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黑龍江八一農(nóng)墾大學
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學生姓名： 王歡 學 號： 20054024121
專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化
設計(論文)題目： 秸稈燃料擠壓成型機的
設計
指導教師： 王宏立
2009年3月21日
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．秸稈燃料擠壓成型機研究目的和意義：
秸稈壓塊機項目前景分析
一、新農(nóng)村建設的需要： 目前的農(nóng)作物秸稈，大多堆放在農(nóng)家的房前屋后，這不僅不衛(wèi)生，而且也是極大的安全隱患。在新農(nóng)村的建設過程中，這一現(xiàn)狀必須得到改變，因為街道式的新農(nóng)村，不可能再有堆放秸稈的地方。將秸稈壓塊或打捆，方便了秸稈的存放，也讓秸稈得到增值利用。
二、節(jié)能與環(huán)保的需要： 隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)民生活水平的提高，煤和液化氣進入農(nóng)村家庭。秸稈在一些地區(qū)失去了燃料的用途，很多地方的農(nóng)戶將秸稈直接露天燃燒處理，造成了多起火災，嚴重污染了環(huán)境，危害著公共設施的安全，例如，燃燒的濃煙影響飛機的正常航行、以及公路的正常交通，同時也是對能源的極大浪費。各級政府每年都發(fā)通知，禁止焚燒秸稈，但仍屢禁不止。究其原因：沒有為秸稈找到合適出路。秸稈壓塊或打捆后，讓廢棄的秸稈值了錢，農(nóng)民肯定再不會隨便亂扔甚至焚燒了，這是于國于民，于經(jīng)濟于環(huán)保都有利的好事！
三、畜牧業(yè)發(fā)展的需要：一方面，畜禽的“飲食結(jié)構(gòu)”沒有隨著社會和科技的進步，得到根本改善，制約著畜牧業(yè)的發(fā)展步伐。秸稈打捆或壓塊制成的飼料，不僅適口性強，而且富含各種營養(yǎng)元素，猶如 “面包”和“餅干”，是畜禽的新大餐。另一方面，為了保護自然環(huán)境，一些地區(qū)草場禁牧，畜禽沒有自然放牧的地方，采取圈養(yǎng)；加上，冬春之交，北方經(jīng)常出現(xiàn)雪災，畜禽因為沒有飼料而餓死，給養(yǎng)殖業(yè)帶來嚴重的損失。秸稈壓塊和打捆，方便運輸和貯存，是飼草貯備的最佳方式，保證飼料的及時供應。
四、是新的致富產(chǎn)業(yè)：秸稈的開發(fā)利用，是國家政策重點支持的產(chǎn)業(yè)，可享受多項優(yōu)惠政策支持。辦秸稈生物打捆廠、秸稈壓塊廠，可享受國家農(nóng)機購置補貼，企業(yè)也可免除稅費。原料俯拾皆是，產(chǎn)品不愁銷路，投資不大，利潤可觀，是各企事業(yè)單位、以及個人投資興業(yè)的好項目。
秸稈壓塊機的目的和意義：
中國作為一個迅速崛起的發(fā)展中農(nóng)業(yè)大國，在保護環(huán)境的前提下，要實現(xiàn)國民經(jīng)濟的持續(xù)增長，必須改變傳統(tǒng)的能源利用和能源生產(chǎn)方式，開發(fā)利用生物質(zhì)資源，生產(chǎn)清潔能源是一項必然的選擇。作為人類傳統(tǒng)燃料的農(nóng)作物秸稈，是來源于太陽能的一種可再生能源，具有資源豐富含碳量低的特點，加之在其生長過程中吸收大氣中的CO2而成為碳元素的匯（Sink）而被稱為清潔能源[。近年來隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟水平的不斷提高，農(nóng)村生活用能中高品位的商品能源的比例增加，秸稈所占的比重正逐步下降。燃燒秸稈成為被替代的對象，田間地頭或田間焚燒的秸稈量逐年增加，這種污染在收獲季節(jié)集中排放，使得短時間內(nèi)大氣質(zhì)量嚴重惡化，成為一個嚴重的社會問題。本課題主要研究了廢棄的農(nóng)作物秸稈轉(zhuǎn)化為高品位的能源，替代部分煤炭、石油等化石燃料，來提高農(nóng)民的收入，緩解農(nóng)村能源緊張的局面，從而實現(xiàn)農(nóng)村能源的可持續(xù)發(fā)展。 開發(fā)利用生物質(zhì)能對中國農(nóng)村更具特殊意義。中國80％人口生活在農(nóng)村，秸稈和薪柴等生物質(zhì)能是農(nóng)村的主要生活燃料。盡管煤炭等商品能源在農(nóng)村的使用迅速增加，但生物質(zhì)能仍占有重要地位。1998年農(nóng)村生活用能總量3.65億噸標煤，其中秸稈和薪柴為2.07億噸標煤，占56.7％。因此發(fā)展生物質(zhì)能技術(shù)，為農(nóng)村地區(qū)提供生活和生產(chǎn)用能，是幫助這些地區(qū)脫貧致富，實現(xiàn)小康目標的一項重要任務。
