CN112322368A - 一种节能环保型生物质燃料加工装置及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种节能环保型生物质燃料加工装置及加工方法，该装置包括底座，底座上方固定安装支撑架，支撑架顶部固定安装破碎装置，破碎装置侧壁固定安装除尘器，破碎装置底部固定安装送料管，送料管下方设有熏蒸装置，熏蒸装置固定安装在活动架表面，活动架一端侧壁与支撑架交接，活动架另一端底部固定安装抬升机构，活动架下方设有成型装置，成型装置固定安装在底座上，成型装置顶部一侧固定安装切断机构。本发明加工装置可以实现生物质的破碎、高温处理和挤压成型，提高了生产效率，减少了生产过程中的原料浪费，提高了厂房的清洁程度，同时该装置占地面积小，使用方便，适用于各种生物质燃料的加工。

Description

一种节能环保型生物质燃料加工装置及加工方法
技术领域
本发明涉及生物质燃料领域，具体的是一种节能环保型生物质燃料加工装置及加工方法。
背景技术
随着全球经济的不断发展，人类对能源的需求不断增加，而石油、天燃气、煤等能源资源却在不断减少。在这样的时代背景下，生物质可再生能源的开发与利用已成为各界关注的焦点。生物质燃料是指将生物质材料燃烧作为燃料，一般主要是农林废弃物如秸秆、木材和废旧桑树条灯，主要区别于化石燃料，生物质燃料的应用，实际主要是生物质成型燃料，是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型如块状、颗粒状的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。
现有生物质废弃物的再加工仅仅停留在打碎、结合成型这一层面，所加工出的燃料成品的发热量难以保证。且现有的生物质燃料加工过程中需要多种机械设备配合使用，生产效率低，同时在打碎过程中和转运过程中大量的粉尘溢出，导致原材料的无故散失，同时不利于保证厂房的整体整洁性。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种节能环保型生物质燃料加工装置及加工方法，通过该加工装置可以实现生物质的破碎、高温处理和挤压成型，提高了生产效率，减少了生产过程中的原料浪费，提高了厂房的清洁程度，该装置占地面积小，使用方便，适用于各种生物质燃料的加工。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种节能环保型生物质燃料加工装置，包括底座，底座上方固定安装支撑架，支撑架顶部固定安装破碎装置，破碎装置侧壁固定安装除尘器，破碎装置底部固定安装送料管，送料管下方设有熏蒸装置，熏蒸装置固定安装在活动架表面，活动架一端侧壁与支撑架交接，活动架另一端底部固定安装抬升机构，活动架下方设有成型装置，成型装置固定安装在底座上，成型装置顶部一侧固定安装切断机构。
优选地，破碎装置包括破碎箱，破碎箱内部中间对称安装破碎轴，破碎轴表面固定安装若干裁剪轮，两个破碎轴表面的裁剪轮交错设置，破碎箱内壁对应破碎轴处固定安装反击板，反击板上开设有裁剪齿槽，裁剪齿槽与裁剪轮配合，破碎箱顶部开设有第一进料口，第一进料口处固定安装箱盖，破碎轴上方的破碎箱侧壁开设有除尘口，除尘口处固定安装除尘器，破碎箱底部固定安装出料斗，出料斗底部与送料管固定连接。
优选地，破碎轴与破碎箱侧壁转动连接，破碎轴通过减速器与第一电机的输出轴连接，第一电机固定安装在破碎箱外壁，箱盖一端与破碎箱铰接，箱盖表面开设有观察窗。
优选地，送料管内部贯穿设有送料轴，送料轴表面固定安装螺旋叶片，送料轴通过皮带与第二电机的输出轴连接，送料管底部一侧开设有送料口，送料口处可拆卸安装帆布袋。
优选地，熏蒸装置包括熏蒸筒，熏蒸筒表面两侧固定安装滚动环，滚动环与托轮啮合，托轮固定安装在活动架表面，托轮的转动轴与第三电机的输出轴连接，熏蒸筒两端分别与进料筒和出料筒转动连接，进料筒和出料筒均固定安装在活动架表面，熏蒸筒内部贯穿设有耙料轴，耙料轴表面固定安装若干耙料杆，耙料杆表面开设有若干蒸汽孔，耙料杆两端分别与进料筒和出料筒转动连接，耙料杆一端通过减速器与第四电机的输出轴连接，第四电机固定安装在出料筒外壁，耙料杆另一端固定安装旋转接头，旋转接头与耙料杆表面开的若干蒸汽孔连接，旋转接头外接高温蒸汽。
