CN107930802A - 一种甘蔗渣的破碎方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物质粉碎的技术领域，具体是一种甘蔗渣的破碎方法，破碎步骤为：（1）将甘蔗渣进行机械挤压压缩；（2）将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。本发明的甘蔗渣的破碎方法先将甘蔗渣进行机械挤压压缩，大幅度消除甘蔗渣的可压缩性，使得甘蔗渣在破碎过程中充分接受破碎压力而解决甘蔗渣原本具有的松散特性带来的难以破碎的问题，另外机械挤压压缩后甘蔗渣相互缠扰成团和破碎过程甘蔗渣处于空斩状态均得到有效的解决，可以明显提高单机处理量，提高破碎效率，破碎效率比传统破碎装置的破碎效率高50%以上；破碎粒度均匀，降低能耗。

Description

一种甘蔗渣的破碎方法

技术领域

本发明涉及生物质粉碎的技术领域，具体是一种甘蔗渣的破碎方法。

背景技术

2009年在哥本哈根世界气候大会上中国政府向全世界庄严承诺，到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%；近年来我国雾霾天气持续时间不断变长，影响的主要因素是电厂、汽车尾气和工业烟尘，氮氧化物和烟尘是形成雾霾的主要元凶，制糖行业的锅炉以生物质——甘蔗渣作为燃料，其烟气排放也是其中的影响因素。当前各制糖企业的锅炉由于仍停留在旧的燃烧理论指导下运行，加之环保设施大部份都是以水膜除尘为主的除尘系统，脱氮系统几乎没有建立，绝大部份糖厂均未达标排放。甘蔗渣具有先天低氮的特性，采用甘蔗渣锅炉烟气前置治理技术，结合甘蔗渣锅炉低氮燃烧可达到烟气环保双达标排放。

糖厂甘蔗渣粉碎后是糖厂锅炉燃烧重要原料，通过将甘蔗渣粉碎后再进锅炉燃烧可降低企业锅炉的燃烧原料，提高企业的节能降耗效率，甘蔗渣粉碎粗、细的效果对糖厂锅炉燃烧效率和环保有非常重要的影响，也直接影响着糖厂锅炉燃烧成本。甘蔗渣粉碎的越细，越有利于糖厂锅炉中原料的充分燃烧、降低相应成本。

然而糖厂压榨车间排出的甘蔗渣含水分45—50%，处于这种含水量范围的甘蔗渣很难破碎。目前现有的破碎机破碎形式对生物质特别是处于这种含水量范围的甘蔗渣基本上处于空斩状态，所以破碎效率不高，处理量小，消耗能量巨大。因此迫切需要一种能够高效、低能耗破碎生物质特别是破碎甘蔗渣的方法及装置。公开文献也报道了一些甘蔗渣及生物质的破碎装置，例如：

1、中国专利：一种甘蔗渣锤式粉碎机，申请号：201610288018.5，申请日：2016.05.04，申请人：广西大圆机械设备有限责任公司，地址：530007广西壮族自治区南宁市科园东四路9号，发明人：韦品元、梁岐江，摘要：本发明公开了一种甘蔗渣锤式粉碎机，主要由壳体、进料口、转子和电机组成，所述进料口设置于壳体的顶部，所述转子设置于壳体内部，所述转子与电机相连接，所述转子包括正向转子和反向转子，所述正向转子与反向转子水平平行排列在壳体内，所述转子上设置有转子盘，所述转子盘均匀设置于转子的主轴上，相邻转子盘之间设置有主轴隔套，所述转子盘沿周向均匀设置有刀片，所述刀片与相邻转子盘之间设置有刀片隔套。本发明成本相对低廉、结构简单合理、经久耐用、使用便捷、可提高甘蔗渣粉碎效果、提高糖厂锅炉燃烧效率、降低企业运营成本。

