CN111990074B - 一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置，属于生物燃料技术领域，本方案通过切割刀片的上下移动，实现对棉杆放置底座上侧的棉杆的裁切，并迫使断面涂抹液附着在裁切后形成的短杆的右侧断面上，在短杆下落的过程中，借助气流的阻力，可以促使断面涂抹液布满整个短杆的下断面和周围侧面，一方面借助断面涂抹液分布，可以提高裁切棉杆得到的短杆的燃烧效率，另一方面，借助断面涂抹液分布后厚度降低的特性，可以促使其内的还原性铁粉与空气反应，既能进一步对短杆进行烘干，也能借助产生的热量进一步提高断面涂抹液中的石蜡的分布，此外借助反应后产生的四氧化三铁粉末，可以借助电磁铁方便对裁切后的短杆进行收集。

Description

一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置
技术领域
本发明涉及生物燃料技术领域，更具体地说，涉及一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置。
背景技术
生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向，所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质，它包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些新兴的燃料是可再生燃料。
生物燃料泛指由生物体组成或转化的固体、液体或气体燃料，它是可再生能源开发利用的重要方向，具有良好的可贮藏性和可运输性，可提供可替代石油的液体燃料，狭义的生物燃料仅指液体生物燃料，主要包括燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料等，生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向，受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效，中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初步形成规模。
目前，在利用棉杆制造生物染料的过程中，需要对棉杆进行晾干，现有技术中，通常是将整株棉杆晾干，再将其裁切成细小短杆，但由于整株棉杆所占空间较大，且晾干的过程中，可能出现局部晾干不充分的现象，因此会加长晾干所需的时间，其次也有将整株棉杆先裁切成细小短杆，再晾干的现象，虽然提高了晾干的效率，但由于短杆较小，因此增加了对晾干后的细小短杆的收集难度，从而降低了工作人员的工作效率。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置，本方案通过切割刀片的上下移动，实现对棉杆放置底座上侧的棉杆的裁切，在裁切的过程中借助其棉杆断面与接触弹球的接触，并将接触弹球向L形传导孔内挤入，促使L形传导孔内的活动圆板被挤入至L形传导孔的拐角处，从而迫使断面涂抹液从L形传导孔中移出，并附着在裁切后形成的短杆的右侧断面上，并在短杆下落的过程中，借助断面涂抹液所在位置质量较大的现象，可以促使整个短杆竖直下落，同时借助气流的阻力，可以促使断面涂抹液布满整个短杆的下断面和周围侧面，一方面借助断面涂抹液分布，可以提高裁切棉杆得到的短杆的燃烧效率，另一方面，借助断面涂抹液分布后厚度降低的特性，可以促使其内的还原性铁粉与空气反应，既能进一步对短杆进行烘干，也能借助产生的热量进一步提高断面涂抹液中的石蜡的分布，此外借助反应后产生的四氧化三铁粉末，可以借助电磁铁方便对裁切后的短杆进行收集。