú）4生物質（zhì）中的（de）木炭素受（shòu）熱塑化後具有粘性，使生物質原料熱壓成型。

顆粒機,秸稈壓塊機,飼料（liào）顆粒機顆粒機,秸稈壓塊機,飼料顆粒機

(3)模壓造粒機(Matrix pellet pre)其產品是壓縮粒（lì），一種（zhǒng）是（shì）平板模造粒機( Disk matrix peetpress)，如圖（tú）5。平板模上（shàng）有（yǒu）4～6個滾子隨滾子軸作圓（yuán）周運動。原料在滾子與模板間受擠壓（yā），多數原料被擠（jǐ）入模板孔中。切割刀將模板孔中擠（jǐ）出的壓縮條，按需要（yào）長度切割成（chéng）粒，另（lìng）一（yī）種是環板模造粒（lì）機( Ringmatrix pellet press)，如圖6。其（qí）結構較簡單，工作時（shí）模板與滾子的磨損較（jiào）少，故能耗量也較低。通過（guò）調研比較，本設計選用平板模（mó）顆粒機。

顆粒機,秸稈壓塊機,飼料顆粒（lì）機

2.1 平板壓模的設計（jì）

顆（kē）粒機械的設計（jì）主要有壓模、壓（yā）輥和轂套的設計和驅動電機（jī）的選（xuǎn）擇等幾個部分。平板壓（yā）模是稻草秸稈壓縮成型的（de）核心部分。它的性能直接（jiē）影響（xiǎng）秸稈能否壓縮成型（xíng），成（chéng）型（xíng）的密度能否達（dá）到要求（qiú），影響到產品質量的好壞和生產成本的高（gāo）低。平模壓模示意圖如圖7。

顆粒（lì）機,秸稈壓塊機,飼料顆粒機

2.1.1 平板壓模的材料選擇

根據物料的（de）腐蝕性和（hé）平模工作壓強選擇材料，平模的材料一般是碳鋼、合金結構（gòu）鋼或不鏽鋼，對腐蝕性強的物料、模孔小的平模一般選用不鏽鋼，加工稻草秸稈選用碳鋼材料。

2.1.2平板壓模的模孔結構和尺寸參數的確定

稻草秸稈（gǎn）原料在成型過程中，成型（xíng）機結構、模孔結構以及成型工藝是相關的。根據稻草秸稈（gǎn）壓縮成型原理和成型顆粒大小要求，確定（dìng）模孔（kǒng）結構和尺寸如圖8所示。模孑L具有不同的進口直徑，中央直（zhí）徑（jìng）和出口直徑，入口直徑D和中央直（zhí）徑d的平方比，主（zhǔ）要決（jué）定成型壓（yā）力；入（rù）口角度（dù）a和L/D，因不同生物（wù）質原料而不同，進（jìn）行試（shì）驗（yàn）時考慮人口角度a=30°或為60°；中（zhōng）央直徑Ø=6 mm或Ø=10 mm；模板（bǎn）厚度L=60 mm或1=70 mm。考慮減少摩（mó）擦和提高生產效率（lǜ），確定（dìng）模孔結構和尺寸如（rú）圖8所示。

顆粒機,秸稈壓（yā）塊機（jī）,飼料顆粒機

試驗表明：成型機結構和模（mó）孔結構是影響原料成型的主要（yào）因素。成型（xíng）工藝確定後（hòu），通過（guò）試驗，來測定成型壓力、溫度、原料粒度和含水（shuǐ）率的關係。

2.2壓輥和轂（gū）套的設計

經（jīng）過錘片式粉碎機粉碎過的稻草秸稈從進料鬥進入成型機，安裝在主軸（zhóu）上的撥盤隨（suí）主動軸的（de）轉動（dòng），將稻草秸稈均（jun1）散在平板壓模上，通過轂套帶動壓（yā）輥的不斷旋轉，對壓模產生壓擠，將稻草桔稈擠壓成型，壓輥的材料一般選用碳鋼（或合金結構鋼）。壓輥設計成圓柱型的滾子，圓柱的中心鏜空，用（yòng）於和（hé）轂套（tào）的安裝。。轂套的伸出軸與轂套主體部分采用焊（hàn）接結構，轂套有兩個方麵的作用：

(1)傳動作用。通（tōng）過鍵傳動（dòng），帶動安裝在它上麵的（de）壓輥轉動；

(2)調整（zhěng）作用，通過調整其上方和下方的對頂螺母來控製壓輥對壓模（mó）的壓力和相對（duì）距離，即壓入模孔中稻草秸稈（gǎn）量的多少（shǎo）。

2.3 電動機的選擇

電動（dòng）機的選擇包括容量的選擇、電機種類的選擇、電壓的選擇、轉速和結構（gòu）型式等的（de）選擇，經過估（gū）算比較，選擇YCT225 - 4B型電磁調速異步電動機，參（cān）數選擇過程（略）。

2.4顆粒機結構設（shè）計（jì）

顆粒機是生產成型燃料（liào）的關（guān）鍵設備，它的性能優劣直接影響（xiǎng）到產品質量的好壞和生產成本的（de）高低（dī），顆粒機械的設計（jì）主要（yào）有壓模的設計、壓輥和（hé）轂套的設計和驅動電（diàn）機的選擇（zé）等（děng）幾個部分，機械結構示意圖如圖（tú）9所示。

顆粒（lì）機,秸稈壓塊機,飼料顆粒機

3 製粒試驗及結論

(1)顆粒機（jī）使用調試：正確控製壓輥與壓模間（jiān）隙，製粒過程中，壓模與壓輥的間隙極為重要（yào），間隙過大，易造成（chéng）物料在模輥間打滑，產量低，有時還會不出粒（lì）；間隙過小，模輥機械磨損嚴重，影響使用壽命。合適（shì）的模輥間隙應為0. 05～0.3 mm，即壓模與壓輥（gǔn）剛好接觸，壓輥與壓模整好後，開車空轉（zhuǎn），檢查（chá）主軸是否有軸向竄動，如果有軸向竄動，應調整（zhěng）主軸的軸向位置，直到無竄動為（wéi）止。此外，壓輥要轉動靈活，止退墊圈要鎖（suǒ）好，並要加足黃油，避免（miǎn）軸承溫升過快缺油損壞。

(2)稻（dào）草秸稈壓縮成型參數：顆粒壓製成型過程中，壓強達到50～100 MPa，稻草（cǎo）含水率在10%～15%時就可以成粒。對（duì）已幹稻草可在加工前8h左右調整含水量。

(3)模孔光整、堵塞處理。新壓模有很多原（yuán）因會造成模（mó）孔堵（dǔ）塞，製不出壓縮顆（kē）粒。新（xīn）壓模出廠前進行光整加工（gōng），要達到最高產（chǎn）量還需用物料磨光。堵模浸入油內清理等，

傳統製粒（lì）技術，製粒成本（běn）高（gāo），平模壓縮（suō）顆粒機關鍵和創新點在（zài）模孔設計，通（tōng）過試驗”稻草秸稈壓縮燃料顆粒機”機器磨（mó）損大大減小，能耗降低，總成本降低很（hěn）多，轉載請注明：草莓污视频新能源顆粒機