秸秆压块机设计.doc

摘要本文论述了生物质压缩成型技术在国内外的开展历史及研究现状，并比拟了各生物质压缩成型设备的优缺点在对麦秸压块机的模辊受力情况分析根底之上，利用简化力学模型计算了麦秸压块机设计的主要技术参数，通过对其动力的设计确定电动机的选择，对碾压装置的设计计算确定电动机的功率，成型模孔的设计及其传动系统的设计，心轴的校核，键的选择及强度校核等在此根底之上，设计了用于生产秸秆成型压块的麦秸压块机关键词： 生物质压缩成型,力学模型,制粒机 Abstract The developing history and current research status of biomass compressive shaping technology was described in this thesis and all kinds of equipment for biomass formation were also compared. On the basis of analysis on forces exerted on flat die and rollers, main technical parameters of flat die pellet mill were calculated by applying simplified force model, Through the design of the power to determine the motor selection, For the rolling device design calculation to determine the power of the motor, the design of forming die and the design of transmission system,spindle check,selection of key and intensity,etc,On this basis,the design for the production of straw briquette, press block of flat die straw briquette machine.Keywords: biomass compression molding model die pelletizer目录摘要I1 绪论 1 1.1 课题研究的背景和意义 1 1.2 国内外研究综述 1 1.3 生物质压缩成型机种类....................................................9 2 压块机动力学分析与计算 13 2.1 压块机的工作过程 13 2.2 模辊压块作用的运动学分析 13 2.3 模辊压块作用的力学分析 14 2.4 简化力学分析 15 2.5 辊轮作用力计算 163 总体设计 19 3.1 制粒机主要技术参数计算 19 3.2 传动装置设计 20 3.3 碾压装置的设................................................................ 24 3.4 主轴设计计算及强度校核.............................................. 264 轴承的选择............................................................................30 4.1 轴承分类.......................................................................30 4.2 轴承选择方法................................................................31 5 结论及后续展望 36 致谢 37 参考文献 38 1 绪论1.1 课题研究的目的和意义在农业和林业生产过程中，会产生大量的剩余物。

例如，残留在农田内的农作物秸秆，农副产品加工后剩余的稻壳、 玉米芯和花生壳等， 林业生产过程中残留的树枝、 树叶、木屑和木材加工的边角料等上述农林业生物质资源通常松散地分布在大面积范围内，堆积密度比拟低，给收集、运输、储藏和应用带来了一定的困难由此，人们提出了生物质固体成型燃料技术，即在一定温度和压力作用下，利用木质素充当粘合剂，将松散的秸秆、树枝和木屑等农林生物质压缩成棒状、块状或颗粒状的成型燃料压缩后的成型燃料能源密度相当于中质烟煤，提高了运输和贮存能力；燃烧特性明显得到改善，提高了利用效率生物质固体成型燃料技术是生物质能开发利用技术的主要开展方向之一，不仅可以为家庭提供炊事、取暖用能，也可以作为工业锅炉和电厂的燃料，替代煤、天然气、燃料油等化石能源，近年来日益受到人们的广泛关注我国生物质能资源非常丰富，但是，作为一种散抛型低容重的能源存在形式，生物质能源具有资源分散、能量密度低、容重小、储运不方便等缺点，严重制约了生物质能的大规模应用所以生物质高品位转换技术的研究便成为人们开发利用生物质能的重点 而近年来对生物质压缩成型技术的改良创新开展，为高效利用农林废弃物、农作物秸秆等重新提供了一条途径。

1.2 国内外研究综述生物质压缩成型技术的开展历史及研究现状生物质压缩成型技术的研究始于20 世纪初，到目前为止，世界上各个国家研究的重点还是集中在生物质压缩成型燃料的制造技术和相应燃烧设备的开发上1 国外开展历史及研究现状 国外的生物质致密固化成型产品现状及开展趋势：　　国外生物质致密固化成型产品的开展分为三个阶段，从20世纪30-50年代为研究、示范、交叉引进阶段，研究的着眼点以代替化石能源为目标，最早是英国一家机械研究所以煤泥原料研制成的，后用于加工褐煤和精煤，逐步开展到用造纸厂的废弃物20世纪30年代，螺旋式成型机在美国开始设计生产；同时，现代化的活塞式成型机也在瑞典、德国得到推广以锯末为原料的燃料块在市场上有了竞争力，50年代后又相继产生以油压、水压为动力的生物质压缩成套设备以及以机械为动力滚筒式小颗粒成型设备　　20世纪70-90年代为第二阶段，各国普遍重视化石能源对环境的影响，同时由于出现能源危机，生物质压缩固化成型燃料开展很快，西欧及日本等国家已成为一种产业1984年日本已有172家工厂生产生物质压缩固化成型燃料，年总产量达26万吨　　第三阶段为90年代后，首先以丹麦为首开展了规模化利用研究工作，率先研制成功了利用生物质直接燃烧发电厂，随后瑞典、德国、奥地利等过都先后开展利用生物质固化成型燃料发电和作为大型锅炉的代替燃料的研究，联合国也将此作为重点研究开发工程。