秸稈燃料具有以下特點：
特點一：
1、環(huán)保節(jié)能：以農(nóng)村的玉米秸稈、小麥秸稈、棉稈、稻草、稻殼、樹技、花生殼、玉米芯等廢棄物為原料。
2、比重大，燃燒時間長：秸稈經(jīng)粉碎加工壓增密成型，密度加大。成型產(chǎn)品的體積公相當于原秸稈的1/30。大大延長了秸稈燃燒時間，是同重量秸稈的10-15倍。
3、熱值高：秸稈燃料是在高溫擠壓下不完全碳化的過程中成開型的。成型產(chǎn)品比原秸稈的熱值提高500-1000大卡。
4、體積縮小便于燃燒、貯存和運輸。
5、應用范圍廣，可以代替木柴、液化氣等，廣泛用于生活爐灶、取暖爐、熱水鍋爐、工業(yè)鍋爐……，是國內(nèi)新型的環(huán)保清潔可再生能源。
參考文獻
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畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
秸稈成型技術(shù)存在的問題
雖然，秸稈固體成型機的研制目前已初具規(guī)模，但要真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還有一些技術(shù)障礙亟待解決。
秸稈成型機的問題
目前大部分機組可靠性能差，運行不平穩(wěn)，易損件使用壽命太短，維修和更換不方便。技術(shù)較成熟的螺旋擠壓式成型機的螺桿壽命極其有限，由于物料的壓縮是靠螺桿和出料套筒配合完成的，螺桿的幾何尺寸和出料筒的幾何尺寸必須在一定的范圍內(nèi)，才能在較快的擠出速度下獲得較大密度的成型燃料。螺桿是在較高溫度和壓力下工作的，與物料始終處于干摩擦狀態(tài)，導致螺桿的磨損非?？?。螺桿磨損到一定程度時，會與出料套筒失去尺寸配合，使成型無法進行。
成型原料問題
秸稈原料的特點是具有季節(jié)性、分散性，因此嚴重的影響了生物質(zhì)致密成型燃料的工業(yè)化生產(chǎn)，根據(jù)中國特色，必須考慮生物質(zhì)的收集半徑。建議采取分散設點加工及就地使用和集中調(diào)配使用的方法。解決上述問題?？紤]到收集范圍問題，秸稈致密成型設備的生產(chǎn)率不宜過大。
秸稈配套設備問題
由于成型機對原料的粒度和含水率要求較高，而成型設備自動化低、粉碎、干燥、進料和包裝設備沒有形成配套的生產(chǎn)線，工作時原料往往達不到生產(chǎn)要求。建議在研制和生產(chǎn)秸稈致密成型設備的同時，要配套相應的粉碎和干燥設備。
本設計的主要內(nèi)容
本設計就是要根據(jù)上述情況結(jié)合目前的條件解決如下問題：
1.秸稈成型機普遍運行不平穩(wěn)的問題；
2.秸稈成型機易損件使用壽命太短，更換不方便的問題；
3.生產(chǎn)過程中能源損耗大，沒有實現(xiàn)秸稈成型技術(shù)根本目的的問題；
4.秸稈成型機結(jié)構(gòu)復雜，制造維護均不方便的問題；
針對上述目標本設計擬采用的具體解決手段有：
1.通過查閱資料及實地考察對現(xiàn)有有秸稈成型機進行深入研究后，本設計初步?jīng)Q定采用液壓機構(gòu)驅(qū)動，同時選用適當?shù)牟牧蟻碇谱鳈C架及其他部件，這樣才能真正保證成型機運行的穩(wěn)定；
2.根據(jù)目前掌握的資料初步?jīng)Q定采用切削式高速濕法粉碎技術(shù)、旋轉(zhuǎn)閃蒸式生物能氣流烘干法和碾壓中溫成型技術(shù)，將成功解決生物質(zhì)固體顆粒燃料成型難、效率低、能耗大等問題。
3.所采用的機械結(jié)構(gòu)和成型裝置還應盡可能滿足以下條件：降低單位產(chǎn)品能耗；提高工作效率；安全可靠。這樣新的秸稈成型機才能在真正意義上實現(xiàn)節(jié)約能源的目的；
4.整體機械結(jié)構(gòu)在能夠滿足以上要求的前提下盡量做到簡單實用，以節(jié)約制造及運輸?shù)某杀荆?
3.論文工作進度安排
查閱并仔細整理資料；
1. 實地考察詳細記錄見聞；
2. 對所整理資料及記錄進行分析進一步找出現(xiàn)有成型機的不足；
3. 針對已知不足再次查閱資料以找出最合理的解決辦法；
4. 根據(jù)找到的方法最終確定成型機的成型方式、機構(gòu)類型；
5. 確定其他技術(shù)參數(shù)；
6. 液壓系統(tǒng)設計計算；
7. 繪制液壓系統(tǒng)圖紙；
8. 成型機構(gòu)的設計計算；
9. 繪制成型機構(gòu)圖紙；
10. 粉碎設備的設計計算；
11. 繪制粉碎設備圖紙；
12. 編寫說明書；
13. 準備答辯。
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果的預測：
指導教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日
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