CN117244653A - 生物质炭煤粉碎装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粉碎设备技术领域，尤其涉及用于破碎的生物质炭煤的生物质炭煤粉碎装置，包括机架，所述机架上设置有粉碎机，出料口处设置有出料吸收装置，所述出料吸收装置包括吸收罐，所述粉碎腔还连接有辅助出料装置，所述辅助出料装置包括设置在机架上的气罐，所述气罐通过带有电控阀门的管路与粉碎腔的进料端连通，由于生物质炭煤的硬度较低，设置多组粉碎刀组，相应的，单个粉碎刀组的体积较小，转动速度能够得到提高，进而能够更充分的粉碎颗粒，设置气罐，能够提供扰动气流，进而实现气流扰动出料，保证出料稳定性，设置吸收罐，在吸收罐内预制水煤浆，通过单级吸收装置就能够实现物料收集的目的。
Description
技术领域
本发明涉及粉碎设备技术领域，尤其涉及用于破碎的生物质炭煤的生物质炭煤粉碎装置。
背景技术
目前化工企业原料主要为煤、石油、天然气这些化石能源，以煤为原料的化工企业属于煤化工行业，长期以来煤化工都是属于高耗能、高污染行业，碳排放量较大，寻求可再生原料替代煤将会为行业带来新的突破，生物质是具有较大发展空间和发展潜力的替代物，生物质能源是一种可再生绿色能源，符合可持续发展理念，研究生物质和煤掺混制备水煤浆作为气化原料合成氨将为行业带来新的发展契机，已有生物质掺混煤制水煤浆进行气化的相关研究，由于生物质原料中含有大量的木质素、纤维素，可磨性差，且吸水性强，降低成浆浓度，本领域的技术人员研究通过多种方式得到符合需求的生物质耦合水煤浆，对生物质的选型，选择木材、秸秆等不同类型的生物质进行测试，得到不同的混合比例及浓度，进行测试；对生物质进行预处理，包括纤维素酸水解、纤维素酶解、蒸汽爆破、碳化等预处理方式，以达到提高可磨性的目的，其中生物质碳化是近年来倡导的对生物质处理方式，将生物质炭化预处理后与煤、粘结剂混合，成型得到燃料用生物质炭煤，目前国内生产厂家较多，产量较大，为生物质耦合水煤浆的大量生产提供基础。
市场上的生物质炭煤以块状为主，需要进行破碎，然后与煤、添加剂混合磨浆后的到水煤浆，通过多级破碎的方式能够提高破碎效率，先通过一级破碎机破碎至粒径为5-10mm的颗粒，一级破碎机可选用颚式破碎机或者锤式破碎机，然后通过二级破碎机得到粒径为1-2mm的颗粒，可以选用棒磨机或者锤式破碎机，由于生物质炭煤的密度较小，当粉碎至粒径1-2mm时，通过重力落料出料的稳定性变差，需要引入气流扰动出料，通入持续的气流，需要严格的控制气流速度，才能够保证研磨时间且达到稳定出料的目的，对于后端的颗粒收集而言，压力较大，需要多级的收集装置，才能达到充分收集的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够稳定出料、气流量低的生物质炭煤粉碎装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种生物质炭煤粉碎装置，包括机架，所述机架上设置有粉碎机，所述粉碎机包括粉碎腔、入料装置、出料装置，所述粉碎腔内设置有粉碎组件，所述粉碎腔横向设置，所述粉碎组件包括设置在粉碎腔底部的第一粉碎刀组、设置在粉碎腔两侧部的第二粉碎刀组，所述出料装置包括设置在粉碎腔端部的出料口，所述出料口处设置有出料吸收装置，所述出料吸收装置包括吸收罐，所述出料口通过出料管连通至吸收罐下端，所述吸收罐连接有水煤浆进料管、混合液排出管，所述吸收罐上端还设置有排气管，所述排气管上设置有过滤器，所述粉碎腔还连接有辅助出料装置，所述辅助出料装置包括设置在机架上的气罐，所述气罐通过带有电控阀门的管路与粉碎腔的进料端连通。
