CN110358602A - 一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线及制备工艺，包括粉碎系统、输送系统和制粒机，粉碎系统包括锤击式粉碎机、木块仓、刀片式粉碎机，锤击式粉碎机的进料口衔接进料输送机、出料口衔接出料输送机，出料输送机衔接木块仓，出料输送机上设有除铁装置；木块仓的下部通过多台第一螺旋输送机轮流输送物料给刀片式粉碎机；锤击式粉碎机的外侧设有隔离间，隔离间的上部通过负压风管连接第一除尘器；所述输送系统包括负压输料管、旋流分离器、木屑粉料仓和第二除尘器，输送系统把刀片式粉碎机出料口的木屑粉料送到制粒机挤压制粒。本发明自动化程度高，能确保制备的生物质燃料品质稳定，并使工作场所满足环保、健康、安全的要求。
Description
技术领域
本发明涉及废杂木料处理设备制造技术领域，尤其是一种利用废杂木料制 备生物质燃料的自动化生产线及制备工艺。
背景技术
随着城镇化的推进，在城市的装修和拆迁的过程中会产生大量的废杂木料， 这些废杂木料要么被填埋，占用大量土地，要么直接拿去燃烧，但直接燃烧产 生的热值不高，又会对大气产生污染。因此人们开始研究对这些废杂木料如何 进行加工处理，目前比较可行的办法是把这些废杂木料进行粉碎然后进行压缩 制粒，变成生物质燃料，形成热值较高的环保燃料，既为各种中小型锅炉提供 了环保的燃料，也减少了粉尘的排放，是资源环保利用的良好方案。
但是通过生活回收的废杂木料要制成生物质燃料，至少要经过把废杂木料 粉碎成木屑粉料、木屑粉料的输送，木屑粉料挤压制粒三个环节。由于生活回 收的废杂木料成分比较复杂，通常会包括各种原木、人造胶合板、人造纤维板、 装饰条、铁钉、螺丝、把手和钉枪用的各种钉子等，在从粉碎到制粒的过程中 会存在以下三个主要问题：
一是存在工作场所环保安全问题，废杂木料在粉碎过程中噪声大，粉尘污 染严重，存在环保、健康、安全防爆问题。
二是生活回收废杂木料，由于不同批次、不同地点、不同季节回收的废杂 木料其含水率和纤维长短都会不同，粉碎后形成的木屑粉料品质不稳定，造成 制粒形成的生物质燃料的品质也不稳定。
三是由于生活回收废杂木料成分复杂，在粉碎阶段，一些金属的存在容易 造成粉碎机刀片的损坏；在挤压制粒阶段，较大金属的存在会使得压缩模具容 易开裂爆模。会影响整个生产的正常运行，降低产量，提高生物质燃料的制造 成本。
在现有废杂木料的处理设备中，还没有能较好处理以上三个问题的生产设 备。因此才有本案的提出。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动 化生产线，其自动化程度高，能确保制备的生物质燃料品质稳定，并使得工作 场所满足环保、健康、安全防爆的要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种利用废杂木料制备生物质燃 料的自动化生产线，包括粉碎系统、输送系统和制粒机，所述粉碎系统包括锤 击式粉碎机、刀片式粉碎机，锤击式粉碎机的进料口衔接进料输送机，锤击式 粉碎机的出料口衔接出料输送机，出料输送机的输出端衔接一木块仓的上部， 所述出料输送机上设有除铁装置；木块仓的下部装有多台第一螺旋输送机，每 台第一螺旋输送机的进料端连通木块仓的内部空间，每台第一螺旋输送机的出 料端衔接刀片式粉碎机的进料口，多台第一螺旋输送机轮流动作输送物料；
