CN115316138B - 一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备，涉及秸秆热解处理。本发明包括运载车、粉碎机构、烘干机构、热解机构、输送机构、储存箱，粉碎机构、烘干机构、热解机构均安装在运载车上，输送机构设置在粉碎机构两侧的位置处；粉碎机构用于输送的秸秆进行粉碎处理；烘干机构用于对粉碎后的秸秆干燥处理；热解机构用于对干燥处理后的秸秆进行热解碳化处理；输送机构用于将秸秆向粉碎机构进行输送。本发明通过多机构之间的配合设计，使得装置能够连续生产，通过连续进料、粉碎、烘干、热解、出炭等实现秸秆碳化过程的不间断作业，最大程度地提高设备生产率，同时可以就地对秸秆进行热解碳化处理，有效降低了运输成本。
Description
技术领域
本发明涉及秸秆热解处理，具体为一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备。
背景技术
由于秸秆的收集、运输及利用过程中所需的农机装备成本过高，产业链过短，使农作物秸秆利用率不高，相当多的地区将农作物秸秆废弃焚烧。农作物秸秆焚烧污染空气环境，危害人体健康；容易引发交通事故，影响道路安全；破坏土壤结构，造成耕地质量下降；升高土壤表面温度，造成土壤中有益微生物死亡，影响农田作物的产量和质量以及农业收益。
解决秸秆焚烧问题的根本方法是开发生物质深加工技术，利用秸秆热解碳化制备生物炭焦(生物炭)是目前可行的处理方法之一。生物炭具有多级孔结构和丰富的含氧官能团，可以对肥料中的营养元素进行吸附和离子交换，延缓营养成分的释放和增加土壤有机质含量。
然而，农作物秸秆等生物质具有重量轻、体积大、分布性广、收集困难等问题，这造成了秸秆较高的利用难度和利用成本。秸秆收集的劳动强度大，人工收集导致较低的收集效率和较高的人力成本。秸秆的收集、运输和储存也尚未形成一个稳定的产业链条，这进一步提高了秸秆的收集成本。解决秸秆收集问题的关键在于尽可能的压缩秸秆的运输成本，这需要改变秸秆目前集中处理的模式，对秸秆实行分布式、就地处理，避免其长距离运输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备，以解决背景技术所提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备，包括运载车、粉碎机构、烘干机构、热解机构、输送机构、储存箱，所述粉碎机构、烘干机构、热解机构均安装在运载车上，所述输送机构设置在粉碎机构两侧的位置处；
所述粉碎机构用于输送的秸秆进行粉碎处理；
所述烘干机构用于对粉碎后的秸秆干燥处理；
所述热解机构用于对干燥处理后的秸秆进行热解碳化处理；
所述输送机构用于将秸秆向粉碎机构进行输送；
所述储存箱用于对热解碳化处理后的秸秆进行储存；
所述粉碎机构与烘干机构之间通过输送管道连接，所述输送管道上设置有引风机一；所述烘干机构与热解机构之间连接有导热管道。
优选的，所述输送机构包括第一输送架、第二输送架、第一顶升机构、连接架、转动杆，所述第一输送架的上端与粉碎机构转动连接，所述第一输送架的外侧滑动连接有第二输送架，所述第一输送架的一端固定有第一顶升机构，所述第一顶升机构的伸缩端固定有连接架，所述连接架远离第一顶升机构的一端与第二输送架固定连接，所述粉碎机构的端部横向固定有第二顶升机构，所述第二顶升机构的伸缩端与第一输送架的下端固定。
优选的，所述第一输送架和第二输送架的内部均横向转动连接有多个转动杆，多个所述转动杆之间竖向传动连接有多个凸杆带，所述第一输送架和第二输送架向下两端的两个转动杆上的同一端均固定有齿盘，所述第一输送架内部的两个齿盘、第二输送架内部的两个齿盘之间均通过链条传动连接，所述第一输送架和第二输送架的外侧上端均固定有驱动电机一，所述驱动电机一的输出端与最上端相对应的转动杆固定。