2、中国专利：一种带筛网结构的甘蔗渣锤式粉碎机，申请号：201621229585.5，申请日：2016.11.16，专利权人：广西大圆机械设备有限责任公司，地址：530007广西壮族自治区南宁市科园东四路9号，发明人：韦品元、梁岐江，摘要：本实用新型公开了一种带筛网结构的甘蔗渣锤式粉碎机，主要包括壳体、进料口、转子、电机，所述进料口设置于壳体的顶部，所述转子设置于壳体内部，所述转子与电机相连接，所述转子包括正向转子和反向转子，所述正向转子与反向转子水平平行排列在壳体内，所述转子上设置有刀片，所述壳体主要由机罩、机座组成，所述壳体内设置有上筛网、下筛网，所述机座中间设有第一固定刀片，所述机罩上设有第二固定刀片，所述上筛网设有第三固定刀片．所述下筛网设有振动器。本实用新型成本相对低廉、结构简单合理、经久耐用、使用便捷、可提高甘蔗渣粉碎效果、提高糖厂锅炉燃烧效率、降低企业运营成本。

3、中国专利：一种棕片干燥破碎机，申请号：201410820389.4，申请日：2014.12.25，申请人：天津市尚德解丝机械有限公司，地址：301800 天津市宝坻区牛道口镇黄沙务村三区四排五号，发明人：杨雪、刘志来、刘文鹏，摘要：一种棕片干燥破碎机，由压缩室、加热室、碎室、出料仓依次连通组成，所述压缩室顶部制有进料口，压缩室与加热室通过上压板和下压板相连通，压缩室内一侧安装有能向对侧做往复运动的压块；所述加热室内上、下各安装有多个可将棕片加热干燥的压料滚，压料滚上均布制有齿刀所述破碎室由横向破碎仓及纵向破碎仓组成，述纵向破碎仓底部与出料仓相连通。本发明克服了由于棕片纤维缠结较紧，造成棕片纤维分解不完全的技术难题，通过采用加热干燥后切割的形式配合横向、纵向的破碎方式，在充分保证破碎完全的前提下降低了刀头的工作强度，提高了工作效率，降低了破碎成本。

4、中国专利：生物质燃料破碎机，申请号：201520790540.4，申请日：2015.10.13，专利权人：格薪源生物质燃料有限公司，地址：430223 湖北省武汉市东湖新技术开发区江夏大道特一号，发明人：陈义生、朱华银、谢鸿微、王希林、曾鑫、王为、王显锋、胡建锋、王家辉，摘要：本实用新型公开了一种生物质燃料破碎机包括破碎机主体，破碎机主体内设有进料辊和刀辊，破碎机主体的进料端与进料皮带机的输出端相连，破碎机主体的出料端与出料皮带机的输入端相连；进料辊上方设置有强制喂料辊；刀辊上的刀片分段错位布置。本实用新型将刀辊上的刀片分段错位布置，在加工生物质燃料的过程中降低了硬质杂质对刀片的损害，即使原料中的石块或铁块等硬质杂质碰上刀片，最多也只能造成极小部分刀片的损坏，该破坏力大为减弱，不会导致设备壳体受损，从而解决了设备易损坏及操作人员的人身安全问题，也降低了设备维修成本，延长了设备使用寿命；本实用新型采用进料皮带机上料，大幅提高了进料效率，且拓宽了本破碎机的适用范围。

5、中国专利：生物质燃料破碎机，申请号：201410808923.X，申请日：2014.12.23，申请人：格薪源生物质燃料有限公司，地址：430223 湖北省武汉市东湖新技术开发区江夏大道特一号，发明人：谢鸿微、王为，摘要：本发明公开了一种生物质燃料破碎机，包括支撑底座，支撑底座上设机架，机架的前部设喂料仓，喂料仓内设水平布置的履带式喂料输送机；履带式喂料输送机的后端顶部设有强制喂料辊，强制喂料辊后部的机架上设有破碎仓，破碎仓内设有破碎辊，破碎辊的辊面上设有破碎刀头，破碎辊的外周同轴套装破碎分离筛网，破碎分离筛网前部开有与强制喂料辊配合的破碎进料口；破碎仓底部设有与破碎仓相通的出料仓，出料仓底部开有出料口，出料口下方设有出料输送机。本发明提升了破碎机的通用性，可完成农业，林业，工业及建筑业等废弃物中各种生物质燃料的破碎加工作业，且提高了破碎机的作业效率，破碎质量及工作寿命，降低了功率消耗和使用成本及运行费用。

