CN108559566A - 一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，包括粉碎装置，输送装置和成型装置，其特征在于：输送装置包括输送绞龙、微波发生器、雾化器、入口水分检测器和出口水分检测器，微波发生器和雾化器均贯穿输送绞龙的筒壁与输送绞龙的内腔连通，入口水分检测器安装在输送绞龙的入口，出口水分检测器安装在输送绞龙的出口，入口水分检测器和出口水分检测器均选用在线含水率检测装置。本发明相比现有技术具有以下优点：针对不同的生物质特性，可快速调节生物质的颗粒度、含水率和生物质颗粒的直径和密度。

Description

一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机及使用方法

技术领域

本发明涉及生物质颗粒成型领域，尤其涉及的是一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机。

背景技术

我国是农业大国，生物质秸秆资源丰富、种类多、数量大、分布广，开发利用潜力巨大，发展前景十分广阔。目前，国家正大力倡导和支持对生物质能源的开发和利用，为了获得高能耗、低污染的生物质燃料，需要将生物质首先进行粉碎，然后经过颗粒机制成高密度、易储存的生物质颗粒。而现有的生物质颗粒机，只能生产单一密度的生物质颗粒，且不能控制生物质进去成型腔的量，导致生物质颗粒密度不统一。为此，本发明提供了一种可快速控制生物质成型条件的生物质颗粒机，对于不同的生物质材料的成型，可通过调节生物质的粉碎粒度、含水量、成型压力和成型模孔直径大小等条件，使得颗粒机达到最优的生产条件，大大降低了能耗。并且可通过重力传感器控制生物质进入成型腔的量，使得生物质颗粒密度均匀，提高了生产的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，包括粉碎装置，输送装置和成型装置，其特征在于：输送装置包括输送绞龙、微波发生器、雾化器、入口水分检测器和出口水分检测器，微波发生器和雾化器均贯穿输送绞龙的筒壁与输送绞龙的内腔连通，入口水分检测器安装在输送绞龙的入口，出口水分检测器安装在输送绞龙的出口，入口水分检测器和出口水分检测器均选用在线含水率检测装置。

作为对上述方案的进一步改进，粉碎装置包括上腔体、下腔体，进料斗和丝杆进给件，上腔体和下腔体均呈半球形，上腔体和下腔体围合成一个球型的中心空腔，中心空腔内设置有锤片转子和差动轮，差动轮系的内齿轮上设置有对称的可伸缩刮料装置，进料斗设置在上腔体顶部的进料口上，上腔体内侧设置有齿板，下腔体的侧壁设置筛片，下腔体下侧设有导料板，导料板呈漏斗状设置于筛片的下方。

作为对上述方案的进一步改进，上腔体内壁上侧还设置有齿板，齿板的齿尖指向与锤片转子转动的方向相反。

作为对上述方案的进一步改进，锤片末端到上腔体的距离大于锤片末端到侧壁的距离，锤片末端到侧壁的距离大于锤片末端到筛片内侧的距离。

作为对上述方案的进一步改进，锤片末端与上腔体内侧的最大距离比锤片末端与粉碎腔两侧内壁的距离50-70mm，锤片末端与粉碎腔两侧内壁的距离比锤片末端与筛片内侧的距离大50-70mm。

作为对上述方案的进一步改进，可伸缩刮料器由内置弹簧和刮料板组成。

作为对上述方案的进一步改进，成型装置包括成型腔、成型模头和液压活塞，在成型腔的侧壁设置有物料进口。

作为对上述方案的进一步改进，还包括调节均化箱，调节均化箱设置于输送装置与成型装置之间，调节均化箱入口处设置有第一自动挡料板，第一挡自动料板上方设置称重腔，在第一自动挡料板下方设置重量传感器，第二自动挡料板设置于调节均化箱的出口处，调节均化箱内设置有搅拌桨、均化微波发生器、均化雾化器和均化水分检测器。

