環模輥壓式棒(塊)狀成型機主要是由上料機構、喂料斗、壓輥、環模、傳動機構、電動機及機架等部分組成。如圖所示的是立式環模棒(塊)狀成型機的結構,其中環模和壓輥是成型機的主要工作部件。工作時,電動機通過傳動機構驅動主軸,主軸帶動壓輥,壓輥在繞主軸公轉的同時也繞壓輥軸自轉。生物質原料從上料機構輸送到成型機的喂料斗,然后進人預壓室,在撥料盤的作用下均勻地散布在環模上。主軸帶動壓輥連續不斷地碾壓原料層,將物料壓實、升溫后擠進成型腔,物料在成型腔?字薪涍^成型、保型等過程后呈方塊或圓柱形狀被擠出,原料在成型腔的成型過程見圖
平模式顆粒成型機一般由喂料室、主軸、壓輥、顆粒平模盤、均料板、切刀、掃料板、出料口、減速箱及電動機等部分組成平模式顆粒成型機與平模式棒(塊)狀成型機的結構、工作過程基本相同。平模式顆粒成型機采用的平模盤結構多為整體式顆粒平模盤,它與平模式棒(塊)狀成型機上的平模盤區別在于?状笮〔煌w粒平模盤的?字睆叫∮25~,多數在10~左右。其他作用、特征要素基本相同。在動輥式平模機上平模盤是被固定在機座上的,物料從靜止的平模盤孔中擠出,由切刀切斷后形成棒(塊)狀或顆粒。而動模式顆粒成型機,環模是旋轉的,旋轉的環模常常把物料顆粒甩在機殼上,部分顆粒被摔碎,成型率下降。因此平模式成型機上的平模靜止的工作方式有利于成型產品成型率的提高。
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平模盤的作用是將受到擠壓的生物質原料在其?字谐尚,是平模式生物質成型設備中的關鍵部件,也是最容易損壞的部件,由于其上面開孔多,大大降低了其抵抗變形的能力(景果仙等,2009),平模盤的結構參數是否合理直接決定了成型產品的質量優劣。不同的物料,應當配備不同的平模盤。平模盤的開孔面積、開孔率,?壮叽、模孔形狀、?着挪挤绞降纫囟际菦Q定成型效果的重要因素,模盤的開孔面積大、開孔率高,?壮叽绱、模孔排布緊密可提高生產率。模孔長徑比越小,生產率越高,但是保型時間變短,產品密度減小,成型率降低;長徑比過大,原料從?讛D出移動的路徑長,產生的阻力大,容易產生堵塞。
從磨損過程來看,為了提高受磨部件的使用壽命,應盡量延長穩定磨損階段。
對一項產業和技術是否需要進行戰略規劃主要取決于兩個方面的因素,一是資源,二是在未來國民經濟發展中的地位。由本書第3章知道,我國每年生物質總實物量約L}億t,可用量約12億t,其中大約}s腸是來自農林收獲后剩余物。據實際調研,中國的秸稈一般用于燃料、還田、丟棄焚燒的比例為60環左右,飼料和工業用40%左右。據在美國、奧地利、巴西、日本的實際考察,他們的規劃中,生物質用于能源的比例都在25%左右,中國若取30%規劃,就是利用了目前戶用生活燃料和丟棄焚燒兩部分之和,秸稈大約2. 5億t,林業廢棄物1億t左右,共3. 5億t左右,目前生物質能源的實際用量,包括農戶散燒在內是1. 3億t,除了400萬t加工成成型燃料外,其余都是直接燃燒。按目前成型燃料加工所占比例較低分析,2020年前中國每年可供深度加工的可靠生物質資源量約為3. 5億t。目前全國每年用于能源加工的生物質資源量不到50。萬t,只占 0. 75寫左右的比例,這既為實現能源多元化提供了資源潛力,也對生物質資源的深度加工利用提出了迫切要求。
原料含水率對生物質成型技術也有重要影響。生物質體內的水分也是一種必不可少的自由基,流動于生物質團粒間,在壓力作用下,與果膠質或糖類混合形成膠體,起薪結劑的作用,因此過于干燥的生物質材料在通常情況下是很難壓縮成型的,甚至顆粒表面碳化,并引起薪結劑自燃。生物質體內的水分還有降低木質素的玻變(熔融)溫度的作用,使生物質在較低溫度下成型。但是,含水率太高將影響熱量傳遞,并增大物料與模具的摩擦力。秸稈在熱壓成型時,環(平)模塊狀燃料含水率控制在16 00^2000.其他含水率一般為8%一巧%。