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1、关于农用液压式生物质成型机的试验研究ok3in,测试3次,然后取其平均值。3.3试验结果及分析上述基本试验条件下,成型机在不同成型温度下生产出的成型棒冷却后直径如表1所示。表1不同成型温度下成型棒冷却后直径Tab.1Thebriquettingstaffdiametersofdifferenttemperature成型温度/℃成型棒直径/㎜成型温度/℃成型棒直径/㎜300140290138280136270135260134250133240131230132220131210130成型棒冷却后
2、,由于内部的水蒸汽膨胀和吸收空气中的水分,当成型温度高时,成型棒成型后内部会产生较多的水蒸汽,这可以看作是使成型棒膨胀的内在动力;在成型棒冷却过程中,其干燥的表面会吸收空气中的水分,从而使成型棒膨胀,这是造成成型棒膨胀的外部动力[7]。从试验结果以看出,在其它生产条件相同的条件下,成型棒冷却后直径随着成型温度的增加而增加。不同成型温度下的成型棒膨胀率折线图如图1所示。从图1可以看出,冷却后成型棒膨胀率随着成型温度的上升逐渐增加,其曲线接近线性关系。这说明,冷却后成型棒的密度随着成型温度的升高而减
3、小。在300℃时,成型棒的直径最大,则其密度最低;而在210℃时,成型棒的直径最小,则其密度达到最大值。所以,在保证成型棒顺利成型的前提下,成型加热温度应该尽量降低。这样既可以减少加热能耗,降低生产成本,又可以保证成型棒的成型效果。图1不同成型温度对成型棒膨胀率的影响Fig.1Theexpansioncoefficientofbriquettingstaffondifferenttemperature根据实际情况,进行了大量的试验,如表2所示。从表2可以看出:在液压生物质成型机生产过程中,加热温
4、度在230℃以上时,加工出来的成型棒表面光滑程度较好;在220℃和210℃时,其表面光滑程度降低;在200℃几乎不能成型。这说明,加热温度对成型棒的成型效果有很大的影响,是影响成型效果的一个比较关键的因素。所以,加热温度的确定是成型机生产参数确定的关键环节。加热温度在230℃以上时,成型棒出模比较顺利;加热温度为220℃,成型棒出模开始出现困难;在210℃时,可以看到成型棒出模明显困难;而在200℃时,成型棒几乎不能出模。成型棒的加热温度在210~230℃之间时,其表面颜色为灰褐色,成型棒出模比
5、较困难;在240~260℃之间时,成型棒颜色为灰黑色,且出模相对顺利;在270℃及其以上时,成型棒表面呈焦黑色,出模比较顺利。这说明,加热温度对成型棒出模顺利程度影响很大,加热温度的高低直接决定了成型棒是否出模。根据试验情况可以得出,要想保证成型棒出模顺利,加热温度必须在230℃以上。成型温度在260℃以上时,成型棒出模冷却后的膨胀率较大,冷却后表面裂纹较多;加热温度在260℃以下时,成型棒冷却后膨胀率较小,表面比较光滑。可以看出,冷却后成型棒表面裂口的大小随着加热温度的降低而减小。在液压式生物
6、质成型机的整个运行过程中,其空转运行时的最高噪音为82dB,进行生产时的最高噪音稳定在90dB左右。不同成型温度下的成型压力如图2所示。图2不同成型温度下的成型压力Fig.2BriquettingPressureofdifferentbriquettingtemperature从图2可以看出,成型机的成型压力随着成型加热温度的升高而逐渐较小,可见增加成型温度可以降低成型压力。这主要是由于温度增加可以使成型棒在成型阶段表面软化,降低了成型棒出模时的摩擦阻力,从而可以降低液压系统的工作阻力,使液压压
7、力下降。由于成型机生产过程中的噪音主要是由液压系统造成的,所以液压压力的下降也可以使生产过程中的噪音降低。这就要求在成型机生产过程中选择合适的成型温度,以充分利用液压能而又不使液压压力过高[8]。4结论根据以上试验,可得出以下结论:液压生物质成型机在生产原料的种类、原料粒度、含水率、成型压力、成型套筒的锥长和锥角、成型周期、摩擦力及喂入频率不变化的情况下,环境温度为18℃、环境湿度为25%时,生产线生产方案的制定要考虑以下因素:一是加热温度在230℃以上时,成型棒表面光滑程度较好,所以加热温度应
8、该在230℃以上才能保证加工出来的成型棒的表面光滑度;二是加热温度应在230℃以上时,才能保证成型棒的出模顺利,从而保证成型生产过程的连续性和成型机组运行的稳定性;三是成型棒出模后的表面颜色不是影响成型的主要因素,但是当成型棒表面为焦黑或者灰黑色时成型比较顺利,表面为灰褐色时,成型开始出现困难,所以成型棒的表面颜色可以作为表征秸秆成型顺利程度的指标之一;四是成型棒出模冷却后的膨胀率不应太大,冷却后表面应比较光滑,所以机组正常生产时的加热温度应该控制在260℃以下;五是成型机的成型压力随着加热温度