锤击式粉碎机的外侧设有隔离间，隔离间覆盖部分进料输送机和出料输送 机，隔离间的上部通过负压风管连接第一除尘器，负压风管的中间装有第一风 机，第一风机使隔离间内产生负压；
所述输送系统包括负压输料管、旋流分离器和第二除尘器，负压输料管的 一端连接刀片式粉碎机出料口，负压输料管的另一端连接旋流分离器侧面气体 入口，旋流分离器上部气体出口连接第二风机吸风口，第二风机出风口通过管 道连接第二除尘器；旋流分离器下部出料口通过闭风器连接第二螺旋输送机进 料端，第二螺旋输送机出料端送出木屑粉料通过制粒机挤压制粒。
进一步改进，所述输送系统还包括木屑粉料仓，第二螺旋输送机出料端连 接木屑粉料仓上部；木屑粉料仓的下部装有第三螺旋输送机，第三螺旋输送机 的进料端连通木屑粉料仓内部空间，第三螺旋输送机的出料端连接制粒机的进 料口；
第二除尘器的清灰口通过管道连接第三风机吸风口，第三风机出风口通过 管道连接木屑粉料仓上部；木屑粉料仓内装有由电机带动的搅拌工具。
这样通过木屑粉料仓的设置，木屑粉料进入旋流分离器后，大多数较粗的 木屑粉料会落入旋流分离器的下部，然后通过第一螺旋输送机把这些木屑粉料 送入木屑粉料仓；一些较细的木屑粉料经旋流分离器上部气体出口通过管道被 第二除尘器捕获，第二除尘器清灰后这些较细的木屑粉料通过第三风机和管道 也被送入木屑粉料仓，在木屑粉料仓内较粗的木屑粉料和较细的木屑粉料通过 搅拌工具的搅拌混合形成品质稳定的木屑粉料，这些木屑粉料再通过第三螺旋 输送机送入制粒机进行制粒。一方面可以更好利用破碎后的木屑粉料，减少木 屑粉料的损耗，也能进一步确保木屑粉料的品质。
再进一步，所述木屑粉料仓的下部装有多台第三螺旋输送机，每台第三螺 旋输送机的出料端连接一台制粒机的进料口。以进一步提高制粒效率。
进一步改进，所述木屑粉料仓的底部和所述第三螺旋输送机均倾斜于水平 面，木屑粉料仓底部倾斜角度与第三螺旋输送机倾斜角度相同。以方便第三螺 旋输送机的送料。
优选所述搅拌工具包括由电机带动的搅拌轴，搅拌轴上设置有多个沿径向 延伸的搅拌刀片。
优选所述第一除尘器和第二除尘器为布袋除尘器。
进一步改进，所述锤击式粉碎机粉碎室的下面设有第一筛网，第一筛网的 目数为3目～4目；所述刀片式粉碎机粉碎室的下面设有第二筛网，第二筛网的 目数为12目～14目。这样通过合理设置第一筛网的网孔尺寸，可使锤击粉碎后 大部分小木块粒径控制在50mm左右，一是使小木块尺寸能较好被出料输送机自 动输送，二是较大块金属能尽可能脱落被除铁装置吸附，三是减轻后续刀片式 粉碎机刀具的损耗。通过合理设置第二筛网的网孔尺寸可把大部分木屑粉料的 粒径控制在1.2mm左右，便于夹杂金属的进一步去除，利于制粒机挤压制粒， 也能降低刀片式粉碎机刀片的磨损，保护制粒机的挤压模具，进一步提高产量。
优选所述刀片式粉碎机设置于地面下；以便于设备布置，减少粉尘的溢出。 优选所述负压输料管的直径为Ф250mm～Ф300mm。以确保每小时能输送3吨至4 吨的木屑粉料。
进一步改进，所述负压输料管包括连接刀片式粉碎机出料口的水平段和下 端连接水平段的竖直段，竖直段在与水平段的连接处向下延伸一物料沉降段， 物料沉降段上设有清料闸门。这样，木屑粉料在竖直段内向上移动的过程中， 一些夹杂在木屑粉料中的较重的金属或其它物料就会沉降到物料沉降段内，然 后通过打开清料闸门进行清除；利用沉降方式可以把不能用磁吸方式去除的金 属也去除掉，可以较好清除木屑粉料中的金属等杂质，进一步提高木屑粉料的 品质，保护制粒机的挤压模具。