优选地，进料筒侧壁开设有第二进料口，第二进料口外侧固定安装进料斗，进料斗置于送料口底部，第二进料口内侧固定安装导料板，出料筒底部固定安装出料口，活动架表面对应出料口处开设有通孔。
优选地，抬升机构包括安装座，安装座内贯穿设有丝杆，丝杆与安装座转动连接，丝杆一端通过减速器与第五电机的输出轴连接，第五电机固定安装在底座上，丝杆表面固定安装滑块，滑块与丝杆螺纹配合，滑块两侧固定安装连接杆，连接杆原离滑块一端与安装座滑动连接，连接杆表面铰接支撑杆，支撑杆上端与活动架底部铰接。
优选地，成型装置包括成型箱，成型箱内部设有推块，成型箱一端外壁固定安装液压杆，液压杆的输出轴与推块固定连接，成型箱另一端开设有若干成型孔，成型箱顶部设有第三进料口，第三进料口通过弹性波纹管与熏蒸装置连接，成型孔下方的成型箱侧壁固定安装落料板，切断机构固定安装在成型孔上放的成型箱外壁，成型箱底部靠近液压杆一侧开设有排渣口。
优选地，切断机构包括固定座，固定座底部与成型箱固定连接，固定座靠近成型孔一侧固定安装铡刀，铡刀上端固定安装齿条，齿条底部与固定座通过弹簧连接，齿条与第一齿轮啮合，第一齿轮与第二齿轮啮合，第一齿轮和第二齿轮均与固定座转动连接，第二齿轮为缺齿齿轮，第二齿轮通过减速器与第六电机的驱动轴连接，第六电机固定安装在固定座外壁。
一种节能环保型生物质燃料加工方法，具体包括以下步骤：
S1、将废弃木材、农作物秸秆和外壳等生物质进行前处理，筛选除去其中的金属和碎石，
S2、然后通过传送带装置将生物质送至加工装置的第一进料口处，通过破碎装置将生物质破碎成粒径为5-10mm的生物质颗粒；
S3、通过送料管将破碎后的生物质颗粒输送至第二进料口处，通过旋转接头向熏蒸装置中通入200-500℃的高温蒸汽对生物质颗粒进行熏蒸处理，使生物质软化，提高生物质胶结性能；
S4、熏蒸处理后的生物质颗粒通过第三进料口加入成型装置中，通过液压杆推动推块对生物质颗粒进行挤压，生物质颗粒由成型孔中挤出成型，通过切断机构将挤出的柱形生物质切断；
S5、将得到柱形生物质进行筛选，除去松散的碎料，然后经气流机干燥至水分质量含量小于5％，得到所述生物质燃料。
本发明的有益效果：
本发明通过该加工装置可以实现生物质的破碎、高温处理和挤压成型，提高了生产效率，减少了生产过程中的原料浪费，提高了厂房的清洁程度，该装置占地面积小，使用方便，适用于各种生物质燃料的加工。本发明生物质燃料加工方法不步骤简单，生物质燃料经高温蒸汽处理后表面软化，提高了生物质胶结性能，便于挤出成型。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明前视图；
图3是本发明左视图；
图4是本发明破碎装置和送料管的整体结构示意图；
图5是本发明破碎装置和送料管的剖视示意图；
图6是本发明熏蒸装置和活动架的整体结构示意图；
图7是本发明熏蒸装置的剖视示意图；
图8是本发明活动架的结构示意图；
图9是本发明成型装置的整体结构示意图；
图10是本发明成型箱的剖视示意图；
图11是本发明切断机构的剖视示意图
图中：
1-底座，2-支撑架，3-破碎装置，4-除尘器，5-送料管，6-熏蒸装置，7-活动架，8-抬升机构，9-成型装置，10-切断机构，11-破碎箱，12-破碎轴，13-裁剪轮，14-反击板，15-第一进料口，16-箱盖，17-除尘口，18-出料斗，19-第一电机，20-观察窗，21-送料轴，22-螺旋叶片，23-第二电机，24-送料口，25-熏蒸筒，26-滚动环，27-托轮，28-第三电机，29-进料筒，30-出料筒，31-耙料轴，32-耙料杆，33-第四电机，34-旋转接头，35-第二进料口，36-进料斗，37-导料板，38-出料口，39-安装座，40-丝杆，41-第五电机，42-滑块，43-连接杆，44-支撑杆，45-成型箱，46-推块，47-液压杆，48-成型孔，49-第三进料口，50-落料板，51-排渣口，52-固定座，53-铡刀，54-齿条，55-弹簧，56-第一齿轮，57-第二齿轮，58-第六电机。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。
