東北地區(qū)秸稈壓塊成型特性與設(shè)備研究
本文關(guān)鍵詞:東北地區(qū)秸稈壓塊成型特性與設(shè)備研究
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【摘要】:我國東北地區(qū)具有豐富的農(nóng)作物秸稈資源,生物質(zhì)成型設(shè)備的規(guī);瘧(yīng)用對避免資源浪費(fèi)及緩解大氣環(huán)境污染具有重要意義。但在東北地區(qū),采用現(xiàn)有成型設(shè)備加工生物質(zhì)秸稈物料時(shí)存在成品密度低、成型率低、能耗高、生產(chǎn)設(shè)備和模具磨損嚴(yán)重等問題,影響連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。針對生物質(zhì)區(qū)域成型特性的研究不多,造成東北地區(qū)成型設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模化及利用產(chǎn)業(yè)化面臨實(shí)際困難。因此研究東北地區(qū)秸稈類生物質(zhì)的成型特性,研制適合東北地區(qū)使用的規(guī)模化成型設(shè)備具有重要意義。本文綜述了生物質(zhì)成型技術(shù)和設(shè)備的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題,分析確定了適宜東北地區(qū)規(guī);a(chǎn)的生物質(zhì)成型設(shè)備。根據(jù)秸稈類生物質(zhì)的物性以及物料粒子成型結(jié)合機(jī)制,分析生物質(zhì)在常溫下的成型機(jī)理;對環(huán)模成型設(shè)備的基本成型原理進(jìn)行分析,研究壓輥攝入物料過程的影響參數(shù);分析物料在?字械氖芰η闆r,推導(dǎo)出?撞煌疃忍幬锪吓c孔壁間壓強(qiáng)的力學(xué)關(guān)系,并研究模孔各參數(shù)對壓強(qiáng)的影響規(guī)律;根據(jù)以上研究,提出東北地區(qū)秸稈在環(huán)模壓塊成型機(jī)中的成型特性。鑒于有限元法可利用數(shù)學(xué)近似的方法模擬真實(shí)物理系統(tǒng),用較簡單的問題代替復(fù)雜問題并求解,不僅計(jì)算精度高,而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀。本文應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件,進(jìn)行生物質(zhì)成型過程的仿真模擬研究,驗(yàn)證物料在模孔內(nèi)的受力變化規(guī)律,進(jìn)一步分析東北地區(qū)秸稈的成型機(jī)理,研究壓縮率、錐角、長徑比三種模孔參數(shù)對物料受力趨勢的影響。以東北地區(qū)的玉米秸稈為原料,進(jìn)行秸稈擠壓致密成型的正交試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果研究并驗(yàn)證?滓约拔锪蠀(shù)對生物質(zhì)成型的實(shí)際影響;分析?组L徑比、?族F角、物料含水率、物料粒度對所得壓塊密度的顯著性;并綜合成本和實(shí)用性方面考慮確定最優(yōu)工藝參數(shù)。在東北地區(qū)秸稈成型特性研究的基礎(chǔ)上,分析環(huán)模成型設(shè)備基本結(jié)構(gòu)及工作原理,并對環(huán)模成型機(jī)的壓輥、環(huán)模及壓縮室結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),使其更適合在東北地區(qū)穩(wěn)定使用,為改進(jìn)成型設(shè)備提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】:東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S216.2;TK6
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,本文編號:1244750
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