作为对上述方案的进一步改进，快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机还包括控制终端，微波发生器、雾化器、入口水分检测器、出口水分检测器、重量传感器、第一自动挡料板、第二自动挡料板、均化微波发生器、均化雾化器和均化水分检测器均与控制终端电性连接。

一种上述快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机的使用方法，其特征在于步骤如下：

步骤一、开启粉碎装置，锤片转子转动后在进料口处形成负压，在筛片处形成正压，将生物质原料吸入粉碎装置中，快速打碎后由筛片筛选后排出，经由导料板送入输送绞龙，同时差动轮带动可伸缩刮料装置将粘附于筛片上的物料刮下防止堵料；

步骤二、输送绞龙入口处设置的入口水分检测器检测物料水分含量，并与控制终端中的预设值对比，当物料水分含量低于预设值时，雾化器向输送绞龙内腔中喷洒水雾；当物料水分高于预设值时，微波发生器开启，对物料进行加热；

步骤三、物料经过输送绞龙出口，出口水分检测器再次检测水分含量，向控制中心反馈水分含量数据，用来调节雾化器和微波发生器的工作时间；

步骤四、物料进入称重腔，当重量达到预设值时，第一自动挡料板打开，物料落入调节均化箱内，均化水分传感器检测其含水量，由控制终端控制均化微波发生器和均化雾化器的开启和关闭，在经过搅拌桨搅拌后，开启第二自动挡料板，物料进入成型装置内，经过调解液压活塞的压力调节成型压力，实现造粒成型。

本发明相比现有技术具有以下优点：针对不同的生物质特性，可快速调节锤片与筛片的距离、筛片的目数和齿轮轴的转速来控制生物质的颗粒度；可通过含水率配置装置控制生物质颗粒进行成型时的含水率大小，其中增加含水率通过雾化器和搅拌装置实现，可使得生物质加湿均匀；降低含水率通过微波发生器加热实现，可使得生物质内外加热均匀；可通过输送装置来控制每次进行成型的生物质的重量，提高生物质成型的稳定性；可通过改变成型模头的模孔直径和成型压力来控制生物质颗粒的直径和密度。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是可伸缩刮料装置的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，包括粉碎装置，输送装置和成型装置，其特征在于：输送装置包括输送绞龙21、微波发生器24、雾化器25、入口水分检测器22和出口水分检测器23，微波发生器24和雾化器25均贯穿输送绞龙21的筒壁与输送绞龙21的内腔连通，入口水分检测器22安装在输送绞龙21的入口，出口水分检测器23安装在输送绞龙21的出口，入口水分检测器22和出口水分检测器23均选用在线含水率检测装置。

粉碎装置包括上腔体11、下腔体12，进料斗13和丝杆进给件，上腔体11和下腔体12均呈半球形，上腔体11和下腔体12围合成一个球型的中心空腔，中心空腔内设置有锤片转子19和差动轮17，差动轮17系的内齿轮上设置有对称的可伸缩刮料装置14，进料斗13设置在上腔体11顶部的进料口上，上腔体11内侧设置有齿板15，下腔体12的侧壁设置筛片16，下腔体12下侧设有导料板18，导料板18呈漏斗状设置于筛片16的下方。由于转轴在工作过程中转速极快，而可伸缩刮料装置14承受不了那么高的转速，因此通过差动轮17，其中给定齿轮轴和行星架的转速，内齿轮的齿数是50，行星轮的齿数为17，齿轮轴上的齿轮的齿数是16，齿轮的模数均取为2mm。把可伸缩刮料装置14放置在内齿轮上，使得可伸缩刮料装置14的转速远低于转轴的转速。