再进一步，所述水平段远离竖直段一侧设有进风口，进风口连接第四风机 出风口，第四风机产生的风压协助推动刀片式粉碎机出料口的木屑粉料移动。 当木屑粉料堆积较多或因木屑粉料吸潮较重时，通过第四风机的辅助输送确保 木屑粉料能够通过负压输料管可靠输送。
本发明的有益效果如下：
1、通过锤击式粉碎机和刀片式粉碎机组合破碎，先把废杂木料通过锤击粉 碎方式粉碎成小木块，然后把小木块通过刀片式粉碎机粉碎成所需的木屑粉料， 这样形成的木屑粉料就能满足制粒机制粒用，同时由于所述出料输送机上设有 除铁装置，小木块在出料输送机移动过程中，大多数金属会被除铁装置吸走去 除，这样可以较好保护刀片式粉碎机刀片的使用寿命，减少生产线停机的风险。
2、通过在锤击式粉碎机和刀片式粉碎机之间设置木块仓，出料输送机先把 锤击式粉碎机粉碎形成的小木块输送至木块仓暂存，然后通过木块仓的下部安 装的螺旋输送机把小木块输送给刀片式粉碎机进行粉碎，可以较好协调锤击式 粉碎机和刀片式粉碎机的破碎节奏，大大提高自动化水平。进一步通过木块仓 的下面设置的多台螺旋输送机轮流启动输送，可使不同批次、不同含水率、不 同纤维长度，不同纯度的物料混合进入刀片式粉碎机进行粉碎，提升粉碎后木 屑粉料质量的稳定性。以确保制成生物质燃料的品质的稳定性。
3、通过在锤击式粉碎机的外侧设有隔离间，隔离间覆盖部分进料输送机和 出料输送机，隔离间的上部通过负压风管连接第一除尘器。一方面隔离间可以 较好隔离锤击粉碎时产生的噪音，同时隔离间通过第一风机和负压风管处于负 压状态，减少锤击粉碎时粉尘向外飘散，大大减少工作场所噪音和粉尘污染， 保护操作人员的身体健康。另一方面，木屑粉料从刀片式粉碎机输出后通过负 压输料管吸走，然后经旋流分离器分离，整个输送过程基本在封闭空间里进行， 可使刀片式粉碎机粉碎木块时处于负压状态，能较好减少木屑粉料的向外飘散， 既提高木屑粉料的收集量，也能大大降低工作场所粉尘污染。确保工作场所满 足环保、健康、安全防爆的要求。
4、木屑粉料的输送都是在较封闭的空间内运行，无需人工参与，其输送自 动化程度高，输送效率也较高。
通过以上有益效果可以说明，本发明的自动化程度和可靠性较高，能确保 制备的生物质燃料品质稳定，并使得工作场所满足环保、健康、安全防爆的要 求，是目前处理生活回收废杂木料较为有效和环保的生产设备。
本发明还提供了利用上述生产线制备生物质燃料的工艺，包括以下步骤：
步骤一，对回收的废杂木料进行挑拣然后送到进料输送机上；
步骤二，进料输送机把废杂木料送入锤击式粉碎机进行锤击粉碎成木块， 锤击粉碎形成的木块的长度≦55mm；
步骤三，锤击粉碎形成的木块通过出料输送机送至木块仓混合暂存，木块 在出料输送机上移动的过程中进行磁吸除铁；
步骤四，通过多台螺旋输送机轮流输送把木块仓不同位置的木块送至刀片 式粉碎机粉碎成木屑粉料，木屑粉料的粒径≦1.25mm；
步骤五，输送系统把木屑粉料输送至制粒机进行挤压制粒形成生物质燃料。
进一步改进，输送系统在输送木屑粉料过程中利用沉降的方式对木屑粉料 中夹杂的金属及杂质进行去除。以进一步清除木屑粉料中的金属等杂质，保护 制粒机的挤压模具，进一步提高生物质燃料的品质。
本制备工艺通过挑拣上料、锤击粉碎、输送除铁、木块暂存、轮流输送、 刀片粉碎和木屑粉料的输送制粒等步骤，大大提高生物质燃料的制备效率，且 可确保生物质燃料的品质稳定。
附图说明
图1是本发明立体图；
图2是图1的A处放大图；