如图1-11所示，一种节能环保型生物质燃料加工装置，包括底座1，底座1上方固定安装支撑架2，支撑架2顶部固定安装破碎装置3，破碎装置3侧壁固定安装除尘器4，破碎装置3底部固定安装送料管5，送料管5下方设有熏蒸装置6，熏蒸装置6固定安装在活动架7表面，活动架7一端侧壁与支撑架2交接，活动架7另一端底部固定安装抬升机构8，活动架7下方设有成型装置9，成型装置9固定安装在底座1上，成型装置9顶部一侧固定安装切断机构10。
如图4-5所示，破碎装置3包括破碎箱11，破碎箱11内部中间对称安装破碎轴12，破碎轴12表面固定安装若干裁剪轮13，两个破碎轴12表面的裁剪轮13交错设置，破碎箱11内壁对应破碎轴12处固定安装反击板14，反击板14上开设有裁剪齿槽，裁剪齿槽与裁剪轮13配合，破碎箱11顶部开设有第一进料口15，第一进料口15处固定安装箱盖16，破碎轴12上方的破碎箱11侧壁开设有除尘口17，除尘口17处固定安装除尘器4，破碎箱11底部固定安装出料斗18，出料斗18底部与送料管5固定连接。
破碎轴12与破碎箱11侧壁转动连接，破碎轴12通过减速器与第一电机19的输出轴连接，第一电机19固定安装在破碎箱11外壁，箱盖16一端与破碎箱11铰接，箱盖16表面开设有观察窗20。
送料管5内部贯穿设有送料轴21，送料轴21表面固定安装螺旋叶片22，送料轴21通过皮带与第二电机23的输出轴连接，送料管5底部一侧开设有送料口24，送料口24处可拆卸安装帆布袋。
如图6-7所示，熏蒸装置6包括熏蒸筒25，熏蒸筒25表面两侧固定安装滚动环26，滚动环26与托轮27啮合，托轮27固定安装在活动架7表面，托轮27的转动轴与第三电机28的输出轴连接，熏蒸筒25两端分别与进料筒29和出料筒30转动连接，进料筒29和出料筒30均固定安装在活动架7表面，熏蒸筒25内部贯穿设有耙料轴31，耙料轴31表面固定安装若干耙料杆32，耙料杆32表面开设有若干蒸汽孔，耙料杆32两端分别与进料筒29和出料筒30转动连接，耙料杆32一端通过减速器与第四电机33的输出轴连接，第四电机33固定安装在出料筒30外壁，耙料杆32另一端固定安装旋转接头34，旋转接头34与耙料杆32表面开的若干蒸汽孔连接，旋转接头34外接高温蒸汽。
进料筒29侧壁开设有第二进料口35，第二进料口35外侧固定安装进料斗36，进料斗36置于送料口24底部，第二进料口35内侧固定安装导料板37，出料筒30底部固定安装出料口38，活动架7表面对应出料口38处开设有通孔。
如图8所示，抬升机构8包括安装座39，安装座39内贯穿设有丝杆40，丝杆40与安装座39转动连接，丝杆40一端通过减速器与第五电机41的输出轴连接，第五电机41固定安装在底座1上，丝杆40表面固定安装滑块42，滑块42与丝杆40螺纹配合，滑块42两侧固定安装连接杆43，连接杆43原离滑块42一端与安装座39滑动连接，连接杆43表面铰接支撑杆44，支撑杆44上端与活动架7底部铰接。
如图9-10所示，成型装置9包括成型箱45，成型箱45内部设有推块46，成型箱45一端外壁固定安装液压杆47，液压杆47的输出轴与推块46固定连接，成型箱45另一端开设有若干成型孔48，成型箱45顶部设有第三进料口49，第三进料口49通过弹性波纹管与熏蒸装置6连接，成型孔48下方的成型箱45侧壁固定安装落料板50，切断机构10固定安装在成型孔48上放的成型箱45外壁，成型箱45底部靠近液压杆47一侧开设有排渣口51。
如图11所示，切断机构10包括固定座52，固定座52底部与成型箱45固定连接，固定座52靠近成型孔48一侧固定安装铡刀53，铡刀53上端固定安装齿条54，齿条54底部与固定座52通过弹簧55连接，齿条54与第一齿轮56啮合，第一齿轮56与第二齿轮57啮合，第一齿轮56和第二齿轮57均与固定座52转动连接，第二齿轮57为缺齿齿轮，第二齿轮57通过减速器与第六电机58的驱动轴连接，第六电机58固定安装在固定座52外壁。
一种节能环保型生物质燃料加工装置的加工方法，具体包括以下步骤：