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置，包括切割刀片和棉杆放置底座，所述切割刀片位于棉杆放置底座上侧，所述切割刀片上端开凿有与棉杆放置底座相匹配的条形切口孔，所述切割刀片上端固定连接有预存储箱，所述预存储箱内安装有加热装置，所述预存储箱内填充有断面涂抹液，所述切割刀片上端开凿有多个均匀分布且与预存储箱相互连通的L形传导孔，所述L形传导孔横向内壁滑动连接有活动圆板，所述活动圆板左端固定连接有位于L形传导孔内的传导杆，所述传导杆远离活动圆板的一端固定连接有接触弹球，所述活动圆板与L形传导孔内壁之间固定连接有压缩弹簧，通过切割刀片的上下移动，实现对棉杆放置底座上侧的棉杆的裁切，在裁切的过程中借助其棉杆断面与接触弹球的接触，并将接触弹球向L形传导孔内挤入，促使L形传导孔内的活动圆板被挤入至L形传导孔的拐角处，从而迫使断面涂抹液从L形传导孔中移出，并附着在裁切后形成的短杆的右侧断面上，并在短杆下落的过程中，借助断面涂抹液所在位置质量较大的现象，可以促使整个短杆竖直下落，同时借助气流的阻力，可以促使断面涂抹液布满整个短杆的下断面和周围侧面，一方面借助断面涂抹液分布，可以提高裁切棉杆得到的短杆的燃烧效率，另一方面，借助断面涂抹液分布后厚度降低的特性，可以促使其内的还原性铁粉与空气反应，既能进一步对短杆进行烘干，也能借助产生的热量进一步提高断面涂抹液中的石蜡的分布，此外借助反应后产生的四氧化三铁粉末，可以借助电磁铁方便对裁切后的短杆进行收集。
进一步的，所述切割刀片左端固定连接有多个均匀分布的楔形锉条，所述楔形锉条数量与L形传导孔相同，所述楔形锉条位于L形传导孔正下方，所述楔形锉条外端固定连接有多个均匀分布的毛细绒毛刺，借助对棉杆的裁切，可以促使楔形锉条和毛细绒毛刺对棉杆的断面进行锉磨，以此提高棉杆断面的粗糙度，一方面既能提高断面涂抹液富集在棉杆断面的效率，另一方面借助楔形锉条和毛细绒毛刺本身具有的粗糙度，可以减少多余的断面涂抹液沿着切割刀片表面滴落至棉杆放置底座上的可能性，从而提高对断面涂抹液的利用率。
进一步的，所述断面涂抹液由石蜡和还原性铁粉混合制成，所述石蜡和还原性铁粉的混合比为1:1，通过使用石蜡和还原性铁粉1:1混合制作断面涂抹液，一方面借助石蜡分布在短杆的表面，可以提高对整个棉杆的燃烧效率，另一方面借助还原性铁粉的作用，既能对短杆进一步烘干，也能借助反应产生的四氧化三铁的作用促使短杆具有磁性，从而提高对短杆的收集效率。
进一步的，所述活动圆板外端固定连接有密封层，所述接触弹球的直径小于L形传导孔的内径，通过在活动圆板外端设置密封层，可以提高L形传导孔和活动圆板之间的密封效率，通过将接触弹球的直径设置成小于L形传导孔的内径，可以促使断面涂抹液释放的更加均匀。
进一步的，所述传导杆外端固定连接有支撑圆环，所述支撑圆环的直径与L形传导孔的内径相同，所述支撑圆环内嵌设安装有环形过滤网，通过设置支撑圆环，一方面可以对传导杆进行支撑，减少活动圆板不与L形传导孔内壁接触时，传导杆在L形传导孔内出现上下偏移的可能性，同时借助环形过滤网，可以促使断面涂抹液的释放更加均匀。
进一步的，所述环形过滤网由300-不锈钢材质制成，所述环形过滤网的网孔孔径大于还原性铁粉的粒径，通过使用300-不锈钢制作环形过滤网，可以减少还原性铁粉与空气反应后，产生的四氧化三铁粉末，将环形过滤网阻塞的可能性。
进一步的，所述毛细绒毛刺有聚酯纤维制成，每上下相邻的两个所述毛细绒毛刺之间的间距为50μm，通过使用聚酯纤维制作毛细绒毛刺，可以在楔形锉条对棉杆进行锉磨时，借助毛细绒毛刺之间相互接触摩擦后可以产生静电的特性，一方面提高对锉磨时产生的粉尘进行收集，另一方面借助毛细绒毛刺与其外侧富集的粉尘，可以降低断面涂抹液直接流下的可能性，并通过断面涂抹液的再次附着在短杆表面，可以将收集的粉尘一并富集，从而提高对棉杆的利用率。
一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、通过切割刀片的上下移动，实现对棉杆放置底座上侧的棉杆的裁切，在裁切的过程中借助其棉杆断面与接触弹球的接触，并将接触弹球向L形传导孔内挤入；
S2、借助传导杆的传动作用，促使L形传导孔内的活动圆板被挤入至L形传导孔的拐角处，从而迫使断面涂抹液从L形传导孔中移出，并附着在裁切后形成的短杆的右侧断面上；