上腔体11内壁上侧还设置有齿板15，齿板15的齿尖指向与锤片转子19转动的方向相反。在锤片转子19转动的过程中，主要的粉碎力来自锤片转子19对生物质的击打、生物质与齿板15之间的碰撞和生物质与筛片16之间的搓擦。在上腔体11内侧上设置有齿板15，齿板15的刀刃指向均与锤片转子19转动的方向相反，被锤片转子19撞击过的生物质往往具有很高的速度，高速运动的生物质与齿板15进行二次碰撞后，再次被分割破碎，同时高速运动的生物质通过与齿板15碰撞，迅速降低其速度，增加了生物质与锤片之间的速度差，进一步增强粉碎效果。

锤片末端到上腔体11的距离大于锤片末端到侧壁的距离，锤片末端到侧壁的距离大于锤片末端到筛片16内侧的距离。这样在工作时，当锤片转子19转时使得进料口处产生负压，从而将待粉碎生物质吸入粉碎腔中；旋转还使得筛片16与锤片转子19末端间隙处产生瞬时的正压，正压有助于被粉碎的符合条件的生物质及时排除粉碎腔，提高了粉碎效率，降低了能耗。

锤片末端与上腔体11内侧的最大距离比锤片末端与粉碎腔两侧内壁的距离50-70mm，锤片末端与粉碎腔两侧内壁的距离比锤片末端与筛片16内侧的距离大50-70mm。

可伸缩刮料器由内置弹簧141和刮料板142组成。可伸缩刮料器主要由内置弹簧141和刮料板142组成，由于腔体内部锤片转子19末端与粉碎腔内部各个地方的距离都不相同，因此当锤片转子19末端距粉碎腔距离小时，可伸缩刮料器内部的内置弹簧141被压缩，当锤片转子19末端距粉碎腔距离大时，内置弹簧141恢复原状，这就使得齿轮轴在旋转过程中，刮料板142可以一直与筛片16接触，完成刮料。

成型装置包括成型腔41、成型模头43和液压活塞42，在成型腔41的侧壁设置有物料进口44。

还包括调节均化箱3，调节均化箱3设置于输送装置与成型装置之间，调节均化箱3入口处设置有第一自动挡料板33，第一挡自动料板上方设置称重腔31，在第一自动挡料板33下方设置重量传感器，第二自动挡料板34设置于调节均化箱3的出口处，调节均化箱3内设置有搅拌桨32、均化微波发生器35、均化雾化器36和均化水分检测器37。

快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机还包括控制终端5，微波发生器24、雾化器25、入口水分检测器22、出口水分检测器23、重量传感器、第一自动挡料板33、第二自动挡料板34、均化微波发生器35、均化雾化器36和均化水分检测器37均与控制终端5电性连接。

实施例2

一种实施例1中快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机的运行方法，其特征在于步骤如下：

步骤一、开启粉碎装置，锤片转子19转动后在进料口处形成负压，在筛片16处形成正压，将生物质原料吸入粉碎装置中，快速打碎后由筛片16筛选后排出，经由导料板18送入输送绞龙21，同时差动轮17带动可伸缩刮料装置14将粘附于筛片16上的物料刮下防止堵料；

步骤二、输送绞龙21入口处设置的入口水分检测器22检测物料水分含量，并与控制终端5中的预设值对比，当物料水分含量低于预设值时，雾化器25向输送绞龙21内腔中喷洒水雾；当物料水分高于预设值时，微波发生器24开启，对物料进行加热；

步骤三、物料经过输送绞龙21出口，出口水分检测器23再次检测水分含量，向控制中心反馈水分含量数据，用来调节雾化器25和微波发生器24的工作时间；

步骤四、物料进入称重腔31，当重量达到预设值时，第一自动挡料板33打开，物料落入调节均化箱3内，均化水分检测器37检测其含水量，由控制终端5控制均化微波发生器35和均化雾化器36的开启和关闭，在经过搅拌桨32搅拌后，开启第二自动挡料板34，物料进入成型装置内，经过调解液压活塞42的压力调节成型压力，实现造粒成型。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，包括粉碎装置，输送装置和成型装置，其特征在于：所述输送装置包括输送绞龙、微波发生器、雾化器、入口水分检测器和出口水分检测器，所述微波发生器和雾化器均贯穿所述输送绞龙的筒壁与输送绞龙的内腔连通，所述入口水分检测器安装在输送绞龙的入口，所述出口水分检测器安装在输送绞龙的出口，所述入口水分检测器和出口水分检测器均选用在线含水率检测装置。

