專利名稱：一種高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢物處理技術(shù)，尤其是一種高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法。
背景技術(shù)：
我國是農(nóng)業(yè)大國，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和環(huán)境污染，而且引 發(fā)火災(zāi)、交通受阻、機場關(guān)閉、人員傷亡等重大社會問題，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，其硫含量(約0. )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，使得秸 稈收集、運輸、儲存和使用均十分不便，許多秸稈利用企業(yè)不僅承受高昂的運輸費用、舉步 維艱，而且面臨嚴(yán)重的火災(zāi)隱患考驗、如履薄冰。在此情況下，秸稈壓制成型技術(shù)應(yīng)運而生， 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，纖維素分子團 錯位、變形和延展，使得內(nèi)部相鄰的顆粒相互嚙進，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. 1噸/立方米。根據(jù)秸稈壓制成型方式，可將成型設(shè)備分為輥模碾壓式、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、使用壽命短和生產(chǎn)率低等問題，使秸稈成 型技術(shù)的發(fā)展受到限制。本裝置利用滾壓輪擠壓秸稈出成型孔，由于滾壓輪同時對應(yīng)圓柱 筒上若干排成型孔，使產(chǎn)量大大提高了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明開發(fā)出一種高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，成功地解決了一般秸稈壓制 成型機產(chǎn)率低的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案—種高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，由旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、環(huán)模系統(tǒng)和入料系統(tǒng)組成；旋 轉(zhuǎn)系統(tǒng)由主旋系統(tǒng)和滾壓系統(tǒng)組成，主旋系統(tǒng)由主旋軸、上下兩組旋轉(zhuǎn)臂和兩個匯臂圈構(gòu) 成，每組旋轉(zhuǎn)臂各設(shè)有三條旋轉(zhuǎn)臂，每條旋轉(zhuǎn)臂均固定在主旋軸上，旋轉(zhuǎn)臂隨著主旋軸的轉(zhuǎn) 動而轉(zhuǎn)動，匯臂圈在上下兩組旋轉(zhuǎn)臂交匯處的主旋軸外，使旋轉(zhuǎn)臂更加穩(wěn)定；滾壓系統(tǒng)由三 組子滾壓系統(tǒng)組成，每子組滾壓系統(tǒng)均由一個滾壓輪和支軸套構(gòu)成，滾壓輪由壓輪內(nèi)芯和 壓輪外襯組成，支軸套支撐滾壓輪；環(huán)模系統(tǒng)呈圓柱桶形狀，由筒頂蓋、圓柱筒和筒下底組 成，筒頂蓋是一個帶有同心圓孔的圓盤，圓盤外徑與圓柱桶外徑相等且二者通過若干顆固 定螺絲相連，在圓柱筒的筒壁上貫穿有有若干圈均勻排布的成型孔，成型孔呈外小內(nèi)大的 圓臺狀，在筒下底的正中央設(shè)有主軸套II，主軸套II用于支撐主旋軸，主旋軸的下端穿過 主軸套II后連接減速器和電動機；入料系統(tǒng)由進料斗和支撐桿組成，進料斗呈圓臺形狀且上端口大于下端口，進料斗下端口穿過筒頂蓋的圓盤的同心圓孔且二者固定在一起，在進 料斗下端口內(nèi)壁設(shè)有三(或四)根共面且相鄰夾角為120° (或90° )的支撐桿。所述的三條旋轉(zhuǎn)臂共面且兩兩呈120度分布，兩組旋轉(zhuǎn)臂的垂直投影恰好相互重 合，六條旋轉(zhuǎn)臂的形狀與尺寸均相同，旋轉(zhuǎn)臂的厚度一致但寬度由內(nèi)向外逐漸縮小，以增大 旋轉(zhuǎn)臂對物料產(chǎn)生的外推力，旋轉(zhuǎn)臂的橫截面呈橢圓形，橢圓形的水平軸為長軸、豎直軸為 短軸，以減小旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)阻力，在旋轉(zhuǎn)臂的另一端沿厚度方向設(shè)有旋轉(zhuǎn)孔。所述的滾壓輪的壓輪外襯表面均勻分布若干排的小齒輪，齒輪與圓柱筒壁的摩擦 力，帶動做圓周運動的滾壓輪同時自轉(zhuǎn)，擠壓秸稈出成型孔。所述的支撐桿與圓盤處于同一高度，三條支撐桿共面且兩兩呈120度分布，在支 撐桿的交匯處設(shè)有主軸套，主軸套I與主軸套II共同支撐主旋軸。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果本發(fā)明開發(fā)出一種高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，利用滾壓輪擠壓秸稈出成型 孔，由于滾壓輪對應(yīng)圓柱筒上若干排成型孔，使產(chǎn)量大大提高，成功地解決了一般秸稈壓制 成型機產(chǎn)率低的問題，效果明顯。


