CN106753442A - 一种秸秆连续炭化防结碳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆连续炭化防结碳装置，包括炭化炉、动力组、外螺旋送料转子、内螺旋防结碳介质回收转子、过滤筛；所述炭化炉包括炉体、秸秆颗粒物料进口、气体出口、活性炭出口、保温层、电磁加热线圈；所述保温层包在所述炉体外侧，所述电磁加热线圈缠绕在所述保温层上；所述外螺旋送料转子安装在所述炉体内，所述外螺旋送料转子的轴为空心轴；所述内螺旋防结碳介质回收转子安装在所述空心轴内；所述动力组包括Ⅰ号电机、Ⅰ号齿轮、Ⅱ号电机、Ⅱ号齿轮；本发明采用内外双螺旋传动结构，实现了防结碳介质的循环利用，避免了螺旋转子结碳，炭化效率高，本装置制造安装方便，成本低，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，具体说是一种秸秆连续炭化过程的防结碳装置。
背景技术
秸秆是农作物生产系统中一项重要的生物质资源，其纤维素含量较高。天然纤维素既是一种可再生资源又是一种新型的吸附材料，它以天然纤维素为基体，有良好的亲水性和多孔结构，具有来源广泛、可再生、可降解、环境友好、价格低廉等多种优点。中国是农业大国，有丰富的秸秆资源，主要作物秸秆种类有近20种，我国每年的秸秆产量大约在7亿吨，占世界秸秆资源产量的25％左右，但是目前对其处置方式依然滞后，大量秸秆被废弃于田间或直接焚烧，这既造成大量的生物质能源的浪费，也给环境带来严重污染。目前，如何合理利用这些农业废弃物成为人们关注的热点。我国可利用生物质总量巨大，同时存在产地分散收储难、体积庞大运输成本高、热值较低经济效益差等缺点，且易结渣、积灰不能完全燃烧，给生物质的规模生产和利用带来困难，这是目前生物质规模化利用不可回避的弊端，而生物质低温热解炭化技术被认为是解决这一弊端的最佳方式。
目前我国研究人员开发的螺旋炭化机在密封环境下采用螺旋转子推送秸秆粉碎物料，在物料传输过程中对秸秆粉碎物料进行无氧炭化。根据转子转速的不同，实现了秸秆粉碎物料炭化时间的控制。但是由于秸秆炭化的过程中会在螺旋转子上结碳，导致炭化效率下降，螺旋运输通道容易堵塞等问题。因此，本发明提供一种内外双螺旋传动的防结碳介质输送回收装置。该装置简单实用，便于安装，易于操作，能够保证秸秆炭化过程的连续进行，螺旋转子防结碳效果好，自动化程度高，防结碳介质能够循环重复利用，便于秸秆炭化的生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种秸秆连续炭化防结碳装置。为了克服现有技术中螺旋传动炭化装置的不足，本发明提供一种高效螺旋传动防结碳装置，利用内外双螺旋传动结构，实现了防结碳介质的循环利用和防止螺旋转子结碳的目的。
本发明所采用的技术方案如下：
一种秸秆连续炭化防结碳装置，包括：炭化炉、动力组、外螺旋送料转子、内螺旋防结碳介质回收转子、过滤筛；所述炭化炉包括：炉体、秸秆颗粒物料进口、气体出口、活性炭出口、保温层、电磁加热线圈；所述炉体为空心圆筒结构，两端装有盖板，所述秸秆物料进口位于所述炉体前端上侧，所述气体出口位于所述炉体中段上侧，所述活性炭出口位于所述炉体后端下侧，所述保温层包在所述炉体外侧，所述电磁加热线圈缠绕在所述保温层上；所述外螺旋送料转子为空心轴螺杆，安装在所述炉体内，螺旋线的旋向为左旋；所述内螺旋防结碳介质回收转子为实心轴螺杆，安装在所述外螺旋送料转子的空心轴内，螺旋线的旋向为左旋；所述动力组包括Ⅰ号电机、Ⅰ号齿轮、Ⅱ号齿轮、Ⅱ号电机；所述Ⅰ号电机输出轴与所述Ⅰ号齿轮固定连接，所述Ⅰ号齿轮与所述Ⅱ号齿轮啮合，所述Ⅱ号齿轮与所述外螺旋送料转子固定连接；所述Ⅱ号电机与所述内螺旋防结碳介质回收转子固定连接；所述过滤筛为骨架支撑不锈钢丝网结构，安装在所述碳化炉的炉体内部，在所述炭化炉的活性炭出口的前侧，与所述碳化炉的炉体固定连接。
