專利名稱：兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物質(zhì)廢物處理技術(shù)，尤其是一種兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備。
背景技術(shù)：
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年可產(chǎn)生農(nóng)作物秸稈達(dá)6億多噸，其中大約0. 28億噸用于造 紙，1. 13億噸用作飼料，1. 08億噸還田，3. 5億噸用作燃料或就地荒燒。近年來，季節(jié)性秸稈 焚燒問題已成為危害城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境的一大公害，它不僅造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，而且引 發(fā)火災(zāi)、交通受阻、機(jī)場(chǎng)關(guān)閉、人員傷亡等重大社會(huì)問題，嚴(yán)重影響人民的生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 秸稈具有產(chǎn)生量大、分布廣、可再生且清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，其硫含量(約O. 1% )與灰 分含量(約9%)均遠(yuǎn)低于煤炭，可謂一種良好的清潔可再生能源，有望成為未來常規(guī)化石 能源的替代物之一。但是，由于秸稈具有季節(jié)性、密度小、能量低、分布分散等缺點(diǎn)，使得秸 稈收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用均十分不便，許多秸稈利用企業(yè)不僅承受高昂的運(yùn)輸費(fèi)用、舉步 維艱，而且面臨嚴(yán)重的火災(zāi)隱患考驗(yàn)、如履薄冰。在此情況下，秸稈壓制成型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生， 其技術(shù)原理是在一定溫度和壓力作用下，秸稈中的木質(zhì)素軟化粘結(jié)力增強(qiáng)，纖維素分子團(tuán) 錯(cuò)位、變形和延展，使得內(nèi)部相鄰的顆粒相互嚙接，重新組合成型。該技術(shù)可將秸稈壓縮到 原來體積的1/10，壓縮密度達(dá)到0. 9-1. l噸/立方米。根據(jù)秸稈壓制成型方式，可將成型設(shè) 備分成輥模碾壓式、螺旋擠壓式和活塞沖壓式三類。但現(xiàn)有成型設(shè)備普遍存在生產(chǎn)能耗過 高、使用壽命短等問題，尤其是輥模碾壓式設(shè)備易堵塞、螺旋擠壓式設(shè)備易磨損、活塞沖壓 式設(shè)備生產(chǎn)率低等問題非常突出，使秸稈成型技術(shù)的發(fā)展受到限制。 我國(guó)城市污水處理廠每天產(chǎn)生大量的生物質(zhì)污泥，其含水率高達(dá)97%以上，且難 以脫水，目前尚無較好的出路，是許多城市面臨的一大難題。污泥實(shí)質(zhì)上是大量微生物通過 胞外多聚物粘結(jié)而成的絮狀物，而胞外多聚物的主要成分為糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等，這些物 質(zhì)具有很好的粘結(jié)性。因此，向生物質(zhì)秸稈中添加合適比例的污泥，改善物料內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增 強(qiáng)物料顆粒之間的相互粘結(jié)性，可在一定程度上改變生物質(zhì)秸稈致密成型機(jī)制，能夠減低 致密成型過程中的能量消耗與設(shè)備磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)
備，它能夠?qū)⑸镔|(zhì)分兩步壓制成型，并且不易堵塞，設(shè)備磨損率低，生產(chǎn)效率高。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種兩步式生物
質(zhì)壓制成型設(shè)備，包括外殼系統(tǒng)、設(shè)置在所述外殼系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)旋系統(tǒng)和設(shè)置在所述外殼系