优选的，所述粉碎机构包括箱体，所述箱体的内部从一端至另一端依次开设有切割腔、风道、粉碎腔，所述切割腔和粉碎腔通过风道连通；所述切割腔的内部从上至下依次设置有阻挡架、挂钩杆、引导板一、滚筒刀盘，所述箱体的上端开设有与切割腔相通的进料口；所述箱体的外侧固定有引风机二，所述引风机二的输出端延伸至风道内部，所述风道的一端且靠近引风机二的位置处固定有导风板；所述粉碎腔内部从上至下依次设置有引导板二、第一粉碎刀、第二粉碎刀，所述粉碎腔底部开设置有出料口，所述输送管道的一端与出料口固定连接。
优选的，所述烘干机构包括第一输送筒、加热室、料斗一、驱动电机二、螺旋输送架一，所述第一输送筒固定在加热室内部，所述加热室一端的上端固定有料斗一，所述料斗一的下端延伸至第一输送筒内部，所述输送管道的另一端位于料斗一的上方，所述加热室的一端固定有驱动电机二，所述第一输送筒的内部设置有螺旋输送架一，所述驱动电机二的输出端与螺旋输送架一固定，所述第一输送筒远离料斗一的一端设置有排料口。
优选的，所述热解机构包括燃烧室、第二输送筒、料斗二、驱动电机三、螺旋输送架二，所述燃烧室内部固定有第二输送筒，所述第二输送筒的两端均延伸至燃烧室外侧，所述第二输送筒一端的上端固定有料斗二，所述料斗二的下端延伸至第二输送筒内部，所述第一输送筒一端的排料口位于料斗二的上端，所述第二输送筒的一端固定有驱动电机三，所述第二输送筒的内部设置有螺旋输送架二，所述驱动电机三的输出端与螺旋输送架二固定，所述第二输送筒的另一端设置有与储存箱连接的送料管。
优选的，所述导热管道的一端与燃烧室固定并延伸至燃烧室内部，所述导热管道的另一端与加热室固定并延伸至加热室内部，所述加热室的外侧且远离导热管道的一端设置有排气口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过多机构之间的配合设计，使得装置能够连续生产，通过连续进料、粉碎、烘干、热解、出炭等实现秸秆碳化过程的不间断作业，最大程度地提高设备生产率，同时可以就地对秸秆进行热解碳化处理，有效降低了运输成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明粉碎机构、输送机构的结构示意图；
图3为本发明粉碎机构、输送机构的结构侧视图；
图4为本发明第一输送架、第二输送架的内部结构示意图；
图5为本发明粉碎机构的内部结构剖视图；
图6为本发明烘干机构、热解机构的连接结构剖视图。
图中：1、运载车；2、粉碎机构；3、烘干机构；4、热解机构；5、输送机构；6、储存箱；7、导热管道；8、引风机一；9、第一输送架；10、第二输送架；11、第一顶升机构；12、连接架；13、转动杆；14、凸杆带；15、齿盘；16、链条；17、驱动电机一；18、箱体；19、进料口；20、阻挡架；21、挂钩杆；22、引导板一；23、滚筒刀盘；24、引风机二；25、导风板；26、引导板二；27、第一粉碎刀；28、第二粉碎刀；29、出料口；30、第一输送筒；31、加热室；32、料斗一；33、驱动电机二；34、螺旋输送架一；35、燃烧室；36、第二输送筒；37、料斗二；38、驱动电机三；39、螺旋输送架二；40、排气口；41、送料管；42、第二顶升机构。
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。
请参阅图1-图6，一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备，包括运载车1、粉碎机构2、烘干机构3、热解机构4、输送机构5、储存箱6，粉碎机构2、烘干机构3、热解机构4均安装在运载车1上，输送机构5设置在粉碎机构2两侧的位置处；
粉碎机构2用于输送的秸秆进行粉碎处理；
烘干机构3用于对粉碎后的秸秆干燥处理；
热解机构4用于对干燥处理后的秸秆进行热解碳化处理；
输送机构5用于将秸秆向粉碎机构2进行输送；
储存箱6用于对热解碳化处理后的秸秆进行储存；
