生物质颗粒液压成型机设计方案.doc

YKC500A型生物质颗粒快速液压成型机 初 步 设 计 方 案 德庆炬林生物质能源有限公司 编制：刘展鸿 审核： 批准： 2011/1/1 目录 1 概述 2 各种可供选择的生物质成型方式比较评价 2.1 环模成型 2.2平模成型 2.3 螺旋成型 2.4 冲压成型 2.5 辊压成型 2.6 液压成型 3生物质颗粒液压快速成型机设计思路 4生物质颗粒液压快速成型机技术性能指标 5生物质颗粒液压快速成型机设计方案 5.1生物质颗粒液压快速成型机设计所依据的工艺参数 5.2 生物质颗粒液压成型机主要结构描述 6 试制样机制造成本 7 试制样机放大到标准样机技术经济分析 8 结论 生物质颗粒液压快速成型机初步设计方案 1 概述 生物质是指利用秸秆成型技术，将松散细碎的无定型的秸秆挤压成质地致密、形状规则的成型燃料。原料挤压成型后，密度可达0.8～1.3kg/m3，能量密度与中值煤相当，成型后的秸秆成型燃料燃烧特性较成型前有明显改善，火力持久、黑烟小、炉膛温度高，且储存、运输、使用方便、干净卫生，可代替矿物能源用于生产和生活领域。 生物质成型设备是生物质批量生产的关键。首先，生物质成型设备的效率决定生物质的产量。其次，生物质成型设备的技术指标很大程度上决定生物质的质量。再次，生物质成型设备的能耗物耗占据生物质生产成本的大头。因此，新型的生物质成型技术和设备的研究开发是生物质行业发展的首要课题。 2 各种可供选择的生物质成型方式比较评价 生物质秸秆压缩成型工艺可以分为加粘结剂和不加粘结剂的成型工艺,根据对物料加温形式不同，不加粘结剂的成型工艺又可划分为常温成型(不加温)、热压成型(成型过程中原料在挤压部位被加热)、预热成型(挤压之前加温)和成型碳化(挤压后热解碳化)4种主要形式。 生物质成型设备可分为环模成型、冲压成型、螺旋成型、平模成型、辊压成型、液压成型多种形式。 各种成型设备的优缺点简述如下： 2.1 环模成型 环模成型机根据其结构布置方式又可分为立式和卧式两种形式。由于立式环模成型机具有压模易更换、保养方便、易进行系列化设计等优点而成为现有颗粒成型机的主流机型，其生产率可达1～3th。卧式环模成型机的压模和压辊的轴线都为垂直设置，生产率可达500～800kgh。该机缺点是⑴工作部件容易磨损。⑵润滑冷却剂损耗大。生产每吨生物质耗费压辊、轴承、润滑油等费用达数十元人民币。 2.2平模成型 平板模颗粒机的工作原理是平板上4～660小时。而更换新的造价又非常高为1000元/个。 2.4 冲压成型 优点是连续工作时间长，生产率比螺杆式高。缺点是⑴其造价高为10万/台。⑵如果压力过大，危险性大且易出现“放炮”现象。⑶另外这种成型机对物料含水率要求比较高,要求在16%以下。 2.5 辊压成型 优点是产量较大。缺点是产品密度低，易破碎。 2.6 液压成型 HPB-III型液压活塞式双向成型机是目前液压成型机的代表，其主要工作部件有活塞冲杆、保型筒、锥形筒、夹紧套、活塞套筒、加热圈、液压装置、电控柜等。它的工作原理是油泵在电机带动下，将油通过换向阀泵入油缸的一腔，把电能转化成液体的压力能，驱动活塞、活塞杆、冲杆向一端运动，冲杆将进料斗加入的生物质压入成型套内的锥形套中，秸秆在机械压力和温度的作用下发生塑性变形，秸秆被挤压成成型棒后，经保型筒稳型后挤出。在换向阀的作用下，油被泵入油缸的另一腔，则活塞、活塞杆、冲杆向另一端运动，完成另一端成型。其工作路线如图1所示。 该套设备采用液压挤压成型，避免了生物质原料与成型部件连续的相对运动摩擦，解决了螺旋推进成型机螺旋杆头部磨损严重的问题，并且该系统是在不加任何粘结剂的条件下对生物质进行热压成型的。具有以下优点：⑴能耗低。主泵电机18.5千瓦，加热10千瓦，产量0.5吨/时。⑵适应原料能力强。直径1厘米，长度25厘米以下秸秆不经破碎可直接挤压。⑶易损件费用较低。所以可以节约成本。 但该成型机也存在一些缺陷，⑴模具寿命不长，维修周期200-300小时。⑵采用电热丝加热效率较低。⑶进料斗在进料时搅拌机搅拌易出现死角，发生进料堵塞，如图2所示，经常导致搅拌电机线路烧坏，还直接影响进料量，进而影响整个设备产品的产量。 1一方锥形进料斗 2一搅拌器 3一易堵塞位置 4一预压筒 5一预压缸冲头 图2 进料系统示意图 ⑷挤压缸工作不可靠。成型套筒和活塞杆冲杆不同心。主要有三个方面的原因造成的：一是冲杆和活塞杆的选材和热处理程度没有达到设计要求；二是设备在强压力的推动下振动厉害导致冲杆偏离轴心；三是套筒与冲杆的间隙配合不合要求，以及结构上的转角位，由于长时间