2.如权利要求1所述一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，其特征在于：所述粉碎装置包括上腔体、下腔体，进料斗和丝杆进给件，上腔体和下腔体均呈半球形，所述上腔体和下腔体围合成一个球型的中心空腔，所述中心空腔内设置有锤片转子和差动轮，差动轮系的内齿轮上设置有对称的可伸缩刮料装置，所述进料斗设置在上腔体顶部的进料口上，上腔体内侧设置有齿板，下腔体的侧壁设置筛片，下腔体下侧设有导料板，所述导料板呈漏斗状设置于筛片的下方。

3.如权利要求2所述一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，其特征在于：上腔体内壁上侧还设置有齿板，齿板的齿尖指向与锤片转子转动的方向相反。

4.如权利要求3所述一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，其特征在于：所述锤片末端到上腔体的距离大于锤片末端到侧壁的距离，锤片末端到侧壁的距离大于锤片末端到筛片内侧的距离。

5.如权利要求4所述一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，其特征在于：锤片末端与上腔体内侧的最大距离比锤片末端与粉碎腔两侧内壁的距离50-70mm，锤片末端与粉碎腔两侧内壁的距离比锤片末端与筛片内侧的距离大50-70mm。

6.如权利要求2所述一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，其特征在于：所述可伸缩刮料器由内置弹簧和刮料板组成。

7.如权利要求4所述一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，其特征在于：所述成型装置包括成型腔、成型模头和液压活塞，在所述成型腔的侧壁设置有物料进口。

8.如权利要求4所述一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，其特征在于：还包括调节均化箱，调节均化箱设置于输送装置与成型装置之间，所述调节均化箱入口处设置有第一自动挡料板，第一挡自动料板上方设置称重腔，在第一自动挡料板下方设置重量传感器，第二自动挡料板设置于所述调节均化箱的出口处，所述调节均化箱内设置有搅拌桨、均化微波发生器、均化雾化器和均化水分检测器。

9.如权利要求7所述一种快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机，其特征在于：所述快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机还包括控制终端，所述微波发生器、雾化器、入口水分检测器、出口水分检测器、重量传感器、第一自动挡料板、第二自动挡料板、均化微波发生器、均化雾化器和均化水分检测器均与所述控制终端电性连接。

10.一种如权利要求8所述快速调整生物质成型条件的生物质颗粒机的使用方法，其特征在于步骤如下：

步骤一、开启粉碎装置，锤片转子转动后在进料口处形成负压，在筛片处形成正压，将生物质原料吸入粉碎装置中，快速打碎后由筛片筛选后排出，经由导料板送入输送绞龙，同时差动轮带动可伸缩刮料装置将粘附于筛片上的物料刮下防止堵料；

步骤二、输送绞龙入口处设置的入口水分检测器检测物料水分含量，并与控制终端中的预设值对比，当物料水分含量低于预设值时，雾化器向输送绞龙内腔中喷洒水雾；当物料水分高于预设值时，微波发生器开启，对物料进行加热；

步骤三、物料经过输送绞龙出口，出口水分检测器再次检测水分含量，向控制中心反馈水分含量数据，用来调节雾化器和微波发生器的工作时间；

步骤四、物料进入称重腔，当重量达到预设值时，第一自动挡料板打开，物料落入调节均化箱内，均化水分传感器检测其含水量，由控制终端控制均化微波发生器和均化雾化器的开启和关闭，在经过搅拌桨搅拌后，开启第二自动挡料板，物料进入成型装置内，经过调解液压活塞的压力调节成型压力，实现造粒成型。