WJ062-秸秆燃料挤压成型机的设计【原创设计】
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wj062
秸秆
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1 黑龙江八一农垦大学 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名： 王欢 学 号： 20054024121 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计 (论文 )题目： 秸秆 燃料 挤压成型机的 设计 指导教师： 王宏立 2009 年 3 月 21 日 2 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1 秸秆燃料挤压成型机研究目的和意义 ： 秸秆 压块机项目前景分析 一、新农村建设的需要： 目前的农作物秸秆，大多堆放在农家的房前屋后，这不仅不卫生，而且也是极大的安全隐患。在新农村的建设过程中，这一现状必须得到改变，因为街道式的新农村，不可能再有堆放秸秆的地方。将秸秆压块或打捆，方便了秸秆的存放，也让秸秆得到增值利用。 二、节能与环保的需要： 随着农村经济的发展，农民生活水平的提高，煤和液化气进入农村家庭。秸秆在一些地区失去了燃料的用途，很多地方的农户将秸秆直接露天燃烧处理，造成了多起火灾，严重污染了环境，危害着公共设施的安全，例如，燃烧的浓烟影响飞 机的正常航行、以及公路的正常交通，同时也是对能源的极大浪费。各级政府每年都发通知，禁止焚烧秸秆，但仍屡禁不止。究其原因：没有为秸秆找到合适出路 。 秸秆压块或打捆后，让废弃的秸秆值了钱，农民肯定再不会随便乱扔甚至焚烧了，这是于国于民，于经济于环保都有利的好事！ 三、畜牧业发展的需要 ： 一方面，畜禽的 “ 饮食结构 ” 没有随着社会和科技的进步，得到根本改善，制约着畜牧业的发展步伐。秸秆打捆或压块制成的饲料，不仅适口性强，而且富含各种营养元素，犹如 “ 面包 ” 和 “ 饼干 ” ，是畜禽的新大餐 。 另一方面，为了保护自然环境，一些地区草 场禁牧，畜禽没有自然放牧的地方，采取圈养；加上，冬春之交，北方经常出现雪灾，畜禽因为没有饲料而饿死，给养殖业带来严重的损失。秸秆压块和打捆，方便运输和贮存，是饲草贮备的最佳方式，保证饲料的及时供应。 四、是新的致富产业：秸秆的开发利用，是国家政策重点支持的产业，可享受多项优惠政策支持。办秸秆生物打捆厂、秸秆压块厂，可享受国家农机购置补贴，企业也可免除税费。原料俯拾皆是，产品不愁销路，投资不大，利 3 润可观，是各企事业单位、以及个人投资兴业的好项目。 秸秆压块机的目的和意义： 中国作为一个迅速崛起的发展中农业大国 ，在保护环境的前提下，要实现国民经济的持续增长，必须改变传统的能源利用和能源生产方式，开发利用生物质资源，生产清洁能源是一项必然的选择。作为人类传统燃料的农作物秸秆，是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富含碳量低的特点，加之在其生长过程中吸收大气中的 成为碳元素的汇（ 被称为清洁能源 。近年来随着农业生产经济水平的不断提高，农村生活用能中高品位的商品能源的比例增加，秸秆所占的比重正逐步下降。燃烧秸秆成为被替代的对象，田间地头或田间焚烧的秸秆量 逐年增加，这种污染在收获季节集中排放，使得短 时间内大气质量严重恶化，成为一个严重的社会问题 。本课 题主要研究了废弃的农作物秸秆转化为高品位的能源，替代部分煤炭、石油等化石燃料，来提高农民的收入，缓解农村能源紧张的局面，从而实现农村能源的可持续发展。 开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加，但生物质能仍占有重要地位。 1998年农村生活用能总量 吨标煤，其中秸秆和薪柴为 吨标煤，因此发展生物质能技术，为农村地区提供生活 和生产用能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目标的一项重要任务。 秸秆燃料具有以下特点 ： 特点一： 1、环保节能：以农村的玉米秸秆、小麦秸秆、棉秆、稻草、稻壳、树技、花生壳、玉米芯等废弃物为原料。 2、比重大，燃烧时间长：秸秆经粉碎加工压增密成型，密度加大。成型产品的体积公相当于原秸秆的 1/30。大大延长了秸秆燃烧时间，是同重量秸秆的 10。 3、热值高：秸秆燃料是在高温挤压下不完全碳化的过程中成开型的。成型产品比 原秸秆的热值提高 500卡。 4 4、体积缩小便于燃烧、贮存和运输。 