进一步地，粉碎机构2与烘干机构3之间通过输送管道连接，输送管道上设置有引风机一8，通过引风机一8产生的气流，可将粉碎机构2处理后的秸秆通过输送管道输送至烘干机构3内部；烘干机构3与热解机构4之间连接有导热管道7，通过导热管道7可将热解机构4产生的热气导入烘干机构3内部，进而通过导入的热气对烘干机构3内部进行加热，进而对烘干机构3内部输送的物料起烘干效果，减少烘干机构3烘干所需能源效果，实现节能减排的效果。
具体的，输送机构5包括第一输送架9、第二输送架10、第一顶升机构11、连接架12、转动杆13，第一输送架9的上端与粉碎机构2转动连接，第一输送架9的外侧滑动连接有第二输送架10，第一输送架9的一端固定有第一顶升机构11，第一顶升机构11的伸缩端固定有连接架12，连接架12远离第一顶升机构11的一端与第二输送架10固定连接，粉碎机构2的端部横向固定有第二顶升机构42，第二顶升机构42的伸缩端与第一输送架9的下端固定。通过启动第二顶升机构42可推动第一输送架9的下端向外移动，且通过第一输送架9上端与粉碎机构2的转动连接，从而可通过启动第二顶升机构42调节第一输送架9的倾斜角度，通过第一顶升机构11与第一输送架9的固定、连接架12与第二输送架10的固定，使得启动第一顶升机构11可推动连接架12带动第二输送架10在第一输送架9外侧进行滑动，从而起到输送机构5延伸的效果，进而可在一定程度上根据需求调节输送机构5的展开距离，通过第一输送架9和第二输送架10的滑动连接，使得第二输送架10的移动得到限位，避免第二输送架10移动时发生偏移现象。
其中，第一输送架9和第二输送架10的内部均横向转动连接有多个转动杆13，多个转动杆13之间竖向传动连接有多个凸杆带14，第一输送架9和第二输送架10向下两端的两个转动杆13上的同一端均固定有齿盘15，第一输送架9内部的两个齿盘15、第二输送架10内部的两个齿盘15之间均通过链条16传动连接，第一输送架9和第二输送架10的外侧上端均固定有驱动电机一17，驱动电机一17的输出端与最上端相对应的转动杆13固定。
在第一输送架9和第二输送架10调节、展开后，可将秸秆放入第二输送架10的下端，通过启动驱动电机一17带动上端的转动杆13进行转动，通过链条16的传动带动下端的转动杆13跟随转动，进而第一输送架9和第二输送架10通过上下两端转动杆13的转动，带动多个凸杆带14进行运动，从而通过凸杆带14上的凸杆拉动秸秆向上移动，最终输送至粉碎机构2内部；其中，第一输送架9的下端设置有挡板，通过挡板和第二输送架10的配合对秸秆进行阻挡，使得秸秆不会从第一输送架9的下端掉落。
具体的，粉碎机构2包括箱体18，箱体18的内部从一端至另一端依次开设有切割腔、风道、粉碎腔，切割腔和粉碎腔通过风道连通；切割腔的内部从上至下依次设置有阻挡架20、挂钩杆21、引导板一22、滚筒刀盘23，箱体18的上端开设有与切割腔相通的进料口19；箱体18的外侧固定有引风机二24，引风机二24的输出端延伸至风道内部，风道的一端且靠近引风机二24的位置处固定有导风板25；粉碎腔内部从上至下依次设置有引导板二26、第一粉碎刀27、第二粉碎刀28，粉碎腔底部开设置有出料口29，输送管道的一端与出料口29固定连接。
输送机构5输送的秸秆可通过进料口19输送至切割腔内，进入切割腔内的秸秆通过滚筒刀盘23对秸秆进行切段处理，便于后续的秸秆粉碎，切段后的秸秆落入风道内部；在滚筒刀盘23对秸秆切段前，秸秆会落在阻挡架20的上端，通过挂钩杆21的转动并配合挂钩杆21上的挂钩，将阻挡架20上的秸秆持续的向下输送，避免大量的秸秆造成堵塞和对切段的影响，通过引导板一22可对秸秆的下落进行引导；其中，挂钩杆21、滚筒刀盘23、第一粉碎刀27、第二粉碎刀28均通过电机进行驱动。