美国在1993-1998年，每年生物质压缩固化成型燃料销售总量约50-60万吨，占住宅取暖需求量的0.025%；目前，已在25个州建立了树皮成型燃料加工厂，每天产量超过300吨欧洲现有上百家固化成型燃料加工厂，瑞典2000年生物质压缩固化成型燃料的生产能力已到达100万吨，人均年耗量达160公斤亚洲的菲律宾，越南等在2003年建立了4座以木材废弃物为原料、年产量达20万吨的大型固化成型燃料加工厂　　国外生物质固化成型技术开展有以下几个特点：　　一是生产技术大局部已经成熟，并到达规模化和商品化；二是已由过去烧壁炉的生活用能为主转向了生产阶段；设备制造比拟标准，耗能较高、本钱较贵，同等生产能力的设备是国内的5-10倍在兴旺国家中，生物质能研究开发应用工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面　　美国2004年生物质能供给量72Mtoe，约占美国能源供给总量的3%，方案2030年到达30%　　欧盟2003年欧盟25国生物质能消费量69Mtoe, 约占欧盟能源消费总量的4%，方案2021年到达8.6%　　国外生物质能政策的出发点和目标：　　〔1〕保障国家能源平安，提高能源自我供给能力；　　〔2〕促进农业产业调整和农村开展，把开展“能源农业〞作为实现农业转型和农村可持续开展的重要途径。

　　〔3〕增加新的就业时机，把开展生物质能看作是解决本国就业问题的一个重要手段；　　研究说明：在工业化国家，陆上石油〔包括开采、冶炼和销售〕每百万吨标准有的能源需要工作岗位959个：煤炭业为925个；天然气业为430个而生物质固体燃料业为3000-5000个；生物乙醇业为18000-28000个；生物柴油业为29000个；生物质发电业为1650个　　〔4〕改良环境保护，把开展生物质能源看作减少CO2排放的重要措施　　国外主要生物质能政策：美国〔1〕政府行政命令 1999年，总统克林顿签署13134号‘开发和推进生物及产品和生物能源’的总统令，提出‘目前生物基产品和生物能源技术有潜力将各再生农林资源转换成能满足人类需求的电能、燃料、化学物质、药物及其它物质的主要来源这些领域的技业和雇佣时机；为农林业废弃物建立新的市场；给未被充分利用的土地带来经济时机；以及减少我国对进口石油的依赖和温室气体的排放，改善空气和水的质量’并提出了‘到2021年生物基产品和生物能源扩大三倍，2021年增加十倍，每年为农民和乡村经济新增200亿美元的收入和减少一亿吨碳排放量’的宏大目标　　(2) 生物质能立法与政策措施　　2002年国会通过了‘生物质研究开发法案’，制定了〔生物质技术路线图,成立了‘生物质工程办公室’即生物质技术咨询委员会。

2002年通过了‘农田平安和农村地区开展法案’提出鼓励生物质开展的一些政策措施，包括；要求农业部制定政府生物质能采购政策，协调分摊生物质商业工程的本钱；鼓励生物质能相关领域的教育方案；鼓励农民、农场主和农村小型实体使用可再生能源技术和产品，购置可再生能源系统等　　2005年公布〔能源政策法〕.它是一部综合性能源法规，规定了一系列的鼓励生物质能开展的政策措施，包括：税收鼓励；强制性联邦政府购置可再生能源产品配额；强制性的标准和标准；生物能产品生产和消费补贴；生物质技术研发支持；贷款担保等　　(3) 政府部门有专门的生物质能开展方案　　 如能源部制定的‘美国生物质路线图’；生物质能办公室管理的‘生物能多年方案’；环保署管理的‘甘蔗乙醇方案’　　(4) 地方州政府的优惠政策　　美国各州和地方政府通过税收减免、低息贷款及其它的财政手段鼓励生物质能产品的生产和使用　　其中有18个州和华盛顿特区对电力供给实行包括生物质在内的可再生能源配额制；14个州建立了可再生能源效益基金　　 欧盟　　(1) 欧盟政策　　 通过发布一系列的政策法令为欧盟及成员国生物质能源和其它可再生能源的开发利用提供指导。

以发布的有关文件是：2001年发布的<2021欧洲交通政策白皮书>、<欧盟可再生能源发电令>；2003年发布的<能源生产与电力税收法令>、<欧盟交通生物质燃料法令>、<欧盟内部电力市场法令>　通过?欧盟能源各级方案?为生物质能技术的研发、推广、示范提供资金支持　　通过欧盟委员会下设的能源环保研究机构为欧盟委会及成员国的政府、研究机构、公司提供生物质资源、技术等方面的信息效劳。