进一步地，所述第一粉碎刀组包括主轴一，所述主轴一上设置有多个破碎杆一，所述破碎杆一末端设置有推流扬料板，所述推流扬料板向粉碎腔进料端推料，所述推流扬料板与粉碎腔底部之间的间距值为3-4mm，所述第二粉碎刀组包括主轴二，所述主轴二上设置有多个破碎杆二，所述第一粉碎刀组和两个第二粉碎刀组之间形成气流通道。
进一步地，所述主轴二的转速值大于主轴一的转速值，所述破碎杆二的长度值小于破碎杆一的长度值，所述破碎杆二的直径值小于破碎杆一的直径值。
进一步地，所述入料装置包括横向设置的入料绞龙，所述入料绞龙下端通过横向的长条口与粉碎腔连通，所述长条口的末端宽度值大于起始端宽度值，所述长条口正对气流通道。
进一步地，所述电控阀门连接至控制器，设置为，
所述控制器控制电控阀门使粉碎腔内的气流流动速度分为三个阶段，
分流阶段：是粉碎腔工作过程的风速，风速控制为0.5-2.0m/s；
过渡阶段：是出料前期阶段的风速，在3s内将风速由0.5-2.0m/s提升至6-7m/s；
出料阶段：是出料过程的风速，风速控制在6-7m/s，时长为4-5s。
进一步地，所述吸收罐内设置有分流缓冲装置，所述分流缓冲装置包括设置在吸收罐内靠近下端位置的分流盘，所述分流盘上设置有多个分流孔，所述分流盘上方设置有缓冲盘，所述缓冲盘位于水煤浆液面的上方。
本发明的有益效果在于：生物质炭煤粉碎装置，包括机架，所述机架上设置有粉碎机，粉碎腔内设置有粉碎组件，所述粉碎组件包括设置在粉碎腔底部的第一粉碎刀组、设置在粉碎腔两侧部的第二粉碎刀组，所述出料装置包括设置在粉碎腔端部的出料口，所述出料口处设置有出料吸收装置，所述出料吸收装置包括吸收罐，所述粉碎腔还连接有辅助出料装置，所述辅助出料装置包括设置在机架上的气罐，所述气罐通过带有电控阀门的管路与粉碎腔的进料端连通，由于生物质炭煤的硬度较低，设置多组粉碎刀组，相应的，单个粉碎刀组的体积较小，转动速度能够得到提高，进而能够更充分的粉碎颗粒，设置气罐，能够提供扰动气流，进而实现气流扰动出料，保证出料稳定性，设置吸收罐，在吸收罐内预制水煤浆，通过单级吸收装置就能够实现物料收集的目的。
附图说明
图1为实施例1结构示意图；
图2为驱动齿轮连接关系示意图；
图3为第一粉碎刀组和第二粉碎刀组分布关系示意图；
图4为破碎杆一结构示意图；
图5为长条口结构示意图
图6为吸收罐主视示意图；
图7为分流盘结俯视示意图；
图8为缓冲盘俯视示意图。
其中：1、机架；2、粉碎腔；3、汇流罩；4、出料口；5、变径管；6、出料管；7、齿轮箱；8、入料绞龙；9、驱动齿轮；10、驱动电机；11、联轴器；12、主轴二；13、破碎杆二；14、主轴一；15、破碎杆一；16、气罐；17、电控阀门；18、压缩机；19、吸收罐；20、扩散腔；21、排气管；22、水煤浆进料管；23、混合液排出管；24、从动齿轮二；25、从动齿轮一；26、气流通道；27、长条口；28、过滤器；29、缓冲盘；30、分流盘；31、水煤浆液面；32、过流孔；33、推流扬料板；34、轴承架；35、凸起。
具体实施方式
