CN110624474A - 一种空心生物质颗粒燃料成型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空心生物质颗粒燃料成型机，包括外壳，外壳上方设置进料口，外壳内中轴线安装空心轴，空心轴外周固定螺旋推料叶片，空心轴两端的轴承，分别固定在外壳后端和外壳前部的支架上；外壳的出口端设置芯杆，芯杆的固定端连接在支架上，自由端伸至成型出口处。制造出来的生物质颗粒燃料为圆管形状，生物质颗粒燃料具有易于燃烧，初期燃烧速度快，燃烧充分的特点。

Description

一种空心生物质颗粒燃料成型机

技术领域

本发明生物质颗粒燃料技术领域，具体为一种空心生物质颗粒燃料成型机。

背景技术

生物质颗粒燃料由秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳等以及“三剩物”经过加工产生的块状环保新能源。生物质颗粒燃料以其特有的优势赢得了广泛的认可；与传统的燃料相比，不仅具有经济优势也具有环保效益，完全符合了可持续发展的要求。首先，由于形状为颗粒，压缩了体积，节省了储存空间，也便于运输，减少了运输成本。其次，燃烧效益高，易于燃尽，残留的碳量少。与煤相比，挥发份含量高燃点低，易点燃；密度提高，能量密度大，燃烧持续时间大幅增加，可以直接在燃煤锅炉上应用。除此之外，生物质颗粒燃烧时有害气体成分含量极低，排放的有害气体少，具有环保效益，减少硫磷等对锅炉的腐蚀。而且燃烧后的灰还可以作为钾肥直接使用，节省了开支。

生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划，在世界各大国中，生物能源的开发利用占有相当大的份额。国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度，同其他生物质能源技术相比较，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用。使用生物能源颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。在欧美，针对一般居民家用的生物质颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。中国也十分重视生物能源的开发和利用。20世纪80年代以来，中国政府一直将生物质能源利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用新技术的研究和开发，使生物质能技术有了进一步提高。

现有的生物质颗粒燃料为实心颗粒，外形为圆柱状，制造工序包括：原料粉碎、干燥、输送、混配、喂料、成型、切断、冷却、计量包装等，其中的成型为核心工序，即将碎粒颗粒压制成型成大小符合要求的燃料颗粒，常用的压制设备为环模，环模上有若干个成型孔，利用压辊等将原料碎粒从环模上的成型孔压出，切断，即得实心形状的生物质颗粒燃料。

因用环模压制方法制造出的实心形状生物质颗粒燃料密度较大，内部密实，因此具有耐烧，能量密度大的的特性，适合在工厂燃烧锅炉等工业场合使用；但是在生物质颗粒燃料日益普及的现代，很多乡村的农户在日常生火烧水做饭，以及冬天烧煤炉取暖等也在使用生物质颗粒燃料进行日常生活，常规的实心生物质颗粒燃料就存在以下缺点：燃料颗粒之间缝隙少，氧气供给不足；燃料初期燃烧速度缓慢，起热慢。而将生物质颗粒燃料制作成内空的圆管或者封闭圆管形状，能有效的提高燃烧时氧气的供给，燃烧更充分，燃烧初期起热快，适合小型煤炉上使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种空心生物质颗粒燃料成型机；制造出来的生物质颗粒燃料为圆管形状，生物质颗粒燃料具有易于燃烧，初期燃烧速度快，燃烧充分的特点。

为了实现上述本发明目的，采用的技术方案为：

一种空心生物质颗粒燃料成型机，包括外壳，外壳上方设置进料口，外壳内中轴线安装空心轴，空心轴外周固定螺旋推料叶片，空心轴两端的轴承，分别固定在外壳后端和外壳前部的支架上；外壳的出口端设置芯杆，芯杆的固定端连接在支架上，自由端伸至成型出口处。

经过粉碎、混合均匀的生物质颗粒原料从进料口进入到外壳内部，通过螺旋推料叶片的旋转推进作用，从外壳后部将原料推至外壳出口端，空心轴与螺旋推料叶片固定为一体，通过空心轴两端的轴承支撑转动，外壳前部的支架为放射状的多根支架杆，将轴承固定在外壳中轴线处；所述的芯杆的固定端也固定在支架上；在原料成型时，外壳出口端负责成型燃料的外径形状，芯杆负责成型燃料的内径形状，使之最终成为空心的管状生物质颗粒燃料，从外壳中推出。

