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时间:2019-12-11 05:47:14 作者:搏彩公司官网太阳城818sun 浏览量:39144

ag手机客户  2.2.2成型燃料吨耗结果分析

  4)综合分析考虑各因素对成型燃料品质和功耗的影响,得出粉碎玉米秸秆热压成型最佳成型方案为:A3B2C2D3E2,即预热温度100℃、物料粒度3-6mm、物料含水率15%、压缩速度40mm/min、保压时间80S。

,见下图

  物料含水率是成型燃料压缩过程中需严密控制的重要参数之一。含水率过高会直接影响成型燃料品质或导致无法成型,含水率过低将大大增加成型功耗且导致成型燃料结合不紧密。不同成型方式对物料含水率要求也不同,研究表明,冷态压缩成型时,粉碎玉米秸秆含水率在10%~15%时,较易成型;约12%时,成型效果最佳。结合本实验条件和相关文献确定物料含水率因子水平为10%、15%、20%、25%。

  实验表明,物料粒度越小,对成型燃料品质和成型功耗越有利,但过小的物料粒度会增加粉碎物料的成本,且由图4可看出,物料粒度在6mm以上时成型吨耗大幅增大;在<3mm和3~6mm时,成型燃料松弛比和成型功耗相差不大,因此综合考虑物料的粉碎成本及物料粒度对成型过程的影响,得出实际生产中物料粒度在3~6mm为宜。物料含水率在15%时松弛比最小,25%时成型吨耗最小,但此时成型燃料松弛较大,成型效果欠佳,考虑到成型燃料首先应满足一定的强度要求,所以实际生产中物料含水率15%为宜。

  1材料与方法

,见下图

  实验表明,物料粒度越小,对成型燃料品质和成型功耗越有利,但过小的物料粒度会增加粉碎物料的成本,且由图4可看出,物料粒度在6mm以上时成型吨耗大幅增大;在<3mm和3~6mm时,成型燃料松弛比和成型功耗相差不大,因此综合考虑物料的粉碎成本及物料粒度对成型过程的影响,得出实际生产中物料粒度在3~6mm为宜。物料含水率在15%时松弛比最小,25%时成型吨耗最小,但此时成型燃料松弛较大,成型效果欠佳,考虑到成型燃料首先应满足一定的强度要求,所以实际生产中物料含水率15%为宜。

  生物质固体成型燃料的松弛密度是衡量成型燃料品质的一项重要指标。生物质固体成型燃料在被挤出模具后会发生弹性变形和应力松弛,其密度也会随之发生不同程度的减小,一段时间后密度趋于恒定,此时的密度被称为成型燃料的松弛密度。成型燃料的松弛密度一般比最终压缩密度小,最终压缩密度与松弛密度的比值被称为松弛比,此值也是考察成型燃料品质时经常参考的一项指标n。本次实验最终压缩密度均为1.6g/cm3,在成型燃料出模后5h进行松弛密度测定,测定结果见表3。

  由图6可看出,在本次实验中保压时间对成型吨耗影响的总体趋势为:随着保压时间的延长,成型吨耗减小,但减幅很小。分析原因:由保压时间对成型燃料松弛比的影响可知,保压时间越长,成型燃料松弛比越大,即成型燃料松弛密度越小,因而在推移阶段所需要的推力越小,成型吨耗也越小。

  1.1实验装置

,如下图

  1.3.1实验因子及水平确定

如下图

  本次实验材料为粉碎后的玉米秸秆,去除杂质,利用网筛对其分类为微粒(<3mm)、中粒(3~6mm)、大粒(6~10mm),并采取烘干后配水的方式控制含水率分别为10%、15%、20%、25%,然后用密封袋进行密封保存。在实验前对粉碎后的玉米秸秆进行测试分析,其物理特性如表1所示。

,如下图

  研究表明,压缩速度对成型燃料成型品质和生产率有重要影响,在小麦秸秆开式成型中,随着压缩速度增大,压缩密度降低,比能耗减小,最佳压缩速度为40mm/min。为进一步探究最佳压缩速度,确定压缩速度因子水平为20、30、40、50mm/min。

,见图

ag手机客户  2.2.2成型燃料吨耗结果分析

  用成型燃料松弛比反映成型燃料的成型品质,由以上分析和表4可得:对于保证成型燃料品质的较优方案为:A4B1C2D1E1,即预热温度130℃、物料粒度<3mm、物料含水率15%、压缩速度20mm/min、保压时间60s。

  为此,本文在对物料进行预热条件下,综合考虑各因素(预热温度、物料粒度、物料含水率、压缩速度、保压时间等)对成型特性(松弛比、成型功耗等)的影响,采取闭式成型的方式,以粉碎玉米秸秆为实验对象展开实验研究,从而为实际的生产过程提供一定的理论依据和数据参考。

邢献军,李涛,马培勇,胡运龙,孙亚栋,李慧

  1材料与方法

  研究表明,压缩速度对成型燃料成型品质和生产率有重要影响,在小麦秸秆开式成型中,随着压缩速度增大,压缩密度降低,比能耗减小,最佳压缩速度为40mm/min。为进一步探究最佳压缩速度,确定压缩速度因子水平为20、30、40、50mm/min。

