CN104624344B - 一种农作物秸秆捆负压粗粉碎方法及秸秆捆负压粗粉碎设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农作物秸秆捆负压粗粉碎方法，有秸秆捆通过解绳皮带输送机，倾斜刮板输送机，立式秸秆捆粗粉碎机，吸风管，旋风分离器，卸料关风器，吸风管，脉冲布袋除尘器，除尘关风器，吸风管，高压风机，出风管组成；所述的立式秸秆捆粗粉碎机至高压风机之间各设备用吸风管联结，使秸秆捆粗粉碎在负压气力输送状态下连续工作。以上所述的立式秸秆捆粗粉碎机，其特点是立式布置，在粉碎机箱体内，从上往下依次布置齿辊散捆区，电磁除铁区、锤片粉碎区、比重除石区。经检测，本发明农作物秸秆捆负压粗粉碎方法粉尘排放符合国家环保标准，本发明实现了秸秆捆的规模化清洁连续粗粉碎，可应用于秸秆人造板、秸秆能源、秸秆饲料等领域，并提供了新颖可靠的工艺和成套设备。

Description

一种农作物秸秆捆负压粗粉碎方法及秸秆捆负压粗粉碎设备

技术领域

本发明涉及秸秆人造板制造领域，也适用于秸秆能源和秸秆饲料行业。

背景技术

我国粮食年产量5亿吨以上，居世界第1位，相应的秸秆年产量（稻草、麦秸、玉米秸秆等）约7亿吨，如果每年利用1亿吨秸秆生产秸秆中密度人造板，可年产中密度秸秆人造板1亿立方米，用于建材领域,并将大大减轻焚烧秸秆造成的大气污染，大量减少木材消耗，保护森林资源。

当规模化生产秸秆人造板（年产1.5～5万方秸秆人造板）时，必须使用秸秆捆作为原料，通过粗粉碎使秸秆最大长度不大于100毫米，然后进入秸秆烘干工序；同时，规模化粉碎秸秆时，必须严格控制粉尘排放，改善车间环境，降低劳动强度，符合国家环保标准，达到清洁连续生产，实现秸秆人造板行业的可持续发展。

现有技术中国专利CN 202700813U，名称是一种风选分离装置以及一种风选分离系统，原料是玉米秸秆，其工艺流程是粉碎→提升→料斗→输出端→负压风选箱分离皮、穰→从左侧下料口得到皮颗粒料，用作聚乙烯挤压成型的补料；从负压风选箱右侧下料口排出穰颗粒料。负压风选箱2含尘空气→出风口→负压风机→除尘布袋→排放。该文献中采用负压风选箱，长×宽×高=3m×0.5m×2m，卸料原理是重力沉降，利用该箱内的低风速，使物料停留时间延长，在重力作用下从下部出料口中排出。可见该负压风选箱不能达到分离玉秸皮、穰的目的，且采用的负压风机，也无结构说明。一般而言，离心风机都有一个吸风口和一个出风口，当风机吸风口与设备接通，设备内的空气被风机吸出，从风机出风口排出，设备内就是负压；当风机出风口与设备接通，外界空气被鼓入设备内部，设备内就是正压，因此负压风选箱是达不到分离玉米秸秆皮和穰的目的的。

现有技术中国专利CN103931369A，名称是一种秸秆破碎机，其工艺流程是称重式带式给料机→拨料装置→一级刀辊和二级刀辊破碎→料管→集料器内的输送螺旋装置→成品出料管→得到破碎秸秆成品(100mm以下)，在集料器内的含尘空气→集料器上部的收尘布袋→排气管→排出空气。对于一般有物料粉碎粒度（或长度）不超过某一数值要求的粉碎机，均设计有筛板（筛网），通过改变筛孔大小来达到粉碎目标值；该公开文献中没有筛网，不能达到秸秆破碎粒度100mm以下的目的。一般气力输送系统中都有风机，依靠风机产生的风力实现对物料的气力输送。该公开文献中的实施例中没有风机，经串联刀辊破碎后的秸秆料将堵塞在二级刀辊与料管的连接处，无法出料，直到秸秆破碎料把旋转的刀辊堵死停机为止。