5、应用范围广，可以代替木柴、液化气等，广泛用于生活炉灶、取暖炉、热水锅炉、工业锅炉 ，是国内新型的环保清洁可再生能源。 参考文献 1 肖 军，段菁春，王 华等 . 秸秆 利用现状 J安全与环境工程，2003,10(1)： 11 2 刘建禹，翟国勋，陈荣耀 . 秸秆 燃料直接燃烧过程特性的分析 J东北农业大学学报， 2001， 32(3)： 2903 刘圣勇 秆 成型燃料及燃烧设备研究与开发现状 J2002，（ 4）： 144 徐康富，龙兴 . 浅谈 秸秆 型煤利用生物质能的意义及环保效益 J1996，（ 3）： 35 刘雅琴 . 大力开发工业锅炉 秸秆 燃烧技术前景分析 J999，（ 3）： 26 马孝琴，李刚 . 小型燃煤锅炉改造成秸秆成型燃料锅炉的前景分析 J2001，（ 5）： 207 徐通模 . 燃烧学 M械工业出版社， 1984. 8 刘圣勇 . 生物质 (秸秆 )成型燃料燃烧设备研制及试验研究 D南农业大学， 2003. 9 姚向君 外生物质能的政策与实践 M. 化学工业出版社，2006 5. 10 生物发电宣传材料 11 肖 波，邹先枚等 体燃烧特性的研究 J. 可再生能源， 2007，25(1)： 4712 李 刚，杨群发，炊密杏等 型生物质燃气燃烧器的研制 J . 5 农业工程学报， 2006, 22(1) :107- 109. 13 刘永艳， 王述洋 . 大功 率生物质燃气燃烧器的设计 J 盛奎川 14董宏林 秸秆 能源转换新技术及其应用 J, 宁夏农林科技， 1999， (6)：1015田宜水 ,赵立欣 ,孟海波 ,孙丽英 我国生物质固体成型燃料标准体系的研究 ， 16岳建芝 硕士论文 ,中国与工 家生物质能利用比较研 ,河南农业大学，郑州 :2001. 17马孝琴 博士论文 ,生物质 (秸秆 )成型燃料燃烧动力学特性及液压秸秆成型机改进设计 研究， 郑州 :2002. 18孟庆春 生物质固化成型设备 ， 6 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径） ： 秸秆 成型技术存在的问题 虽然， 秸秆 固体 成型机的研制目前已初具规模，但要真正实现产业化，还有一些技术障碍亟待解决。 秸秆 成型机的问题 目前 大部分机组可靠性能差，运行不平稳，易损件使用寿命太短，维修和更换不方便。技术较成熟的螺旋挤压式成型机的螺杆寿命极其有限，由于物料的压缩是靠螺杆和出料套筒配合完成的，螺杆的几何尺寸和出料筒的几何尺寸必须在一定的范围内，才能在较快的挤出速度下获得较大密度的成型 燃料 。螺杆是 在较高温度和压力下工作的，与物料始终处于干摩擦状态，导致螺杆的磨损非常快。螺杆磨损到一定程度时，会与出料套筒失去尺寸配合，使成型无法进行。 成型原料问题 秸秆 原料的特点是具有季节性、分散性，因此严重的影响了生物质致密成型燃料的工业化生产，根据中国特色，必须考虑生物质的收集半径。建议采取分散设点加工及就地使用和集中调配使用的方法。解决上述问题。考虑到收集范围问题， 秸秆 致密成型设备的生产率不宜过大。 秸秆 配套设备问题 由于成型机对原料的粒度和含水率要求较高，而成型设备自动化低、粉碎、干燥、进料和包装 设备没有形成配套的生产线，工作时原料往往达不到生产要求。建议在研制和生产 秸秆 致密成型设备的同时，要配套相应的粉碎和干燥设备。 本设计的主要内容 本设计就是 要根据上述情况 结合 目前的条件解决 如下问题： 7 型机普遍 运行不平稳 的问题 ； 型机 易损件使用寿命太短 ，更换不方便 的问题； 源损耗大 ， 没有实现 秸秆 成型技术根本目的的问题 ； 型机 结构复杂，制造维护均不方便的问题 ； 针对上述 目标 本设计拟采用的具体解决手段有： 秆 成型机 进行深入研究 后 ， 本设 计初步决定采 用液压机构驱动 ，同时选用适当的材料来制作 机架及其他部件 ，这样才能真正保证成型机运行的稳定 ； 步 决定 采用切削式高速湿法粉碎技术、旋转闪蒸式生物能气流烘干法和碾压中温成型技术，将成功解决生物质固体颗粒燃料成型难、效率低、能耗大等问题 。 型装置 还 应尽可能 满足以下条件：降低单位产品能耗；提高工作效率；安全可靠。这样新的 秸秆 成型机才能在真正意义上实现节约能源的目的； 节约制造及运输的成本； 查阅并仔细整理资料； 1. 实地考察详细记录见闻； 2. 对所整理资料及记录进行分析进一步找出现有成型机的不足； 3. 针对已知不足再次查阅资料以找出最合理的解决办法； 4. 根据找到的方法最终确定成型机的成型方式、机构类型； 5. 确定其他技术参数； 6. 液压系统设计计算； 7. 绘制液压系统图纸； 8
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