所述外壳的出口端设置出料台，出料台的旁边设置卸料台，卸料台上方设置切断装置。当管状的生物质颗粒燃料从外壳中推出时，出料台用来承载管状的生物质颗粒燃料的重量，使之不受重力的影响而折、变形。经过出料台后，管状燃料进入卸料台，卸料台上方的切断装置将其分切成预设的长度，切断装置可以为上下活动的切刀，或是上下活动的圆盘锯片，锯片由电机驱动。

所述卸料台上平面为斜面，卸料台下方放置收集箱。当管状燃料被分切后，自动从卸料台上的斜面落入收集箱中，完成收集。

所述芯杆为空心结构，中间设置芯部油道，芯部油道从空心轴通过管道连接至粘剂箱，芯杆在靠近外壳出口的部位设置若干个环形分布的芯部出油口，芯部出油口通过油道与芯部油道相连。粘剂箱中的粘剂通过管道，输送至外壳后部的空心轴中间空腔的管道，再从空心轴中间空腔的管道输送至芯部油道，再到芯部出油口，最终将粘剂涂抹在管状燃料的内径里，起到稳固燃料表面形态，原料颗粒不离散的作用；另一方面，粘剂还以起到助燃的作用，使燃料更易燃烧。

所述外壳的出口处，设置若干个环形分布的表面出油口，表面出油口与外壳内部的出油环槽通过油道相连，出油环槽通过管道连接至粘剂箱。粘剂箱中的粘剂通过管道，输送至外壳出口处的出油环槽中，出油环槽再通过密布的表面出油口将粘剂涂抹在管状燃料的外径表面上，起到稳固燃料表面形态，原料颗粒不离散的作用；另一方面，粘剂还以起到助燃的作用，使燃料更易燃烧。

所述粘剂箱的出口处设置泵。用于将粘剂箱内粘剂泵入管道中。

所述粘剂箱内盛装聚乙烯醇水溶液或白色矿物油。聚乙烯醇水溶液，加热至60-70度后，基本溶于水中，涂抹在生物质颗粒原料表面干结后，可以将生物质颗粒原料成型后表面定型；聚乙烯醇还有较强的易燃性，涂抹在燃料表面还能起到助燃的作用，燃烧后生成二氧化碳，不产生有毒气体，适合在频繁点火或者小型燃烧器材上使用。白色矿物油也称缝纫机油，无色、无味、化学惰性、光安定性能好，基本组成为饱和烃结构，芳香烃、含氮、氧、硫等物质近似于零，燃烧后不产生有毒气体，涂抹在燃料表面上，起到一定的固结燃料表面的作用，还可起到润滑出口和芯杆，防止原料粘结附着的作用。松脂，在固化液箱内加热保温，使之成为熔融液态，通过保温的管道输送到出口，出口处另外设置加热电阻丝等加热元件，对出液口处进行加温，确保松脂在涂抹前不会凝固。淀粉胶粘剂是使用以下重量份数原料：30%的双氧水 1份，浓度30%的氢氧化钠溶液5份，植物淀粉15份，水90份，制作方法为，在水中依次加入淀粉、氢氧化钠溶液和双氧水，混合均匀后得到。

本发明所具有的突出的实质性特点和显著进步是：

1、本发明制造出来的生物质颗粒燃料为圆管形状，生物质颗粒燃料具有易于燃烧，初期燃烧速度快，燃烧充分的优点。

2、本发明空心生物质颗粒燃料成型机运行稳定，结构易维护，将芯杆、外壳出口部等各易损部件制作成可拆装结构，可减少维修更换部件的时间，且更换不同尺寸的外壳出口部和芯杆，可实现生产不同内外径尺寸的空心生物质颗粒燃料，增加了其适用范围。

3、本发明制造出来的生物质颗粒燃料表面坚硬，不易离散，在运输过程中，防水能力较强，适合在潮湿的环境中使用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A-A处截面结构示意图；

