CN112226239A - 一种秸秆连续粉碎及炭化设备 - Google Patents

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Abstract

一种秸秆粉碎及连续炭化设备,包括车体,车体的底部设置有四个车轮,车体上设置有秸秆粉碎系统、秸秆连续炭化系统和动力传输系统;秸秆粉碎系统包括秸秆粉碎筒和秸秆输送装置,秸秆粉碎筒通过支架安装在车体上,秸秆粉碎筒的侧部开设有粉碎进料口,秸秆连续炭化系统由内螺旋轴和空心外螺旋轴构成;综上所述,本发明涉及秸秆的粉碎及炭化设备,尤其生物质炭技术领域,通过这种结构设计,减少了秸秆运送以及粉碎的秸秆放进炭化炉的人力资源,减轻了整个机械设备的重量,降低了汽车的损耗,拓宽了秸秆炭化的实现范围。

Description

一种秸秆连续粉碎及炭化设备
技术领域
本发明涉及生物质炭技术领域,尤其涉及秸秆的粉碎及炭化设备。
背景技术
在限氧或者无氧的条件下对生物质进行热裂解,产生的富碳固体和植物营养的物质称为生物质炭。生物质炭对农作物的生长具有一定的益处。在一定程度上可以改善土壤质量,增加土壤肥力,减少温室气体的排放。我国秸秆资源丰富,可持续供应,因此能够进行秸秆炭化的大面积推广。但目前现有的秸秆炭化设备大而沉重,不适宜到田间作业,工作效率低,导致炭化成本增加。基于以上原因,本发明提出了一种秸秆连续粉碎及炭化设备,将粉碎装置和炭化装置结合,并与汽车的配合,实现了移动炭化,拓宽了秸秆炭化的实现范围。
发明内容
本发明针对目前的秸秆炭化设备效率低,不能到田间作业导致炭化成本增加,环境污染问题,旨在提供的一种秸秆连续粉碎及炭化设备。其技术方案是:一种秸秆连续粉碎及炭化设备,包括秸秆连续粉碎装置、秸秆炭化炉。其中:
秸秆粉碎系统包括秸秆粉碎筒和秸秆输送装置,秸秆粉碎筒通过支架安装在车体上,秸秆粉碎筒的侧部开设有粉碎进料口,秸秆粉碎筒的底部连接有粉碎秸秆暂存斗,秸秆粉碎筒内安装有刀具粉碎机构,秸秆输送装置为传送带输送机构,秸秆输送装置的出料端与秸秆粉碎筒侧部的粉碎进料口连接,动力传输系统与刀具粉碎机构传动连接;刀具粉碎机构包括刀具旋转轴,刀具旋转轴转动连接在秸秆粉碎筒内,刀具旋转轴上固定有四根刀具安装轴,四根刀具安装轴围绕刀具旋转轴的轴线均匀布置,且每根刀具安装轴通过若干固定板固定在刀具旋转轴上,每根刀具旋转轴上固定有若干粉碎刀具;动力传输系统与刀具旋转轴传动连接,动力传输系统驱动刀具旋转轴在秸秆粉碎筒内转动。
秸秆连续炭化系统包括炭化炉体,炭化炉体通过安装架固定在车体上,炭化炉体为双层炉壁结构,炭化炉体的双层炉壁内设置有电磁加热线圈,炭化炉体的外表面设置有保温层,炭化炉体内设置有双轴连续推进机构,炭化炉体的顶部设置有炭化进料口、出气口和介质加入口,炭化炉体的底部设置有炭化出料口,粉碎秸秆暂存斗的底部出料口与炭化炉体的炭化进料口通过秸秆输送管道连接,炭化炉体的炭化出料口通过生物炭排出管连接有生物炭收集箱;双轴连续推进机构包括空心外螺旋轴和内螺旋轴,空心外螺旋轴转动安装在炭化炉体内,内螺旋轴转动安装在空心外螺旋轴内,空心外螺旋轴的前端开设有防结碳介质输入孔,空心外螺旋轴的后端开设有防结碳介质输出孔,炭化出料口位于防结碳介质输出孔下方,炭化出料口处安装有过滤筛;炭化炉体的出气口处安装有活性炭净化装置。
动力传输系统分别与空心外螺旋轴和内螺旋轴传动连接。动力传输系统包括驱动电机和传动轴,驱动电机通过皮带与刀具旋转轴端部传动连接,传动轴转动安装在车体上,驱动电机的主轴上安装有小锥齿轮,传动轴上安装有小齿轮和小链轮,内螺旋轴端部安装有大锥齿轮和大齿轮,空心外螺旋轴端部安装有大链轮,小锥齿轮与大锥齿轮啮合传动,大齿轮与小齿轮啮合传动,小链轮与大链轮通过链条传动连接。
本发明的有益效果是:将秸秆粉碎装置与秸秆炭化炉有效的结合起来,减少了秸秆运送以及粉碎的秸秆放进炭化炉的人力资源,增加了劳动效率。通过带传动将秸秆送到粉碎装置内,降低了人的劳动强度。通过链传动以及锥齿轮的配合使用,减少的电动机的使用数量,减轻了整个机械设备的重量,降低了汽车的损耗。通过炭化炉的内外螺旋的使用,实现了炭化炉内部秸秆的移动、连续炭化。通过电磁加热线圈及保温层的使用,有效利用了温度,减少了热能的浪费;在出气口处设置活性炭净化装备,减小了排除气体对大气的污染。将整个装置与汽车的配合,实现了移动炭化,解决了现有的固定炭化模式,拓宽了秸秆炭化的实现范围,可应用的区域更加宽广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是秸秆粉碎筒的结构示意图;