統(tǒng)出料口正下方的對(duì)輥系統(tǒng)；所述外殼系統(tǒng)包括進(jìn)料斗、圓柱筒、承壓板、導(dǎo)料筒和蒙板，在
所述圓柱筒的上口端設(shè)有若干根支撐桿，所述若干根支撐桿上面固接相互連接的所述料斗
和所述蒙板，所述圓柱筒的下口端固接帶中央出料孔的承壓板，所述承壓板的縱剖面呈"倒
八字"形狀，所述承壓板下方固接導(dǎo)料筒；所述內(nèi)旋系統(tǒng)包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)料傘、滾壓輪、多根旋轉(zhuǎn)臂和螺旋槳葉，所述旋轉(zhuǎn)軸安裝在所述若干根支撐桿的交匯中心處，所述 旋轉(zhuǎn)軸上固接有導(dǎo)料傘，在所述導(dǎo)料傘的下方均勻水平布置的所述多根旋轉(zhuǎn)臂固接在所述 旋轉(zhuǎn)軸上，每根旋轉(zhuǎn)臂的外端均與一個(gè)滾壓輪相連，所述滾壓輪與所述承壓板碾壓連接，在 所述多根旋轉(zhuǎn)臂的下方設(shè)有固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的螺旋槳葉；所述對(duì)輥系統(tǒng)包括一對(duì)相互 咬合的滾壓筒，每個(gè)滾壓筒表面設(shè)有成型槽，其中一個(gè)滾壓筒由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
所述承壓板的板面上設(shè)有若干細(xì)凹槽。 所述導(dǎo)料傘位于圓柱筒的中部且垂直投影略小于圓柱筒內(nèi)徑的2/3，所述滾壓輪 呈圓臺(tái)形狀、小頭朝外且圓臺(tái)高度略小于圓柱筒內(nèi)徑的1/4。
所述滾壓輪的側(cè)面設(shè)有若干細(xì)凹槽。 所述多根旋轉(zhuǎn)臂為5-7根，所述5-7根旋轉(zhuǎn)臂之間設(shè)擋料板。
所述滾壓筒成型槽的橫截面為半橢球形。 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是將生物質(zhì)壓制成型過程分作兩步實(shí)施，第一步 是將粗粉碎秸稈與半干化污泥按一定比例混合后進(jìn)行碾磨，使物料充分混勻、顆粒變小、生 熱發(fā)粘；第二步是在螺旋擠壓和對(duì)輥滾壓作用下，利用對(duì)輥上的凹槽使物料成型；利用污 泥改善生物質(zhì)成型過程，污泥的粘結(jié)性可改進(jìn)秸稈成型機(jī)制，污泥的潤(rùn)滑性則可降低秸稈 粗糙度，不僅有效解決了成型孔堵塞、生產(chǎn)率低以及設(shè)備磨損等問題，而且還起到以廢制廢 的作用。


圖1為本發(fā)明的正視圖；
圖2為本發(fā)明的內(nèi)旋系統(tǒng)；
圖3為本發(fā)明的俯視圖；
圖4為圖2的A-A剖視圖。 圖中1.進(jìn)料斗，2.圓柱筒，3.旋轉(zhuǎn)軸，4.支撐桿，5.小蒙板，6.導(dǎo)料傘，7.螺栓 螺母，8.承壓板，9.導(dǎo)料筒，IO.滾壓輪，ll.旋轉(zhuǎn)臂，12.下軸套，13.上軸承，14.滾壓筒， 15.成型槽，16.滾筒支桿，17.橫軸套，18.橫轉(zhuǎn)軸，19.擋料板，20.大蒙板，21.螺旋槳葉。
具體實(shí)施例方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下 請(qǐng)參閱圖1 圖4，本發(fā)明一種兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備，由外殼系統(tǒng)、內(nèi)旋系 統(tǒng)和對(duì)輥系統(tǒng)組成；外殼系統(tǒng)由進(jìn)料斗1、圓柱筒2、承壓板8、導(dǎo)料筒9、小蒙板5、大蒙板 20、支撐桿4、上軸承13和螺栓螺母7構(gòu)成，在圓柱筒2的上口端設(shè)有三根呈120°夾角分 布的支撐桿4，三根支撐桿4向內(nèi)匯聚于上軸承13向外則固定于圓柱筒2壁，在三根支撐桿 4形成的三塊夾區(qū)設(shè)有兩塊大蒙板20和一塊小蒙板5，在小蒙板5未占據(jù)的夾區(qū)部分焊接 著進(jìn)料斗l，進(jìn)料斗1由兩塊曲面和兩塊平面合圍而成并向外側(cè)傾斜，圓柱筒2通過法蘭與 位于其正下方的承壓板8相連，承壓板8的縱剖面呈"倒八字"形狀且中央帶有出料圓孔， 圓孔的直徑為圓柱筒2內(nèi)徑的一半，在承壓板8的板面上設(shè)有若干細(xì)槽以增加摩擦力，在承 