S3、在短杆下落的过程中，借助断面涂抹液所在位置质量较大的现象，可以促使整个短杆竖直下落，同时借助气流的阻力，可以促使断面涂抹液布满整个短杆的下断面和周围侧面。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过切割刀片的上下移动，实现对棉杆放置底座上侧的棉杆的裁切，在裁切的过程中借助其棉杆断面与接触弹球的接触，并将接触弹球向L形传导孔内挤入，促使L形传导孔内的活动圆板被挤入至L形传导孔的拐角处，从而迫使断面涂抹液从L形传导孔中移出，并附着在裁切后形成的短杆的右侧断面上，并在短杆下落的过程中，借助断面涂抹液所在位置质量较大的现象，可以促使整个短杆竖直下落，同时借助气流的阻力，可以促使断面涂抹液布满整个短杆的下断面和周围侧面，一方面借助断面涂抹液分布，可以提高裁切棉杆得到的短杆的燃烧效率，另一方面，借助断面涂抹液分布后厚度降低的特性，可以促使其内的还原性铁粉与空气反应，既能进一步对短杆进行烘干，也能借助产生的热量进一步提高断面涂抹液中的石蜡的分布，此外借助反应后产生的四氧化三铁粉末，可以借助电磁铁方便对裁切后的短杆进行收集。
(2)切割刀片左端固定连接有多个均匀分布的楔形锉条，楔形锉条数量与L形传导孔相同，楔形锉条位于L形传导孔正下方，楔形锉条外端固定连接有多个均匀分布的毛细绒毛刺，借助对棉杆的裁切，可以促使楔形锉条和毛细绒毛刺对棉杆的断面进行锉磨，以此提高棉杆断面的粗糙度，一方面既能提高断面涂抹液富集在棉杆断面的效率，另一方面借助楔形锉条和毛细绒毛刺本身具有的粗糙度，可以减少多余的断面涂抹液沿着切割刀片表面滴落至棉杆放置底座上的可能性，从而提高对断面涂抹液的利用率。
(3)断面涂抹液由石蜡和还原性铁粉混合制成，石蜡和还原性铁粉的混合比为1:1，通过使用石蜡和还原性铁粉1:1混合制作断面涂抹液，一方面借助石蜡分布在短杆的表面，可以提高对整个棉杆的燃烧效率，另一方面借助还原性铁粉的作用，既能对短杆进一步烘干，也能借助反应产生的四氧化三铁的作用促使短杆具有磁性，从而提高对短杆的收集效率。
(4)活动圆板外端固定连接有密封层，接触弹球的直径小于L形传导孔的内径，通过在活动圆板外端设置密封层，可以提高L形传导孔和活动圆板之间的密封效率，通过将接触弹球的直径设置成小于L形传导孔的内径，可以促使断面涂抹液释放的更加均匀。
(5)传导杆外端固定连接有支撑圆环，支撑圆环的直径与L形传导孔的内径相同，支撑圆环内嵌设安装有环形过滤网，通过设置支撑圆环，一方面可以对传导杆进行支撑，减少活动圆板不与L形传导孔内壁接触时，传导杆在L形传导孔内出现上下偏移的可能性，同时借助环形过滤网，可以促使断面涂抹液的释放更加均匀。
(6)环形过滤网由300-不锈钢材质制成，环形过滤网的网孔孔径大于还原性铁粉的粒径，通过使用300-不锈钢制作环形过滤网，可以减少还原性铁粉与空气反应后，产生的四氧化三铁粉末，将环形过滤网阻塞的可能性。
(7)毛细绒毛刺有聚酯纤维制成，每上下相邻的两个毛细绒毛刺之间的间距为50μm，通过使用聚酯纤维制作毛细绒毛刺，可以在楔形锉条对棉杆进行锉磨时，借助毛细绒毛刺之间相互接触摩擦后可以产生静电的特性，一方面提高对锉磨时产生的粉尘进行收集，另一方面借助毛细绒毛刺与其外侧富集的粉尘，可以降低断面涂抹液直接流下的可能性，并通过断面涂抹液的再次附着在短杆表面，可以将收集的粉尘一并富集，从而提高对棉杆的利用率。
附图说明
图1为本发明的切割刀片对棉杆进行切割时的剖面图；
图2为本发明的切割刀片部分的剖面图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明的切割刀片的正视图；
图5为本发明的楔形锉条部分的剖面图；
图6为本发明的棉杆刚切割后的剖面图；
图7为本发明的棉杆切割后掉落时的剖面图。
图中标号说明：
