CN103752429B - 颗粒生产设备组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风冷除尘系统及颗粒生产设备组，其中，该风冷除尘系统包括吸料装置、水平管路、风冷装置、旋风降料器及关风器；其中：所述吸料装置的上端与所述风冷装置连接，下端与所述水平管路连接；所述水平管路用于缓冲成型颗粒向上吸入的速度；所述风冷装置设置于所述旋风降料器的入口端，所述关风器设置于所述旋风降料器出口端。因此，实施本发明能够能简化生产程序，节约生产的耗能，还能够减少成型颗粒与设备碰撞造成的颗粒破碎现象。

Description

颗粒生产设备组

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种颗粒生产设备组。

背景技术

一般来讲，生物质成型技术是指：在一定压力作用下，将各类分散的、没有一定形状的农林剩余物等原料，经干燥、粉碎后压制成具有一定形状的、密度较大的各种成型燃料的技术。这种成型技术的原理主要是：基于农林剩余物中均含有一定量的木质素，木质素是具有芳香族特性的结构单体，属非晶体，没有熔点但有软化点，当温度为70～110℃时黏合力开始增加，当温度达到200～300℃时会软化、液化，此时加以一定的压力使其与纤维素紧密黏结并与相邻颗粒互相胶接，冷却后即可成型。

通过成型加工后，生物质成型燃料的密度可由原有的130kg/m³压缩至1100～1300kg/m³，体积缩小为原来的1/10～1/9，其燃烧性能大为改善，能量密度与中质煤相当，燃烧特性明显改善，而且便于运输和贮存，可替代薪柴和煤作为生产和生活用能。

目前，生产秸秆颗粒的过程一般采用这样的生产工艺：收购来的原料通过输送系统或人工将秸秆送至粉碎机粉碎处理，将秸秆粉碎喷入粉碎间，粉碎后的秸秆粉送至晾晒场晾晒到含水量在规定范围内，然后运送至进料堆场，经上料系统(皮带输送机)或人工将物料均匀送到成型机上方料口内，进行压制成型即是成品，成品经过冷却干燥后装袋，送至储藏间储藏。

上述生产过程中，粉状物料通过制粒机设备压缩成颗粒的过程中产生高温，同时由于制粒过程中要求物料水分15-18％，通过制粒机生产的颗粒需要将温度控制到不高于室温+10度，水分控制在小于13％，所以在生产过程中要进行除湿降温。

因此，现有技术中普遍采用提升机结合冷却机的形式进行冷却加工，制粒机热压后成型颗粒落入料坑由提升机输送至冷却仓，冷却仓风机吹冷颗粒后进入震动筛，震动筛通过震动将颗粒和颗粒碎末分离开，颗粒通过提升机提升到成品仓，经过成品仓后包装，产生的碎末由人工回收至颗粒机在制粒。但是，提升机在提升时和振动筛在震动时存在颗粒与设备碰撞造成颗粒破碎、冷却器的造价高且耗能高、生产工艺复杂等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种颗粒生产设备组，能简化生产程序，又能节约生产的耗能，并且能够减少成型颗粒与设备碰撞造成的颗粒破碎现象。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种颗粒生产设备组，该颗粒生产设备组包括：制粒设备、上料装置、粉碎设备及风冷除尘系统；所述上料装置与所述制粒设备的入料口连接，用于向所述制粒设备提供生产颗粒的碎末状原料；所述粉碎设备与上料装置连接，用于将生产颗粒的原料粉碎为碎末状；其中，所述风冷除尘系统包括吸料装置、水平管路、风冷装置、旋风降料器及风冷关风器；所述吸料装置的上端与所述风冷装置连接，下端与所述水平管路连接；所述水平管路的入料端与所述制粒设备的出料口或出料仓连接，用于缓冲成型颗粒向上吸入的速度；所述风冷装置设置于所述旋风降料器的入口端，所述风冷关风器设置于所述旋风降料器出口端。

