立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)燃料加工裝置，特別是指一種立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)作物秸桿是農(nóng)村非常豐富的資源，但大部分秸桿都就地進(jìn)行焚燒，既污染了環(huán)境也浪費(fèi)了生物資源。秸桿作為一種可再生的生物質(zhì)能源，如果可將其充分利用既能大大減輕環(huán)境的污染，又能緩解燃料資源緊張的問(wèn)題。將農(nóng)作物秸桿經(jīng)過(guò)干燥和粉碎后，在一定溫度與壓力作用下壓制成顆粒狀且密度較大的新型清潔燃料，經(jīng)過(guò)加工后的顆粒燃料具有便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，既可以作為農(nóng)村家庭取暖和炊事用能，也可以替代煤、天然氣、燃料油等化石能源作為工業(yè)鍋爐和發(fā)電廠燃料。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)燃料壓塊成型機(jī)的研究很多，大多數(shù)燃料壓塊成型機(jī)用于家用爐灶或小型鍋爐的生物質(zhì)成型燃料加工，隨著燃料壓塊成型機(jī)技術(shù)的日趨成熟，各國(guó)也對(duì)環(huán)保節(jié)能提出了自己的要求，越來(lái)越多以農(nóng)作物秸桿為原料的燃料壓塊成型機(jī)逐漸研發(fā)出來(lái)。按照加工方式，燃料壓塊成型機(jī)分為平模壓塊成型機(jī)、環(huán)模壓塊成型機(jī)、沖壓式成型機(jī)，其中應(yīng)用最廣的環(huán)模壓塊成型機(jī)又分為立式和臥式兩種類型，按照壓輥與環(huán)模的運(yùn)動(dòng)方式分為模動(dòng)、輥動(dòng)、模輥雙動(dòng)三種形式，目前應(yīng)用較多的運(yùn)動(dòng)方式是輥動(dòng)的方式。
[0004]生物質(zhì)發(fā)電廠一般采用循環(huán)流化床鍋爐，該鍋爐的燃燒方式與家用爐灶或小型鍋爐不同，對(duì)生物質(zhì)成型燃料的結(jié)構(gòu)要求也不同，主要表現(xiàn)在密度、含水率、顆粒大小形狀等方面，普通生物質(zhì)成型燃料的密度要求在0.8?1.3g/ml，原料水分含量在15?25%之間，而生物質(zhì)發(fā)電鍋爐專用燃料的密度要求在0.6?1.0g/ml，原料水分含量在18?30%之間。
[0005]目前，國(guó)內(nèi)外立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機(jī)所采用的擠壓成型模具，按照壓塊出口的截面形狀分為正方形、長(zhǎng)方形、圓柱形，成型通道的結(jié)構(gòu)為單一斜度/錐度的通道，以適應(yīng)不同成型燃料的需求。這類模具加工的成型燃料內(nèi)部緊密、密度大，要求原料水分含量更低，作業(yè)功耗也相對(duì)較高，加工出的生物質(zhì)成型燃料主要用于替代燃煤供給家用爐灶或小型鍋爐，在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)不易形成穩(wěn)定的流化床層，難以充分燃燒，無(wú)法滿足生物質(zhì)發(fā)電循環(huán)流化床鍋爐的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種適于生產(chǎn)外緊內(nèi)松、密度較小的生物質(zhì)成型燃料的立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機(jī)，所生產(chǎn)的生物質(zhì)成型燃料在發(fā)電循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)能夠更好的流化與燃燒。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機(jī)，包括進(jìn)料倉(cāng)和設(shè)置在其下方的擠壓成型室，所述擠壓成型室內(nèi)設(shè)置有擠壓成型輥組合和環(huán)形擠壓成型模具組合，所述環(huán)形擠壓成型模具組合包括環(huán)形模具固定裝置以及一定數(shù)量的擠壓成型模具。各擠壓成型模具均包括模具上頂、模具下底和中間支撐梁，所述中間支撐梁垂直設(shè)置在模具上頂與模具下底之間，并將模具上頂、模具下底之間的空間分割成位于中間支撐梁兩側(cè)的兩個(gè)半幅擠壓成型通道。