1切割刀片、2棉杆放置底座、3条形切口孔、4预存储箱、5断面涂抹液、6L形传导孔、7活动圆板、8传导杆、801支撑圆环、802环形过滤网、9接触弹球、10压缩弹簧、11楔形锉条、12毛细绒毛刺。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-7，一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置，包括切割刀片1和棉杆放置底座2，切割刀片1位于棉杆放置底座2上侧，切割刀片1上端开凿有与棉杆放置底座2相匹配的条形切口孔3，切割刀片1上端固定连接有预存储箱4，预存储箱4在实际使用时其上端连接有启动装置，例如：液压缸，预存储箱4外侧连接有软管，可以借助软管持续向预存储箱4内输入断面涂抹液5，预存储箱4内安装有加热装置，预存储箱4内填充有断面涂抹液5，切割刀片1上端开凿有多个均匀分布且与预存储箱4相互连通的L形传导孔6，L形传导孔6横向内壁滑动连接有活动圆板7，活动圆板7左端固定连接有位于L形传导孔6内的传导杆8，传导杆8远离活动圆板7的一端固定连接有接触弹球9，活动圆板7与L形传导孔6内壁之间固定连接有压缩弹簧10，通过切割刀片1的上下移动，实现对棉杆放置底座2上侧的棉杆的裁切，在裁切的过程中借助其棉杆断面与接触弹球9的接触，并将接触弹球9向L形传导孔6内挤入，促使L形传导孔6内的活动圆板7被挤入至L形传导孔6的拐角处，从而迫使断面涂抹液5从L形传导孔6中移出，并附着在裁切后形成的短杆的右侧断面上，并在短杆下落的过程中，借助断面涂抹液5所在位置质量较大的现象，可以促使整个短杆竖直下落，同时借助气流的阻力，可以促使断面涂抹液5布满整个短杆的下断面和周围侧面，一方面借助断面涂抹液5分布，可以提高裁切棉杆得到的短杆的燃烧效率，另一方面，借助断面涂抹液5分布后厚度降低的特性，可以促使其内的还原性铁粉与空气反应，既能进一步对短杆进行烘干，也能借助产生的热量进一步提高断面涂抹液5中的石蜡的分布，此外借助反应后产生的四氧化三铁粉末，可以借助电磁铁方便对裁切后的短杆进行收集。
请参阅图4-5，切割刀片1左端固定连接有多个均匀分布的楔形锉条11，楔形锉条11数量与L形传导孔6相同，楔形锉条11位于L形传导孔6正下方，楔形锉条11外端固定连接有多个均匀分布的毛细绒毛刺12，借助对棉杆的裁切，可以促使楔形锉条11和毛细绒毛刺12对棉杆的断面进行锉磨，以此提高棉杆断面的粗糙度，一方面既能提高断面涂抹液5富集在棉杆断面的效率，另一方面借助楔形锉条11和毛细绒毛刺12本身具有的粗糙度，可以减少多余的断面涂抹液5沿着切割刀片1表面滴落至棉杆放置底座2上的可能性，从而提高对断面涂抹液5的利用率。
请参阅图2-3，断面涂抹液5由石蜡和还原性铁粉混合制成，石蜡和还原性铁粉的混合比为1:1，通过使用石蜡和还原性铁粉1:1混合制作断面涂抹液5，一方面借助石蜡分布在短杆的表面，可以提高对整个棉杆的燃烧效率，另一方面借助还原性铁粉的作用，既能对短杆进一步烘干，也能借助反应产生的四氧化三铁的作用促使短杆具有磁性，从而提高对短杆的收集效率，活动圆板7外端固定连接有密封层，接触弹球9的直径小于L形传导孔6的内径，通过在活动圆板7外端设置密封层，可以提高L形传导孔6和活动圆板7之间的密封效率，通过将接触弹球9的直径设置成小于L形传导孔6的内径，可以促使断面涂抹液5释放的更加均匀，传导杆8外端固定连接有支撑圆环801，支撑圆环801的直径与L形传导孔6的内径相同，支撑圆环801内嵌设安装有环形过滤网802，通过设置支撑圆环801，一方面可以对传导杆8进行支撑，减少活动圆板7不与L形传导孔6内壁接触时，传导杆8在L形传导孔6内出现上下偏移的可能性，同时借助环形过滤网802，可以促使断面涂抹液5的释放更加均匀。
请参阅图3-5，环形过滤网802由300-不锈钢材质制成，环形过滤网802的网孔孔径大于还原性铁粉的粒径，通过使用300-不锈钢制作环形过滤网802，可以减少还原性铁粉与空气反应后，产生的四氧化三铁粉末，将环形过滤网802阻塞的可能性，毛细绒毛刺12有聚酯纤维制成，每上下相邻的两个毛细绒毛刺12之间的间距为50μm，通过使用聚酯纤维制作毛细绒毛刺12，可以在楔形锉条11对棉杆进行锉磨时，借助毛细绒毛刺12之间相互接触摩擦后可以产生静电的特性，一方面提高对锉磨时产生的粉尘进行收集，另一方面借助毛细绒毛刺12与其外侧富集的粉尘，可以降低断面涂抹液5直接流下的可能性，并通过断面涂抹液5的再次附着在短杆表面，可以将收集的粉尘一并富集，从而提高对棉杆的利用率。
