CN105170034B - 合成颗粒的制备系统 - Google Patents

Abstract

一种合成颗粒的制备系统，用于将物料制备成合成颗粒。该合成颗粒的制备系统包括反应箱及驱动装置。反应箱为一截面为圆形的筒形壳体，反应箱可转动，反应箱的内壁上固定设有多个间隔设置的片状的条形件，每个条形件从反应箱的一端延伸至另一端，每个条形件与反应箱的轴线倾斜设置，且每个条形件与反应箱的轴线之间的夹角相等；驱动装置设置于反应箱的外部，并与反应箱连接，且驱动装置可带动反应箱转动，以使多个条形件随反应箱转动而形成一风力，以带动物料进入反应箱内或者带动合成颗粒从反应箱中输出。该合成颗粒的制备系统不仅结构简单，且能够使反应箱中的物料受热更加均匀。

Description

合成颗粒的制备系统

技术领域

本发明属于新能源生物质能技术领域，尤其涉及一种合成颗粒的制备系统。

背景技术

目前全球发电厂中发电锅炉的燃煤用量需求非常大，但是煤炭等石化燃料在燃烧时会大量排放造成温室效应的气体和无法消除的尘埃，于是有一种新型的绿色能源“生物成型燃料”用以替代传统的煤炭等石化燃料。

该生物成型燃料是由一般植物或经济作物，如稻草、秸秆、杂木、棕榈壳及椰子壳等残留废弃的植物纤维经压缩转换而成。该燃料直接燃烧所得到的能量为3500Cal/g(即热值，常用单位是单位质量的能量含量，如Cal/g)左右。但是该生物成型燃料在燃烧时还存在一定量的废气和尘埃的排放，因其制作工艺为压缩而成，在储存时易吸收环境中的水分变形而无用。

为了解决此问题，目前有一种通过将一般植物或经济作物进行烘烤合成的合成颗粒，该合成颗粒的热值能够达到4900～5500Cal/g，具有更高的热量，很适合发电厂使用，且该合成颗粒易于保存，不受潮，且燃烧时无有毒废气和尘埃排放，然而，传统的合成颗粒的设备通常是在合成颗粒的反应箱中设置传输装置用于传输物料和合成颗粒，例如，螺杆结构等，使得该设备的结构较为复杂，增加了生产成本；另外，由于大量物料在反应箱中容易堆积，而导致物料受热不均匀，严重影响合成颗粒的生产。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种结构较为简单且能够使反应箱内的物料受热较为均匀的合成颗粒的制备系统。

一种合成颗粒的制备系统，用于将物料制备成合成颗粒，包括：

反应箱，为一截面为圆形的筒形壳体，所述反应箱可转动，所述反应箱的内壁上固定设有多个间隔设置的片状的条形件，每个所述条形件从所述反应箱的一端延伸至另一端，每个所述条形件与所述反应箱的轴线倾斜设置，且每个所述条形件与所述反应箱的轴线之间的夹角相等；及

驱动装置，设置于所述反应箱的外部，并与所述反应箱连接，且所述驱动装置可带动所述反应箱转动，以使多个所述条形件随所述反应箱转动而形成一风力，以带动所述物料进入所述反应箱内或者带动所述合成颗粒从所述反应箱中输出。

在其中一个实施例中，每个所述条形件包括条形片状的基部及设置于所述基部的一侧的条形片状的弯折部，所述基部远离所述弯折部的一侧固定连接于所述反应箱的内壁上。

在其中一个实施例中，所述基部与所述反应箱的切线的夹角为60°～90°。

在其中一个实施例中，所述基部与所述弯折部的夹角为120°～150°。

在其中一个实施例中，所述反应箱的外表面上设有多个沿所述反应箱的周向间隔设置的啮合凸起，所述驱动装置为减速马达，所述驱动装置的齿轮与所述啮合凸起相啮合。

在其中一个实施例中，还包括加料装置，所述加料装置与所述反应箱间隔设置，所述加料装置包括支架、料斗及传送件，所述料斗固定于所述支架上，所述传送件为条状，所述传送件安装于所述支架上，所述传送件的一端设置于所述料斗的出料端，另一端延伸至所述反应箱的开口端。

在其中一个实施例中，还包括冷却装置，所述冷却装置与所述反应箱间隔设置，且所述冷却装置设置于所述反应箱的开口端，并可接收所述反应箱的出口端输出的所述合成颗粒，以对所述合成颗粒进行冷却。

