專(zhuān)利名稱：用于制備生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及生物質(zhì)燃料的制備，尤其涉及用于制備生物質(zhì)成型燃料(Biomass Pellet or Biomass Moulding Fuel，簡(jiǎn)稱 “BMF”)的制粒機(jī)。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)燃料(比如農(nóng)林廢棄物，如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等)是綠色能源，是國(guó) 家政策鼓勵(lì)的燃料，具有以下幾點(diǎn)特性1.可實(shí)現(xiàn)溫室氣體C02生態(tài)“零”排放BMF的能量 來(lái)自于其生長(zhǎng)時(shí)對(duì)自然界0)2的吸收，因此，BMF具有C02生態(tài)“零”排放的特點(diǎn)。2.典型的 低碳綠色能源低碳能源BMF的燃燒以揮發(fā)份為主，其固定碳的含量為15%左右，是典型的 低碳燃料；含硫量比柴油還低，僅為0. 05%，不需設(shè)置脫硫裝置就可實(shí)現(xiàn)S02的排放；灰份 僅為1.8%，是煤基燃料的1/10左右，設(shè)置簡(jiǎn)單的除塵裝置就能實(shí)現(xiàn)粉塵排放達(dá)標(biāo)；BMF含 氮量低，氧含量高，燃燒時(shí)生成較少的N0X。3.典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目BMF來(lái)源于農(nóng)林廢棄 物，原料分布廣泛多樣，含量大，成本低，循環(huán)生長(zhǎng)，取之不盡，用之不竭，是典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì) 項(xiàng)目。目前由于不可再生能源的減少，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境意識(shí)的日益加強(qiáng)，我國(guó)對(duì)可再 生的生物質(zhì)能源的利用也越來(lái)越重視。但現(xiàn)在的成型設(shè)備一般比較簡(jiǎn)單，由于死角較大，引 起無(wú)用能耗大，成型部件磨損較快，生產(chǎn)效率低。工作中易出現(xiàn)輥輪和成型孔堵塞現(xiàn)象。如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第200710114377. X號(hào)所揭示的一種秸稈顆粒的制造方法及使用 這種方法的秸稈顆粒制造專(zhuān)用機(jī)械。秸稈顆粒加工步驟包括碾壓輥沿環(huán)模內(nèi)周旋轉(zhuǎn)碾壓來(lái) 自于進(jìn)料口的秸稈粉，使秸稈粉進(jìn)入環(huán)模上分布的沿徑向內(nèi)大外小的錐形孔，秸稈粉在錐 形孔中不斷受到擠壓向外擠出成密實(shí)柱體，經(jīng)切粒刀切斷成柱型顆粒。機(jī)械包括沿傳動(dòng)軸 軸向?qū)ΨQ的可轉(zhuǎn)動(dòng)碾壓輥，碾壓輥的外周向上有環(huán)模，環(huán)模的環(huán)模徑向上分布著內(nèi)大外小 的錐形孔，環(huán)模的外周有周向轉(zhuǎn)動(dòng)的切粒刀，切粒刀的外周有環(huán)模罩，環(huán)模罩的上部接有進(jìn) 料口，下面接有出料口。又如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第200710056262. X號(hào)所揭示的一種通用型木質(zhì)顆粒成型技 術(shù)，在現(xiàn)有的環(huán)模飼料顆粒成型機(jī)基礎(chǔ)上，改變環(huán)模飼料顆粒成型機(jī)的機(jī)械參數(shù)，環(huán)模木質(zhì) 顆粒成型機(jī)的環(huán)模線速度為1. 5 5. 5m/s，環(huán)?？字睆脚c長(zhǎng)度的比為1 6 1 10。還 將環(huán)模飼料顆粒成型機(jī)的環(huán)模線速度調(diào)整到適合各種木質(zhì)原料制粒成型的范圍內(nèi)，同時(shí)改 進(jìn)環(huán)模飼料顆粒成型機(jī)的環(huán)模和壓輥參數(shù)，通用于各種木質(zhì)原料制粒成型。但是，從上述現(xiàn)有技術(shù)所公開(kāi)的內(nèi)容來(lái)看，現(xiàn)有技術(shù)提供的制粒設(shè)備難以解決目 前生物質(zhì)顆粒成型要求的壓力大、難成型、設(shè)備磨損大、生產(chǎn)成本高等現(xiàn)狀。因此，急需提供 一種用于制備生物質(zhì)成型燃料的新型制粒機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使用壽命長(zhǎng)、產(chǎn)量大的用于制備生物 質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)。[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的提供一種用于制備生物質(zhì)成型燃料的制粒 機(jī)，包括機(jī)體、相對(duì)于機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的環(huán)模以及與環(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相平行地設(shè)置在環(huán)模內(nèi) 部的兩個(gè)壓輥，其中，環(huán)模的開(kāi)孔率為30% -50%，環(huán)模的各個(gè)模孔在環(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方 向上分為四組或者四組以上，各組?？