然而，现有的生物质破碎方法存在以下不足之处：

1、生物质具有可压缩性，在破碎过程生物质未能充分接受破碎压力而存在难以破碎的问题。

2、生物质具有可压缩性，在破碎过程生物质处于空斩状态，破碎效率不高。

3、生物质由于含有较高的水分，在破碎过程生物质显示出来的非硬脆的特性，容易相互缠扰成团，难以分离，使得破碎处理量大幅度下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种破碎效率高、能耗低的甘蔗渣的破碎方法。

本发明采用的技术方案为：

一种甘蔗渣的破碎方法，是先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎的过程。破碎后的甘蔗渣碎粒作为适合沸腾炉燃烧的颗粒。

进一步说：甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

机械挤压压缩是利用挤压破碎机进行挤压压缩，挤压破碎机包括机座、挤压仓壳和破碎仓壳, 挤压仓壳和破碎仓壳分别安装在机座上；挤压仓壳一端安装有入料斗，另一端与破碎仓壳连通；为了提高效率一个破碎仓壳可以与两个或两个以上的挤压仓壳连通；挤压仓壳内安装有由挤压驱动装置驱动并挤压输送甘蔗渣的挤压输送轴；挤压输送轴将入料斗内的物料向破碎仓壳端挤压输送；破碎仓壳内通过轴承座安装有由破碎驱动装置驱动的破碎转轴；破碎转轴上安装有破碎装置；破碎刀将挤压后的物料切碎；破碎仓壳下部设置有出料口；切碎的物料从出料口掉落。

进一步说：所述的挤压输送轴为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳内壁的间隙为1-5mm。

进一步说：螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为等距离螺距或渐缩式螺距，渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

进一步说：挤压仓壳呈柱形或锥形筒体状结构。当挤压仓壳为锥形筒体状结构时，锥形筒体的锥度为0.01-20°；锥形筒体状的挤压仓壳的小端与破碎仓壳连通。

进一步说：破碎装置为螺纹切刀、圆盘切刀或锤式切刀。

进一步说：挤压输送轴的轴线与破碎转轴的轴线同在一平面内，且挤压输送轴的轴线与破碎转轴的轴线垂直。

进一步说：挤压驱动装置和破碎驱动装置都为电动机+变速箱式驱动装置。

甘蔗渣破碎时还可以先采用冲压方式机械将甘蔗渣挤压压缩成块状，再将块状甘蔗渣堆叠放置在破碎装置的立槽内；立槽安装在破碎仓壳上，并与破碎仓壳连通；破碎仓壳安装在机座上；破碎仓壳内通过轴承座安装有由破碎驱动装置驱动的破碎转轴；破碎转轴上设置或安装有破碎装置；破碎仓壳下部设置有出料口；堆叠放置在立槽内的块状甘蔗渣依靠自重向下挤压，破碎装置对块状甘蔗渣进行破碎；破碎后的甘蔗渣从破碎仓壳下部设置有出料口排出。

本发明的甘蔗渣的破碎方法可应用于破碎牧草、农作物秸秆、树叶、树皮、野草和木片等。根据破碎的物料不同，物料压缩前后体积比可根据实际需要进行适当调整。物料破碎后颗粒的大小可根据实际需要进行适当调整。

本发明的甘蔗渣的破碎方法先将甘蔗渣进行机械挤压压缩，大幅度消除甘蔗渣的可压缩性，使得甘蔗渣在破碎过程中充分接受破碎压力而解决甘蔗渣原本具有的松散、可压缩性特性带来的难以破碎的问题，另外机械挤压压缩后甘蔗渣相互缠扰成团和破碎过程甘蔗渣处于空斩状态均得到有效的解决，可以明显提高单机处理量，提高破碎效率，破碎效率比传统破碎装置的破碎效率高50%以上；破碎粒度均匀，降低能耗。沸腾炉采用本发明的破碎甘蔗渣燃料以后，燃烧效率可以提高8%以上，吨蔗渣产汽量比原来提高10%以上。

附图说明

图1是实施例1中采用的挤压破碎机的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3是实施例2中采用的挤压破碎机的结构示意图；

