螺旋擠壓式成型機是最早研制開發(fā)的生物質(zhì)熱壓成型機。這類成型機以其運行平穩(wěn)、生產(chǎn)連續(xù)、所產(chǎn)成型棒易燃(由于其空心結(jié)構(gòu)以及表面的炭化層)等特性在我國成型機市場上一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。但制約螺旋式成型機商業(yè)化利用的主要技術(shù)問題有:一是單位產(chǎn)品能耗高,目前國內(nèi)現(xiàn)有的螺旋式成型機主要是靠螺旋桿的轉(zhuǎn)動推進生物質(zhì)逐層成型的,螺旋桿的前段和頭部在整個推擠過程中與生物質(zhì)之間作高速相對運動,增加了單位產(chǎn)品的能耗,一般為100~125kWh·t
-1;另一個是成型部件壽命短,螺旋桿的端部摩擦使溫度升高,磨損速度加快,其平均壽命僅有60-80h。因此導(dǎo)致許多工程常處于維修或故障的狀態(tài),從而降低其運行效率。另外,原料含水率難以控制、設(shè)備配套性能差和管理自動化程度較低等問題的存在,導(dǎo)致其難以形成規(guī)模效益,不能滿足商業(yè)化利用的需要。活塞沖壓式成型機改變了成型部件與原料的作用方式,很好地解決了上述問題。在大幅度提高成型部件使用壽命的同時,也顯著降低了單位產(chǎn)品能耗。根據(jù)驅(qū)動力來源的不同,該類成型機可分為機械驅(qū)動活塞式成型機和液壓驅(qū)動活塞式成型機。液壓活塞式秸稈成型設(shè)備,突出特點是增加了預(yù)壓擠料,物料先經(jīng)垂直和水平兩次預(yù)壓,再擠進成型套筒擠壓成型。液壓泵站輸出液力由液壓閥控制,使雙出桿油缸帶動左右活塞桿作往復(fù)運動。喂料斗中的生物質(zhì)原料先進入沖桿套筒中,在合適的成型溫度下,由雙出桿油缸兩端的沖桿擠壓成型套筒中的生物質(zhì),外力的作用使生物質(zhì)顆粒重新排列位置關(guān)系,并發(fā)生機械變形和塑性變形.在垂直于最大應(yīng)力的方向上,粒子主要以相互靠近結(jié)合的形式結(jié)合。隨外力的增大,生物質(zhì)體積大幅度減小,容積密度顯著增大,生物質(zhì)內(nèi)部膠化和外部焦化,并具有一定的形狀和強度。沖桿不斷推擠,生物質(zhì)從兩端成型套茼中交替擠出,成為棒狀。河南農(nóng)業(yè)大學先后設(shè)計研制出HPB-I、HPB-II、HPB-III型液壓生物質(zhì)成型機。尤其是第三代液壓式成型機效率高,工作平穩(wěn),設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)新穎,可有效降低單位產(chǎn)品能耗,延長易損件的使用壽命,與所需的配套技術(shù)與設(shè)備組裝生產(chǎn)線運行情況良好,易于實施,環(huán)模式成型機比如420
木屑顆粒機、600
秸稈壓塊機都是很好用的環(huán)模式成型機。
我們更能看出,液壓活塞式與螺旋式、機械活塞式相比較,具有效率高、壽命長、能耗低的特點。HPB-III型液壓生物質(zhì)成型機是在HPB-I型的基礎(chǔ)上,對主要成型部件進行改進后的第三代液壓成型機,其工作原理與HPB-I型液壓生物質(zhì)成型機相似。本課題主要針對HPB-III型液壓生物質(zhì)成型機進行試驗和改進研究。