  2.2.3多指标综合评价分析

  近年来,随着能源短缺和环境污染问题的日益加剧,生物质能源的开发与利用逐渐受到人们的重视。全球生物质能储量丰富且可再生,因此如何高效转换并利用生物质能成为各国竞相研究的课题。生物质致密成型技术作为一种直接有效的利用方式,近年来得到了快速发展。目前,对于生物质固体成型燃料的研究主要集中在冷态成型条件下物料粒度、含水率等因素对固体成型燃料品质和功耗的影响等方面,而在有预热温度条件下,各因素对生物质固体成型燃料成型特性的影响还需开展进一步实验研究。

  2.1.2成型功耗指标分析

  保压时间对热压成型中成型燃料松弛比的影响作用较小。由图6可看出,不同保压时间下成型燃料的松弛比变化不大,极差仅为0.26,这表明具有预热温度条件下,成型燃料保压60S以后,随着保压时间的延长,成型燃料松弛密度基本趋于稳定。分析原因:对于大多数生物质物料来说,成型段结束后成型燃料进人保型段,此时成型燃料在内部应力作用下会发生膨胀和松弛,成型燃料密度也会相应减小,随着保型时间的延长,成型燃料密度逐渐趋于稳定,这个稳定值即松弛密度。本次实验保压时间60S后,成型燃料的松弛密度基本趋于稳定,这表明保压时间60S能确保成型燃料具有相对稳定的形状和密度。

生物质固体成型燃料热压成型实验研究

  实验表明,物料粒度越小,对成型燃料品质和成型功耗越有利,但过小的物料粒度会增加粉碎物料的成本,且由图4可看出,物料粒度在6mm以上时成型吨耗大幅增大;在<3mm和3~6mm时,成型燃料松弛比和成型功耗相差不大,因此综合考虑物料的粉碎成本及物料粒度对成型过程的影响,得出实际生产中物料粒度在3~6mm为宜。物料含水率在15%时松弛比最小,25%时成型吨耗最小,但此时成型燃料松弛较大,成型效果欠佳,考虑到成型燃料首先应满足一定的强度要求,所以实际生产中物料含水率15%为宜。

  物料含水率对成型吨耗的影响由图3可看出,随着含水率的增大,成型吨耗逐渐减小。分析原因:水分作为成型过程中的润滑剂,对成型功耗有很重要的影响;物料含水率低时,物料与模孔内壁以及物料粒子之间摩擦力较大,导致成型吨耗较高,随着物料含水率的增大,物料与模孔内壁以及物料粒子之间摩擦力变小,且粒子流动性增强,从而使成型吨耗减小。由实验结果可看出,物料含水率25%时,成型吨耗最小。

  1.3.2正交实验设计

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  保压时间对热压成型中成型燃料松弛比的影响作用较小。由图6可看出,不同保压时间下成型燃料的松弛比变化不大,极差仅为0.26,这表明具有预热温度条件下,成型燃料保压60S以后,随着保压时间的延长,成型燃料松弛密度基本趋于稳定。分析原因:对于大多数生物质物料来说,成型段结束后成型燃料进人保型段,此时成型燃料在内部应力作用下会发生膨胀和松弛,成型燃料密度也会相应减小,随着保型时间的延长,成型燃料密度逐渐趋于稳定,这个稳定值即松弛密度。本次实验保压时间60S后,成型燃料的松弛密度基本趋于稳定,这表明保压时间60S能确保成型燃料具有相对稳定的形状和密度。

  预热温度对成型功耗和成型燃料品质有明显影响,对物料进行预热可改善物料内部组分的物理性能、促进成型,从而减小成型功耗,提升成型燃料品质口。实际生产中,通过工业废热、余热等对物料进行一定程度预热,可大大减小设备启动阻力、减轻设备磨损。根据生产实际确定预热温度因子水平为27(常温)、70、100、130℃。

  5)保压时间

1.

  已有研究表明物料粉碎粒度是影响成型燃料品质的重要因素之一,对不同成型方式的成型燃料,物料粒度选择具有较大差异。对于棒状或块状成型燃料,物料粉碎粒度可较大(10~30mm),对于颗粒成型燃料,要求物料粉碎粒度较小(<10mm);研究表明:粒度小的物料,粒子的延伸率较大,容易压缩,易于成型;粒度大的物料,填充性能较差,较难成型,物料形态不均匀也会对成型燃料品质产生影响。结合粉碎后的物料粒度,确定物料粒度因子水平取值为<3mm、3~6mm、6~10mm、<10mm(原始粉碎物料及其比例分别为:微粒、中粒、大粒各占51%、42%、7%)。