S1、将废弃木材、农作物秸秆和外壳等生物质进行前处理，筛选除去其中的金属和碎石，
S2、然后通过传送带装置将生物质送至加工装置的第一进料口处，通过破碎装置将生物质破碎成粒径为5-10mm的生物质颗粒；
S3、通过送料管将破碎后的生物质颗粒输送至第二进料口处，通过旋转接头向熏蒸装置中通入200-500℃的高温蒸汽对生物质颗粒进行熏蒸处理，使生物质软化，提高生物质胶结性能；
S4、熏蒸处理后的生物质颗粒通过第三进料口加入成型装置中，通过液压杆推动推块对生物质颗粒进行挤压，生物质颗粒由成型孔中挤出成型，通过切断机构将挤出的柱形生物质切断；
S5、将得到柱形生物质进行筛选，除去松散的碎料，然后经气流机干燥至水分质量含量小于5％，得到所述生物质燃料。
使用本装置。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上方固定安装支撑架(2)，所述支撑架(2)顶部固定安装破碎装置(3)，所述破碎装置(3)侧壁固定安装除尘器(4)，所述破碎装置(3)底部固定安装送料管(5)，所述送料管(5)下方设有熏蒸装置(6)，所述熏蒸装置(6)固定安装在活动架(7)表面，所述活动架(7)一端侧壁与支撑架(2)交接，所述活动架(7)另一端底部固定安装抬升机构(8)，所述活动架(7)下方设有成型装置(9)，所述成型装置(9)固定安装在底座(1)上，所述成型装置(9)顶部一侧固定安装切断机构(10)。
2.根据权利要求1所述的节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，所述破碎装置(3)包括破碎箱(11)，所述破碎箱(11)内部中间对称安装破碎轴(12)，所述破碎轴(12)表面固定安装若干裁剪轮(13)，两个所述破碎轴(12)表面的裁剪轮(13)交错设置，所述破碎箱(11)内壁对应破碎轴(12)处固定安装反击板(14)，所述反击板(14)上开设有裁剪齿槽，所述裁剪齿槽与裁剪轮(13)配合，所述破碎箱(11)顶部开设有第一进料口(15)，所述第一进料口(15)处固定安装箱盖(16)，所述破碎轴(12)上方的破碎箱(11)侧壁开设有除尘口(17)，所述除尘口(17)处固定安装除尘器(4)，所述破碎箱(11)底部固定安装出料斗(18)，所述出料斗(18)底部与送料管(5)固定连接。
3.根据权利要求2所述的节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，所述破碎轴(12)与破碎箱(11)侧壁转动连接，所述破碎轴(12)通过减速器与第一电机(19)的输出轴连接，所述第一电机(19)固定安装在破碎箱(11)外壁，所述箱盖(16)一端与破碎箱(11)铰接，所述箱盖(16)表面开设有观察窗(20)。
4.根据权利要求1所述的节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，所述送料管(5)内部贯穿设有送料轴(21)，所述送料轴(21)表面固定安装螺旋叶片(22)，所述送料轴(21)通过皮带与第二电机(23)的输出轴连接，所述送料管(5)底部一侧开设有送料口(24)，所述送料口(24)处可拆卸安装帆布袋。
5.根据权利要求1所述的节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，所述熏蒸装置(6)包括熏蒸筒(25)，所述熏蒸筒(25)表面两侧固定安装滚动环(26)，所述滚动环(26)与托轮(27)啮合，所述托轮(27)固定安装在活动架(7)表面，所述托轮(27)的转动轴与第三电机(28)的输出轴连接，所述熏蒸筒(25)两端分别与进料筒(29)和出料筒(30)转动连接，所述进料筒(29)和出料筒(30)均固定安装在活动架(7)表面，所述熏蒸筒(25)内部贯穿设有耙料轴(31)，所述耙料轴(31)表面固定安装若干耙料杆(32)，所述耙料杆(32)表面开设有若干蒸汽孔，所述耙料杆(32)两端分别与进料筒(29)和出料筒(30)转动连接，所述耙料杆(32)一端通过减速器与第四电机(33)的输出轴连接，所述第四电机(33)固定安装在出料筒(30)外壁，所述耙料杆(32)另一端固定安装旋转接头(34)，所述旋转接头(34)与耙料杆(32)表面开的若干蒸汽孔连接，所述旋转接头(34)外接高温蒸汽。