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。
下面将结合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。
实施例1
如图1-8所示，一种生物质炭煤粉碎装置，包括机架1，机架1上安装有粉碎机，粉碎机包括粉碎腔2、入料装置、出料装置，
粉碎腔2内安装有粉碎组件，粉碎腔2横向安装，粉碎组件包括横向安装在粉碎腔2底部的第一粉碎刀组、横向安装在粉碎腔2两侧部的第二粉碎刀组，第一粉碎刀组包括主轴一14，主轴一14上均匀固定安装有多个破碎杆一15，破碎杆一15末端固定有推流扬料板33，推流扬料板33向粉碎腔2进料端推料，推流扬料板33与粉碎腔2底部之间的间距值为3-4mm，第二粉碎刀组包括主轴二12，主轴二12上均匀固定安装有多个破碎杆二13，第一粉碎刀组和两个第二粉碎刀组之间形成气流通道26，主轴二12的转速值大于主轴一14的转速值，破碎杆二13的长度值小于破碎杆一15的长度值，破碎杆二13的直径值小于破碎杆一15的直径值，本实施例中，主轴一14、主轴二12的端部延伸至齿轮箱7内，在齿轮箱7内安装有驱动齿轮9，驱动齿轮9通过联轴器11连接至驱动电机10，驱动齿轮9啮合有用于驱动主轴一14转动的从动齿轮一25、用于驱动主轴二12转动侧从动齿轮二24，通过控制从动齿轮一25、从动齿轮二24与驱动齿轮9之间的传动比，控制主轴一14及主轴二12的转速，本实施例中第一粉碎刀组位于粉碎腔2底部，生物质炭煤会落至粉碎腔2底部，尤其是粒径较大的颗粒，破碎杆一15直径值、长度值较大，主轴一14转动速度较低，负载相对降低，使用稳定性高，在测试的过程中，也尝试将破碎杆一15的长度降低、转速提高，以期达到提高破碎效率的目的，但测试发现，当破碎杆一15的长度降低、转速提高后，对于粉碎腔2底部的生物质炭煤扰动效果降低，整体的粉碎效率降低，因此，设计破碎杆一15直径值、长度值较大，主轴一14转动速度较低，并在破碎杆一15的端部安装推流扬料板33，通过控制推流扬料板33的角度、宽度以及与粉碎腔2底部的间距，达到对粉碎腔2底部的生物质炭煤扰动的目的，本实施例中，控制主轴一14转速为3000-3500rpm，主轴二12转速为4500-5000rpm，推流扬料板33的宽度值不宜过宽，以保证使用寿命，为保证主轴一14和主轴二12的稳定性，在粉碎腔2的出料端安装轴承架34，进而对主轴一14和主轴二12的端部进行支撑。
出料装置包括安装在粉碎腔2端部的出料口4，本实施例中，在粉碎腔2的出料端出安装有汇流罩3，汇流罩3呈锥形，出料口4位于汇流罩3中间位置，在使用的过程中，出料口4安装位置也可以稍微靠下布置，安装汇流罩3，能够为轴承架34的安装提供空间，且能够削弱生物质炭煤在粉碎腔2出料端下侧的堆积，在测试的过程中，尝试将出料口4布置在粉碎腔2的下端，以使生物质炭煤颗粒能够自出料口4下端完全排出，测试发现，当出料口4布置在粉碎腔2下端时，会快速的形成生物质炭煤堆积，如果是连续的粉碎-出料，不会出现堵塞，但连续的粉碎-出料，不能使生物质炭煤达到预定的粒径，需要间歇性的粉碎-出料，即粉碎一定时长后再出料，该种情况下就会出现堵料的现象，增加出料口4的尺寸，同时在出料口4处增加出料震动源或者出料绞龙，能够解决堵料的现象，但是为粉碎后的生物质炭煤本身重量轻，需要引入气流扰动出料，使用出料绞龙无法与气流扰动结合，而出料震动源的引入对于密封不利，安装锥形的回流罩，与推流扬料板33配合，能够有效的缓解生物质炭煤在粉碎腔2出料端下端的堆积，保证出料的稳定性，粉碎腔2还连接有辅助出料装置，辅助出料装置包括安装在机架1上的气罐16，气罐16连接压缩机18，气罐16通过带有电控阀门17的管路与粉碎腔2的进料端连通，电控阀门17连接至控制器，设置为，控制器控制电控阀门17使粉碎腔2内的气流流动速度分为三个阶段，
