平模製粒機（jī）加工生物質燃料的工作特性分析（一）

生物質能的利用技術主（zhǔ）要有生物質熱（rè）裂解氣化技術、生物質熱裂解（jiě）液化技術、沼氣技術、和生物質固化成型技術等。其中（zhōng），固化成型技術生產（chǎn）的生物質燃料顆粒，可用於工業燃（rán）料、電廠發電和農村居（jū）民做飯取暖（nuǎn）等領域，在瑞典（diǎn）等歐（ōu）洲國家已得到廣泛（fàn）應用。據統計，2005年（nián），世界生物質固體成型燃料的產量已突（tū）破420萬噸。我國對生物質固化成型技術的研究始於20世紀80年代，在生物質螺旋擠壓成型、活塞壓縮成型和製粒機擠壓成型（xíng）等方麵都有所突破（pò）。平模製粒機加工生物質顆粒是固化成型（xíng）技術的一種，近幾年在生物質製粒產業的發展過程中，平模機以其堅固耐用、原料適應性強等（děng）優點逐漸取得生產者（zhě）的青睞，本文將就平模製粒機加工生物（wù）質（zhì）顆粒的（de）工作原理，生物質原料的成型（xíng）機理，平模（mó）機加工生物質顆粒的工藝以及（jí）特點等方麵進行介紹和討論。

平模（mó）製粒機的工作過程與顆粒成型機（jī）理（lǐ）

按執行（háng）部件的運動狀態（tài）分，平模製粒機有動輥式、動模式、模輥雙動（dòng）式三種，後兩（liǎng）種常見於小型平模製粒（lì）機，較大機型一（yī）般用動輥式。按磨（mó）輥的形狀分，又（yòu）可以分為錐輥式和直輥式兩種（zhǒng）。直輥動輥式平（píng）模製（zhì）粒機工作原理（lǐ）如圖1所示：電動機通過（guò）減速箱驅動主（zhǔ）軸，主軸帶動磨輥，磨（mó）輥（gǔn）繞（rào）主軸（zhóu）公轉的同時也繞磨輥軸自轉。加工顆粒時，生物質原料被送入平模（mó）機的喂料室，在分（fèn）料器和刮板的共同作用下均勻地鋪在（zài）平模上，主軸帶動的壓輥連續不斷地滾過料（liào）層，將物料擠壓進入模（mó）孔，物料（liào）在模孔中經（jīng）曆成型、保型等過程，一定時（shí）間後以圓柱（zhù）狀態被擠出，旋轉的切刀將物料切斷，形成顆粒，由掃料板將（jiāng）顆粒送出（chū）。

生物質原料主要含有纖維素、半纖維素和（hé）木質素等物質，其平模機模輥間的成型機理如下（見圖2）：供料區內的物料在重力作用下緊貼在平（píng）模上，當壓輥向前滾動，物料進入變形壓緊區，這時因（yīn）受到擠壓，原料粒子不斷進入粒子間的空隙（xì）內，間隙中（zhōng）的空（kōng）氣被（bèi）排出，粒子間的相互位置不（bú）斷（duàn）更新，粒子間所有較大的空隙逐漸都被能進入的粒子占據。隨著壓輥繼續滾動，被壓實的原料進入（rù）擠壓成（chéng）型區，部分楔形區、模孔的錐孔部分和前半部分都屬於擠壓成型區，該區（qū）內，壓力（lì）繼續增（zēng）加，粒子本身發生變形和塑（sù）性流動，在垂直於最大主應力的方向被（bèi）延展，並繼續充填周圍較小的空隙，由於壓輥和（hé）物料間的摩擦作（zuò）用加劇而產生大量熱量，導（dǎo）致（zhì）原（yuán）料中含有的木（mù）質素軟化，粘合力增加（jiā），軟化的木質素和（hé）生（shēng）物質中固有的纖（xiān）維素聯合作用，使生物質逐漸（jiàn）成（chéng）形（xíng），這時部分殘餘應力貯存於成型塊內部（bù），粒子結合（hé）牢固（gù）但不（bú）甚穩定。成型塊在擠壓作用下進入模孔的保型段，在該（gāi）段不利於（yú）形狀（zhuàng）保持的殘（cán）餘應力被消除，顆（kē）粒被定型。