图3是图1的B处放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1至图3所示，一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，包 括粉碎系统100、输送系统200和制粒机300。
所述粉碎系统100包括锤击式粉碎机1、刀片式粉碎机2，锤击式粉碎机1 的进料口衔接进料输送机3，锤击式粉碎机1的出料口衔接出料输送机4，出料 输送机4的输出端衔接一木块仓5的上部，所述出料输送机4上设有除铁装置 41；除铁装置41可选用永磁自卸式除铁器或磁电自卸式除铁器，为市面上可购 买到的装置，除铁装置41把吸走的金属通过输送带从出料输送机4侧面送出。
木块仓5的下部装有四台第一螺旋输送机6，四台第一螺旋输送机6平行设 置，每台第一螺旋输送机6的进料端连通木块仓5的内部空间，每台第一螺旋 输送机6的出料端衔接刀片式粉碎机2的进料口，四台第一螺旋输送机6轮流 动作输送物料；
锤击式粉碎机1的外侧设有隔离间7，隔离间7覆盖部分进料输送机3和出 料输送机4，隔离间7的上部通过负压风管81连接第一除尘器8；负压风管81 的中间装有第一风机82，第一风机82使隔离间7内产生负压。
所述输送系统200包括负压输料管9、封闭的木屑粉料仓10、旋流分离器 11和第二除尘器12，负压输料管9的一端连接刀片式粉碎机2出料口，负压输 料管9的另一端连接旋流分离器11侧面气体入口，旋流分离器11上部气体出 口连接第二风机13吸风口，第二风机13出风口通过管道连接第二除尘器12； 旋流分离器11下部出料口通过闭风器111连接第二螺旋输送机14进料端，第 二螺旋输送机14出料端连接木屑粉料仓10上部；
木屑粉料仓10的下部装有两台第三螺旋输送机15，每台第三螺旋输送机 15的进料端连通木屑粉料仓10内部空间，每台第三螺旋输送机15的出料端连 接一台制粒机300的进料口；
第二除尘器12的清灰口通过管道连接第三风机121吸风口，第三风机121 出风口通过管道连接木屑粉料仓10上部；木屑粉料仓10内装有由电机16带动 的搅拌工具17。
所述木屑粉料仓10的底部和所述第三螺旋输送机15均倾斜于水平面，木 屑粉料仓10底部倾斜角度与第三螺旋输送机15倾斜角度相同。
所述搅拌工具17包括由电机16带动的搅拌轴171，搅拌轴171上设置有多 个沿径向延伸的搅拌刀片172。
所述第一除尘器8和第二除尘器12为布袋除尘器。
所述锤击式粉碎机1粉碎室的下面设有第一筛网1a，第一筛网1a的目数为 3目～4目；所述刀片式粉碎机2粉碎室的下面设有第二筛网2a，第二筛网2a 的目数为12目～14目。
所述刀片式粉碎机2设置于地面下；所述负压输料管9的直径为Ф250mm～ Ф300mm。
所述负压输料管9包括连接刀片式粉碎机2出料口的水平段91和下端连接 水平段91的竖直段92，竖直段92在与水平段91的连接处向下延伸一物料沉降 段93，物料沉降段93上设有清料闸门94。
所述水平段91远离竖直段92一侧设有进风口，进风口连接第四风机18出 风口，第四风机18产生的风压协助推动刀片式粉碎机2出料口的木屑粉料移动。
本实施例的工作过程如下：
生活回收的废杂木料先通过人工挑选和简单除尘后送入进料输送机3的输 入端，进料输送机3依次把废杂木料送入锤击式粉碎机1进料口，锤击式粉碎 机1把废杂木料锤击粉碎成小木块，然后粉碎形成小木块落入出料输送机4，这 些小木块在出料输送机4输送过程中，一下夹带的金属物件会被除铁装置41吸 走，然后这些小木块被输送至木块仓5暂存，接着四台所述第一螺旋输送机6 轮流启动把处于木块仓5不同位置的小木块物料输送至刀片式粉碎机2进行进 一步粉碎形成所需要的木屑粉料400；