图3是炭化炉体的结构示意图;
图4是秸秆粉碎系统的结构示意图;
图5是炭化炉体的内部示意图。
附图中标记为:1、车轮,2、大齿轮,3、大锥齿轮,4、小锥齿轮,5、驱动电机,6、皮带,7、秸秆输送管道,8、秸秆粉碎筒,9、秸秆输送装置,10、车体,11、生物炭排出管,12、炭化炉体,13、大链轮,14、传动轴,15、小链轮,16、小齿轮,17、粉碎秸秆暂存斗,18、刀具安装轴,19、固定板,20、粉碎刀具,21、粉碎进料口,22、介质加入口,23、活性炭净化装置,24、炭化进料口,25、内螺旋轴,26、刀具旋转轴,27、介质输出孔,28、出气口,29、介质输入孔,30、空心外螺旋轴,31、炭化出料口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造的实施方案进行详细描述:
本发明的一种秸秆粉碎及连续炭化设备,包括车体(10),车体(10)的底部设置有四个车轮(1),车体(10)上设置有秸秆粉碎系统、秸秆连续炭化系统和动力传输系统;
秸秆粉碎系统包括秸秆粉碎筒(8)和秸秆输送装置(9),秸秆粉碎筒(8)通过支架安装在车体(10)上,秸秆粉碎筒(8)的侧部开设有粉碎进料口(21),秸秆粉碎筒(8)的底部连接有粉碎秸秆暂存斗(17),秸秆粉碎筒(8)内安装有刀具粉碎机构,秸秆输送装置(9)为传送带输送机构,秸秆输送装置(9)的出料端与秸秆粉碎筒(8)侧部的粉碎进料口(21)连接,动力传输系统与刀具粉碎机构传动连接;
秸秆连续炭化系统包括炭化炉体(12),炭化炉体(12)通过安装架固定在车体(10)上,炭化炉体(12)为双层炉壁结构,炭化炉体(12)的双层炉壁内设置有电磁加热线圈,炭化炉体(12)的外表面设置有保温层,炭化炉体(12)内设置有双轴连续推进机构,炭化炉体(12)的顶部设置有炭化进料口(24)、出气口(28)和介质加入口(22),炭化炉体(12)的底部设置有炭化出料口(31),粉碎秸秆暂存斗(17)的底部出料口与炭化炉体(12)的炭化进料口(24)通过秸秆输送管道(7)连接,炭化炉体(12)的炭化出料口(31)通过生物炭排出管11连接有生物炭收集箱;
动力传输系统分别与刀具粉碎机构和双轴连续推进机构传动连接。
刀具粉碎机构包括刀具旋转轴(26),刀具旋转轴(26)转动连接在秸秆粉碎筒(8)内,刀具旋转轴(26)上固定有四根刀具安装轴(18),四根刀具安装轴(18)绕刀具旋转轴(26)的轴线均匀布置,且每根刀具安装轴(18)通过若干固定板(19)固定在刀具旋转轴(26)上,每根刀具旋转轴(26)上固定有若干粉碎刀具(20);动力传输系统与刀具旋转轴(26)传动连接,动力传输系统驱动刀具旋转轴(26)在秸秆粉碎筒(8)内转动。
双轴连续推进机构包括空心外螺旋轴(30)和内螺旋轴(25),空心外螺旋轴(30)转动安装在炭化炉体(12)内,内螺旋轴(25)转动安装在空心外螺旋轴(30)内,空心外螺旋轴(30)的前端开设有防结碳介质输入孔(29),空心外螺旋轴(30)的后端开设有防结碳介质输出孔(27),炭化出料口(31)位于防结碳介质输出孔(27)下方,炭化出料口(31)处安装有过滤筛;
动力传输系统分别与空心外螺旋轴(30)和内螺旋轴(25)传动连接。
动力传输系统包括驱动电机(5)和传动轴(14),驱动电机(5)通过皮带(6)与刀具旋转轴(26)端部传动连接,传动轴(14)转动安装在车体(10)上,驱动电机(5)的主轴上安装有小锥齿轮(4),传动轴(14)上安装有小齿轮(16)和小链轮(15),内螺旋轴(25)端部安装有大锥齿轮(3)和大齿轮(2),空心外螺旋轴(30)端部安装有大链轮(13),小锥齿轮(4)与大锥齿轮(3)啮合传动,大齿轮(2)与小齿轮(16)啮合传动,小链轮(15)与大链轮(13)通过链条传动连接。
炭化炉体(12)的出气口(28)处安装有活性炭净化装置(23)。
本发明依靠于车轮(1)以在田间移动作业,具体粉碎炭化过程如下:启动驱动电机(5)、秸秆输送装置(9)和电磁加热线圈,驱动电机(5)通过皮带(6)带动刀具旋转轴(26)转动,并且通过小锥齿轮(4)驱动大锥齿轮(3)和内螺旋轴(25)转动,内螺旋轴(25)的大齿轮(2)驱动小齿轮(16)和传动轴(14)转动,传动轴(14)的小链轮(15)通过链条带动大链轮(13)和空心外螺旋轴(30)转动,最终空心外螺旋轴(30)和内螺旋轴(25)开始转动,并且二者的旋转方向相反;
