能源危機(jī)和環(huán)境污染是全球面臨的共同難題,世界各國已經(jīng)將發(fā)展可再生能源作為重要工作來抓。生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源,它僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量的第四位,在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位。它具有可再生、清潔、無公害等優(yōu)點(diǎn),因此越來越受到人們的廣泛關(guān)注。但是,由于生物質(zhì)燃燒方式與利用途徑單一、陳舊,生物質(zhì)能源燃燒效率低,甚至部分糧食土產(chǎn)區(qū)出現(xiàn)秸稈就地焚燒現(xiàn)象,造成生物質(zhì)資源浪費(fèi),加重化石燃料利用帶來的污染。為此,生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究受到各方面的重視,其中固化成型技術(shù)可將生物質(zhì)壓縮成致密的、可替代煤的優(yōu)質(zhì)燃料。生物質(zhì)致密成型燃料具有成本較低、便于儲(chǔ)存運(yùn)輸、燃燒性能好、熱效率高的優(yōu)點(diǎn),對生物質(zhì)能源豐富的貧油、貧煤國家來說,可成為一種發(fā)展前景可觀的替代能源。 目前,眾多成型機(jī)的相關(guān)技術(shù)設(shè)備研究嚴(yán)重滯后,始終存在很多問題沒有解決。本文的研究目的是以節(jié)能、低成本為出發(fā)點(diǎn),通過對常溫高壓致密成型影響因素及成型機(jī)理的研究,找出使成型效果較好的影響因素的參數(shù)范圍,探討成型機(jī)理。針對出現(xiàn)的各種問題,進(jìn)行理論分析,做出改進(jìn)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出一種新型成型機(jī)。全文共分為4個(gè)部分: (1)本論文經(jīng)過分析以前各種成型機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)及不足之處,通過實(shí)驗(yàn)找到生物質(zhì)成型的合適條件,依據(jù)研究所得的成型理論設(shè)計(jì)出了新型的成型機(jī)。該成型機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)部分由方案選擇、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、減速器選型和關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)等幾部分組成。 (2)對生物質(zhì)成型機(jī)的關(guān)鍵部件——環(huán)模進(jìn)行了靜強(qiáng)度有限元分析,對主要設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行了優(yōu)化分析。 (3)本文介紹了交流變頻調(diào)速的發(fā)展概況,分析了其基本原理,闡述了正弦脈寬調(diào)制(SPwM)和空間電壓矢量(SVPWM)的基本原理,給出了變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方案。 (4)通過對生物質(zhì)原料成型機(jī)理的研究,確定影響其成型效果的主要因素,然后對多種原料進(jìn)行常溫高壓致密成型實(shí)驗(yàn),通過改變原料顆粒大小、成型壓力及含水率等影響成型效果因素的水平,得出合適的工藝參數(shù),為生物質(zhì)燃料常溫高壓致密成型設(shè)備的設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)優(yōu)化等提供理論依據(jù)。 總之,本研究的成果及方法為生物質(zhì)燃料常溫高壓致密成型技術(shù)的推廣發(fā)展提供了理論依據(jù),為生物質(zhì)成型燃料的商業(yè)化推廣奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TK6
【部分圖文】：

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文為處理大量加工糧食剩余谷殼，于1985年根據(jù)國外樣機(jī)63型生物質(zhì)壓縮成型機(jī)。江蘇省連云港市東海糧食機(jī)械一臺(tái)OBM一88棒狀燃料成型機(jī)如圖1.1。1998年初，東南情報(bào)所和國營9305廠研制出了MD一15型固體燃料成型機(jī)西武功輕工機(jī)械廠、河南鞏義包裝設(shè)備廠、湖南農(nóng)村能源定縣常宏木炭公司等單位先后研制和生產(chǎn)了幾種不同規(guī)和碳化機(jī)組。20世紀(jì)90年代期間河南農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國農(nóng)分別研究出PB一1型機(jī)械沖壓式成型機(jī)、即B系列液壓驅(qū)cYJ一35型機(jī)械沖壓式成型機(jī)l0]。

型棒易燃(由于其空心結(jié)構(gòu)以及表面的炭化層)等特性，在成是在印度、泰國、馬來西亞等東南亞國家和我國一直占據(jù)著螺旋式成型機(jī)商業(yè)化利用的主要技術(shù)問題一個(gè)是成型部件，嚴(yán)重，使用壽命短;另一個(gè)是單位產(chǎn)品能耗高[1”。日本從20世紀(jì)30年代就開始研究應(yīng)用機(jī)械驅(qū)動(dòng)活塞式成型技物，并于1954年研制出棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃燒設(shè)備，國引進(jìn)顆粒成型燃料生產(chǎn)技術(shù)【，2]。美國在1989年開發(fā)了生物燒設(shè)備如圖1.2所示;亞洲一些國家(泰國、印度、韓國、世紀(jì)80年代己建立了不少生物質(zhì)固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠，并燒設(shè)備。日本、美國及歐洲一些國家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)且形成產(chǎn)業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等領(lǐng)域已普遍推廣一些國家(荷蘭、瑞典、比利時(shí)、芬蘭、丹麥等)在20世紀(jì)70式成型機(jī)、顆粒成型機(jī)及配套的燃燒設(shè)備。

2.7主機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生物質(zhì)燃料顆粒成型機(jī)結(jié)構(gòu)形式多種多樣，國內(nèi)外也各不相同，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，有立式(如圖2.4)、臥式(如圖2.5)和平模(如圖2.6)三種。圖2.4立式生物質(zhì)燃料顆粒機(jī)

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本文編號：2827489