在秸秆切段后，通过引风机二24向风道内输送空气，使得落入风道内的秸秆通过风道进入粉碎腔内部，通过引导板二26对切段后的秸秆进行引导，使得秸秆通过第一粉碎刀27和第二粉碎刀28时秸秆之间相互打击、摩擦，实现秸秆的粉碎效果，粉碎后的秸秆落入粉碎腔底部，通过输送管道上的引风机一8将粉碎后的秸秆通过出料口29吸入输送管道内，并向烘干机构3进行输送。
具体的，烘干机构3包括第一输送筒30、加热室31、料斗一32、驱动电机二33、螺旋输送架一34，第一输送筒30固定在加热室31内部，加热室31一端的上端固定有料斗一32，料斗一32的下端延伸至第一输送筒30内部，输送管道的另一端位于料斗一32的上方，加热室31的一端固定有驱动电机二33，第一输送筒30的内部设置有螺旋输送架一34，驱动电机二33的输出端与螺旋输送架一34固定，第一输送筒30远离料斗一32的一端设置有排料口。
具体的，热解机构4包括燃烧室35、第二输送筒36、料斗二37、驱动电机三38、螺旋输送架二39，燃烧室35内部固定有第二输送筒36，第二输送筒36的两端均延伸至燃烧室35外侧，第二输送筒36一端的上端固定有料斗二37，料斗二37的下端延伸至第二输送筒36内部，第一输送筒30一端的排料口位于料斗二37的上端，第二输送筒36的一端固定有驱动电机三38，第二输送筒36的内部设置有螺旋输送架二39，驱动电机三38的输出端与螺旋输送架二39固定，第二输送筒36的另一端设置有与储存箱6连接的送料管41。其中，导热管道7的一端与燃烧室35固定并延伸至燃烧室35内部，导热管道7的另一端与加热室31固定并延伸至加热室31内部，加热室31的外侧且远离导热管道7的一端设置有排气口40。
粉碎后的秸秆通过料斗一32进入第一输送筒30内部，通过启动驱动电机二33带动螺旋输送架一34在第一输送筒30内部进行转动，使得进入第一输送筒30内部的秸秆通过螺旋输送架一34的输送，使其从第一输送筒30的一端移动至另一端通过排料口排出，并通过料斗二37落入第二输送筒36内部，通过启动驱动电机三38带动螺旋输送架二39在第二输送筒36内部转动，使得落入第二输送筒36内部的秸秆，通过螺旋输送架二39的输送从第二输送筒36的一端移动至另一端并通过送料管41排出进入储存箱6内部进行储存；
通过燃烧室35内部燃烧对第二输送筒36进行加热，使得第二输送筒36内部输送的秸秆经过充分的加热进行热解并产生生物炭，通过导热管道7可将燃烧室35内部燃烧产生的热气导入加热室31内部，从而提升第一输送筒30内部的稳定，进而物料通过第一输送筒30内部输送时，通过高温实现秸秆的烘干效果，进而便于后续热解处理。
通过多机构之间的配合设计，使得装置能够连续生产，通过连续进料、粉碎、烘干、热解、出炭等实现秸秆碳化过程的不间断作业，最大程度地提高设备生产率，同时可以就地对秸秆进行热解碳化处理，有效降低了运输成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (4)
1.一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备，其特征在于：包括运载车（1）、粉碎机构（2）、烘干机构（3）、热解机构（4）、输送机构（5）、冷却储存箱（6），所述粉碎机构（2）、烘干机构（3）、热解机构（4）均安装在运载车（1）上，所述输送机构（5）设置在粉碎机构（2）两侧的位置处；
所述粉碎机构（2）用于输送的秸秆进行粉碎处理；
所述烘干机构（3）用于对粉碎后的秸秆干燥处理；
所述热解机构（4）用于对干燥处理后的秸秆进行热解碳化处理；
所述输送机构（5）用于将秸秆向粉碎机构（2）进行输送；
所述冷却储存箱（6）用于对热解碳化处理后的秸秆进行储存；
所述粉碎机构（2）与烘干机构（3）之间通过输送管道连接，所述输送管道上设置有引风机一（8）；所述烘干机构（3）与热解机构（4）之间连接有导热管道（7）；