然后将秸秆通过秸秆输送装置(9)输送至秸秆粉碎筒(8)的粉碎进料口(21),秸秆进入秸秆粉碎筒(8)内,刀具螺旋轴带动多组粉碎刀具(20)高速转动,粉碎刀具(20)将秸秆粉碎,粉碎后的秸秆落入粉碎秸秆暂存斗(17)内,接着粉碎秸秆经倾斜的秸秆输送管道(7)输送至炭化炉体(12)的炭化进料口(24),与此同时将防结碳介质经介质加入口(22)放入炭化炉体(12)内;
粉碎秸秆经炭化进料口(24)落入炭化炉体(12)内,由空心外螺旋轴(30)向后输送,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,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出气口(28)排出,当秸秆颗粒物料和防结碳介质到达过滤筛处时,炭化后的秸秆颗粒物料通过过滤筛,由炭化炉体(12)的炭化出料口(31)排出,最终通过生物炭排出管(11)落入生物炭收集箱,而防结碳介质不能通过过滤筛,由空心外螺旋轴(30)上的防结碳介质输入口进入空心外螺旋轴(30)内,在内螺旋轴(25)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炭化炉体(12)中,和新进入的秸秆颗粒物料混合,进入下一次循环。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种秸秆粉碎及连续炭化设备,其特征在于:包括车体,车体的底部设置有四个车轮,车体上设置有秸秆粉碎系统、秸秆连续炭化系统和动力传输系统;秸秆粉碎系统包括秸秆粉碎筒和秸秆输送装置,秸秆粉碎筒通过支架安装在车体上,秸秆粉碎筒的侧部开设有粉碎进料口,秸秆粉碎筒的底部连接有粉碎秸秆暂存斗,秸秆粉碎筒内安装有刀具粉碎机构,秸秆输送装置为传送带输送机构,秸秆输送装置的出料端与秸秆粉碎筒侧部的粉碎进料口连接,动力传输系统与刀具粉碎机构传动连接;秸秆连续炭化系统包括炭化炉体,炭化炉体通过安装架固定在车体上,炭化炉体为双层炉壁结构,炭化炉体的双层炉壁内设置有电磁加热线圈,炭化炉体的外表面设置有保温层,炭化炉体内设置有双轴连续推进机构,炭化炉体的顶部设置有炭化进料口、出气口和介质加入口,炭化炉体的底部设置有炭化出料口,粉碎秸秆暂存斗的底部出料口与炭化炉体的炭化进料口通过秸秆输送管道连接,炭化炉体的炭化出料口通过生物炭排出管连接有生物炭收集箱;动力传输系统分别与刀具粉碎机构和双轴连续推进机构传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆粉碎及连续炭化设备,其特征在于:刀具粉碎机构包括刀具旋转轴,刀具旋转轴转动连接在秸秆粉碎筒内,刀具旋转轴上固定有四根刀具安装轴,四根刀具安装轴绕刀具旋转轴的轴线均匀布置,且每根刀具安装轴通过若干固定板固定在刀具旋转轴上,每根刀具旋转轴上固定有若干粉碎刀具;动力传输系统与刀具旋转轴传动连接,动力传输系统驱动刀具旋转轴在秸秆粉碎筒内转动。
3.根据权利要求2所述的一种秸秆粉碎及连续炭化设备,其特征在于:双轴连续推进机构包括空心外螺旋轴和内螺旋轴,空心外螺旋轴转动安装在炭化炉体内,内螺旋轴转动安装在空心外螺旋轴内,空心外螺旋轴的前端开设有防结碳介质输入孔,空心外螺旋轴的后端开设有防结碳介质输出孔,炭化出料口位于防结碳介质输出孔下方,炭化出料口处安装有过滤筛。
4.根据权利要求3所述的一种秸秆粉碎及连续炭化设备,其特征在于:动力传输系统包括驱动电机和传动轴,驱动电机通过皮带与刀具旋转轴端部传动连接,传动轴转动安装在车体上,驱动电机的主轴上安装有小锥齿轮,传动轴上安装有小齿轮和小链轮,内螺旋轴端部安装有大锥齿轮和大齿轮,空心外螺旋轴端部安装有大链轮,小锥齿轮与大锥齿轮啮合传动,大齿轮与小齿轮啮合传动,小链轮与大链轮通过链条传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种秸秆粉碎及连续炭化设备,其特征在于:炭化炉体的出气口处安装有活性炭净化装置。
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