图中部件名称和序号为：

1、外壳；11、进料斗；12、螺旋推料叶片；13、空心轴；14、芯杆；15、支架；16、轴承；2、出料台；21、卸料台；22、切断装置；23、收集箱；3、粘剂箱；31、泵；41、芯部出油口；42、芯部油道；43、表面出油口；44、出油环槽。

具体实施方式

实施例1

一种空心生物质颗粒燃料成型机，包括外壳1，外壳1上方设置进料口11，外壳1内中轴线安装空心轴13，空心轴13外周固定螺旋推料叶片12，空心轴13两端的轴承16，分别固定在外壳后端和外壳前部的支架15上；外壳1的出口端设置芯杆14，芯杆14的固定端连接在支架15上，自由端伸至成型出口处；

所述外壳1的出口端设置出料台2，出料台2的旁边设置卸料台21，卸料台21上方设置切断装置22；

所述卸料台21上平面为斜面，卸料台21下方放置收集箱23；

所述芯杆14为空心结构，中间设置芯部油道42，芯部油道42从空心轴13通过管道连接至粘剂箱3，芯杆14在靠近外壳1出口的部位设置若干个环形分布的芯部出油口41，芯部出油口41通过油道与芯部油道42相连；

所述外壳1的出口处，设置若干个环形分布的表面出油口43，表面出油口43与外壳1内部的出油环槽44通过油道相连，出油环槽44通过管道连接至粘剂箱3；

所述粘剂箱3的出口处设置泵31；

所述粘剂箱3内盛装聚乙烯醇溶液。

所制得的空心生物质颗粒燃料尺寸为：外径12mm，内径6mm。

实施例2

与实施例1的区别在于：所述空心生物质颗粒燃料成型机中的芯杆有12个，出口处设置对应位置的孔模，用于成型生物质燃料的外圆表面，粘剂箱3内盛装白色矿物油。

实施例3

与实施例1的区别在于：多台空心生物质颗粒燃料成型机并联放置同时作业，其共用一个粘剂箱3和泵31；3-4台空心生物质颗粒燃料成型机公用一个切断装置22和收集箱23；所述粘剂箱3内盛装淀粉胶粘剂。

实施例4

与实施例1的区别在于：所述粘剂箱3内盛装松脂。

Claims (7)

1.一种空心生物质颗粒燃料成型机，其特征在于：包括外壳（1），外壳（1）上方设置进料口（11），外壳（1）内中轴线安装空心轴（13），空心轴（13）外周固定螺旋推料叶片（12），空心轴（13）两端的轴承（16），分别固定在外壳后端和外壳前部的支架（15）上；外壳（1）的出口端设置芯杆（14），芯杆（14）的固定端连接在支架（15）上，自由端伸至成型出口处。

2.根据权利要求1所述的空心生物质颗粒燃料成型机，其特征在于：所述外壳（1）的出口端设置出料台（2），出料台（2）的旁边设置卸料台（21），卸料台（21）上方设置切断装置（22）。

3.根据权利要求2所述的空心生物质颗粒燃料成型机，其特征在于：所述卸料台（21）上平面为斜面，卸料台（21）下方放置收集箱（23）。

4.根据权利要求1所述的空心生物质颗粒燃料成型机，其特征在于：所述芯杆（14）为空心结构，中间设置芯部油道（42），芯部油道（42）从空心轴（13）通过管道连接至粘剂箱（3），芯杆（14）在靠近外壳（1）出口的部位设置若干个环形分布的芯部出油口（41），芯部出油口（41）通过油道与芯部油道（42）相连。

5.根据权利要求1所述的空心生物质颗粒燃料成型机，其特征在于：所述外壳（1）的出口处，设置若干个环形分布的表面出油口（43），表面出油口（43）与外壳（1）内部的出油环槽（44）通过油道相连，出油环槽（44）通过管道连接至粘剂箱（3）。

6.根据权利要求4或5所述的空心生物质颗粒燃料成型机，其特征在于：所述粘剂箱（3）的出口处设置泵（31）。

7.根据权利要求4或5所述的空心生物质颗粒燃料成型机，其特征在于：所述粘剂箱（3）内盛装聚乙烯醇溶液、白色矿物油、松脂或淀粉胶粘剂。