姿幍钠矫嫦嗷テ叫胁⒋怪庇诃h(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，其 中一組的其中一個(gè)模孔與上一組中或者下一組中的最鄰近的兩個(gè)?？讟?gòu)成等邊三角形布 局。優(yōu)選地，環(huán)模的材料為碳鋼、合金鋼、不銹鋼等?？蛇x地，環(huán)模的有效壓制寬度可以為80-160mm，并且環(huán)模的?？椎目讖綖?6_15mm0可選地，環(huán)模的壓縮比為5-8，并且?？椎拇植诙葹?. 7-1. 5優(yōu)選地，每個(gè)模孔包括直孔、減壓孔、外錐形孔和內(nèi)錐形孔。優(yōu)選地，環(huán)模的轉(zhuǎn)速設(shè)定為60-95轉(zhuǎn)/分鐘，并且環(huán)模采用抱箍聯(lián)接安裝方式。優(yōu)選地，壓輥的直徑與環(huán)模的內(nèi)徑的比例為0. 42 0. 48。更優(yōu)選地，壓輥的齒形采用有封邊的齒槽形或蜂窩形。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型制粒機(jī)的環(huán)模壽命長(zhǎng)、產(chǎn)量大，對(duì)提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量、降低能耗(成 型能耗占整個(gè)車(chē)間總能耗50% -70% )、降低生產(chǎn)成本(環(huán)模損耗一項(xiàng)費(fèi)用占整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間 的維修費(fèi)40%-75%以上)等方面都具有重要的意義。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不局限于這些 實(shí)施例，任何在本實(shí)用新型基本精神上的改進(jìn)或替代，仍屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)中所 要求保護(hù)的范圍。

圖1為本實(shí)用新型用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)的環(huán)模的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)用新型的用于制備生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí) 用新型的制粒機(jī)包括機(jī)體、相對(duì)于機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的環(huán)模10以及與環(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相平行 地設(shè)置在環(huán)模內(nèi)部的兩個(gè)壓輥(制粒機(jī)為現(xiàn)有技術(shù)中熟知的技術(shù)，所以圖中未示意性示出 其詳細(xì)構(gòu)造)。環(huán)模10由碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼或不銹鋼經(jīng)鍛壓、切削、鉆孔、熱處理等工序制 成。環(huán)模10的有效壓制寬度W :80-160mm(比如選用120mm)，制粒機(jī)的設(shè)計(jì)功率和環(huán)
模工作面積成正比。環(huán)模10的模孔按等邊三角形原則排布(見(jiàn)圖1中標(biāo)號(hào)A所示)。具體地，環(huán)模10 的各個(gè)?？自诃h(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Y的方向上分為六組，各組模孔所處的平面相互平行并垂直 于環(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線Y，其中一組的其中一個(gè)模孔與上一組中或者下一組中的最鄰近的兩個(gè) ?？讟?gòu)成等邊三角形布局。環(huán)模的壓縮比5_8(比如選用6)，根據(jù)原料特性及成型燃料的要求選擇不同孔徑以及不同的壓縮比。環(huán)模的開(kāi)孔率為20%-50% (比如選用30%)，?？字睆絛越大，環(huán)模開(kāi)孔率越高。 開(kāi)孔率越高，出料越通暢，但模孔壁厚減小了，環(huán)模強(qiáng)度減小，產(chǎn)品強(qiáng)度大。在模孔直徑一定 的情況下，要提高環(huán)模的開(kāi)孔率，模孔之間的壁厚度減小，但最小壁厚必須滿足環(huán)模強(qiáng)度的 需要。保證環(huán)模強(qiáng)度，防止環(huán)模開(kāi)裂。環(huán)模10的?？装ㄖ笨住p壓孔、外錐形孔和內(nèi)錐形孔等(這是現(xiàn)有技術(shù)中熟知 的技術(shù)，所以圖中未示意性示出)。減壓孔又稱釋放孔，不同的?？仔问竭m合不同的原料。 同一環(huán)模中，越程槽邊上的直孔長(zhǎng)度與環(huán)模中心部位的直孔長(zhǎng)度也都不一樣。在壓棍對(duì)壓 模的壓力和阻力一樣下，越程槽邊的物料容易擠出越程槽，而不進(jìn)入?？?。所以一般在越程 槽邊上兩排帶有減壓孔。合適的模孔的粗糙度值為應(yīng)在0. 7-1. 5之間(比如選用1. 0)。粗糙度也是衡量 環(huán)模質(zhì)量的重要指標(biāo)。在同樣的壓縮比下，粗糙度值越大，物料擠出阻力越大，出料越困難， 過(guò)大的粗糙度也影響顆粒表面的質(zhì)量。環(huán)模的轉(zhuǎn)速設(shè)定為60-110轉(zhuǎn)/分鐘(比如選用80轉(zhuǎn)/分鐘)。環(huán)模的轉(zhuǎn)速的高 低影響到擠壓區(qū)內(nèi)的料層厚度及物料通過(guò)模孔的時(shí)間，進(jìn)而影響制粒機(jī)產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量。 