在其中一个实施例中，所述反应箱的底部开设有出料口，所述合成颗粒的制备系统还包括冷却装置，所述冷却装置设置于所述出料口处，并可接收所述出料口输出的所述合成颗粒，以对所述合成颗粒进行冷却。

在其中一个实施例中，还包括隔热外壳，所述反应箱可转动地穿设于所述隔热外壳，所述驱动装置设置在所述隔热外壳的外部。

在其中一个实施例中，还包括气液分离罐，所述气液分离罐与所述反应箱通过管道相连。

上述合成颗粒的制备系统具有可转动的反应箱，且反应箱的内壁上固定设有多个间隔设置的条形件，每个条形件从反应箱的一端延伸至另一端，每个条形件与反应箱的轴线倾斜设置，且每个条形件与反应箱的轴线之间的夹角相等，即反应箱内的多个条形件形成类似于涡轮的结构，当反应箱在驱动装置的带动下转动时，使得螺旋设置在反应箱内的多个条形件随反应箱转动而产生一风力，通过该风力可以带动反应箱的开口端处的物料进入到反应箱内或者是带动反应箱内的合成颗粒从反应箱中输出，无需另外设置传输装置，就能够简单的实现物料的加入和合成颗粒的输出，使得上述合成颗粒的制备系统的结构较为简单；且由于条形件从反应箱的一端延伸至另一端，在条形件随反应箱转动的同时，还能够隔开反应箱内的物料，并起到间接翻动物料的作用，而使得反应箱内的物料能够更加均匀的受热，因此，上述合成颗粒的制备系统不仅结构简单，且能够使反应箱中的物料受热更加均匀。

附图说明

图1为一实施方式的合成颗粒的制备系统的结构示意图；

图2为图1所示的合成颗粒的制备系统的另一角度的结构示意图；

图3为图1所示的合成颗粒的制备系统的又一角度的结构示意图；

图4为图1所示的合成颗粒的制备系统的反应箱的结构示意图；

图5为图4所示的反应箱的另一角度的结构示意图；

图6为图4所示的反应箱的又一角度的结构示意图；

图7为图5所示的反应箱内的条形件的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1、图2及图3所示，一实施方式的合成颗粒的制备系统10，用于将物料制备成合成颗粒。其中，物料指的是一般植物或经济作物(如稻草、秸秆、杂木、棕榈壳及椰子壳等)的残留废弃的植物纤维。该合成颗粒的制备系统10包括反应箱100和驱动装置200。

反应箱100是将物料制备成具有高热量的合成颗粒的反应场所。反应箱100为一截面为圆形的筒形壳体。反应箱100可转动。

请一并参阅图4，具体在图示的实施例中，反应箱100包括筒形本体110及设置于筒形本体110的开口端、并与筒形本体110一体成型、且两端开口的中空的锥形部120。其中，锥形部120的大头端与筒形本体110连接，小头端朝远离筒形本体110的方向设置。

请一并图4、图5及图6，反应箱100的内壁上固定设有多个间隔设置的片状的条形件130，每个条形件130从反应箱100的一端延伸至另一端，每个条形件100与反应箱100的轴线倾斜设置，且每个条形件130与反应箱100的轴线之间的夹角相等。即在反应箱100中的多个条形件130形成一个类似于涡轮的结构。具体的，每个条形件130从锥形部120的小头端延伸至筒形本体110远离锥形部120的一端的端部。

在图示的实施例中，条形件130为9个。可以理解，在其它实施例中，条形件130也可以为三个、四个、五个、六个、七个、八个或是多于九个。

请一并参阅图7，具体在图示的实施例中，每个条形件130包括条形片状的基部132及设置于基部132的一侧的条形片状的弯折部134。其中，基部132远离弯折部134的一侧固定连接于反应箱100的内壁上。弯折部134与基部132一体成型。

进一步的，基部132与反应箱100的切线的夹角α为60°～90°。

进一步的，基部132与弯折部134的夹角β为120°～150°。

请一并参阅图1、图2及图3，具体在图示的实施例中，反应箱100的外部设有供热装置300，且供热装置300与反应箱100间隔设置，供热装置300给反应箱100提供热量。供热装置300给反应箱100供热以使反应箱100内的温度为150℃～300℃。其中，供热装置300可以为燃烧可燃性气体、合成颗粒或者是普通木材的燃烧炉，也可以为电炉。

