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生物质燃料粉碎成型机螺旋运输装置设计

作者：冯莉李天舒徐凯宏

来源：《森林工程》2015年第03期

摘要：以形成生物质燃料粉碎成型一体化、机械化为目标，对连接粉碎机和成型机的物

料运输装置设计。通过对生物质燃料粉碎后的物料特性分析，取得物料特性参数。根据物料特性对比几种不同的物料运输方式，选用适合粉碎后秸秆粉体的螺旋运输，并依据螺旋运输机的设计经验公式，对螺旋输送装置本体部分进行计算，完成螺旋运输装置主要参数的设计。为了保证物料输送效率最大化，采用遗传优化算法对螺旋体建立优化模型。根据优化模型分析可避免常规设计方法能耗高的缺点，有效降低螺旋体质量，实现输送效率最大化。通过对螺旋运输装置的设计可真正实现生物质燃料粉碎与成型机间物料输送的自动化、机械化。

关键词：生物质粉碎；生物质成型；螺旋输送

中图分类号：S 776；[S 784] 文献标识码：A 文章编号：1001-005X（2015）03-0101-05

能源短缺和生态污染是人类社会将长期面临的两大问题，也是阻碍社会经济发展的重要因素。随着近年来雾霾天气的持续性增加，唤起了民众对生态污染的强烈诉求，具备清洁能源诸多特性的生物质燃料压缩成型技术受到了人们广泛的关注。我国是农业大国，具备丰富的生物质能源，随着我国对清洁能源的重视，生物质燃料粉碎技术和生物质固化成型技术均已成熟，生物质燃料压缩成型设备加工简单，运输储存方便，热值高，污染小。但在生物质燃料粉碎成型一体化在投入使用中存在诸多问题，仍不能形成规模化和市场化。完善粉碎成型一体化技术，加快促进形成生物质燃料成型产业链是当今生物质燃料行业市场化的瓶颈突破点。

1 生物质燃料成型技术

生物质燃料成型是指应用机械压缩方法，在一定温度和压力作用下，将各类分散的、没有一定形状的农林生物质经过收集、干燥、粉碎等预处理后，利用生物质固化成型设备挤压成规则的、密度较大的棒状、块状或颗粒状等高密度成型燃料[1-2]。我国生物质资源广泛但原料属地分散，易留下火灾隐患；燃料密度小，储存空间大；同时水分大，易于腐烂。加工固化成型后密度大，热值高，便于运输和装卸、燃烧性能好、适应性强以及燃料操作控制方便等特点，提高了清洁能源的应用力。

2 生物质燃料粉碎技术

生物质燃料粉碎是燃料压缩成型前最关键的工序之一，粉碎技术的研究在我国已有几十年的历史。其工作原理主要是利用高速回转的锤片对物料进行打击来破坏物料内部的凝聚力，从而达到粉碎的目的，具有结构简单、适应性强、生产率高、工作平稳和装卸方便等优点。生物质粉碎机主要是由机架、粉碎转子和粉碎室等组成[3]。根据其工作方式分为铡切式、锤片