HPB-III型生物质成型机在试点运行状况分析
2005年3月,由省财政厅和河南农业大学农业部农村可再生能源重点开放实验室合作,在河南的新乡、南阳、濮阳和商丘建成四个秸秆成型燃料技术示范点,本课题于2005年3月到5月对新乡试点HPB-III生物质成型机进行了生产调试。
1、试点运行状况
本课题2005年3月到5月对新乡市新乡县七里营乡七四村试点做了两个月的生产调试,新乡市新乡县七里营乡七四村经济条件较好,当地的积极性不是很高,再加上他们管理上比较松散,设备平时没有人维护,一直是间断生产;由于设备在机械上加工和设计上的一些阎题,故障率较高,最长工作时间没有3个工作日,在此期间,洛阳恒生能源设备有限公司的技术师傅来厂大修过4次。
本课题并于2005年5月对商丘市睢阳区古宋乡纠庄村、濮阳市清丰县高堡乡西侯村和南阳市卧龙区陆营乡双庙村三个试点生产运行状况进行了调查,得出大部分农民对生物质压块还是很欢迎的,可以减少家庭年能源开支,燃料在农村具有可推广性.但是由于设备管理和人为的因素,都是间断性的生产。
通过试点调查得出:生物质成型燃料在经济比较落后的农村地区的市场潜力巨大,成型机具有一定的推广前景。但是在技术规模化初期存在资金、价格、信息传播、政策和管理体制的障碍;因此秸秆成型技术在农村发展应采用一村一点,由点到面的规模,实行行政管理和行政干预企业管理模式,国家和当地政府应对成型燃料的生产和销售在税收、贷款,投资等方面采用积极的补贴政策,补贴对象主要针对生产者和消费者,并加强秸秆成型技术的信息传播和普及宣传工作,这样能更好地推进秸秆成型技术在农村的规模化进程,同创新能源生产销售的秸秆颗粒机、秸秆压块机专业压制生物质颗粒燃料。
2、运行出现的问题分析
2.1设计上的问题分析
(1)液压系统设计上的问题:主缸和预压油缸的换向都是靠电液换向阀控制换向,没有安装顺序阀,当进料出现堵塞时不能增大压力使其正常工作;液压泵的选型是选用了柱塞变量泵,变量泵最大的弊端是功率是定值,功率=PxQ,外载压力和泵的流量成反比,当外载需要很大的压力时泵流量反而下降,提供不了足够的工作压力,当外载小时能量反而浪费:油路管线布置不规范,增加了局部阻力损失。
(2)运行压力太高:由于主缸是单缸单活塞,根据F=P×S,泵提供的压力一定,活塞的表面积越小,运行压力就会越高,但是实际上秸秆成型压力是一定的。运行压力在20MP,左右,对于预压油缸来说当没有负载回油时,易产生较大的振动和噪声,在90dB左右;由于运行压力高还经常出现漏油现象。
(3)设备振动太大:有两个原因,一是机身重心太高,设备在高压状态运行下易产生振动;二是设备工作压力在20MP;左右,工作时产生的冲击力太大。
(4)进料斗为方锥形在进料时搅拌机搅拌易出现死角,发生进料堵塞,如图2-1,经常导致搅拌电机线路烧坏,还直接影响进料量,进而影响整个设备产品的产量.
2.2加工上的问题分析
加工上的问题主要在于整个设备的选材和主要部件的机械加工没有达到设计要求,导致了诸多不该发生故障都发生了,主要在以下几个方面:
(1)机身机座的选材,用的是厚20mm左右的钢板,使得机座的刚度不够,抗振性较差,在很大的工作压力的冲击下,设备振动比较厉害。
(2)成型套筒和活塞杆冲杆不同心.主要有三个方面的原因造成的:一是冲杆和活塞杆的选材和热处理程度没有达到设计要求;二是设备在强压力的推动下振动厉害导致冲杆偏离轴心:三是套筒与冲杆的间隙配合不合要求,由于长时间的工作,大量的粉尘进入间隙,在加热状态下粉尘发生炭化,极其坚硬(如图2-2的指示2部分),使得冲杆偏离轴心,还容易对冲杆表面擦出很多沟壑。
(3)预压油缸的冲杆和主缸的配合处易发生进科堵塞。其原因是他们之间的配合不够严密和行程控制不当,当料进到接口处时如果主缸冲杆不能完全把料推入成型筒时,料在接口处越集越多就会发生堵塞现象。
(4)噪声太高(90dB左右),影响工人工作环境。主要原因是设备振动大和运行压力高。
3、本章小结
通过在几个试点的运行,HPB-III型成型机的设计还是比较成功的,具备一定商业化推广的价值,但是还是有些设计上的问题和机械加工上的问题使得该设备不够完善,综合性能不稳定,经常出现故障,诸如噪音大,进料堵塞、工作压力大导致的漏油等等;加上工作压力超过20MPa,让农民在这么高压力的环境下工作,农民的安全得不到保证.通过对这些故障问题的分析,主要原因是运行压力太高,设备选材不合设计要求,影响秸秆成型的一些主要参数没有试验依据,得出该设备仍需要改进完善。