速度過(guò)高時(shí)，電耗高，相同產(chǎn)量條件下環(huán)模每轉(zhuǎn)產(chǎn)出顆粒少，擠壓區(qū)內(nèi)料層薄，軸向料層分 布不均勻，制出的顆粒松軟，軸向壓出顆粒長(zhǎng)度不勻，粉料多，而且對(duì)于水分含量較高的物 料還易打滑，甚至根本不能制粒；較低的環(huán)模速度雖然制出的顆粒質(zhì)量好，但對(duì)產(chǎn)量影響較 大。環(huán)模10采用抱箍聯(lián)接安裝，這種安裝方式具有錐面聯(lián)接的定心性能好、傳遞扭矩 大等優(yōu)良性能，是一種軸向錐面聯(lián)接方式。壓輥直徑與環(huán)模的內(nèi)徑R的比例為0. 42-0. 48 (比如選用0. 475)。相同環(huán)模下，壓 棍直徑越大，環(huán)模和壓棍之間形成的三角擠壓范圍越大，越利于擠壓，但是要考慮雙壓輥制 粒機(jī)的兩只壓輥之間擠壓力在主軸頭上平衡，壓模上的反作用；所以合適的壓輥直徑是關(guān) 鍵。壓輥的齒形可以采用有封邊的齒槽形、蜂窩形。這種壓輥卷料性能好，物料擠壓時(shí) 不容易往兩邊滑。
權(quán)利要求一種用于制備生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，包括機(jī)體、相對(duì)于所述機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的環(huán)模以及與所述環(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相平行地設(shè)置在所述環(huán)模內(nèi)部的兩個(gè)壓輥，其特征在于，所述環(huán)模的開(kāi)孔率為30％-50％，所述環(huán)模的各個(gè)?？自谒霏h(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向上分為四組或者四組以上，各組?？姿幍钠矫嫦嗷テ叫胁⒋怪庇谒霏h(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，其中一組的其中一個(gè)?？着c上一組中或者下一組中的最鄰近的兩個(gè)模孔構(gòu)成等邊三角形布局。
2.如權(quán)利要求1所述的用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，其特征在于，所述環(huán)模的有效 壓制寬度為80-160mm。
3.如權(quán)利要求2所述的用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，其特征在于，所述環(huán)模的所述 模孔的孔徑為6-15mm。
4.如權(quán)利要求3所述的用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，其特征在于，所述環(huán)模的壓縮 比為5-8。
5.如權(quán)利要求1 4之一所述的用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，其特征在于，每個(gè)所述 模孔包括直孔、減壓孔、外錐形孔和內(nèi)錐形孔。
6.如權(quán)利要求5所述的用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，其特征在于，所述?？椎拇植?度為 0. 7-1. 5。
7.如權(quán)利要求1 4之一所述的用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，其特征在于，所述環(huán)模 采用抱箍聯(lián)接安裝方式。
8.如權(quán)利要求7所述的用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，其特征在于，所述壓輥的直徑 與所述環(huán)模的內(nèi)徑的比例為0. 42 0. 48。
9.如權(quán)利要求1 4之一所述的用于生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，其特征在于，所述壓輥 的齒形采用有封邊的齒槽形或蜂窩形。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于制備生物質(zhì)成型燃料的制粒機(jī)，包括機(jī)體、相對(duì)于機(jī)體轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的環(huán)模以及與環(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相平行地設(shè)置在環(huán)模內(nèi)部的兩個(gè)壓輥，其中，環(huán)模的開(kāi)孔率為25％-50％，環(huán)模的各個(gè)?？自诃h(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的方向上分為四組或者四組以上，各組?？姿幍钠矫嫦嗷テ叫胁⒋怪庇诃h(huán)模的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，其中一組的其中一個(gè)模孔與上一組中或者下一組中的最鄰近的兩個(gè)?？讟?gòu)成等邊三角形布局。本實(shí)用新型制粒機(jī)的環(huán)模壽命長(zhǎng)、產(chǎn)量大，對(duì)提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量、降低能耗、降低生產(chǎn)成本等方面都具有重要的意義。
文檔編號(hào)B01J2/20GK201558685SQ20092005715
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者常厚春, 張衍勝, 曾劍飛, 李祖芹, 錢(qián)艷斌, 馬革 申請(qǐng)人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司