进一步地，上述风冷除尘系统还包括：补风装置，设置于所述水平管路的入料端，用于将提高成型颗粒被吸入所述水平管路内的力度。

进一步地，所述水平管路与所述吸料装置之间通过倾斜管路连接，所述水平管路与所述吸料装置内的气流方向垂直。

进一步地，上述风冷除尘系统还包括：筛选装置，设置在位于所述关风器的下方，用于从成型颗粒中筛选颗粒成品。

进一步地，所述旋风降料器为螺旋型降料除尘设备。

进一步地，上述设备组中，所述关风器的下方设置有成品仓，所述成品仓下方设置有筛选装置；所述筛选装置下方设置有回收装置，所述回收装置用于将所述筛选装置筛除的颗粒碎末回收并输送至所述制粒设备。

进一步地，上述设备组还包括粉碎设备，通过输送管路连接至螺旋沙克龙；所述螺旋沙克隆下方设置入料关风器，入料关风器下方设置有入料仓；其中，入料关风器下方的出料口为三通型，包括第一出料口和第二出料口，所述第一出料口和第二出料口中间设置有调节片，所述调节片用于调节所述第一出料口和第二出料口的工作状态。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

因此，本发明的颗粒生产设备组采用风冷除尘系统，通过风力实现物料的提升并在冷风的作用下实现对成型颗粒的冷却，能够直接将成型颗粒吸入风冷装置，并利用水平管路缓冲颗粒向上吸入的速度，经过风冷装置、旋风降料器对成型颗粒进行风冷、降落及除尘，冷却后的颗粒通过关风器落入成品仓。因此，采用本发明的颗粒生产设备组不论在成型颗粒吸入方式上，还是颗粒冷却方式上，都能够减少提升机的制造费用和生产耗能，提高生产效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的风冷除尘系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的风冷除尘系统的另一结构示意图。

附图标记说明

10 入料装置

11 上料装置

14 提升机

15 入料关风器

16 粉碎设备

20 吸料装置

21 水平管路

22 补风装置

30 风冷装置

31 旋风降料器

32 关风器

33 成品仓

34 筛选装置

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明各实施例的基本思想在于：设计一种风冷除尘系统，直接将成型颗粒吸入风冷装置，并利用水平管路缓冲颗粒向上吸入的速度，经过风冷装置、旋风降料器对成型颗粒进行风冷、降落及除尘，冷却后的颗粒通过关风器落入成品仓，从而减少提升机的制造费用和生产耗能，提高生产效率。

因此，本发明的各实施例通过风力实现物料的提升并在冷风的作用下实现对成型颗粒的冷却，既能简化生产程序，又能节约生产的耗能，并且能够减少成型颗粒与设备碰撞造成的颗粒破碎现象。

下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明：

风冷除尘系统

在颗粒生产过程中，粉状物料通过制粒机压缩成颗粒过程当中产生高温，生产过程中需要对颗粒进行降温除湿，以满足生物质颗粒生产过程对湿度和温度的要求，为此，本发明下述各实施例提出一种风冷除尘系统：

参照图1，其示出了本实施例的风冷除尘系统，该风冷除尘系统包括：吸料装置20、水平管路21、风冷装置30、旋风降料器31及风冷关风器32。其中：吸料装置20的上端与风冷装置30连接，下端与水平管路21连接；水平管路21用于缓冲成型颗粒向上吸入的速度。风冷装置30设置于旋风降料器31的入口端，风冷关风器32设置于旋风降料器31出口端，用于将冷却后的成型颗粒从风力冷却流中分离。

因此，本实施例的风冷除尘系统通过风力实现物料的提升并在冷风的作用下实现对成型颗粒的冷却，能够直接将成型颗粒吸入风冷装置，并利用水平管路缓冲颗粒向上吸入的速度，经过风冷装置、旋风降料器对成型颗粒进行风冷、降落及除尘，冷却后的颗粒通过关风器落入成品仓。因此，采用本实施例不论在成型颗粒吸入方式上，还是颗粒冷却方式上，都能够减少提升机的制造费用和生产耗能，提高生产效率。

在一可选实施例中，上述系统还包括补风装置22，补风装置22设置于水平管路21的入料端，用于将提高成型颗粒被吸入水平管路21内的力度。

本实施例中，风冷除尘系统高温颗粒料进入入料斗，由水平管路吸入补风装置22中，通过补风装置22调节风量大小，由吸料装置20顺利吸入旋风降料器中，由风冷关风器32将物料与风分离后将物料排除。这样，高温高湿物料能够在风力输送过程当中降低温度和水分，以达到生产要求。