通过第二风机13转动工作，给负压输料管9提供负压，负压输料管9通过 其水平段91吸入刀片粉碎机2出料口输出的木屑粉料400，同时第四风机18产 生的风压协助推动刀片粉碎机2出料口的木屑粉料400移动，木屑粉料400通 过水平段91后沿负压输料管9的竖直段92向上移动，木屑粉料400在竖直段 92内向上移动的过程中，一些夹杂在木屑粉料400中的较重的金属或其它物料 就会沉降到物料沉降段13内，进行较好的金属和杂质清除，然后木屑粉料400 进入旋流分离器11进行分离，大多数较粗的木屑粉料400会落入旋流分离器11 的下部，然后经闭风器111进一步落入第二螺旋输送机14进料端，第二螺旋输 送机14再把这些木屑粉料400送入木屑粉料仓10；同时一些较细的木屑粉料 400经旋流分离器11上部气体出口通过管道被第二除尘器12捕获，第二除尘器 12清灰后这些较细的木屑粉料400通过第三风机121和管道也被送入木屑粉料 仓10，在木屑粉料仓10内较粗的木屑粉料400和较细的木屑粉料400通过搅拌 工具17的搅拌混合形成品质稳定的木屑粉料400，这些木屑粉料400再通过第 三螺旋输送机15送入制粒机300进行制粒，形成生物质燃料。然后这些生物质 燃料经冷却包装后就可送到使用场所使用。
本实施例还提供了利用上述生产线制备生物质燃料的工艺，包括以下步骤：
步骤一，对回收的废杂木料进行挑拣然后送到进料输送机3上；
步骤二，进料输送机3把废杂木料送入锤击式粉碎机1进行锤击粉碎成木 块，锤击粉碎形成的木块的长度≦55mm；
步骤三，锤击粉碎形成的木块通过出料输送机4送至木块仓5混合暂存， 木块在出料输送机4上移动的过程中通过除铁装置41进行磁吸除铁；
步骤四，通过多台第一螺旋输送机6轮流输送把木块仓5不同位置的木块 送至刀片式粉碎机2粉碎成木屑粉料400，木屑粉料400的粒径≦1.25mm；
步骤五，输送系统200把木屑粉料400输送至制粒机300进行挤压制粒形 成生物质燃料。输送系统200在输送木屑粉料400过程中通过负压输料管9的 竖直段92利用沉降的方式对木屑粉料400中夹杂的金属及杂质进行去除。
以上仅是本发明一个较佳的实施例，本领域的技术人员按权利要求作等同 的改变都落入本案的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，包括粉碎系统、输送系统和制粒机，其特征在于：所述粉碎系统包括锤击式粉碎机、刀片式粉碎机，锤击式粉碎机的进料口衔接进料输送机，锤击式粉碎机的出料口衔接出料输送机，出料输送机的输出端衔接一木块仓的上部，所述出料输送机上设有除铁装置；木块仓的下部装有多台第一螺旋输送机，每台第一螺旋输送机的进料端连通木块仓的内部空间，每台第一螺旋输送机的出料端衔接刀片式粉碎机的进料口，多台第一螺旋输送机轮流动作输送物料；
锤击式粉碎机的外侧设有隔离间，隔离间覆盖部分进料输送机和出料输送机，隔离间的上部通过负压风管连接第一除尘器，负压风管的中间装有第一风机，第一风机使隔离间内产生负压；
