燃料木粉粉碎過程分析及制備裝備設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、能源和與之密切相關(guān)的環(huán)境問題已成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)。由于煤炭、石油和天然氣等化石燃料的不可再生性及附帶的環(huán)境污染與生物質(zhì)能源的可再生性及其清潔環(huán)保的特點(diǎn)形成了鮮明，的對比，促使生物質(zhì)能已成為未來可持續(xù)能源的重要組成部分，在全球能源結(jié)構(gòu)中占有比重越來越大。因此，基于生物質(zhì)能的可再生能源技術(shù)的研究、開發(fā)和利用已成為國內(nèi)外的熱門研究課題，并有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。
　　燃料木粉是木基生物質(zhì)顆粒、生物油以及木材氣化等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的原

2、材料，是木基生物質(zhì)質(zhì)能利用的一種重要形式，但目前國內(nèi)還沒有對粒度均勻、形狀規(guī)則的燃料木粉進(jìn)行過系統(tǒng)的研究。雖然國內(nèi)外對燃料木粉的加工已經(jīng)有了一些研究報(bào)道和成果，但是針對燃料木粉及其粉碎裝備的設(shè)計(jì)理論方面的研究還非常缺乏。因此，迫切需要開展這方面的研究，這對加快燃料木粉加工技術(shù)的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。
　　本文結(jié)合了我國能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及木基生物質(zhì)的特點(diǎn)，在分析和研究了木材學(xué)、木基材料學(xué)、木材力學(xué)和木材工藝學(xué)的基礎(chǔ)上，結(jié)合復(fù)合材料

3、力學(xué)和韌性各向異性力學(xué)相關(guān)理論，通過對傳統(tǒng)燃料木粉加工方法和能耗的分析研究，將木材細(xì)胞學(xué)、高速加工理論、圖像處理、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和手段運(yùn)用到了燃料木粉的加工上。
　　分析了木基材料的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和木基材料的力學(xué)特性，對木基原料粉碎加工成符合粒度要求的燃料木粉的木基細(xì)胞和相關(guān)力學(xué)特性進(jìn)行了研究，并結(jié)合國內(nèi)外木材加工、木粉原料制備等方面最新技術(shù)及各種木基材料的細(xì)胞和木纖維的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種高速燃料木粉粉碎機(jī)。該機(jī)取代了傳統(tǒng)粉

4、碎機(jī)直接進(jìn)料的方式，具有生產(chǎn)的燃料木粉的效率較高、產(chǎn)生的污染較小、投資較少等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)燃料木粉加工方法中雜質(zhì)多、纖維質(zhì)量差、木粉的目數(shù)不均勻等缺點(diǎn)，開創(chuàng)出一種新的燃料木粉生產(chǎn)方式。
　　對粉碎過程中的燃料木粉顆粒的受力狀態(tài)進(jìn)行了研究，運(yùn)用圖像理論對得到的燃料木粉進(jìn)行了宏觀特征檢測與顯微視頻檢測，利用圖像分割與清晰化等方法對木粉樣本顯微照片進(jìn)行了分析和研究，得到了燃料木粉的理想圖像，并對處理結(jié)果進(jìn)行了標(biāo)定;建立了各類目數(shù)木粉的