在一可选实施例中，上述系统的水平管路21与吸料装置20之间通过倾斜管路23连接，水平管路21与吸料装置20内的气流方向垂直。

在一可选实施例中，上述系统的风冷关风器32下方的出料口为三通型，包括第一出料口和第二出料口，第一出料口和第二出料口中间设置有调节片，调节片用于调节第一出料口和第二出料口的工作状态。

在一可选实施例中，上述系统还包括筛选装置34，筛选装置34设置在位于风冷关风器32的下方，用于从成型颗粒中筛选颗粒成品。

在一可选实施例中，上述系统中，旋风降料器31为螺旋型降料除尘设备。

需要说明的是，上述各实施例设计风冷除尘系统中，颗粒经过补风装置水平管路吸料装置经过旋风降料器进入风冷装置，冷却后的颗粒通过关风器落入成品仓包装。这里，旋风降料器31采用小型螺旋型降料除尘设备如参照小型螺旋沙克龙的设计考虑，实现旋风降料器31对下料的缓冲。

因此，上述各实施例提出的风冷除尘系统，既能够通过风力实现物料的提升并在冷风的作用下实现对成型颗粒的冷却，又能够及时将制粒过程中产生的飞回和粉料渣屑清除，并对排出的物料进行了回收利用，节约成本，极大地提高制粒的产量，整个装机系统容量3千瓦，耗能低。同时，节省冷却器的制造费用，解决了现有技术中提升机在提升颗粒时，颗粒与设备碰撞造成颗粒破碎，冷却器造价高等问题。

需要指出的是，上述各实施例所述的风冷除尘系统可适用于多种制粒设备，例如：螺旋挤压式、活塞冲压式、压辊碾压式三类成型设备。下面对着三种设备进行性能比较，选取合适的性能指标。目前国内对生物质燃料成型设备缺乏统一的制造标准和规范，本实施例对制粒设备的要求制定了如下指标评价体系：

在现有生物质成型燃料各加工点选择的成型设备中，环模式成型设备应用最为广泛，其次为液压式成型设备，平模式成型设备也开始形成一定的规模、螺旋挤压式成型设备多用于机制木炭制造企业。依据现有项目已运行设备资料，对三大类设备中常用的成熟机型的指标参数进行对比。

1)从原料适应性上看，环模式、平模式、液压式成型设备均适宜于小麦、玉米和棉花秸秆的成型加工，并且对于生物质原料含水率以及粉碎度的要求不高；螺旋挤压式成型设备对原料预处理粉碎粒度和干燥处理要求比较严格，粉碎机和烘干机必须投入运行，造成预处理加工耗费成本较高。

2)从适应规模化生产能力上看，环模式成型设备单机产能较大，自动化水平较高且机组配套辅助设备齐全；螺旋挤压式受限于其较小的单机产能，同时由于自动化水平较低，不适用于大规模生物质成型燃料的加工生产。

3)从运行安全可靠性上看，除螺旋挤压式成型设备寿命明显较低外，其他生物质燃料成型设备模具寿命基本在300～500h，设备连续运行时，各类机型故障停机率在10％左右。

从现有技术数据对比，环模式设备具有一定优势，其目前的运行经验是为保证燃料的连续生产，环模设备一般在一个运行班次或4～8h停机一次，进行轴承加油，除加油外保证24h运转，最佳时达到24h不停机。从行业整体设备运行水平上看，生物质燃料成型设备在提高关键部件寿命，降低故障停机率上仍须要实现较大的技术突破。

表1 设备性能指标参数对比

4)从使用性能上看，设备单位产品能耗水平除螺旋挤压式设备稍大外，其他三种设备能耗水平相差不大。以上三大类生产设备整体运行噪声较高，在降噪技术上仍须改进。产品质量稳定性方面，环模式设备和平模式设备生产的燃料成品抗碎性和设备成型率比螺旋挤压式和液压式设备稍低。

螺旋挤压式成型设备主要应用于木炭加工产业，用于生产生物质成型燃料时，对原料种类和预处理要求苛刻，模具寿命偏低，同时单机产能偏小，限制了其规模化生产，由此本实施例对成型设备的选择不考虑螺旋挤压式成型设备。