图4是实施例3中采用的挤压破碎机的结构示意图；

图5是实施例4中采用的挤压破碎机的结构示意图；

图6是实施例5中采用的破碎装置的结构示意图；

图中序号的名称为：

1、机座，2、挤压驱动装置，3、挤压输送轴，4、入料斗，5、挤压仓壳，6、破碎转轴，7、破碎仓壳，8、螺纹切刀，9、刀座，10、出料口，11、破碎驱动装置，12、轴承座，13、圆盘切刀，14、锤式切刀，15、立槽。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明的实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种甘蔗渣的破碎方法，是利用挤压破碎机先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

甘蔗渣的破碎采用的挤压破碎机，包括机座1、挤压仓壳5和破碎仓壳7, 挤压仓壳5和破碎仓壳7分别安装在机座1上；挤压仓壳5一端安装有入料斗4，另一端与破碎仓壳7连通；挤压仓壳5内安装有由挤压驱动装置2驱动并挤压输送甘蔗渣的挤压输送轴3；破碎仓壳7内通过轴承座12安装有由破碎驱动装置11驱动的破碎转轴6；破碎转轴6上设置有螺纹切刀8；破碎仓壳7下部设置有出料口10。

所述的挤压输送轴3为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳5内壁的间隙为1-5mm。

螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为等距离螺距或渐缩式螺距；渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

挤压输送轴3的轴线与破碎转轴6的轴线同在一平面内，且挤压输送轴3的轴线与破碎转轴6的轴线垂直。

挤压驱动装置2和破碎驱动装置11都为电动机+变速箱式驱动装置。

实施例2

一种甘蔗渣的破碎方法，是利用挤压破碎机先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

甘蔗渣的破碎采用的挤压破碎机，包括机座1、挤压仓壳5和破碎仓壳7, 挤压仓壳5和破碎仓壳7分别安装在机座1上；挤压仓壳5一端安装有入料斗4，另一端与破碎仓壳7连通；挤压仓壳5内安装有由挤压驱动装置2驱动并挤压输送甘蔗渣的挤压输送轴3；破碎仓壳7内通过轴承座12安装有由破碎驱动装置11驱动的破碎转轴6；破碎转轴6上通过刀座9安装有圆盘切刀13，多把切刀均布安装在刀座9上，从刀座9截面看呈圆盘状；破碎仓壳7下部设置有出料口10。

所述的挤压输送轴3为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳5内壁的间隙为1-5mm。

螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为等距离螺距或渐缩式螺距；渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

挤压输送轴3的轴线与破碎转轴6的轴线同在一平面内，且挤压输送轴3的轴线与破碎转轴6的轴线垂直。

挤压驱动装置2和破碎驱动装置11都为电动机+变速箱式驱动装置。

实施例3

一种甘蔗渣的破碎方法，是利用挤压破碎机先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

甘蔗渣的破碎采用的挤压破碎机，包括机座1、挤压仓壳5和破碎仓壳7, 挤压仓壳5和破碎仓壳7分别安装在机座1上；挤压仓壳5一端安装有入料斗4，另一端与破碎仓壳7连通；挤压仓壳5内安装有由挤压驱动装置2驱动并挤压输送甘蔗渣的挤压输送轴3；破碎仓壳7内通过轴承座12安装有由破碎驱动装置11驱动的破碎转轴6；破碎转轴6上通过刀座9安装有锤式切刀14；多把锤片刀均布安装在刀座9上；破碎仓壳7下部设置有出料口10。

所述的挤压输送轴3为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳5内壁的间隙为1-5mm。

螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为渐缩式螺距，渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