请一并参阅图4，具体的，供热装置300为两个，且两个供热装置300间隔设置在筒形本体110的下方。

为了便于了解反应箱100内的温度，而更好地控制反应箱100内的温度，合成颗粒的制备系统10还包括温控组件(图未示)。具体的，温控组件包括温度传感器(图未示)及温度显示仪(图未示)。温度传感器部分收容于反应箱100内，温度传感器用于探测反应箱100内的温度。温度显示仪设置在反应箱100的外部，且温度显示仪与温度传感器电信号连接，用于显示温度传感器探测到的温度。

进一步的，合成颗粒的制备系统10还包括隔热外壳400，反应箱100可转动地穿设于隔热外壳400。具体的，隔热外壳400内固定设有支撑件(图未示)，支撑件用于支撑反应箱100，反应箱100可转动地设置于支撑件上。具体在图示的实施例中，反应箱100的筒形本体110和锥形部120均部分收容于隔热外壳400内。其中，供热装置300收容于隔热外壳400内。

进一步的，隔热外壳400上开设有通孔410，且通孔410的位置与供热装置300的位置相对应，操作者可通过该通孔410开启供热装置300。其中，隔热外壳400设有烟囱415，设置烟囱415以使空气对流。

为了便于通过移动隔热外壳400而移动反应箱100和供热装置300，隔热外壳400上还设有滚轮420。

进一步的，隔热外壳400包括耐火层(图未示)及设置于耐火层的内表面上、并与耐火层层叠的隔热层(图未示)。其中，耐火层的材料为钢或耐火砖。隔热层的材料为隔热棉。

驱动装置200设置于反应箱100的外部，并与反应箱100间隔设置。具体的，驱动装置200设置于隔热外壳400的外部。且驱动装置200可带动反应箱100转动，以使多个条形件130随反应箱100转动而形成一风力，以带动物料进入反应箱100内或者带动合成颗粒从反应箱100中输出。

进一步的，反应箱100的外表面上设有多个沿反应箱100的周向间隔设置的啮合凸起150，驱动装置200为减速马达，驱动装置200的齿轮210与啮合凸起150相啮合，从而实现驱动装置200带动反应箱100转动。具体在图示的实施例中，筒形本体110的底部固定设有固定筒160，固定筒160设置于筒形本体110的外部。其中，固定筒160位于隔热外壳400的外部。啮合凸起150设置于固定筒160上。

可以理解，为了实现驱动装置200带动反应箱100转动，不限于采用上述方式，还可以在固定筒160上套设齿圈(图未示)，齿圈与齿轮210相啮合。

为了便于控制驱动装置200工作，隔热外壳400上还安装有电箱(图未标)，驱动装置200与电箱电性连接，从而通过电箱控制驱动装置200的工作。

进一步的，合成颗粒的制备系统10还包括加料装置500，加料装置500与反应箱100间隔设置。其中，加料装置500可将物料输送到反应箱100的开口端。具体在图示的实施例中，加料装置500靠近反应箱100的锥形部120的小头端设置，加料装置500可将物料输送到锥形部120的小头端。

请一并参阅图1、图3及图4，具体的，加料装置500包括支架510、料斗520及传送件530。

支架510为整个加料装置500的支撑部分。

料斗520固定于支架510上。料斗520大致为漏斗状。具体的，料斗520的颈部固定于支架510上。

传送件530大致为条状。例如，传送件530可以为皮带。其中，传送件530安装于支架510上，且传送件530的一端设置于料斗520的出料端，另一端延伸至反应箱100的开口端。具体的，传送件530的一端设置于料斗520的颈部远离头部的一端的开口的下方，传送件530的另一端延伸至锥形部120的小头端，以将物料传输至锥形部120的小头端，便于物料进入到转动中的反应箱100内。

为了便于控制加料速度和加料量，加料装置500还包括插板540，插板540沿料斗520的颈部的径向可滑动地插设于料斗520的颈部，从而通过滑动插板540以达到控制料斗520中物料到传送件530上的速度和加料量。

进一步的，合成颗粒的制备系统10还包括冷却装置600，冷却装置600与反应箱100间隔设置，且冷却装置600设置于反应箱100的开口端，并可接收反应箱100输出的合成颗粒，以对合成颗粒进行冷却。其中，冷却装置600将合成颗粒冷却至80℃以下后输出。

具体在图示的实施例中，冷却装置600包括支撑架610、冷却罐620、驱动件630及传输带640。

支撑架610用于支撑冷却罐620。优选的，支撑架610上安装有滚轮(图未标)，以便于移动冷却罐620。

冷却罐620大致为筒形壳体。冷却罐620可转动地固定于支撑架610上。冷却罐620的结构与反应箱100的结构相类似，通过冷却罐620的转动以使合成颗粒进入到冷却罐620内，冷却后的合成颗粒也是通过冷却罐620转动而输出。

