立环模生物质固体燃料成型机设计

立环模生物质固体燃料成型机设计

摘要随着社会经济快速发展，各种能源需求不断增加，寻找新能源已经是刻不容缓。作为传统的能源，生物质能源仅仅在石油、煤炭、天然气之下，在世界能源消耗总量的第四位，而且生物质能源具有清洁、可再生、无公害等优点，在世界能源中占重要地位。但是传统生物质能源燃烧和利用方式单一、陈旧，生物质能源的利用率低，带来了和化石能源燃烧一样的污染。因此生物质能源的提高利用率的研究受到各个方面重视。生物质致密型燃料具有便于存储、成本低、燃烧性能和热效率高等优点，对于生物质能源丰富，煤资源，石油资源的国家来说，是一种很好的替代能源。本文设计了立环模生物质固体燃料成型机。

关键词：生物质燃料成型机立环模

Design of Vertical Ring Mold Biomass Solid Fuel Forming Machine

Abstract With the rapid development of social economy, a variety of energy needs continue to increase, looking for new energy is already urgent. As a traditional energy, biomass energy is only in the oil, coal, natural gas, the fourth in the world's total energy consumption, and biomass energy is clean, renewable, pollution-free advantages, in the world's energy accounted for status. However, the traditional biomass energy combustion and use of a single, obsolete, low utilization of biomass energy, and fossil energy has brought the same pollution. Therefore, the study of improving the utilization rate of biomass energy has been paid attention to in all respects. Biomass compact fuel has the advantages of easy storage, low cost, high combustion performance and high thermal efficiency. It is a promising alternative energy source for countries with rich biomass energy, lean oil and coal deficiency.In this paper, the biomass solid fuel molding machine was designed .

Key words: Biomass fuel Molding machine Vertical ring mold

第一章绪论 1

1.1课题的研究背景和问题的提出 1

1.2研究意义 1

1.3国内外研究现状 2

1.3.1国外研究现状 2

1.3.2国内研究现状 2

1.4本论文研究的主要内容 2

第二章立环模生物质固体燃料成型机总体设计 4

2.1立环模生物质固体燃料成型机 4

2.2异步电动机选择 5

2.3皮带的选择 5

2.3.1确定计算功率 5

2.3.2选择V带型号 5

2.3.3确定带轮基准直径与 5

2.3.4验算带速 6

2.3.5确定中心距a和V带基准长度 6

2.3.6验算小带轮上的包角 7

2.3.9确定作用在轴上的压力 7

2.4压辊的结构设计 8

2.5环模的设计 8

2.6主体结构设计 9

第三章立环模生物质固体燃料成型机的工作部位设计 12

3.1环模的设计 12

3.1.1环模材料的选择 12

3.1.2模孔压缩比与粗糙度 12

3.1.3单位功率面积A 13

3.1.4环模内径D和压带宽b 13

3.1.5环模开孔率 14

3.2压辊的设计 15

3.2.1压辊的直径d 15

3.2.2压辊与偏心轴的设计 17

3.2.3压辊轴承的选择 18

3.3主轴的设计与校核 19

3.3.1主轴的设计 19

3.3.2主轴的校核 19

3.4小电动机的选择 24

3.5小带轮轴的设计与联轴器的选择 24

3.6 键的选择与校核 25

第四章总结和展望 28

参考文献 29

致谢 30

第一章绪论

1.1课题的研究背景和问题的提出

能源是人类经济社会发展的重要组成部分，在当今社会中，各种矿石能源是有限的，只有生物质能源是可再生的，像那些秸秆、还有树木、木屑。那些矿石能源在使用后会产生各种有害的物质，而且社会发展需求的能源越来越大。化石能源使用的越多污染就越大，这形成了一个节，在这种情况下，急需对生物质能源的更有效的利用的方法。在不远的将来化石燃料会被用光，为了可持续发展，为了子子孙孙，为了大自然，使用生物质燃料是解决这问题的好方法，既然要使用生物质燃料，那么木屑，秸秆这些我们平常一把火烧掉的东西，或者是放任不管用来肥田的东西就要想办法利用起来。对于这些东西进行压缩固化处理便于燃烧，提高燃烧利用率就是很必要的了。

