隨著人類(lèi)對(duì)能源重視程度的提高，人們充分認(rèn)識(shí)到開(kāi)發(fā)利用生物能源對(duì)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)具有十分重要的意義。為了得到能量高、體積小的生物質(zhì)燃料，有關(guān)科研人員研制出了生物質(zhì)
制粒機(jī)（也稱(chēng)“
顆粒機(jī)”）。我國(guó)制粒機(jī)技術(shù)主要來(lái)自國(guó)外或購(gòu)買(mǎi)國(guó)外相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，缺少對(duì)制粒工藝進(jìn)行全面研究，也沒(méi)有完善的配套制粒工藝應(yīng)用技術(shù)，導(dǎo)致制粒效果不佳，生產(chǎn)率低，電耗高，產(chǎn)品質(zhì)量差。探索制粒工藝制約因素、改善制粒工藝參數(shù)和制粒機(jī)的性能、提高生產(chǎn)率、降低能耗已成為亟待解決的問(wèn)題，其中制粒工段工藝參數(shù)的調(diào)控最為關(guān)鍵。
生物質(zhì)顆粒是在常溫條件下利用壓輥和環(huán)模對(duì)粉碎后的農(nóng)作物秸稈、林業(yè)廢棄物等原料進(jìn)行冷態(tài)致密成型加工生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品。成型后的生物質(zhì)顆粒密度一般為1.1～1.3‰，，生物質(zhì)顆粒燃料便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，綜合性能與其他燃燒材料相比也有很大優(yōu)勢(shì)。
1、制粒工藝
本文所研究的移動(dòng)式制粒機(jī)環(huán)模制粒系統(tǒng)主要由環(huán)模、大小壓輥、導(dǎo)料板、切刀等零部件組成，如圖1所示。制粒是指待制粒粉料經(jīng)過(guò)機(jī)械壓縮（壓輥與環(huán)模）強(qiáng)制通過(guò)模孔而聚合成型的過(guò)程。制粒機(jī)的工作原理為：旋轉(zhuǎn)喂料螺旋將木屑均勻地送入壓輥與環(huán)模所構(gòu)成的壓制區(qū)，在環(huán)模和壓輥的強(qiáng)烈擠壓作用下，木屑被壓實(shí)并擠入環(huán)模的模孔中并通過(guò)木料自身的化學(xué)元素發(fā)生粘合和凝固，在壓輥的擠壓下從環(huán)模孔中擠出，同時(shí)由切刀把壓縮成型的木顆粒切成需要的長(zhǎng)度，最后將成型的木顆粒排出機(jī)外。
在制粒過(guò)程中，直接影響制粒效果的有物料含水率、喂料輥轉(zhuǎn)速和環(huán)模轉(zhuǎn)速三個(gè)因素。喂料輥轉(zhuǎn)速要保持均勻適中，不能忽快忽慢，轉(zhuǎn)速過(guò)快雖然顆粒產(chǎn)能大，但物料糊化時(shí)間短，黏結(jié)力差；轉(zhuǎn)速過(guò)慢產(chǎn)量低，影響生產(chǎn)效率。同樣，對(duì)物料的含水率也要有一定的限制，物料入模后含水率高會(huì)使物料過(guò)軟，容易在環(huán)模壓輥構(gòu)成的壓制區(qū)中打滑受擠壓不足而導(dǎo)致顆粒密度低；含水率太低又會(huì)使物料中淀粉糊化時(shí)吸水不足，使內(nèi)部的相互黏結(jié)力減小。適量的自由水分附著在顆粒表面形成的水膜可以減少物料通過(guò)模孔的摩擦阻力，延長(zhǎng)壓模的使用壽命，另外，水膜能水化天然黏結(jié)劑，有助于改善制粒質(zhì)量。
2、影響制粒生產(chǎn)率的工藝參數(shù)
木質(zhì)顆粒具有燃燒熱值高、灰分小、有害成分低等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用在工程供水供電等方面，但由于顆粒質(zhì)量受制粒工藝的限制，所以在制粒過(guò)程中應(yīng)盡可能地把不利因素的影響降到最低程度。
制粒生產(chǎn)率的高低和質(zhì)量的好壞，除與壓粒設(shè)備性能有關(guān)外．很大程度上還取決于原料制粒性能和壓粒工藝。由于工藝條件的限制和操作水平的差異，可導(dǎo)致生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量有極大差別。不同物料在實(shí)際制粒生產(chǎn)中產(chǎn)能是不同的，許多生產(chǎn)者在制粒機(jī)生產(chǎn)率不高時(shí)只是在制粒機(jī)調(diào)質(zhì)工藝區(qū)段找原因，而忽略了喂料流量等因素，實(shí)際上生產(chǎn)率下降或主電動(dòng)機(jī)電流過(guò)高，很多都是由于喂料流量不穩(wěn)定造成的。為了使制粒機(jī)不間歇均衡高效地工作，必須使進(jìn)入制粒機(jī)制粒室的物料流量能夠滿足持續(xù)制粒的需求，特別是要避免速度過(guò)快及結(jié)團(tuán)等原因而造成制粒主機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)生堵機(jī)和自動(dòng)停機(jī)等故障。要實(shí)現(xiàn)物料流量滿足持續(xù)制粒需求，其中一個(gè)重要的因素就是要根據(jù)制粒主機(jī)的工作狀態(tài)準(zhǔn)確合理地調(diào)節(jié)喂料輥轉(zhuǎn)速，從而最大限度地滿足物料的流量需求。此外，制粒機(jī)生產(chǎn)率還受物料原料、調(diào)質(zhì)溫度以及環(huán)模轉(zhuǎn)速等多方面因素的影響。
3、工藝參數(shù)的優(yōu)化試驗(yàn)
3.1試驗(yàn)的目的和內(nèi)容
①研究物料含水率、喂料輥轉(zhuǎn)速、環(huán)模轉(zhuǎn)速對(duì)移動(dòng)式環(huán)模制粒機(jī)生產(chǎn)率指標(biāo)的影響規(guī)律；②分析各影響因素之間的關(guān)系，找到產(chǎn)量最大時(shí)上述三者的最佳組合。
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
移動(dòng)式制粒機(jī)一臺(tái)，規(guī)格及技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1；含水率表；轉(zhuǎn)速表；電子稱(chēng)；規(guī)格料桶；計(jì)時(shí)器。
3.3試驗(yàn)過(guò)程及分析
制粒開(kāi)始前要進(jìn)行如下準(zhǔn)備工作。
(1)檢查皮帶的張緊程度并注意緊固。
(2)打開(kāi)環(huán)模制粒室前門(mén)，撥動(dòng)環(huán)模，觀察環(huán)模運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn)正常。
(3)啟動(dòng)喂料器、調(diào)質(zhì)器電機(jī)，檢查旋轉(zhuǎn)方向是否正確。
(4)準(zhǔn)備廢機(jī)油50kg、松木粉200kg，將二者混合均勻備用。
試驗(yàn)采用松木粉正交試驗(yàn)方法，試驗(yàn)前先優(yōu)化試驗(yàn)方案，多次試驗(yàn)求其平均值作為試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)開(kāi)始后等時(shí)間間隔記錄物料含水率、喂料輥轉(zhuǎn)速和環(huán)模轉(zhuǎn)速。由于試驗(yàn)條件限制需要等待機(jī)器預(yù)熱、喂料輥轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后再按需要依次進(jìn)行物料的添加、觀察記錄、產(chǎn)量的計(jì)算。
三門(mén)峽富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)、木屑制粒機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備。