圖1為本發(fā)明的正視圖(左半部分為剖視圖，右半部分為外觀圖)圖2為圖1的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3圖1的A-A剖視4為圖1的進料系統(tǒng)俯視中1.匯壁圈I 2.旋轉(zhuǎn)臂I 3.支軸套I 4.滾壓輪5.支軸套II 6.旋 轉(zhuǎn)臂117.匯壁圈II 8.主軸套I 9.主軸套II 10.主旋軸11.進料斗12.圓柱筒 13.筒頂蓋14.筒下底15.成型孔16.壓輪內(nèi)芯17.壓輪外襯18.支撐桿
具體實施例方式本發(fā)明通過以下實施例并結(jié)合附圖進一步詳述，但本實施例所敘述的技術(shù)內(nèi)容是 說明性的，而不是限定性的，不應(yīng)依次來局限本發(fā)明的保護范圍。一種高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，由旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、環(huán)模系統(tǒng)和入料系統(tǒng)組成；旋 轉(zhuǎn)系統(tǒng)由主旋系統(tǒng)和滾壓系統(tǒng)組成，主旋系統(tǒng)由主旋軸10和上下兩組旋轉(zhuǎn)臂2、6構(gòu)成，每 組旋轉(zhuǎn)臂2、6各設(shè)有三條旋轉(zhuǎn)臂2、6，每條旋轉(zhuǎn)臂2、6均固定在主旋軸10上，旋轉(zhuǎn)臂2、6隨 著主旋軸10的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，三條旋轉(zhuǎn)臂2、6共面且兩兩呈120度分布，兩組旋轉(zhuǎn)臂2、6的 垂直投影恰好相互重合，六條旋轉(zhuǎn)臂2、6的形狀與尺寸均相同，旋轉(zhuǎn)臂2、6的厚度一致但寬 度由內(nèi)向外逐漸縮小，以增大旋轉(zhuǎn)臂2、6對物料產(chǎn)生的外推力，旋轉(zhuǎn)臂2、6的橫截面呈橢圓 形，橢圓形的水平軸為長軸、豎直軸為短軸，以減小旋轉(zhuǎn)臂2、6的旋轉(zhuǎn)阻力，在旋轉(zhuǎn)臂2、6的 另一端沿厚度方向設(shè)有旋轉(zhuǎn)孔，在旋轉(zhuǎn)孔處設(shè)有支軸套3、5，使?jié)L壓輪4更加牢靠。旋轉(zhuǎn)臂 2、6在主旋軸10的交匯處由匯臂圈1、7固定住，這樣使旋轉(zhuǎn)臂2、6更加穩(wěn)定；滾壓系統(tǒng)由三 組子滾壓系統(tǒng)組成，每子組滾壓系統(tǒng)均由一個滾壓輪4及相應(yīng)的部件構(gòu)成，滾壓輪4由壓輪 內(nèi)芯16和壓輪外襯17組成，滾壓輪外襯17表面均勻分布若排小齒輪，齒輪較小，旋轉(zhuǎn)時增 大滾壓輪4的摩擦力，推動滾壓輪4自轉(zhuǎn)，擠壓秸稈出成型孔15 ；環(huán)模系統(tǒng)呈圓柱桶形狀，由筒頂蓋13、圓柱筒12和筒下底14組成，筒頂蓋13是一個帶有同心圓孔的圓盤，圓盤外徑 與圓柱筒12外徑相等且二者通過若干顆固定螺絲相連，在筒下底14的正中央設(shè)有主軸套 8、9，主軸套II 9用于支撐主旋軸10，主旋軸10的下端穿過主軸套II 9后連進減速器和電 動機，在圓柱筒12的筒壁上設(shè)有若干圈均勻排布的成型孔15，成型孔15貫穿桶壁且呈外小 內(nèi)大的圓臺形狀；入料系統(tǒng)由進料斗11和支撐桿18組成，進料斗11呈圓臺形狀且上端口 大于下端口，進料斗11下部圓筒穿過筒頂蓋13圓盤的同心圓孔且二者固定在一起，在進料 斗11下部圓筒內(nèi)壁設(shè)有三(或四)根共面且相鄰夾角為的支撐桿18，三條支撐桿18共面 且兩兩呈120° (或90° )分布，在根支撐桿18的交匯處設(shè)有主軸套10，主軸套I 5與主 軸套II 6共同支撐主旋軸。本發(fā)明的使用方法電動機啟動以后，經(jīng)過減速器的調(diào)節(jié)作用，主旋軸10以適當(dāng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動起來并帶動 旋轉(zhuǎn)臂2、6轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)臂2、6再帶動滾壓輪4作圓周運動，由于小齒輪的阻力，使得滾壓輪 4的圓周運動受阻，進而促成滾壓輪4繞著自轉(zhuǎn)，這樣滾壓輪4擠壓秸稈出成型孔15。生物 質(zhì)物料通過進料斗11進入圓柱桶12內(nèi)部，進入圓柱桶12內(nèi)部的物料一方面依靠重力作用 向下移動，另一方面依靠旋轉(zhuǎn)臂2、6的外推力向圓柱桶12壁移動，進著被滾壓輪4卷帶并 擠進成型孔15，被擠進成型孔15的物料受到壓縮而產(chǎn)生熱量，熱量使得物料的化學(xué)成分變 軟、變粘，再加上污泥自身的粘性與擠壓塞的壓力，使物料粘結(jié)成塊并被后續(xù)壓入的物料推 出成型孔15，降溫后形成堅硬致密的生物質(zhì)成型燃料。