  根据实验因子与水平的确定,采用正交表L16(45),得到玉米秸秆热压成型实验方案见表2。

邢献军,李涛,马培勇,胡运龙,孙亚栋,李慧

  2.2.3多指标综合评价分析

  已有研究表明物料粉碎粒度是影响成型燃料品质的重要因素之一,对不同成型方式的成型燃料,物料粒度选择具有较大差异。对于棒状或块状成型燃料,物料粉碎粒度可较大(10~30mm),对于颗粒成型燃料,要求物料粉碎粒度较小(<10mm);研究表明:粒度小的物料,粒子的延伸率较大,容易压缩,易于成型;粒度大的物料,填充性能较差,较难成型,物料形态不均匀也会对成型燃料品质产生影响。结合粉碎后的物料粒度,确定物料粒度因子水平取值为<3mm、3~6mm、6~10mm、<10mm(原始粉碎物料及其比例分别为:微粒、中粒、大粒各占51%、42%、7%)。

  2.1.1松弛密度分析

2.  2.2.2成型燃料吨耗结果分析

  通过极差分析,由表4可看出,压缩速度对成型吨耗的影响作用最小。在20、30、40、50mm/min不同压缩速度下,成型所需吨耗差别不大,其中由图5可看出,在40mm/min时成型吨耗最小。分析认为:压缩速度对成型设备生产率影响作用较大,而在模孔长度不变的情况下,压缩速度对成型吨耗的影响作用较小。

  生物质固体成型燃料的松弛密度是衡量成型燃料品质的一项重要指标。生物质固体成型燃料在被挤出模具后会发生弹性变形和应力松弛,其密度也会随之发生不同程度的减小,一段时间后密度趋于恒定,此时的密度被称为成型燃料的松弛密度。成型燃料的松弛密度一般比最终压缩密度小,最终压缩密度与松弛密度的比值被称为松弛比,此值也是考察成型燃料品质时经常参考的一项指标n。本次实验最终压缩密度均为1.6g/cm3,在成型燃料出模后5h进行松弛密度测定,测定结果见表3。

3.

  根据实验因子与水平的确定,采用正交表L16(45),得到玉米秸秆热压成型实验方案见表2。

  成型功耗是实际生产中必须考虑的一项重要指标,在保证成型燃料满足一定品质要求的前提下,寻求成型功耗最低时的成型条件也是本实验的主要目标之一。本实验通过不同预热温度下,对燃料成型过程中物料压缩做功进行分析计算,来探究最优的成型条件。根据做功的定义:

  4)压缩速度

4.

  3结论

  2.2.3多指标综合评价分析

  实验表明,物料粒度越小,对成型燃料品质和成型功耗越有利,但过小的物料粒度会增加粉碎物料的成本,且由图4可看出,物料粒度在6mm以上时成型吨耗大幅增大;在<3mm和3~6mm时,成型燃料松弛比和成型功耗相差不大,因此综合考虑物料的粉碎成本及物料粒度对成型过程的影响,得出实际生产中物料粒度在3~6mm为宜。物料含水率在15%时松弛比最小,25%时成型吨耗最小,但此时成型燃料松弛较大,成型效果欠佳,考虑到成型燃料首先应满足一定的强度要求,所以实际生产中物料含水率15%为宜。

  近年来,随着能源短缺和环境污染问题的日益加剧,生物质能源的开发与利用逐渐受到人们的重视。全球生物质能储量丰富且可再生,因此如何高效转换并利用生物质能成为各国竞相研究的课题。生物质致密成型技术作为一种直接有效的利用方式,近年来得到了快速发展。目前,对于生物质固体成型燃料的研究主要集中在冷态成型条件下物料粒度、含水率等因素对固体成型燃料品质和功耗的影响等方面,而在有预热温度条件下,各因素对生物质固体成型燃料成型特性的影响还需开展进一步实验研究。

  3)提高预热温度、减小物料粒度可减小成型燃料松弛比,减小成型功耗,但过高的预热温度、过小的物料粒度对成型燃料品质和功耗的提升效果不明显,反而会使前期物料预处理成本大大增加。物料含水率、压缩速度对成型燃料松弛比和吨耗具有相同的影响规律:随着物料含水率、压缩速度的增大,成型燃料松弛比和吨耗先减小后增大,在中间某值处均达到最小。在粉碎玉米秸秆热压成型过程中,保压时间对成型的影响作用较小。

  1材料与方法

  3)物料含水率

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  2.1实验结果

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  保压时间对热压成型中成型燃料松弛比的影响作用较小。由图6可看出,不同保压时间下成型燃料的松弛比变化不大,极差仅为0.26,这表明具有预热温度条件下,成型燃料保压60S以后,随着保压时间的延长,成型燃料松弛密度基本趋于稳定。分析原因:对于大多数生物质物料来说,成型段结束后成型燃料进人保型段,此时成型燃料在内部应力作用下会发生膨胀和松弛,成型燃料密度也会相应减小,随着保型时间的延长,成型燃料密度逐渐趋于稳定,这个稳定值即松弛密度。本次实验保压时间60S后,成型燃料的松弛密度基本趋于稳定,这表明保压时间60S能确保成型燃料具有相对稳定的形状和密度。

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