立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機的制作方法
【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。
【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行焚燒，既污染了環(huán)境也浪費了生物資源。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題。將農(nóng)作物秸桿經(jīng)過干燥和粉碎后，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)過加工后的顆粒燃料具有便于儲存和運輸?shù)葍?yōu)點，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，國內(nèi)外對燃料壓塊成型機的研究很多，大多數(shù)燃料壓塊成型機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技術(shù)的日趨成熟，各國也對環(huán)保節(jié)能提出了自己的要求，越來越多以農(nóng)作物秸桿為原料的燃料壓塊成型機逐漸研發(fā)出來。按照加工方式，燃料壓塊成型機分為平模壓塊成型機、環(huán)模壓塊成型機、沖壓式成型機，其中應(yīng)用最廣的環(huán)模壓塊成型機又分為立式和臥式兩種類型，按照壓輥與環(huán)模的運動方式分為模動、輥動、模輥雙動三種形式，目前應(yīng)用較多的運動方式是輥動的方式。
[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，國內(nèi)外立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機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，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]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機，包括進料倉和設(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)的兩個半幅擠壓成型通道。所述中間支撐梁沿其長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)形并通過環(huán)形模具固定裝置進行固定。安裝時，相鄰兩個壓塊模具緊挨在一起，使二者之間的兩個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)寬度沿燃料移動方向保持不變(β= γ時)或變化很小(γ <β< γ+ι°時)，基本無斜度。使用時，生物質(zhì)燃料從前段通道(全幅)的入口進入，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)基本無斜度，生物質(zhì)燃料在其內(nèi)不會沿通道橫向聚攏壓實(γ =M寸)或聚攏壓實的幅度很小(γ<β< 丫+1°時)，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，所述支撐梁前段長度A與所述支撐梁后段的長度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，后段通道(全幅)寬度沿生物質(zhì)燃料移動方向保持不變，生物質(zhì)燃料在其內(nèi)不會沿通道橫向聚攏壓實。
[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)置有進料防堵攪拌器，所述進料防堵攪拌器的攪拌器軸固定在成型壓輥軸的頂端。所述進料防堵攪拌器隨擠壓成型輥組合同步旋轉(zhuǎn)，對進入擠壓成型室的生物質(zhì)燃料進行攪動，可預(yù)防因農(nóng)作物秸桿質(zhì)地松散、質(zhì)地輕而造成的進料不暢及堵塞現(xiàn)象。
[0013]優(yōu)選地，所述進料倉與擠壓成型室之間呈可活動連接結(jié)構(gòu)，從而使所述進料倉無需拆卸即可打開擠壓成型室以便于檢修。
[0014]優(yōu)選地，所述進料倉可相對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)，從而使所述進料倉以旋轉(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)置有進料倉鉸鏈和擠壓成型室插銷座，所述進料倉的下部一側(cè)設(shè)置有進料倉插銷座，所述進料倉插銷座上設(shè)置有進料倉鎖緊插銷，所述進料倉通過進料倉鉸鏈與擠壓成型室鉸接;所述進料倉與擠壓成型室關(guān)合時，進料倉插銷座與擠壓成型室插銷座通過進料倉鎖緊插銷聯(lián)結(jié)。
[0016]優(yōu)選地，還包括用于對環(huán)形擠壓成型模具組合進行加熱的模具升溫裝置。模具升溫裝置采用電加熱，可在不開機的情況下使成型模具組合的溫度達到工作要求，減少了開機時通過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，也可在進料過程中通過加熱模具對原料進行干燥。
[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，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)進行聚攏和擠壓，再經(jīng)由基本無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)時擠壓阻力減小，有效提高了機組的生產(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，對促進我國生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明所設(shè)計的立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機的結(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中進料倉旋轉(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:進料倉1、攪拌器軸2、進料倉鎖緊插銷3、進料倉插銷座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、電動機8、成型機底座9、電動機軸1、電動機皮帶輪11、傳動皮帶12、成型壓輥皮帶輪軸13、成型壓輥皮帶輪14、下機箱體15、成型壓輥軸下軸承體16、上機箱體17、成型壓輥軸18、成型壓輥軸承體19、擠壓成型室20、進料倉鉸鏈21、進料防堵攪拌器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
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0026]如圖1?3所示，本發(fā)明所設(shè)計的立式環(huán)模生物質(zhì)燃料壓塊成型機，包括進料倉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、電動機8、成型機底座9、電動機軸10、電動機皮帶輪11、傳動皮帶12、成型壓輥皮帶輪軸13、成型壓輥皮帶輪14、下機箱體15、成型壓輥軸下軸承體16、上機箱體17、成型壓輥軸18、成型壓輥軸承體19、擠壓成型室20、進料防堵攪拌器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]下機箱體15與電動機8并列固定在成型機底座9上，上機箱體17固定在下機箱體15的頂部，擠壓成型室20安裝在上機箱體17的頂部。
[0028]擠壓成型室20兩側(cè)上部分別設(shè)置有進料倉鉸鏈21和擠壓成型室插銷座5，進料倉I對應(yīng)于擠壓成型室插