權(quán)利要求
1.一種高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，其特征在于由旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、環(huán)模系統(tǒng)和入料 系統(tǒng)組成；旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由主旋系統(tǒng)和滾壓系統(tǒng)組成，主旋系統(tǒng)由主旋軸、上下兩組旋轉(zhuǎn)臂和兩 個匯臂圈構(gòu)成，每組旋轉(zhuǎn)臂各設(shè)有三條旋轉(zhuǎn)臂，每條旋轉(zhuǎn)臂均固定在主旋軸上，旋轉(zhuǎn)臂隨著 主旋軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，匯臂圈在上下兩組旋轉(zhuǎn)臂交匯處，使旋轉(zhuǎn)臂更加穩(wěn)定；滾壓系統(tǒng)由三 組子滾壓系統(tǒng)組成，每子組滾壓系統(tǒng)均由一個滾壓輪和支軸套構(gòu)成，滾壓輪由壓輪內(nèi)芯和 壓輪外襯組成，支軸套支撐滾壓輪；環(huán)模系統(tǒng)呈圓柱桶形狀，由筒頂蓋、圓柱筒和筒下底組 成，筒頂蓋是一個帶有同心圓孔的圓盤，圓盤外徑與圓柱桶外徑相等且二者通過若干顆固 定螺絲相連，在圓柱筒的筒壁上貫穿有有若干圈均勻排布的成型孔，成型孔呈外小內(nèi)大的 圓臺狀，在筒下底的正中央設(shè)有主軸套II，主軸套II用于支撐主旋軸，主旋軸的下端穿過 主軸套II后連接減速器和電動機；入料系統(tǒng)由進料斗和支撐桿組成，進料斗呈圓臺形狀且 上端口大于下端口，進料斗下端口穿過筒頂蓋的圓盤的同心圓孔且二者固定在一起，在進 料斗下端口內(nèi)壁設(shè)有三(或四)根共面且相鄰夾角為120° (或90° )的支撐桿。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，其特征在于所述的三條旋轉(zhuǎn) 臂共面且兩兩呈120度分布，兩組旋轉(zhuǎn)臂的垂直投影恰好相互重合，六條旋轉(zhuǎn)臂的形狀與 尺寸均相同，旋轉(zhuǎn)臂的厚度一致但寬度由內(nèi)向外逐漸縮小，以增大旋轉(zhuǎn)臂對物料產(chǎn)生的外 推力，旋轉(zhuǎn)臂的橫截面呈橢圓形，橢圓形的水平軸為長軸、豎直軸為短軸，以減小旋轉(zhuǎn)臂的 旋轉(zhuǎn)阻力，在旋轉(zhuǎn)臂的另一端沿厚度方向設(shè)有旋轉(zhuǎn)孔。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，其特征在于所述的滾壓輪的 壓輪外襯表面均勻分布若干排的小齒輪，齒輪與圓柱筒壁的摩擦力，帶動做圓周運動的滾 壓輪同時自轉(zhuǎn)，擠壓秸稈出成型孔。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，其特征在于所述的支撐桿與 圓盤處于同一高度，三條支撐桿共面且兩兩呈120度分布，在支撐桿的交匯處設(shè)有主軸套， 主軸套I與主軸套II共同支撐主旋軸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高產(chǎn)生物質(zhì)壓制成型裝置與方法，由旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、環(huán)模系統(tǒng)和入料系統(tǒng)組成；旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由主旋系統(tǒng)和滾壓系統(tǒng)組成，主旋系統(tǒng)由主旋軸、上下兩組旋轉(zhuǎn)臂和兩個匯臂圈構(gòu)成，每組旋轉(zhuǎn)臂各設(shè)有三條旋轉(zhuǎn)臂；滾壓系統(tǒng)由三組子滾壓系統(tǒng)組成，每組子滾壓系統(tǒng)均由一個滾壓輪和支軸套構(gòu)成，滾壓輪由壓輪內(nèi)芯和壓輪外襯組成；環(huán)模系統(tǒng)呈圓柱桶形狀，由筒頂蓋、圓柱筒和筒下底組成，在圓柱筒的筒壁上設(shè)有若干圈均勻排布的成型孔，筒頂蓋是一個帶有同心圓孔的圓盤；入料系統(tǒng)由進料斗和支撐桿組成。該裝置成功地解決了生物質(zhì)產(chǎn)率低的問題，可有效降低能耗與磨損。
文檔編號B30B15/30GK102079147SQ201010552549
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者張曙光, 張秀璋, 王剛, 董楠, 董珂, 郝永俊, 高亮 申請人:天津泰達(dá)環(huán)保有限公司