又一现有技术中国专利CN103843537A名称是稻草秸秆破碎机，其工艺流程是稻草秸秆→传动轴→输送带→滚动轴→主轴及刀片→筛网→输送管道→吸风机→出料管→得到破碎稻草秸秆。破碎料和空气从吸风机→出料管→排出。其稻草经破碎后，通过筛网，从吸风机和出料管中排出，因秸秆摩擦系数大，泥沙含量高，使风机叶轮的磨损较快。一般配合饲料行业的锤片粉碎机+风机气力输送出料有完善的工艺配套（如卸料、除尘等），粉碎筛网孔径1～5mm，粉碎后的粉料(玉米、麸皮等)先经卸料、除尘，然后其中的含尘空气从风机中排出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，针对秸秆捆进行负压粗粉碎的方法及其负压粗粉碎设备，可对农作物秸秆捆在负压条件下进行粗粉碎，秸秆粗粉碎最大长度不大于100毫米，粉尘排放符合国家环保标准，可规模化生产年产1.5～5万方秸秆人造板。

本发明的具体技术方案是：一种农作物秸秆捆负压粗粉碎方法，将秸秆捆通过解绳皮带输送机1，倾斜刮板输送机2，立式秸秆捆粗粉碎机3，吸风管4，旋风分离器5，卸料关风器6，吸风管7，脉冲布袋除尘器8，除尘关风器9，吸风管10，高压风机11，出风管12；所述的立式秸秆捆粗粉碎机3至高压风机11之间各设备用吸风管联结，使秸秆捆粗粉碎在负压气力输送状态下连续工作。

本发明还提出了一种秸秆捆负压粗粉碎设备，如上所述的立式秸秆捆粗粉碎机，其特点是立式布置，在粉碎机箱体31内，从上往下依次布置齿辊散捆区，电磁除铁区、锤片粉碎区、比重除石区。

经检测，本发明农作物秸秆捆负压粗粉碎方法粉尘排放符合国家环保标准，本发明实现了秸秆捆的规模化清洁连续粗粉碎，可应用于秸秆人造板、秸秆能源、秸秆饲料等领域，并提供了新颖可靠的工艺和成套设备。

附图说明

图1是本发明的农作物秸秆捆负压粗粉碎工艺流程图。

图2是本发明中立式秸秆捆粗粉碎机的结构示意图。

图3是本发明中立式秸秆捆粗粉碎机的D-D剖面结构示意图。

图4是是本发明中立式秸秆捆粗粉碎机的局部放大示意图。

图1中：

1-人工解绳皮带输送机；2-倾斜刮板输送机；3-立式秸秆捆粗粉碎机；4-吸风管；5-旋风分离器；6-卸料关风器；7-吸风管；8-脉冲布袋除尘器；9-除尘关风器；10-吸风管；11-高压风机；12-出风管。

图2、图3、图4中：

31-粉碎机箱体；32-上齿辊；33-下齿辊；34-电磁铁；35-气缸及行程开关；36-磁铁轨道；37-电磁铁开关；38-滚轮；39-铁件箱及清理门；310-锤片粉碎转子；311-筛板；312-粉碎出料管；313-碎石箱及密封清理门；314-底脚。

具体实施方式

如图1所示是本发明的农作物秸秆捆负压粗粉碎工艺流程图。

⑴该工艺流程是一条完整的生产线（简称“系统”），工艺流程为:

1、人工解捆皮带输送机→2、倾斜刮板输送机→3、立式秸秆捆粗粉碎机→4、吸风管→5、旋风分离器→6、卸料关风器→ 7、吸风管→8、脉冲布袋除尘器→9、除尘关风器（接8、脉冲布袋除尘器）→10、吸风管→11、高压风机→12、出风管。

⑵该系统中，从立式秸秆捆粗粉碎机至高压风机之间的各设备用吸风管联结，使秸秆捆粗粉碎在负压气力输送状态下连续工作，防止秸秆、粉尘向工艺设备外部喷冒，实现规模化清洁连续生产。

⑶当系统开始运转生产时，秸秆捆（每捆重10～600千克）被操作工送上处于静止状态的人工解绳皮带输送机，操作工用电动工具切断并抽出捆绳，然后点动人工解捆皮带输送机的驱动电机，将秸秆捆输入处于运转状态下的倾斜刮板输送机，秸秆捆输送到顶部出料后，掉入立式秸秆捆粗粉碎机的箱体内，进料速率要与系统的产量相匹配。

⑷如图2、图3和图4所示，系统中的立式秸秆捆粗粉碎机，从上往下依次有齿辊散捆区、电磁除铁区、锤片粉碎区、比重除石区，包括粉碎机箱体31，上齿辊32，下齿辊33，电磁铁34，气缸及行程开关35，磁铁轨道36，电磁铁开关37，滚轮38，铁件箱及清理门39，锤片粉碎转子310，筛板311，粉碎出料管312，碎石箱及密封清理门313。