本发明一种秸秆连续炭化防结碳装置中，所述Ⅰ号电机带动所述Ⅰ号齿轮，所述Ⅰ号齿轮驱动所述Ⅱ号齿轮，所述Ⅱ号齿轮带动所述外螺旋送料转子转动；所述Ⅰ号电机顺时针旋转，带动所述外螺旋送料转子逆时针旋转。
本发明一种秸秆连续炭化防结碳装置中，所述Ⅱ号电机带动所述内螺旋防结碳介质回收转子转动，所述Ⅱ号电机顺时针旋转，带动所述内螺旋防结碳介质回收转子顺时针旋转。
本发明一种秸秆连续炭化防结碳装置中，所述外螺旋送料转子的空心轴两端分别开有两个圆孔，后端圆孔为防结碳介质输入孔，前端圆孔为防结碳介质输出孔。
本发明一种秸秆连续炭化防结碳装置中，由于防结碳介质粒径大于秸秆颗粒粒径，炭化后的秸秆颗粒通过所述过滤筛到达所述活性炭出口，从所述炭化炉内输出，而防结碳介质不能通过所述过滤筛，在所述过滤筛处进入所述外螺旋送料转子的空心轴内；所述过滤筛将炭化后的秸秆颗粒与防结碳介质分离开来。
本发明一种秸秆连续炭化防结碳装置的工作方式是：开始运行时，秸秆颗粒物料和防结碳介质一同从所述秸秆颗粒物料进口进入所述炭化炉，当防结碳介质进入量符合运行要求时，停止加入防结碳介质，单纯加入秸秆颗粒物料；秸秆颗粒物料和防结碳介质在所述外螺旋送料转子的推送下向后端传输；由于所述电磁加热线圈的加热作用，秸秆颗粒物料在向后端传输的过程中被炭化，炭化产生的气体从所述气体出口排出；当秸秆颗粒物料和防结碳介质被输送到所述过滤筛处时，炭化后的秸秆颗粒物料通过所述过滤筛到达所述活性炭出口从所述碳化炉输出，防结碳介质无法通过所述过滤筛，通过所述防结碳介质输入孔进入所述外螺旋送料转子的空心轴内；防结碳介质在所述内螺旋防结碳介质回收转子的推送下向前端传输，到达所述防结碳介质输出孔位置从所述防结碳介质输出孔进入所述炉体，重新和新进入的秸秆颗粒物料混合，在所述外螺旋送料机构的推送下向后端传输，进入下一轮循环。
本发明秸秆连续炭化防结碳装置所能取得的有益效果是：
(1)实现了将秸秆炭化生成活性炭，增加了秸秆的使用价值，提高了效益，相对于秸秆焚烧，保护了环境并对资源的利用更加充分；
(2)采用内外双螺旋的防结碳介质循环机构，避免了螺旋转子结碳，提高了炭化效率，延长了设备的使用寿命和维修时间；
(3)本发明一种秸秆连读炭化防结碳装置的结构简单实用，便于安装，易于实现连续化生产，使用方便。
附图说明
图1：本发明秸秆连续炭化防结碳装置主视图
图2：本发明秸秆连续炭化防结碳装置左视图
图中：1-Ⅰ号齿轮，2-Ⅰ号电机，3-Ⅱ号电机，4-Ⅱ号齿轮，5-外螺旋送料转子，6-秸秆颗粒物料进口，7-保温层，8-电磁加热线圈，9-气体出口，10-内螺旋防结碳介质回收转子，11-过滤筛，12-炉体，13-活性炭出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1、2所示，秸秆连续炭化防结碳装置，包括Ⅰ号齿轮1，Ⅰ号电机2，Ⅱ号电机3，Ⅱ号齿轮4、外螺旋送料转子5，秸秆颗粒物料进口6，保温层7，电磁加热线圈8，气体出口9，内螺旋防结碳介质回收转子10，过滤筛11，炉体12，活性炭出口13；Ⅰ号电机2输出轴与Ⅰ号齿轮1固定连接，Ⅰ号齿轮1与Ⅱ号齿轮4啮合，Ⅱ号齿轮4与外螺旋送料转子5固定连接，Ⅰ号电机2顺时针转动，从而带动外螺旋送料转子5逆时针转动，推动秸秆颗粒物料和防结碳介质向后端输送；电磁加热线圈7通电流在炉体12上产生涡流对秸秆颗粒进行加热炭化；过滤筛11将炭化后的秸秆颗粒和防结碳介质分离，炭化后的秸秆颗粒通过过滤筛11，防结碳介质不能通过过滤筛；Ⅱ号电机3与内螺旋防结碳介质回收转子10固定连接，带动内螺旋防结碳介质回收转子10顺时针转动，从而推动防结碳介质向前端输送。