所述中間支撐梁沿其長(zhǎng)度方向分為支撐梁前段和支撐梁后段，所述支撐梁前段的外側(cè)面與中間支撐梁的中軸線O的夾角為α，所述支撐梁后段的外側(cè)面與中間支撐梁的對(duì)稱軸O的夾角為β，所述模具上頂、模具下底的外側(cè)面與中軸線O的夾角為γ，所述α、β、γ滿足如下條件:β<α，γ <β< γ+1°。各擠壓成型模具在環(huán)形模具固定裝置處組合成環(huán)形并通過(guò)環(huán)形模具固定裝置進(jìn)行固定。安裝時(shí)，相鄰兩個(gè)壓塊模具緊挨在一起，使二者之間的兩個(gè)半幅擠壓成型通道組合成完整的擠壓成型通道；由于β<α，前段通道(全幅)寬度沿燃料移動(dòng)方向逐漸縮小，存在較大的斜度；由于γ <β< γ+ι°，后段通道(全幅)寬度沿燃料移動(dòng)方向保持不變(β= γ時(shí))或變化很小(γ <β< γ+ι°時(shí))，基本無(wú)斜度。使用時(shí)，生物質(zhì)燃料從前段通道(全幅)的入口進(jìn)入，在前段通道(全幅)內(nèi)聚攏和擠壓，再經(jīng)由后段通道(全幅)完成壓縮和定型，由于后段通道(全幅)基本無(wú)斜度，生物質(zhì)燃料在其內(nèi)不會(huì)沿通道橫向聚攏壓實(shí)(γ =M寸)或聚攏壓實(shí)的幅度很小(γ<β< 丫+1°時(shí))，因此能夠形成外緊內(nèi)松、密度較小的成型燃料。
[0008]優(yōu)選地，所述α、β滿足如下條件:3° < α-β < 7° 0
[0009]優(yōu)選地，所述α、β滿足如下條件:α-β = 5°。
[0010]優(yōu)選地，所述支撐梁前段長(zhǎng)度A與所述支撐梁后段的長(zhǎng)度B滿足如下條件:Α= Β。
[0011]優(yōu)選地，所述β、γ滿足如下條件:β=γ。此時(shí)，后段通道(全幅)寬度沿生物質(zhì)燃料移動(dòng)方向保持不變，生物質(zhì)燃料在其內(nèi)不會(huì)沿通道橫向聚攏壓實(shí)。
[0012]優(yōu)選地，所示擠壓成型輥組合的中心設(shè)置有成型壓輥軸，所述擠壓成型室內(nèi)、成型壓輥軸的上方設(shè)置有進(jìn)料防堵攪拌器，所述進(jìn)料防堵攪拌器的攪拌器軸固定在成型壓輥軸的頂端。所述進(jìn)料防堵攪拌器隨擠壓成型輥組合同步旋轉(zhuǎn)，對(duì)進(jìn)入擠壓成型室的生物質(zhì)燃料進(jìn)行攪動(dòng)，可預(yù)防因農(nóng)作物秸桿質(zhì)地松散、質(zhì)地輕而造成的進(jìn)料不暢及堵塞現(xiàn)象。
[0013]優(yōu)選地，所述進(jìn)料倉(cāng)與擠壓成型室之間呈可活動(dòng)連接結(jié)構(gòu)，從而使所述進(jìn)料倉(cāng)無(wú)需拆卸即可打開擠壓成型室以便于檢修。
[0014]優(yōu)選地，所述進(jìn)料倉(cāng)可相對(duì)于擠壓成型室的一側(cè)呈旋轉(zhuǎn)連接或翻轉(zhuǎn)連接結(jié)構(gòu)，從而使所述進(jìn)料倉(cāng)以旋轉(zhuǎn)或翻轉(zhuǎn)的方式打開擠壓成型室以便于檢修。
[0015]優(yōu)選地，所述擠壓成型室兩側(cè)的上部分別設(shè)置有進(jìn)料倉(cāng)鉸鏈和擠壓成型室插銷座，所述進(jìn)料倉(cāng)的下部一側(cè)設(shè)置有進(jìn)料倉(cāng)插銷座，所述進(jìn)料倉(cāng)插銷座上設(shè)置有進(jìn)料倉(cāng)鎖緊插銷，所述進(jìn)料倉(cāng)通過(guò)進(jìn)料倉(cāng)鉸鏈與擠壓成型室鉸接;所述進(jìn)料倉(cāng)與擠壓成型室關(guān)合時(shí)，進(jìn)料倉(cāng)插銷座與擠壓成型室插銷座通過(guò)進(jìn)料倉(cāng)鎖緊插銷聯(lián)結(jié)。
[0016]優(yōu)選地，還包括用于對(duì)環(huán)形擠壓成型模具組合進(jìn)行加熱的模具升溫裝置。模具升溫裝置采用電加熱，可在不開機(jī)的情況下使成型模具組合的溫度達(dá)到工作要求，減少了開機(jī)時(shí)通過(guò)原料擠壓摩擦升溫所產(chǎn)生的能耗與物料損耗，降低了模具的磨損;原料含水量偏高時(shí)，也可在進(jìn)料過(guò)程中通過(guò)加熱模具對(duì)原料進(jìn)行干燥。
