工藝過程與試驗

   平模機加工生物質顆粒基（jī）本工藝過程（chéng）如圖3所（suǒ）示，生物質原料經過破碎和粉碎後進（jìn）入幹燥環節。水分合適的物料經混合調質後進（jìn）入平模（mó）機製粒。從製粒機出來（lái）的顆粒經過冷卻和篩分，得到成品，然後包裝或者散（sàn）裝出廠。

生物質燃料製粒工藝
    生物質製粒的基本工藝步驟大體類似，然而由於原料的物性（xìng）不同、成型機的工（gōng）作原理不同，具體的工藝過程還是有所區別，對平模機製粒的關鍵工藝步驟具體介（jiè）紹如下（xià）：

    粉碎環節,平模（mó）機製粒時，原料粒徑越小，粒子之間（jiān）越（yuè）容（róng）易互相（xiàng）充填、嵌合，因此製粒機的單位產量平均能耗就越（yuè）小，平模和壓輥等易損（sǔn）件的磨損速度也較慢，製（zhì）成顆粒的抗滲水性和硬度等指標也越高，然而一味（wèi）追求粒徑的減小會（huì）使粉碎環節（jiē）的能耗驟升（shēng），因此應當在滿足平模製粒機加工要求的前提下，使粒徑盡量大些。事實上，能夠壓製大粒徑的原料是平模機的優勢之一，一般對作物秸稈等原料，其最大顆粒外形尺（chǐ）寸要求小於2×2×30mm，而對於木質原料，則要求更嚴格一些。

    幹（gàn）燥環節,幹燥的主要目（mù）的是（shì）調節原料的含水率，使其（qí）穩定均一，適合製粒機加工，在製粒成型過程中（zhōng），合適的水分一方麵能夠傳遞（dì）壓輥的壓力，另一（yī）方麵能起到潤滑劑的作用，輔助粒子互相填充，從而促進（jìn）原料（liào）成型。但是含水率過大時，水分容（róng）易在顆粒之間形成隔離層，使得層（céng）間（jiān）無法緊（jǐn）密（mì）結合，擠（jǐ）出的顆粒容易膨脹散（sàn）開，不能成型，因此控製合適（shì）的原料含水率在加工過程中尤為重要。一般（bān）從自然界中收集的生物質原料含水率大部分分布在20-40%之間，高的能達（dá）到55%，平模製（zhì）粒機加工（gōng）生物質原料時，要求原（yuán）料的水分（fèn）在10-14%之間（jiān），當加工玉米秸（jiē）稈一類含糖較多的原料時含水（shuǐ）量可允許稍高。常規的幹燥工（gōng）藝一般用（yòng）帶（dài）式幹燥器、滾筒幹燥器、廂式幹燥器等設備進行（háng），然而不得不承認這一環節會耗費掉可（kě）觀的能量。筆者認為，如今太陽能幹燥技術已較為成熟，完全可以用太陽能溫室配備以（yǐ）翻拋設備對生物質原料進行除濕，一般生物質原料的幹燥，要求溫度水平較低，大約在40－70℃之間，這正好與太陽能利用領（lǐng）域中的低（dī）溫利用相適應，與傳統幹燥工藝相（xiàng）比，可以大（dà）量節省常規能源（yuán），降低固定投資（zī），經濟（jì）效益顯著。

    製粒環節，幹燥好的物料進入製粒環（huán）節，可（kě）以不用調質處理，直（zhí）接加工。有條件的生產廠家可選配自動控製係統和（hé）模輥自動調隙裝置。自動控（kòng）製係統根據主機電流的變化調節喂料電（diàn）機的變（biàn）頻（pín）器，從而實時（shí）調節喂料量，這能有效（xiào）的避（bì）免堵機現象的（de）發（fā）生。模輥自動調隙裝置能采集模輥間（jiān）隙數據，通過反（fǎn）饋、對比來控製液壓係（xì）統，使間隙與設定值（zhí）相一致，並能在生產（chǎn）過程中隨時變（biàn）化。一般而言，啟動階段，磨輥間隙（xì）應當盡（jìn）量小些，這可以減小啟動力（lì）矩，降低（dī）電機（jī）負荷（hé）。進入穩態工作後，磨輥間隙應當（dāng）稍大，這可以增大壓縮（suō）行程，得到堅（jiān）硬光滑（huá）的顆（kē）粒。可以將間隙隨（suí）時間變（biàn）化的（de）設置輸（shū）入控製係統，啟動（dòng）後，機器可以自動調節模輥間隙。壓輥和平模（mó）都是易磨損件，需（xū）要（yào）定期更換，壓（yā）輥的服役期可以稍長一點（diǎn），但最好能夠和平模一起更換。一般，平模可（kě）以工作800-2000小時不等，這要視零件的材質和加工工藝而定。

    利用（yòng）以上工藝，2007年6月-8月，我們（men）對中（zhōng）國農（nóng）業機械化科學研究院畜禽機械研究所研製的PM60型平模製粒機進行了性能考（kǎo）核試驗。其中部分試驗數據如下：

表1 PM60型平模製粒機加工生物（wù）質顆粒試驗數據

    由試驗結果知，PM60型平模（mó）製粒機（jī）適合加工鋸末、鋸末秸稈混合料（liào）等生物質原料（liào），成（chéng）型率在93%以上，噸電耗在55千瓦時以下（xià），小時生產能力（lì）在800kg-900kg左右。 

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