20世紀初,人們開始重視生物履燃料致密成型技術,并對該技術開始深入的研究,美國學者研制出了螺旋擠壓式成型機,并對生物質成型機理進行了探討。20世紀50年代日本引進國外成型理論和技術,經過研究改進后,制造出了棒狀生物質燃料成型機,到了80年代,日本對生物質致密成型技術進行了研究和探討,大大改進了致密成型設備,德國的專家Rumpf研究了不同生物質致密成型過程中生物質成型產品內部的粘結力類型和粘結方式,并對其進行了分類;在致密成型燃料的研究中J.A.lindly認為,雖然生物質成型燃料的強度和密度受壓力、溫度、含水量、添加劑等因素的影響,但是生物質成型燃料內部的成型機制和機理都可以用粘結力和粘結類型來解釋。國內盛奎川、吳杰等人對生物質秸稈原料在擠壓成型模具內的受力以及流變規律進行了試驗研究,并對玉米秸稈顆粒的致密成型過程從微觀的角度進行了粒子結構的分析。
高名旺應用ANSYS軟件對壓縮成型過程中生物質溫度場分布進行了數值模擬,得到了壓縮成型過程中的生物質的溫度場分布及變化規律,分析解決了材料由于溫度變化引起的傳熱性能變化。分析了載荷變化的三階段機理,得到了載荷在生物質致密化過程中的變化規律,分析了靜水壓應力對生物質致密化過程的作用機理,得到了等效應變和靜水壓應力的分布規律,并給出了生物質變形時的流動規律,康德孚在“生物質物料熱壓成型工藝參數的探討”一文中通過對螺桿式成型壓塊機擠壓部件的試驗研究,論述了溫度、壓力和成型過程中的滯留時間對螺桿式成型壓塊機產品質量和工作性能的影響。在Damell和Mol公式的基礎上,分析了物料塞與螺桿槽壁間的相對滑動對壓力的影響。研究指出,壓力隨著滑動量的增加而減少。給出了成型部件在成型過程中的轉矩與軸向力的變化曲線。文中還引入了5元素Maxwell模型,闡述了生物質在加熱的機筒內壓縮時的壓力分布及流變行為。并利用應力松弛曲線,確定了物料在成型機機筒內的滯留時間[17]。姜洋在“生物質顆粒燃料成型條件的研究”文中分析了在常溫條件下生物質顆粒的成型原理、生產生物質顆粒燃料的設備系統和技術條件,研究了環棋壓縮比、原料種類和含水率等因素對壓塊密度的影響,總結了生物質顆粒在較低能耗情況下的成
型條件,給出了壓縮成型過程中成型壓力與產品密度及不同種類秸稈顆粒與含水率的關系。分析了以前各種成型機械的優點及不足之處,通過試驗找到生物質成型的最佳條件,依據研究所得的成型理論設計出了新型的壓塊機。并對生物質成型壓塊機的關鍵部件——環模進行了靜強度有限元分析,對主要設計尺寸進行了優化分析 回彩娟對不同生物質原料的常溫高壓致密成型塊進行了抗變形性、抗滲水性的測試,通過成型壓塊的抗變形性分析了其成型機理,總結了成形壓塊的承載能力與成型壓力的關系,分析了不同原料成形壓塊的平均壓塊密度對抗滲水性的影響。應用非線性彈塑性成型理論,對生物質燃料常溫高壓致密成型機理進行了研究20]。
“原料成型直徑及含水率對秸稈成型燃料壓塊耐久性的影響”一文中分析了原料成型直徑及含水率對秸稈成型燃料壓塊耐久性的影響,得出了棉花秸稈、玉米秸稈、小麥秸稈的含水率與分解完全所需時間之間的關系。恩和分析研究環模式粗飼料壓塊機成型工藝參數和技術,介紹了粗飼料壓塊機的工作原理,并通過對環模的直徑、壓輥直徑、壞模的轉速研究,得出了上述因素對成型率、產品密度、成型壓力的形成的影響,給出了成型孔的長度與密度、成型壓力與密度、成型率與環模轉速之間的關系。永雷對影響生產率的多種因素進行正交試驗,通過試驗數據的部分正交多項式進行回歸分析,獲得了生產率指標與各影響因素之間的非線性關系式,并基于ANSYS對秸稈壓塊機主軸工作的可靠性進行了有限元分析驗證,對喂入裝置開發了基于APDL的專用參數化有限元分析程序。轉載請注明:富通新能源生物質顆粒機
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