1.2研究意义

木屑、秸秆等可再生的能源其实是一种对太阳能的存储，产生生物质能源的植物在经过长时间的光合作用的同时也一同产生了生物质能源，由于使用后可以快速恢复的原因，加大对生物质能源的研究是很有必要的。据调查显示，20世纪末生物质能源使用占全球总能源还不到百分之一十六，但是在21世纪生物质能源的占比大大增加。全球有很多的家庭使用生物质能源，但是他们对生物质能源的利用率太低太低，在使用生物质能源时热利用率低，消耗大。对于干柴和农作物秸秆直接在土灶里燃烧，利用率还不到10％，有太多太多的燃料被浪费掉了。

作为四大能源之末的能源，每年我国都会产生大量的农作物秸秆，有约一半的的农作物秸秆可以使用来做能源。但是这些秸秆质轻，体积大，往往一卡车才能运很少的秸秆，而且这些秸秆存储时受气候影响。这些不利因素对大规模使用秸秆等生物质能源起制约作用。研究出一种便于就地、就点处理秸秆的立环模生物质固体燃料成型机是很有必要的，将其加工成一种易于运输，可以像木柴一样燃烧的快状密度大的压缩体是必须的。这有很多好处，当压缩成块后可以卖给普通用户在家里燃烧，还可以卖给工厂作为能源燃烧。

1.3国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

外国那些很发达的国家很看重农作物秸秆压缩成块的技术。付出了很多的钱还有人力去研究秸秆压缩成秸秆块的技术。美国先是开发了把秸秆变成秸秆块的技术，并开发了一种压缩秸秆变成块的机器，然后美国先继的出现了很多秸秆压缩变块的工厂，这些工厂遍布整个美国。在加拿大出现了一条龙的农作物秸秆加工厂，生产出各种各样的产品，为了各种顾客需要。一根根的柱形秸秆完全可以代替木柴，而且秸秆块易燃烧，有成为新的主流家用燃烧物的可能。秸秆颗粒也可以当做饲料给牛羊吃，做成秸秆块后可以更好的存起来。在很多西方国家，它们因为经历了能源危机，缺乏能源还可能引发战争，对于一些新能源付出了很多的钱和精力去研究，在秸秆成型上也废了一些很大的功夫。日本最开始研究出活塞式颗粒成块机器，把木屑、秸秆颗粒压缩成柱形。后来又引进了美国的一种颗粒压缩技术，把这方面的技术形成体系，全面在全国很多的加工颗粒的个工厂建立，每年都会生产加工出上万吨成品。

1.3.2国内研究现状

在我国的颗粒成型机研究是在第七个五年计划开始的，我国对外国引进的样品机进行分析与改进，通过我国高明的复制技术自己生产颗粒机，自己搞生产线。随后中国一些研究所、科学院对机器进一步的改善，推进机器进化，不断对一些问题攻关。我国早期的颗粒机有活塞冲压式、螺旋挤压式和环模滚压式，只能对木屑进行处理，适用性差，易磨损，维修费用高，维修时间长。不过现在早期机型像活塞冲压式、螺旋挤压式已经停用了，现在的颗粒机不仅寿命变长了，而且适用性大大提高了。

1.4本论文研究的主要内容

本论文针对农作物秸秆与木屑的压缩，设计出了一套新的压缩机器，我所设计的固体燃料成型机按成型原理是环模与压辊相互挤压成型的，按照加工温度来分是属于冷加工，按照成型后材料形状来分是实心棒状，按照压辊的形式分，我的设计的机型是环模加工的，环模加工两种，我的是立式环模。

参考文献

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