驱动件630与冷却罐620连接，且驱动件630可带动冷却罐620转动。其中，冷却罐620的外表面上设有多个沿冷却罐620的周向间隔设置的啮合凸块650，驱动件630为减速马达，驱动件630的齿轮与啮合凸块650相啮合。

传输带640可以为传输皮带。传输带640的一端设置于反应箱100的开口端，另一端延伸至冷却罐620的开口端。在图示的实施例中，传输带640远离冷却罐620的一端延伸至锥形部120的小头端的开口下方，以便于转动中的反应箱100的小头端输出的合成颗粒能够到传输带640上。

在图示的实施例中，当需要将物料加入到反应箱100中时，驱动装置200带动反应箱100顺时针转动，条形件130随反应箱100转动而产生一吹向反应箱100的内部的风力，而加料装置500的传送件530传输到反应箱100的锥形部120的小头端的物料带动到反应箱100的内部；当物料已经制备成合成颗粒后，驱动装置200带动反应箱100逆时针转动，条形件130随反应箱100逆时针转动而产生一吹向反应箱100的外部的风力，以带动合成颗粒从反应箱100的锥形部120的小头端输出至传输带640上，通过传输带640传输至冷却罐620中进行冷却，即通过反应箱100的正转和反转实现物料的加入和合成颗粒的输出，且物料的加入和合成颗粒的输出都是在锥形部120的小头端处，即物料的加入和合成颗粒的输出在反应箱100的同一端。

可以理解，实现合成颗粒从反应箱100中输出不限于采用上述方式，还可以采用其它方式，例如，反应箱100的底部170开设有出料口(图未示)，冷却装置600设置于出料口处，并可接收反应箱100输出的合成颗粒，以对合成颗粒进行冷却。具体的，出料口开设于筒形本体110的底部。即出料口开设于筒形本体110远离锥形部120的一端。其中，冷却装置600的传输带640远离冷却罐620的一端延伸至出料口。例如，保持反应箱100始终顺时针转动，带动物料从锥形部120的小头端进入反应箱100内，当物料制备成合成颗粒后，合成颗粒从出料口输出到传输带640上，即通过反应箱100始终在一个方向上旋转，实现物料的加入和合成颗粒的输出，且物料的加入和合成颗粒的输出分别在反应箱100的两端。此时，为了便于转动中的反应箱100中的物料更好地保持在反应箱100中，筒形本体110的底部设有一盖体(图未示)，该盖体盖设于出料口上，并与出料口的边缘密封连接。

或者，还可以采用以下方式实现合成颗粒从反应箱100中输出，反应箱100的筒形本体110的侧壁上开设出料孔(图未示)，且出料孔位于其中相邻两个条形件130之间，使用一密封盖(图未示)与出料孔的边缘密封连接，此时，冷却装置600的传输带640远离冷却罐620的一端延伸至出料孔的下方。即当反应箱100在转动的过程中，密封盖盖设于出料孔上；当物料制备成合成颗粒后，反应箱100停止转动，此时，打开密封盖，合成颗粒从出料孔输出到传输带640上。

进一步的，合成颗粒的制备系统10还包括气液分离罐700，气液分离罐700与反应箱100通过管道800相连。由于在制备合成颗粒过程中会产生气体，通过设置气液分离罐700能够使反应箱100中的气体进入到气液分离罐700中。其中，气体进入到气液分离罐700中部分冷凝，在气液分离罐700的底部形成了水和焦油的混合液体。气液分离罐700上开设有排气口710和排液口(图未示)。其中，排气口710排出的气体可以作为燃料回收利用，也可以作为供热装置300的燃料。气液分离罐700的外部固定设有阀门(图未示)，且阀门的位置与排液口的位置相对应，阀门用于控制气液分离罐700底部的液体的排放。

其中，连接气液分离罐700与反应箱100的管道800为软管。管道800穿设于固定筒160，且管道800固定地穿设于反应箱100的筒形本体110的底部，且管道800的外壁与筒形本体110的底部密封连接，管道800可转动地连接于气液分离罐700上。即管道800随反应箱100转动而转动。