本发明秸秆连续炭化防结碳装置的工作方式是：使整个装置运行，将秸秆颗粒物料和防结碳介质放入秸秆颗粒物料进口6中，由外螺旋送料转子5向后端输送，当加入的防结碳介质满足运行要求所需量时，停止加入防结碳介质，单纯加入秸秆颗粒物料；在秸秆颗粒物料和防结碳介质向后端输送的过程中，秸秆颗粒物料被加热炭化，炭化过程产生的气体从气体出口9排出，当秸秆颗粒物料和防结碳介质到达过滤筛11处时，炭化后的秸秆颗粒物料通过过滤筛11，由炉体12上的活性炭出口输出，防结碳介质不能通过过滤筛11，由外螺旋送料转子5空心轴上的防结碳介质输入口进入空心轴，在内螺旋防结碳介质回收转子10的推送下向前端输送；当防结碳介质到达防结碳介质输出口处时，由防结碳介质输出口重新进入炉体12中，和新进入的秸秆颗粒物料混合，进入下一次循环。
Claims (3)
1.一种秸秆连续炭化防结碳装置，包括：炭化炉、动力组、外螺旋送料转子、内螺旋防结碳介质回收转子、过滤筛；所述炭化炉包括：炉体、秸秆颗粒物料进口、气体出口、活性炭出口、保温层、电磁加热线圈；所述炉体为空心圆筒结构，两端装有盖板，所述秸秆物料进口位于所述炉体前端上侧，所述气体出口位于所述炉体中段上侧，所述活性炭出口位于所述炉体后端下侧，所述保温层包在所述炉体外侧，所述电磁加热线圈缠绕在所述保温层上；所述外螺旋送料转子为空心轴螺杆，安装在所述炉体内，螺旋线的旋向为左旋；所述内螺旋防结碳介质回收转子为实心轴螺杆，安装在所述外螺旋送料转子的空心轴内，螺旋线的旋向为左旋；所述动力组包括Ⅰ号电机、Ⅰ号齿轮、Ⅱ号齿轮、Ⅱ号电机；所述Ⅰ号电机输出轴与所述Ⅰ号齿轮固定连接，所述Ⅰ号齿轮与所述Ⅱ号齿轮啮合，所述Ⅱ号齿轮与所述外螺旋送料转子固定连接；所述Ⅱ号电机与所述内螺旋防结碳介质回收转子固定连接；所述过滤筛为骨架支撑不锈钢丝网结构，安装在所述碳化炉的炉体内部，在所述炭化炉的活性炭出口的前侧，与所述碳化炉的炉体固定连接。
2.如权利要求1所述的一种秸秆连续炭化防结碳装置，其特征在于，所述外螺旋送料转子逆时针转动，所述碳化炉的炉体静止不动，从而实现了所述外螺旋送料转子和所述碳化炉的炉体的相对转动，所述外螺旋送料转子和所述碳化炉的炉体构成了秸秆颗粒物料和防结碳介质的的输送通道；所述外螺旋送料转子的空心轴后端开有防结碳介质输入孔，前端开有防结碳介质输出孔，所述内螺旋防结碳介质回收转子安装在所述外螺旋送料转子的空心轴内，所述内螺旋防结碳介质回收转子顺时针转动，与所述外螺旋送料转子转向相反，从而实现了所述内螺旋防结碳介质回收转子和所述外螺旋送料转子的空心轴的相对转动，构成了防结碳介质的回收循环通道。
3.如权利要求1所述的一种秸秆连续炭化防结碳装置，其特征在于，所述过滤筛安装在所述炭化炉的炉体后端，炭化后的秸秆颗粒物料通过所述过滤筛，到达所述活性炭出口；防结碳介质不能通过所述过滤筛，从防结碳介质输入孔进入所述外螺旋送料转子的空心轴；从而实现秸秆颗粒物料和防结碳介质的分离。
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