所述的挤压仓壳5呈柱形或锥形筒体状结构，当挤压仓壳5为锥形筒体状结构时，锥形筒体的锥度为0.01-20°；锥形筒体状的挤压仓壳5的小端与破碎仓壳7连通。

挤压驱动装置2和破碎驱动装置11都为电动机+变速箱式驱动装置。

实施例4

一种甘蔗渣的破碎方法，是利用挤压破碎机先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

甘蔗渣的破碎采用的挤压破碎机，包括机座1、挤压仓壳5和破碎仓壳7, 锥形筒体状结构的挤压仓壳5和破碎仓壳7分别安装在机座1上；挤压仓壳5一端安装有入料斗4，另一端与破碎仓壳7连通；挤压仓壳5内安装有由挤压驱动装置2驱动并挤压输送甘蔗渣的挤压输送轴3；破碎仓壳7内通过轴承座12安装有由破碎驱动装置11驱动的破碎转轴6；破碎转轴6上设置或安装有破碎刀；破碎仓壳7下部设置有出料口10。

所述的挤压输送轴3为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳5内壁的间隙为1-5mm。

螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为渐缩式螺距，渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

所述的锥形筒体挤压仓壳5的锥度可在0.01-20°之间任意选择；锥形筒体状的挤压仓壳5的小端与破碎仓壳7连通。

挤压驱动装置2和破碎驱动装置11都为电动机+变速箱式驱动装置。

所述的破碎刀为螺纹切刀8、圆盘切刀13或锤式切刀14。

实施例5

一种甘蔗渣的破碎方法，是先将甘蔗渣采用冲压机械将甘蔗渣挤压压缩成块状，再将块状甘蔗渣堆叠放置在破碎装置的立槽15内；立槽15安装在破碎仓壳7上，并与破碎仓壳7连通；破碎仓壳7安装在机座1上；破碎仓壳7内通过轴承座12安装有由破碎驱动装置11驱动的破碎转轴6；破碎转轴6上设置或安装有破碎刀；破碎仓壳7下部设置有出料口10；堆叠放置在立槽15内的块状甘蔗渣依靠自重向下挤压，破碎刀对块状甘蔗渣进行破碎。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：步骤为：

（1）将甘蔗渣进行机械挤压压缩；

（2）将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。

2.根据权利要求1所述的甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。

3.根据权利要求1所述的甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

4.根据权利要求1所述的甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：所述的机械挤压压缩是利用挤压破碎机进行挤压压缩，挤压破碎机包括机座（1）、挤压仓壳（5）和破碎仓壳（7）, 挤压仓壳（5）和破碎仓壳（7）分别安装在机座（1）上；挤压仓壳（5）一端安装有入料斗（4），另一端与破碎仓壳（7）连通；挤压仓壳（5）内安装有由挤压驱动装置（2）驱动并挤压输送甘蔗渣的挤压输送轴（3）；破碎仓壳（7）内通过轴承座（12）安装有由破碎驱动装置（11）驱动的破碎转轴（6）；破碎转轴（6）上安装有破碎装置；破碎仓壳（7）下部设置有出料口（10）。

5.根据权利要求1所述的甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：将甘蔗渣进行机械挤压压缩是采用冲压机械将甘蔗渣挤压压缩成块状，再将块状甘蔗渣堆叠放置在破碎装置的立槽（15）内；立槽（15）安装在破碎仓壳（7）上，并与破碎仓壳（7）连通；破碎仓壳（7）安装在机座（1）上；破碎仓壳（7）内通过轴承座（12）安装有由破碎驱动装置（11）驱动的破碎转轴（6）；破碎转轴（6）上安装有破碎装置；破碎仓壳（7）下部设置有出料口（10）；堆叠放置在立槽（15）内的块状甘蔗渣依靠自重向下挤压，破碎刀对块状甘蔗渣进行破碎。

6.根据权利要求4所述的甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：所述的挤压输送轴（3）为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳（5）内壁的间隙为1-5mm。

7.根据权利要求6所述的甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为等距或渐缩式螺距；渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

8.根据权利要求4所述的甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：所述的挤压仓壳（5）呈柱形或锥形筒体状结构，锥形筒体的锥度为0.01-20°；锥形筒体状的挤压仓壳（5）的小端与破碎仓壳（7）连通。

9.根据权利要求4或5所述的甘蔗渣的破碎方法，其特征在于：所述的破碎装置为螺纹切刀（8）、圆盘切刀（13）或锤式切刀（14）。

10.根据权利要求1所述的甘蔗渣的破碎方法在破碎牧草、农作物秸秆、树叶、树皮、野草和木片中的应用。