秸秆燃料挤压成型机的设计【8张PDF图纸+CAD制图+文档】
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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CO2而成为碳元素的汇（Sink）而被称为清洁能源。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3.65亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤，占56.7。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10-15倍。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500-1000大卡。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)：11-142 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)：290-294.3 刘圣勇.国内外秸秆成型燃料及燃烧设备研究与开发现状J.可再生能源，2002，（4）：14-15.4 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J.能源研究与利用，1996，（3）：3-6.5 刘雅琴. 大力开发工业锅炉秸秆燃烧技术前景分析J.工业锅炉，1999，（3）：2-3.6 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J.农村能源，2001，（5）：20-22.7 徐通模. 燃烧学M.北京：机械工业出版社，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.郑州：河南农业大学，2003.9 姚向君.王革华等国外生物质能的政策与实践M. 化学工业出版社，20065.10 生物发电宣传材料11 肖 波，邹先枚等.秸秆粉体燃烧特性的研究J. 可再生能源，2007，25(1)：47-5012 李 刚，杨群发，炊密杏等.BCT- 1 型生物质燃气燃烧器的研制 J . 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 .林业机械与木工设备1 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)：10-17.15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，2008.9.16.16岳建芝 硕士论文,中国与工AE国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，2007.5.30. 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：1.秸秆成型机普遍运行不平稳的问题；2.秸秆成型机易损件使用寿命太短，更换不方便的问题；3.生产过程中能源损耗大，没有实现秸秆成型技术根本目的的问题；4.秸秆成型机结构复杂，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：1.通过查阅资料及实地考察对现有有秸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；2.根据目前掌握的资料初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。3.所采用的机械结构和成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；4.整体机械结构在能够满足以上要求的前提下尽量做到简单实用，以节约制造及运输的成本；3.论文工作进度安排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
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