⑸系统运转生产时，当秸秆捆掉入立式秸秆捆粉碎机的箱体后，首先进入齿辊散捆区，一对上齿辊之间的水平中心距大于一对下齿辊的水平中心距，使齿辊散捆区能容纳秸秆捆，在上、下齿辊的支撑和旋转打击下，秸秆捆被逐渐撕碎成松散状秸秆并流向两侧电磁除铁区。

⑹松散状秸秆在秸秆重力和吸风气流的作用下，流经电磁铁表面，秸秆中混杂的铁件被电磁铁吸住，松散秸秆继续流向下部锤片粉碎区；当气缸及行程开关得到电控室除铁信号后，压缩空气进入气缸，气缸活塞杆拉动电磁铁和磁铁轨道后退，电磁铁和磁铁轨道重量由滚轮支撑，磁铁轨道在滚轮上滑动，当磁铁轨道压下电磁铁开关的触头时，电磁铁断电，原来吸附在电磁铁表面的铁件下落到铁件箱及清理门内；当气缸及行程开关得到电控室复位信号后，压缩空气进入气缸的另一腔，气缸活塞杆推动电磁铁和磁铁轨道复位，当磁铁轨道离开电磁铁开关触头时，电磁铁开关接通，电磁铁通电，恢复吸铁状态，实现不停机自动除铁。电磁铁行程定位通过调节气缸行程开关确定，电磁铁一次往复过程，需时10秒左右；由于立式秸秆捆粗粉碎机内是负压状态，所以在电磁铁往复运动过程中，粗粉碎机内秸秆不会往外部喷冒。

⑺经除铁后的松散秸秆在重力和吸风气流的作用下,进入锤片粉碎区,粉碎区系双转子有筛粉碎结构,松散秸秆(包括石块)被旋转锤片打碎,从筛板孔中穿过进入比重除石区；选用不同孔径的筛板，可控制秸秆粉碎最大长度不大于100毫米。

⑻进入比重除石区的粗粉碎秸秆与混杂的碎石，因其比重相差很大，粗粉碎秸秆在一定风压、风速的吸风气流作用下，经吸风管进入旋风分离器，碎石等重物不会被吸出，而沉降在碎石箱内，系统停机时，操作工打开密封清理门，清除碎石等杂物。

⑼，吸风气流带动秸秆粗粉碎料进入旋风分离器,经离心分离后的秸秆粗粉碎料从下部卸料关风器排出,含尘气流经上部吸风管进入脉冲布袋除尘器,收集的粉尘从下部除尘关风器排出,除尘后的清洁气体经高压风机从出风管排出，粉尘排放符合国家环保标准，如GB 16237-1996 《车间空气中谷物粉尘卫生标准》粉尘8mg/立方米以下；GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》颗粒物120mg/立方米以下。

可见,本发明实现了秸秆捆的规模化清洁连续粗粉碎，为我国秸秆利用的多个领域（秸秆人造板、秸秆能源、秸秆饲料等）提供了新颖可靠的工艺和成套设备。

Claims (2)

1.一种农作物秸秆捆负压粗粉碎设备，由解绳皮带输送机（1），倾斜刮板输送机（2），立式秸秆捆粗粉碎机（3），吸风管（4），旋风分离器（5），卸料关风器（6），吸风管(7), 脉冲布袋除尘器（8），除尘关风器（9），吸风管(10), 高压风机（11），出风管（12）组成，所述立式秸秆捆粗粉碎机（3）至高压风机（11）之间各设备用吸风管联结，在粉碎机箱体(31) 内，从上往下依次布置齿辊散捆区，电磁除铁区、锤片粉碎区、比重除石区，其特征在于,所述电磁除铁区由电磁铁（34）、气缸及行程开关（35）、磁铁轨道（36）、电磁铁开关（37）、滚轮（38）、铁件箱及清理门（39）组成，电磁除铁区呈左、右对称布置。

2.如权利要求1所述的农作物秸秆捆负压粗粉碎设备,其特征在于,所述气缸及行程开关（35）的活塞秆与电磁铁（34）联结，以控制和调节电磁铁（34）的左、右行程；电磁铁（34）上有磁铁轨道（36），电磁铁（34）的重量通过磁铁轨道（36）支撑在滚轮（38）上，磁铁轨道（36）在滚轮（38）上往复滑动并压下和松开电磁铁开关（37），使电磁铁（34）断电与通电，实现卸铁和吸铁；铁件箱及清理门（39）用于暂贮捕集的铁件并可定时开启清理门清除铁件；电磁铁（34）往复工作和开启清理门清理铁件时，系统不需停机。