6.根据权利要求5所述的节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，所述进料筒(29)侧壁开设有第二进料口(35)，所述第二进料口(35)外侧固定安装进料斗(36)，所述进料斗(36)置于送料口(24)底部，所述第二进料口(35)内侧固定安装导料板(37)，所述出料筒(30)底部固定安装出料口(38)，所述活动架(7)表面对应出料口(38)处开设有通孔。
7.根据权利要求1所述的节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，所述抬升机构(8)包括安装座(39)，所述安装座(39)内贯穿设有丝杆(40)，所述丝杆(40)与安装座(39)转动连接，所述丝杆(40)一端通过减速器与第五电机(41)的输出轴连接，所述第五电机(41)固定安装在底座(1)上，所述丝杆(40)表面固定安装滑块(42)，所述滑块(42)与丝杆(40)螺纹配合，所述滑块(42)两侧固定安装连接杆(43)，所述连接杆(43)原离滑块(42)一端与安装座(39)滑动连接，所述连接杆(43)表面铰接支撑杆(44)，所述支撑杆(44)上端与活动架(7)底部铰接。
8.根据权利要求1所述的节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，所述成型装置(9)包括成型箱(45)，所述成型箱(45)内部设有推块(46)，所述成型箱(45)一端外壁固定安装液压杆(47)，所述液压杆(47)的输出轴与推块(46)固定连接，所述成型箱(45)另一端开设有若干成型孔(48)，所述成型箱(45)顶部设有第三进料口(49)，所述第三进料口(49)通过弹性波纹管与熏蒸装置(6)连接，所述成型孔(48)下方的成型箱(45)侧壁固定安装落料板(50)，所述切断机构(10)固定安装在成型孔(48)上放的成型箱(45)外壁，所述成型箱(45)底部靠近液压杆(47)一侧开设有排渣口(51)。
9.根据权利要求8所述的节能环保型生物质燃料加工装置，其特征在于，所述切断机构(10)包括固定座(52)，所述固定座(52)底部与成型箱(45)固定连接，所述固定座(52)靠近成型孔(48)一侧固定安装铡刀(53)，所述铡刀(53)上端固定安装齿条(54)，所述齿条(54)底部与固定座(52)通过弹簧(55)连接，所述齿条(54)与第一齿轮(56)啮合，所述第一齿轮(56)与第二齿轮(57)啮合，所述第一齿轮(56)和第二齿轮(57)均与固定座(52)转动连接，所述第二齿轮(57)为缺齿齿轮，所述第二齿轮(57)通过减速器与第六电机(58)的驱动轴连接，所述第六电机(58)固定安装在固定座(52)外壁。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的节能环保型生物质燃料加工装置的加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、将废弃木材、农作物秸秆和外壳等生物质进行前处理，筛选除去其中的金属和碎石，
S2、然后通过传送带装置将生物质送至加工装置的第一进料口处，通过破碎装置将生物质破碎成粒径为5-10mm的生物质颗粒；
S3、通过送料管将破碎后的生物质颗粒输送至第二进料口处，通过旋转接头向熏蒸装置中通入200-500℃的高温蒸汽对生物质颗粒进行熏蒸处理，使生物质软化，提高生物质胶结性能；
S4、熏蒸处理后的生物质颗粒通过第三进料口加入成型装置中，通过液压杆推动推块对生物质颗粒进行挤压，生物质颗粒由成型孔中挤出成型，通过切断机构将挤出的柱形生物质切断；
S5、将得到柱形生物质进行筛选，除去松散的碎料，然后经气流机干燥至水分质量含量小于5％，得到所述生物质燃料。
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