壓板8的下方焊接導(dǎo)料筒9，導(dǎo)料筒9的上半部分呈正四棱柱形狀且底邊長(zhǎng)度與圓孔直徑相等，導(dǎo)料筒9的下半部分呈兩個(gè)等大圓筒相切時(shí)形成的"夾谷"形狀；內(nèi)旋系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)軸3、 導(dǎo)料傘6、滾壓輪10、旋轉(zhuǎn)臂11、擋料板19、下軸套和螺旋槳葉21構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)軸3的上端伸 出上軸承13與減速機(jī)I和電動(dòng)機(jī)I相連，在旋轉(zhuǎn)軸3上設(shè)有導(dǎo)料傘6，導(dǎo)料傘6位于圓柱筒 2的中部且垂直投影略小于圓柱筒2內(nèi)徑的2/3，在導(dǎo)料傘6的下方均勻布置5-7根旋轉(zhuǎn)臂 11，旋轉(zhuǎn)臂11垂直于旋轉(zhuǎn)軸3并匯集于下軸套12，下軸套12通過鍵合作用與旋轉(zhuǎn)軸3連為 一體，每根旋轉(zhuǎn)臂ll均與一個(gè)滾壓輪IO相連，滾壓輪10呈圓臺(tái)形狀、小頭朝外且圓臺(tái)高度 略小于圓柱筒2內(nèi)徑的1/4，在滾壓輪10的側(cè)面設(shè)有若干細(xì)槽以增加摩擦力，為使物料得以 充分碾磨通常要設(shè)5-7個(gè)滾壓輪10且在旋轉(zhuǎn)臂11之間設(shè)擋料板19，同時(shí)合理調(diào)整滾壓輪 10與承壓板8之間以及滾壓輪10與導(dǎo)料傘6之間的縫隙，在下軸套12的下方設(shè)有螺旋槳 葉21，螺旋槳葉21固定于旋轉(zhuǎn)軸3且直徑略小于導(dǎo)料筒9內(nèi)徑；對(duì)輥系統(tǒng)由滾壓筒14 (成 型槽15)、滾筒支桿16、橫軸承和橫轉(zhuǎn)軸18構(gòu)成，滾壓筒14設(shè)兩個(gè)且二者通過齒輪咬合作 用實(shí)現(xiàn)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，其中的一個(gè)滾壓筒14與減速器II、電動(dòng)機(jī)II相連，滾壓筒14的直徑略大 于導(dǎo)料筒9的底邊長(zhǎng)度，滾壓筒14的寬度略小于導(dǎo)料筒9的底邊長(zhǎng)度，在滾壓筒14的環(huán)面 上設(shè)有緊密布置的許多半橢球形成型槽15，滾壓筒14由若干根滾筒支桿16支撐著，這些滾 筒支桿16匯集于橫軸套17，橫軸套17則安裝在橫轉(zhuǎn)軸18上。 旋轉(zhuǎn)臂11和支撐桿4的數(shù)量，可根據(jù)設(shè)備的規(guī)格具體確定，并不限于上述數(shù)量。
本發(fā)明的工作原理 電動(dòng)機(jī)I啟動(dòng)以后，經(jīng)過減速器I的調(diào)節(jié)作用，旋轉(zhuǎn)軸3以適當(dāng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)起來并帶 動(dòng)導(dǎo)料傘6、旋轉(zhuǎn)臂11、滾壓輪10和螺旋槳葉21 —起轉(zhuǎn)動(dòng)；電動(dòng)機(jī)II啟動(dòng)以后，經(jīng)過減速 器II的調(diào)節(jié)作用，橫轉(zhuǎn)軸18以適當(dāng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)起來并帶動(dòng)兩個(gè)滾壓筒14 一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來；將 粗粉碎秸稈和半干化污泥通過進(jìn)料斗1送入圓柱筒2，物料在導(dǎo)料傘6離心力的作用下移向 圓柱筒2側(cè)壁，并依靠重力作用向下落，然后被滾壓輪10碾壓磨細(xì)并使其變熱發(fā)粘，這些物 料在后續(xù)物料和滾壓輪10的共同作用下逐漸向圓孔方向移動(dòng)，移到圓孔處的物料被螺旋 槳葉21緊緊地推到兩個(gè)滾壓筒14的"夾谷"中，再依靠滾壓筒14上的成型槽15壓力、物 質(zhì)粘性和熱粘性使物料形成致密的橢球形產(chǎn)品。 盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上 述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可 以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備，其特征在于，包括外殼系統(tǒng)、設(shè)置在所述外殼系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)旋系統(tǒng)和設(shè)置在所述外殼系統(tǒng)出料口正下方的對(duì)輥系統(tǒng)；所述外殼系統(tǒng)包括進(jìn)料斗(1)、圓柱筒(2)、承壓板(8)、導(dǎo)料筒(9)和蒙板，在所述圓柱筒(2)的上口端設(shè)有若干根支撐桿(4)，所述若干根支撐桿(4)上面固接相互連接的所述料斗(1)和所述蒙板，所述圓柱筒(2)的下口端固接帶中央出料孔的承壓板(8)，所述承壓板(8)的縱剖面呈“倒八字”形狀，所述承壓板(8)下方固接導(dǎo)料筒(9)；所述內(nèi)旋系統(tǒng)包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸(3)、導(dǎo)料傘(6)、滾壓輪(10)、多根旋轉(zhuǎn)臂(11)和螺旋槳葉(21)，所述旋轉(zhuǎn)軸(3)安裝在所述若干根支撐桿(4)的交匯中心處，所述旋轉(zhuǎn)軸(3)上固接有導(dǎo)料傘(6)，在所述導(dǎo)料傘(6)的下方均勻水平布置的所述多根旋轉(zhuǎn)臂(11)固接在所述旋轉(zhuǎn)軸(3)上，每根旋轉(zhuǎn)臂(11)的外端均與一個(gè)滾壓輪(10)相連，所述滾壓輪(10)與所述承壓板(8)碾壓連接，在所述多根旋轉(zhuǎn)臂(11)的下方設(shè)有固定在所述旋轉(zhuǎn)軸(3)上的螺旋槳葉(21)；所述對(duì)輥系統(tǒng)包括一對(duì)相互咬合的滾壓筒(14)，每個(gè)滾壓筒(14)表面設(shè)有成型槽(15)，其中一個(gè)滾壓筒由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備，其特征在于，所述承壓板(8)的 板面上設(shè)有若干細(xì)凹槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)料傘(6)位 于圓柱筒(2)的中部且垂直投影略小于圓柱筒(2)內(nèi)徑的2/3，所述滾壓輪(10)呈圓臺(tái)形 狀、小頭朝外且圓臺(tái)高度略小于圓柱筒內(nèi)徑的1/4。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備，其特征在于，所述滾壓輪(10) 的側(cè)面設(shè)有若干細(xì)凹槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備，其特征在于，所述多根旋轉(zhuǎn)臂(II) 為5-7根，所述5-7根旋轉(zhuǎn)臂(11)之間設(shè)擋料板(19)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備，其特征在于，所述滾壓筒(10) 成型槽的橫截面為半橢球形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩步式生物質(zhì)壓制成型設(shè)備，包括外殼系統(tǒng)、設(shè)置在所述外殼系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)旋系統(tǒng)和設(shè)置在所述外殼系統(tǒng)出料口正下方的對(duì)輥系統(tǒng)。本發(fā)明將生物質(zhì)壓制成型過程分作兩步實(shí)施，第一步是將粗粉碎秸稈與半干化污泥按一定比例混合后進(jìn)行碾磨，使物料充分混勻、顆粒變小、生熱發(fā)粘；第二步是在螺旋擠壓和對(duì)輥滾壓作用下，利用對(duì)輥上的凹槽使物料成型；利用污泥改善生物質(zhì)成型過程，污泥的粘結(jié)性可改進(jìn)秸稈成型機(jī)制，污泥的潤(rùn)滑性則可降低秸稈粗糙度，不僅有效解決了成型孔堵塞、生產(chǎn)率低以及設(shè)備磨損等問題，而且還起到以廢制廢的作用。
文檔編號(hào)B30B11/18GK101712209SQ20091025033
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者張曙光, 邵德洲, 郝永俊, 高亮, 高建東 申請(qǐng)人:天津泰達(dá)環(huán)保有限公司;天津渤海環(huán)保工程有限公司