上述合成颗粒的制备系统10将物料制备成合成颗粒的过程如下：

物料从料斗520下滑到传送件530上，并通过传送件530传输至顺时针方向转动的反应箱100的锥形部120的小头端，由于条形件130随反应箱100转动而形成的风力，并将锥形部120的小头端的物料带动至反应箱100内，当物料加入到一定量时，停止加料，开启供热装置300，对顺时针转动的反应箱100进行加热，加热大致2小时，得到合成颗粒，然后驱动装置200控制反应箱100逆时针转动，在风力的作用下，合成颗粒从反应箱100的内部被带动至锥形部120的小头端，并输出至传输带640上，通过传输带640传输至冷却罐620的开口端，冷却罐620逆时针转动而将合成颗粒带动至冷却罐620中进行冷却，直至冷却罐620中的合成颗粒为80℃，输出合成颗粒。

上述合成颗粒的制备系统10具有可转动的反应箱100，且反应箱100的内壁上固定设有多个间隔设置的条形件130，每个条形件130从反应箱100的一端延伸至另一端，每个条形件130与反应箱100的轴线倾斜设置，且每个条形件130与反应箱100的轴线之间的夹角相等，即反应箱100内的多个条形件130形成类似于涡轮的结构，当反应箱100在驱动装置200的带动下转动时，使得螺旋设置在反应箱100内的多个条形件130随反应箱100转动而产生一风力，通过该风力可以带动反应箱100的开口端处的物料进入到反应箱100内或者是带动反应箱100内的合成颗粒从反应箱100中输出，无需另外设置传输装置，就能够简单的实现物料的加入和合成颗粒的输出，使得上述合成颗粒的制备系统10的结构较为简单；且由于条形件130从反应箱100的一端延伸至另一端，在条形件130随反应箱100转动的同时，还能够隔开反应箱100内的物料，并起到间接翻动物料的作用，而使得反应箱100内的物料能够更加均匀的受热，因此，上述合成颗粒的制备系统10不仅结构简单，且能够使反应箱100中的物料受热更加均匀。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种合成颗粒的制备系统，用于将物料制备成合成颗粒，其特征在于，包括：

反应箱，为一截面为圆形的筒形壳体，反应箱包括筒形本体及设置于筒形本体的开口端、并与筒形本体一体成型、且两端开口的中空的锥形部，锥形部的大头端与筒形本体连接，小头端朝远离筒形本体的方向设置，所述反应箱可转动，所述反应箱的内壁上固定设有多个间隔设置的片状的条形件，每个所述条形件从锥形部的小头端延伸至筒形本体远离锥形部的一端的端部，每个所述条形件与所述反应箱的轴线倾斜设置，且每个所述条形件与所述反应箱的轴线之间的夹角相等；及

驱动装置，设置于所述反应箱的外部，并与所述反应箱连接，且所述驱动装置可带动所述反应箱转动，以使多个所述条形件随所述反应箱转动而形成一风力，以带动所述物料进入所述反应箱内或者带动所述合成颗粒从所述反应箱中输出。

2.根据权利要求1所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，每个所述条形件包括条形片状的基部及设置于所述基部的一侧的条形片状的弯折部，所述基部远离所述弯折部的一侧固定连接于所述反应箱的内壁上。

3.根据权利要求2所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，所述基部与所述反应箱的切线的夹角为60°～90°。

4.根据权利要求2所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，所述基部与所述弯折部的夹角为120°～150°。

5.根据权利要求1所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，所述反应箱的外表面上设有多个沿所述反应箱的周向间隔设置的啮合凸起，所述驱动装置为减速马达，所述驱动装置的齿轮与所述啮合凸起相啮合。

6.根据权利要求1所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，还包括加料装置，所述加料装置与所述反应箱间隔设置，所述加料装置包括支架、料斗及传送件，所述料斗固定于所述支架上，所述传送件为条状，所述传送件安装于所述支架上，所述传送件的一端设置于所述料斗的出料端，另一端延伸至所述反应箱的开口端。

7.根据权利要求6所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，还包括冷却装置，所述冷却装置与所述反应箱间隔设置，且所述冷却装置设置于所述反应箱的开口端，并可接收所述反应箱的出口端输出的所述合成颗粒，以对所述合成颗粒进行冷却。

8.根据权利要求6所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，所述反应箱的底部开设有出料口，所述合成颗粒的制备系统还包括冷却装置，所述冷却装置设置于所述出料口处，并可接收所述出料口输出的所述合成颗粒，以对所述合成颗粒进行冷却。

9.根据权利要求1所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，还包括隔热外壳，所述反应箱可转动地穿设于所述隔热外壳，所述驱动装置设置在所述隔热外壳的外部。

10.根据权利要求1所述的合成颗粒的制备系统，其特征在于，还包括气液分离罐，所述气液分离罐与所述反应箱通过管道相连。