所述输送系统包括负压输料管、旋流分离器和第二除尘器，负压输料管的一端连接刀片式粉碎机出料口，负压输料管的另一端连接旋流分离器侧面气体入口，旋流分离器上部气体出口连接第二风机吸风口，第二风机出风口通过管道连接第二除尘器；旋流分离器下部出料口通过闭风器连接第二螺旋输送机进料端，第二螺旋输送机出料端送出木屑粉料通过制粒机挤压制粒。
2.根据权利要求1所述的一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，其特征在于：所述输送系统还包括木屑粉料仓，第二螺旋输送机出料端连接木屑粉料仓上部；木屑粉料仓的下部装有第三螺旋输送机，第三螺旋输送机的进料端连通木屑粉料仓内部空间，第三螺旋输送机的出料端连接制粒机的进料口；
第二除尘器的清灰口通过管道连接第三风机吸风口，第三风机出风口通过管道连接木屑粉料仓上部；木屑粉料仓内装有由电机带动的搅拌工具。
3.根据权利要求2所述的一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，其特征在于：所述木屑粉料仓的下部装有多台第三螺旋输送机，每台第三螺旋输送机的出料端连接一台制粒机的进料口。
4.根据权利要求2所述的一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，其特征在于：所述木屑粉料仓的底部和所述第三螺旋输送机均倾斜于水平面，木屑粉料仓底部倾斜角度与第三螺旋输送机倾斜角度相同。
5.根据权利要求2所述的一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，其特征在于：所述搅拌工具包括由电机带动的搅拌轴，搅拌轴上设置有多个沿径向延伸的搅拌刀片。
6.根据权利要求1所述的一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，其特征在于：所述第一除尘器和第二除尘器为布袋除尘器；所述锤击式粉碎机粉碎室的下面设有第一筛网，第一筛网的目数为3目～4目；所述刀片式粉碎机粉碎室的下面设有第二筛网，第二筛网的目数为12目～14目。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，其特征在于：所述负压输料管包括连接刀片式粉碎机出料口的水平段和下端连接水平段的竖直段，竖直段在与水平段的连接处向下延伸一物料沉降段，物料沉降段上设有清料闸门。
8.根据权利要求7所述的一种利用废杂木料制备生物质燃料的自动化生产线，其特征在于：所述水平段远离竖直段一侧设有进风口，进风口连接第四风机出风口，第四风机产生的风压协助推动刀片式粉碎机出料口的木屑粉料移动。
9.一种利用权利要求1至8任一项所述生产线制备生物质燃料的工艺，包括以下步骤：
步骤一，对回收的废杂木料进行挑拣然后送到进料输送机上；
步骤二，进料输送机把废杂木料送入锤击式粉碎机进行锤击粉碎成木块，锤击粉碎形成的木块的长度≦55mm；
步骤三，锤击粉碎形成的木块通过出料输送机送至木块仓混合暂存，木块在出料输送机上移动的过程中进行磁吸除铁；
步骤四，通过多台螺旋输送机轮流输送把木块仓不同位置的木块送至刀片式粉碎机粉碎成木屑粉料，木屑粉料的粒径≦1.25mm；
步骤五，输送系统把木屑粉料输送至制粒机进行挤压制粒形成生物质燃料。
10.根据权利要求9所述制备生物质燃料的工艺，其特征在于：输送系统在输送木屑粉料过程中利用沉降的方式对木屑粉料中夹杂的金属及杂质进行去除。
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