所述输送机构（5）包括第一输送架（9）、第二输送架（10）、第一顶升机构（11）、连接架（12）、转动杆（13），所述第一输送架（9）的上端与粉碎机构（2）转动连接，所述第一输送架（9）的外侧滑动连接有第二输送架（10），所述第一输送架（9）的一端固定有第一顶升机构（11），所述第一顶升机构（11）的伸缩端固定有连接架（12），所述连接架（12）远离第一顶升机构（11）的一端与第二输送架（10）固定连接，所述粉碎机构（2）的端部横向固定有第二顶升机构（42），所述第二顶升机构（42）的伸缩端与第一输送架（9）的下端固定；
所述第一输送架（9）和第二输送架（10）的内部均横向转动连接有多个转动杆（13），多个所述转动杆（13）之间竖向传动连接有多个凸杆带（14），所述第一输送架（9）和第二输送架（10）向下两端的两个转动杆（13）上的同一端均固定有齿盘（15），所述第一输送架（9）内部的两个齿盘（15）、第二输送架（10）内部的两个齿盘（15）之间均通过链条（16）传动连接，所述第一输送架（9）和第二输送架（10）的外侧上端均固定有驱动电机一（17），所述驱动电机一（17）的输出端与最上端相对应的转动杆（13）固定；
所述粉碎机构（2）包括箱体（18），所述箱体（18）的内部从一端至另一端依次开设有切割腔、风道、粉碎腔，所述切割腔和粉碎腔通过风道连通；所述切割腔的内部从上至下依次设置有阻挡架（20）、挂钩杆（21）、引导板一（22）、滚筒刀盘（23），所述箱体（18）的上端开设有与切割腔相通的进料口（19）；所述箱体（18）的外侧固定有引风机二（24），所述引风机二（24）的输出端延伸至风道内部，所述风道的一端且靠近引风机二（24）的位置处固定有导风板（25）；所述粉碎腔内部从上至下依次设置有引导板二（26）、第一粉碎刀（27）、第二粉碎刀（28），所述粉碎腔底部开设置有出料口（29），所述输送管道的一端与出料口（29）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备，其特征在于：所述烘干机构（3）包括第一输送筒（30）、加热室（31）、料斗一（32）、驱动电机二（33）、螺旋输送架一（34），所述第一输送筒（30）固定在加热室（31）内部，所述加热室（31）一端的上端固定有料斗一（32），所述料斗一（32）的下端延伸至第一输送筒（30）内部，所述输送管道的另一端位于料斗一（32）的上方，所述加热室（31）的一端固定有驱动电机二（33），所述第一输送筒（30）的内部设置有螺旋输送架一（34），所述驱动电机二（33）的输出端与螺旋输送架一（34）固定，所述第一输送筒（30）远离料斗一（32）的一端设置有排料口。
3.根据权利要求2所述的一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备，其特征在于：所述热解机构（4）包括燃烧室（35）、第二输送筒（36）、料斗二（37）、驱动电机三（38）、螺旋输送架二（39），所述燃烧室（35）内部固定有第二输送筒（36），所述第二输送筒（36）的两端均延伸至燃烧室（35）外侧，所述第二输送筒（36）一端的上端固定有料斗二（37），所述料斗二（37）的下端延伸至第二输送筒（36）内部，所述第一输送筒（30）一端的排料口位于料斗二（37）的上端，所述第二输送筒（36）的一端固定有驱动电机三（38），所述第二输送筒（36）的内部设置有螺旋输送架二（39），所述驱动电机三（38）的输出端与螺旋输送架二（39）固定，所述第二输送筒（36）的另一端设置有与冷却储存箱（6）连接的送料管（41）。
4.根据权利要求3所述的一种可移动式热解技术处理农业秸秆设备，其特征在于：所述导热管道（7）的一端与燃烧室（35）固定并延伸至燃烧室（35）内部，所述导热管道（7）的另一端与加热室（31）固定并延伸至加热室（31）内部，所述加热室（31）的外侧且远离导热管道（7）的一端设置有排气口（40）。
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