[0017]優(yōu)選地，所述模具升溫裝置設(shè)置在環(huán)形模具固定裝置的上部或下部。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:該立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機(jī)，其擠壓成型模具采用不同斜度擠壓成型通道組合，破碎農(nóng)作物秸桿先經(jīng)由有一定斜度的一階擠壓成型通道(即全幅前段通道)進(jìn)行聚攏和擠壓，再經(jīng)由基本無(wú)斜度的二階擠壓成型通道(全幅后段通道)完成壓縮和定型，擠壓成外緊內(nèi)松、密度較小的成型燃料，所生產(chǎn)的成型燃料的密度在0.5?1.0g/ml、原料水分含量在15?30 %之間，適應(yīng)生物質(zhì)發(fā)電循環(huán)流化床鍋爐的需要。此外，由于成型燃料的內(nèi)部密度較低、水分含量較高，作業(yè)時(shí)擠壓阻力減小，有效提高了機(jī)組的生產(chǎn)效率與加工質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本與功率消耗，延長(zhǎng)了壓塊模具的使用壽命，滿足生物質(zhì)發(fā)電循環(huán)流化床鍋爐的燃燒需求，對(duì)促進(jìn)我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和良好的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明所設(shè)計(jì)的立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1中環(huán)形擠壓成型模具組合與擠壓成型輥組合的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為圖1中進(jìn)料倉(cāng)旋轉(zhuǎn)開啟的示意圖。
[0022]圖4為圖2中擠壓成型模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為圖4中擠壓成型模具沿中間支撐梁橫向剖開的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:進(jìn)料倉(cāng)1、攪拌器軸2、進(jìn)料倉(cāng)鎖緊插銷3、進(jìn)料倉(cāng)插銷座4、擠壓成型室插銷座
5、環(huán)形擠壓成型模具組合6、成型燃料排出口 7、電動(dòng)機(jī)8、成型機(jī)底座9、電動(dòng)機(jī)軸1、電動(dòng)機(jī)皮帶輪11、傳動(dòng)皮帶12、成型壓輥皮帶輪軸13、成型壓輥皮帶輪14、下機(jī)箱體15、成型壓輥軸下軸承體16、上機(jī)箱體17、成型壓輥軸18、成型壓輥軸承體19、擠壓成型室20、進(jìn)料倉(cāng)鉸鏈21、進(jìn)料防堵攪拌器22、環(huán)形模具固定裝置23、擠壓成型模具24、擠壓成型輥組合25、模具升溫裝置26、模具上頂27、模具安裝定位銷孔28、中間支撐梁29、支撐梁前段30、支撐梁后段31、半幅擠壓成型通道32、前段通道33、后段通道34、模具下底35
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]如圖1?3所示，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機(jī)，包括進(jìn)料倉(cāng)1、攪拌器軸2、環(huán)形擠壓成型模具組合6、成型燃料排出口 7、電動(dòng)機(jī)8、成型機(jī)底座9、電動(dòng)機(jī)軸10、電動(dòng)機(jī)皮帶輪11、傳動(dòng)皮帶12、成型壓輥皮帶輪軸13、成型壓輥皮帶輪14、下機(jī)箱體15、成型壓輥軸下軸承體16、上機(jī)箱體17、成型壓輥軸18、成型壓輥軸承體19、擠壓成型室20、進(jìn)料防堵攪拌器22、環(huán)形模具固定裝置23、擠壓成型模具24、擠壓成型輥組合25、模具升溫裝置26。
[0027]下機(jī)箱體15與電動(dòng)機(jī)8并列固定在成型機(jī)底座9上，上機(jī)箱體17固定在下機(jī)箱體15的頂部，擠壓成型室20安裝在上機(jī)箱體17的頂部。
[0028]擠壓成型室20兩側(cè)上部分別設(shè)置有進(jìn)料倉(cāng)鉸鏈21和擠壓成型室插銷座5，進(jìn)料倉(cāng)I對(duì)應(yīng)于擠壓成型室插