液压式成型设备可用于加工以秸秆为原料的块状或棒状生物质成型燃料，优势在于对原料的适应性好、燃料成品质量稳定。但其单机产能较小，由于本身原理和结构的限制，为提高这类设备单机产能对其进行放大设计相当困难；燃料成品一般在直径50mm以上，不适合小型采暖炉具的使用。根据成型燃料加工点调查资料，液压式成型设备前期投入和维修费用偏高，可在下一下的经济性分析中进一步验证。

压辊碾压式成型设备(环模式、平模式)可用于生产以小麦秸秆、玉米秸秆和棉花秸秆为原料的块状或颗粒状生物质成型燃料，其中环模式设备应用最为广泛，具有比较丰富的规模化生产运行经验，连续运行水平高，可靠性最好，适宜生物质成型燃料大规模生产；平模式设备机动性好，维修简单，但受限于较低的单机产能和自动化水平。

因此，从设备性能比较上看，本实施例生物质燃料成型设备技术选择的范围限定在环模式、平模式两设备，其中环模式成型设备最为适宜。

颗粒生产设备组

另外，本发明的实施例还提出一种颗粒生产设备组，如图1所示，该颗粒生产设备组包括：制粒设备10及上述任一实施例所述的风冷除尘系统。其中，水平管路21的入料端与制粒设备10的出料口或出料仓连接。

在一可选实施例中，上述颗粒生产设备组还包括上料装置11，上料装置11与制粒设备10的入料口连接，用于向制粒设备10提供生产颗粒的碎末状原料。粉碎设备与上料装置11连接，用于粉碎生产颗粒所需的原料。因此，本实施例可通过上料装置(如上料螺旋)将粉碎设备粉碎后的原料输送给制粒机。

在一可选实施例中，如图2所示，上述颗粒生产设备组还包括粉碎设备16、螺旋沙克龙及入料关风器15、提升机14，粉碎设备通过输送管路连接至螺旋沙克龙；所述螺旋沙克隆下方设置入料关风器，入料关风器下方设置有入料仓，上料装置11可与入料仓连接。提升机的一端与入料仓连接，另一端与制粒设备10的入料口连接，用于向制粒设备10提供生产颗粒的碎末状原料。可见，本实施例通过采用关风器、提升机和入料仓的方式为制粒主机输送制粒原料。

其中，入料关风器下方的出料口为三通型，包括第一出料口和第二出料口，所述第一出料口和第二出料口中间设置有调节片，所述调节片用于调节所述第一出料口和第二出料口的工作状态。

例如：风冷除尘系统高温颗粒料进入入料斗，由水平管路吸入补风装置中，通过补风装置调节风量大小，由吸料装置20顺利吸入旋风降料器中，由关风器将物料与风分离后将物料排除。高温高湿物料在风力输送过程当中降低了温度和水分。

在粉碎机的出风口加大电机加上输送管路，通过输送管路进入螺旋沙克龙，沙克隆下方设置关风器，通过关风器粉碎的秸秆粉落入料坑，关风器下方设计的出料口为三通型(裤衩形状)，有两个出料口，中间有调节片，根据需求调节两个出料口用其中哪个出料口。这时，当制粒主机出现故障时，粉碎机可以继续生产，生产出来的秸秆粉用袋子包装后备用，如制粒主机修好直接进入主机后生产颗粒，也可以预备维修粉碎机或者天气原因储备半成品。这样减少了生产中的粉尘和人工费用，秸秆粉通过主机上方的小绞龙均匀后落入制粒主机，经过主机加热压制成颗粒后进入风冷除尘系统。

在风冷除尘系统中，在水平管路的一端加入补风装置是加大颗粒吸入的力度，利用水平管路缓冲颗粒向上吸入的速度，经过旋风降料器使颗粒降落螺旋沙克龙直接风冷后通过关风器落入成品仓，冷却后的颗粒通过关风器落入成品仓，经过成品仓落入振动筛筛选，成品颗粒打包，筛选的碎末布袋回收后输送至主机压制颗粒。原料粉碎后利用粉碎机的风吹到沙克隆储料室，通过关风器落料提升机进入料仓搅拌落到制粒机制粒，高温颗粒经吸料装置风冷经关风器将物料与成品颗粒分筛出来进入成品仓称重包装。

