平模製粒機加（jiā）工生物（wù）質燃料的工作特性分析（一）

生物質能的利用技術主要有生物質熱裂解（jiě）氣化技術、生（shēng）物質熱裂解液化（huà）技術、沼氣技術、和生物質固化成型技術等。其中，固化成型技術（shù）生產的生物質燃（rán）料顆粒，可用於工業燃料、電廠發電（diàn）和農（nóng）村居民做飯取暖等領（lǐng）域，在（zài）瑞（ruì）典等歐洲國家已得到廣泛應（yīng）用。據統計，2005年，世（shì）界生物質固體成型燃料（liào）的產量已突破420萬噸。我國（guó）對生物質固化成型技術的研究始於20世（shì）紀（jì）80年代，在生（shēng）物質螺旋擠壓（yā）成型（xíng）、活塞壓縮成型和製粒機擠（jǐ）壓成型等方麵都有所突破。平模製粒機加工生物質顆粒是固化成型技術的一種，近幾年在生物（wù）質製粒（lì）產業的（de）發展（zhǎn）過程中，平模機以其堅固耐用、原料適應性強等優點逐漸取得生產（chǎn）者的青睞，本文將就平模製（zhì）粒機加工生物質（zhì）顆粒的工作（zuò）原理，生物質原料的成型機理，平模機加工生物質顆粒（lì）的（de）工藝以及特點等方麵（miàn）進行介紹和討論（lùn）。

平模製粒機（jī）的工作過程與顆粒成型機理

按執行部（bù）件的運動狀態分，平（píng）模製粒（lì）機有（yǒu）動輥式、動模式、模輥雙動式三（sān）種，後兩種常（cháng）見於小型平模製粒機，較（jiào）大機型一般用動輥式。按磨輥的形狀分，又（yòu）可以（yǐ）分為錐（zhuī）輥（gǔn）式和（hé）直輥式兩種。直輥動輥式平模製粒機工作原理如圖（tú）1所示：電動（dòng）機通過減速箱驅動主軸，主軸帶動磨輥，磨輥繞主軸公轉的同時（shí）也繞磨輥軸自轉。加工顆粒時，生物質原（yuán）料被（bèi）送入平模（mó）機的喂料室，在分料器和刮板的共同作用下均勻地鋪在平模上，主軸（zhóu）帶動的壓輥（gǔn）連續不斷地滾過料層，將物料擠壓進入模孔，物料（liào）在模孔中（zhōng）經曆成型、保型等過程，一定時間後以（yǐ）圓柱（zhù）狀態被擠（jǐ）出（chū），旋轉的切刀將物料切斷，形成顆粒，由掃料板（bǎn）將顆粒送出。

生物質原料主要含（hán）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（lǐ）如下（見圖2）：供料區內的（de）物料在重力作用下緊（jǐn）貼在平模上（shàng），當壓輥向前滾動，物料進入變形壓緊區（qū），這時因受到擠壓，原料粒子不斷進入粒子間的空隙內，間隙中的空氣被排出，粒子間（jiān）的（de）相互位置不斷更新，粒子間所（suǒ）有較大的空隙逐漸都被（bèi）能進入的（de）粒子占據。隨著壓輥繼續滾動，被壓實的原料進入擠壓成型（xíng）區，部分（fèn）楔形區、模孔的錐（zhuī）孔部分和前半部分都屬（shǔ）於擠壓成型（xíng）區，該區內，壓（yā）力繼續增加，粒子本身發生變形和塑性流動，在垂（chuí）直於最大主應力的方向被延展，並繼續充填周圍較小（xiǎo）的空隙，由於壓輥（gǔn）和物料間的摩擦作用加劇而產生大量熱量，導致原料中含有的木（mù）質素軟（ruǎn）化（huà），粘合力增加，軟化的木質（zhì）素和生物質中固有的纖（xiān）維素聯合作（zuò）用（yòng），使生物（wù）質（zhì）逐漸成形，這時部（bù）分殘餘應力貯存於成型塊內部，粒（lì）子結合牢固但不甚穩定。成型塊在擠壓作用下進入模孔的保型段，在該段不利於（yú）形狀（zhuàng）保持的殘餘應力被消除，顆粒被定（dìng）型。