一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、通过切割刀片1的上下移动，实现对棉杆放置底座2上侧的棉杆的裁切，在裁切的过程中借助其棉杆断面与接触弹球9的接触，并将接触弹球9向L形传导孔6内挤入；
S2、借助传导杆8的传动作用，促使L形传导孔6内的活动圆板7被挤入至L形传导孔6的拐角处，从而迫使断面涂抹液5从L形传导孔6中移出，并附着在裁切后形成的短杆的右侧断面上；
S3、在短杆下落的过程中，借助断面涂抹液5所在位置质量较大的现象，可以促使整个短杆竖直下落，同时借助气流的阻力，可以促使断面涂抹液5布满整个短杆的下断面和周围侧面。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置，包括切割刀片(1)和棉杆放置底座(2)，所述切割刀片(1)位于棉杆放置底座(2)上侧，所述棉杆放置底座(2)上端开凿有与切割刀片(1)相匹配的条形切口孔(3)，其特征在于：所述切割刀片(1)上端固定连接有预存储箱(4)，所述预存储箱(4)内安装有加热装置，所述预存储箱(4)内填充有断面涂抹液(5)，所述切割刀片(1)上端开凿有多个均匀分布且与预存储箱(4)相互连通的L形传导孔(6)，所述L形传导孔(6)横向内壁滑动连接有活动圆板(7)，所述活动圆板(7)左端固定连接有位于L形传导孔(6)内的传导杆(8)，所述传导杆(8)远离活动圆板(7)的一端固定连接有接触弹球(9)，所述活动圆板(7)与L形传导孔(6)内壁之间固定连接有压缩弹簧(10)，所述切割刀片(1)左端固定连接有多个均匀分布的楔形锉条(11)，所述楔形锉条(11)数量与L形传导孔(6)相同，所述楔形锉条(11)位于L形传导孔(6)正下方，所述楔形锉条(11)外端固定连接有多个均匀分布的毛细绒毛刺(12)，所述毛细绒毛刺(12)由聚酯纤维制成，每上下相邻的两个所述毛细绒毛刺(12)之间的间距为50μm，所述断面涂抹液(5)由石蜡和还原性铁粉混合制成，所述石蜡和还原性铁粉的混合比为1:1。
2.根据权利要求1所述的一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置，其特征在于：所述活动圆板(7)外端固定连接有密封层，所述接触弹球(9)的直径小于L形传导孔(6)的内径。
3.根据权利要求1所述的一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置，其特征在于：所述传导杆(8)外端固定连接有支撑圆环(801)，所述支撑圆环(801)的直径与L形传导孔(6)的内径相同，所述支撑圆环(801)内嵌设安装有环形过滤网(802)。
4.根据权利要求3所述的一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置，其特征在于：所述环形过滤网(802)由300-不锈钢材质制成，所述环形过滤网(802)的网孔孔径大于还原性铁粉的粒径。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种以棉秆为原料的生物质燃料制造装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、通过切割刀片(1)的上下移动，实现对棉杆放置底座(2)上侧的棉杆的裁切，在裁切的过程中借助其棉杆断面与接触弹球(9)的接触，并将接触弹球(9)向L形传导孔(6)内挤入；
S2、借助传导杆(8)的传动作用，促使L形传导孔(6)内的活动圆板(7)被挤入至L形传导孔(6)的拐角处，从而迫使断面涂抹液(5)从L形传导孔(6)中移出，并附着在裁切后形成的短杆的右侧断面上；
S3、在短杆下落的过程中，借助断面涂抹液(5)所在位置质量较大的现象，可以促使整个短杆竖直下落，同时借助气流的阻力，可以促使断面涂抹液(5)布满整个短杆的下断面和周围侧面。
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