在粉碎机的出风口加大电机加上输送管路，通过输送管路进入螺旋沙克龙，沙克隆下方设置关风器，通过关风器粉碎的秸秆粉落入料坑，关风器下方设计的出料口为三通型(裤衩形状)，有两个出料口，中间有调节片，根据需求调节两个出料口用其中哪个出料口。这时，当制粒主机出现故障时，粉碎机可以继续生产，生产出来的秸秆粉用袋子包装后备用，如制粒主机修好直接进入主机后生产颗粒，也可以预备维修粉碎机或者天气原因储备半成品。这样减少了生产中的粉尘和人工费用，秸秆粉经过上料绞龙或经过提升机落入主机上方的小绞龙均匀后，落入制粒主机，经过主机加热压制成颗粒后进入风冷除尘系统。

在风冷除尘系统中，在水平管路的一端加入补风装置是加大颗粒吸入的力度，利用水平管路缓冲颗粒向上吸入的速度，经过旋风降料器使颗粒降落螺旋沙克龙直接风冷后通过关风器落入成品仓，冷却后的颗粒通过关风器落入成品仓，经过成品仓落入振动筛筛选，成品颗粒打包，筛选的碎末布袋回收后输送至主机压制颗粒。

在一可选实施例中，上述颗粒生产设备组的风冷关风器32的下方设置有成品仓33，成品仓33下方设置有筛选装置34。筛选装置34下方设置有回收装置，回收装置用于将筛选装置34筛除的颗粒碎末回收并输送至制粒设备10。

由于上述任一种风冷除尘系统具有上述技术效果，因此，设有该风冷除尘系统的颗粒生产设备组也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种颗粒生产设备组，其特征在于，包括：制粒设备(10)、上料装置(11)、粉碎设备及风冷除尘系统；所述上料装置(11)与所述制粒设备(10)的入料口连接，用于向所述制粒设备(10)提供生产颗粒的碎末状原料；所述粉碎设备与上料装置(11)连接，用于将生产颗粒的原料粉碎为碎末状；

其中，所述风冷除尘系统包括吸料装置(20)、水平管路(21)、风冷装置(30)、旋风降料器(31)及风冷关风器(32)；所述吸料装置(20)的上端与所述风冷装置(30)连接，下端与所述水平管路(21)连接；所述水平管路(21)的入料端与所述制粒设备(10)的出料口或出料仓连接，用于缓冲成型颗粒向上吸入的速度；所述风冷装置(30)设置于所述旋风降料器(31)的入口端，所述风冷关风器(32)设置于所述旋风降料器(31)出口端。

2.根据权利要求1所述的颗粒生产设备组，其特征在于，所述风冷除尘系统还包括：补风装置(22)，设置于所述水平管路(21)的入料端，用于提高成型颗粒被吸入所述水平管路(21)内的力度。

3.根据权利要求2所述的颗粒生产设备组，其特征在于，所述水平管路(21)与所述吸料装置(20)之间通过倾斜管路(23)连接，所述水平管路(21)与所述吸料装置(20)内的气流方向垂直。

4.根据权利要求3所述的颗粒生产设备组，其特征在于，所述风冷除尘系统还包括：筛选装置(34)，设置在位于所述风冷关风器(32)的下方，用于从成型颗粒中筛选颗粒成品。

5.根据权利要求4所述的颗粒生产设备组，其特征在于，所述旋风降料器(31)为螺旋型降料除尘设备。

6.根据权利要求5所述的颗粒生产设备组，其特征在于：

所述风冷关风器(32)的下方设置有成品仓(33)，所述成品仓(33)下方设置有筛选装置(34)；

所述筛选装置(34)下方设置有回收装置，所述回收装置用于将所述筛选装置(34)筛除的颗粒碎末回收并输送至所述制粒设备(10)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的颗粒生产设备组，其特征在于，所述粉碎设备通过输送管路连接至螺旋沙克龙；所述螺旋沙克隆下方设置入料关风器，入料关风器下方设置有入料仓；

其中，入料关风器下方的出料口为三通型，包括第一出料口和第二出料口，所述第一出料口和第二出料口中间设置有调节片，所述调节片用于调节所述第一出料口和第二出料口的工作状态。