液压成型机的设计

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1、河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：双出头秸秆液压成型机的设计完成时间：2009年5月26日摘要我国农作物秸秆资源非常丰富，但大部分没有得到合理有效的利用。生物质能源转换技术在使秸秆资源得到充分利用的同时，也增加了农民的收入，为促进农业的可持续发展做出贡献。本论文是通过对HPB-III生物质成型机出现的各种问题进行理论分析，并在此基础上做出改进设计，设计出一种新型成型机(双出头秸秆液压成型机)。这种成型机以液压驱动、双向成型为基础，从产业化的角度对HPB-III型生物质成型机进行了液压系统和成型部件的改进设计，采用双缸双活塞双阀，使该成型机运行压力在8MPa左右，低压

2、运行，稳定性提高，综合性能提高，生产率达到500kg/h，单位能耗70kWh/t左右，进一步推动了生物质固化成型技术的发展。关键词:生物质(秸秆)，液压成型机，液压成型，改进设计1绪论1.1研究背景36当今人类使用的主要能源是石油、天然气、煤炭,它们都是不可再生的能源。能源是国民经济和社会活动赖以生存和发展的物资基础。能源工业一方面满足国民经济发展和人民生活对能源的需求,另一方面又是国民经济重要的支柱产业。1995年,我国能源工业(煤炭、石油、天然气开采和发电)的增加值为2361亿元,占全国工业增加值的28.4%,占国内生产总值的13.7%。能源工业就业人数868万人,占工业就业职工

3、人数的13.1%[1]。改革开放30余年来我国能源工业已得到巨大的发展,为我国国民经济的发展做出了重大贡献。同时,能源也是制约我国国民经济持续发展的重要环节,能源的可持续利用至关重要。我国作为一个迅速崛起的发展中大国，面临着经济增长和环境保护的双重压力。2003年我国能源消费总量16.78亿，位居世界第二，约占世界能源消费总量的11%，其中煤炭占67.1%，原油占22.7%，天然气占2.8%36，可再生能源及其它能源占7.4%。并且能源消耗还以每年6%～7%的速度增长[2][3]。我国是一个能源消耗大国，一次能源消费仍以煤炭为主，煤在直接燃烧过程中产生的CO2、SO2、NOx、粉尘及

4、其它有害物质，对大气环境造成了严重的污染，而中国《防止大气污染法》和中国签定的“京都议定书”都对中国城镇直接燃煤问题提出了量的限制和技术改造要求。所以研究开发可替代煤的清洁燃料势在必行。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。1.2国内外生物质成型机研究现状中国从20世纪80年代引进螺旋推进式秸秆成型机，生物质压缩成型技术的研究开发

5、已有二十多年历史。20世纪90年代期间河南农业大学，中国农机能源动力研究所分别研究出PB-I型机械冲压式成型机、HPB系列液压驱动活塞式成型机、CYJ-35型机械冲压式成型机[8][9]。尽管引进和研究的有很多种生物质成型机械，但我国的压缩成型机基本上就两种：螺旋挤压成型机和液压冲压成型机[9-13]。目前这些设备大都停止了运行，主要原因是：以木屑为原料，市场和资源的针对性差，成本高。螺旋挤压设备磨损严重，维修周期短(60～80h)，耗能高。由此看来螺旋式成型机的关键技术是螺杆的使用寿命。而液压式生物质成型机是液压驱动活塞冲压成型，其运行性能稳定，延长了易损件的使用寿命。国外发达国家

6、对秸秆等生物质致密成型技术都普遍重视，并投入了大量的资金和技术力量研究和开发致密成型技术。20世纪30年代，美国就开始研究压缩成型燃料技术，并研制了螺旋压缩机[8][14];日本、西德等国也开始研究成型技术处理木材废弃物、农业纤维物等。进入20世纪70年代以来，随着全球性石油危机的冲击和环保意识的提高，世界各国越来越认识到开发和高效转换生物质能的重要性，相应地投入一定的资金和技术力量研究开发生物质成型燃料技术及设备。日本1983年前后从美国引进颗粒成型燃料生产技术，1987已有10多个颗粒成型燃料工厂投入运行，年生产生物质颗粒成型燃料超过10万吨，现已经形成工厂化规模[15]。1.3

7、秸秆压缩成型研究现状36为解决秸秆合理利用问题，欧美工业化国家如丹麦、瑞典、荷兰、美国等，还有亚洲的印度、日本等国都在秸秆成型方面做了大量的研究，我国在这方面的研究起步较晚。根据目前国内外压缩成型的研究文献来看，各国研究的侧重点虽有所不同，但主要研究以下几方面内容：1.3.1秸秆的物理特性秸秆本身的物理特性是影响秸秆切碎和压缩成型的主要因素之一。秸秆的物理特性受物种、品种、产区、成熟度等多种因素的影响。国内外对麦秸、饲草等软茎秆的拉伸强度、剪切强度、弹性模