分流阶段：是粉碎腔2工作过程的风速，风速控制为0.5-2.0m/s，在该风速下，粉碎过程中产生的小颗粒生物质炭煤随气流流出，主要通过气流通道26流出；
过渡阶段：是出料前期阶段的风速，在3s内将风速由0.5-2.0m/s提升至6-7m/s，在测试的过程中发现，因第一粉碎刀组和第二粉碎刀组在转动，且气流方向与推流扬料板33的推流方向相反，快速的提高风速使生物质炭煤颗粒全部被扰动，与第一粉碎刀组和第二粉碎刀组剧烈碰撞，短时间内产生剧烈的震动及噪音，引入过渡阶段后，震动极大的被削弱，研究发现是因为在该过渡阶段，气流对于生物质炭煤的扰动作用是逐步进行的，先扰动表层、粒径小的生物质炭煤，生物质炭煤被第一粉碎刀组、气流的相互作用大量扬起，短时间内高速与第一粉碎刀组、第二粉碎刀组碰撞，然后随气流流出，减少粉碎腔2内的生物质炭煤量；
出料阶段：是出料过程的风速，风速控制在6-7m/s，时长为4-5s，在该出料阶段，风速较高，对于大粒径的生物质炭煤的扰动作用大，与第一粉碎刀组相互配合，使大粒径的生物质炭煤被完全扬起，由于小粒径的生物质炭煤已经被排出，第一粉碎刀组和第二粉碎刀组充分作用于大粒径的生物质炭煤，时长控制在4-5s，能够排出大部分的余料，仅有较小部分的大颗粒生物质炭煤，以及未运动至出料口4处的生物质炭煤残留，参与下一循环的粉碎，值得注意的是，延长出料时长能够完全排出生物质炭煤，可以根据需要进行设置出料时长，在测试的过程中，在关停第一粉碎刀组的情况下，控制风速达到11m/s以上时才能达到稳定出料的目的，当不安装推流扬料板33时，在第一粉碎刀组工作状态下，风速达到10m/s才能稳定出料，而在安装推流扬料板33后，气流与推流扬料板33的推动方向相反，相互作用之下，风速降低至6m/s时，依然能够达到很好的出料效果，控制风速6-7m/s，使吸收罐19能够正常使用，当风速高于10m/s时，吸收罐19内水煤浆涌流严重，无法正常使用。
出料口4处连接有出料吸收装置，出料吸收装置包括吸收罐19，出料口4通过出料管6连通至吸收罐19下端，吸收罐19连接有水煤浆进料管22、混合液排出管23，吸收罐19上端还安装有排气管21，排气管21上安装有过滤器28，在制备水煤浆的过程中，需要得到将水煤浆产品中粒度范围在0.075mm～0.45mm的颗粒含量为30％～40％，将粒度范围≤0.075mm的颗粒含量为40％～50％，进而达到较好的气化反应效果，在球磨制浆的过程中会通过粗磨、细磨两个步骤进行，而将细磨得到的水煤浆部分返流至粗磨阶段，能够提高研磨效果，本实施例中，将细磨得到的水煤浆通过水煤浆进料管22注入吸收罐19内，达到“洗气”的效果，将气流中的颗粒吸收，进而与原煤粉、添加剂混合投入粗磨阶段，在使用的过程中发现，由于气流量大，在吸收罐19内产生剧烈的波动，吸收罐19内安装有分流缓冲装置，分流缓冲装置包括固定在吸收罐19内靠近下端位置的分流盘30，分流盘30采用格栅板、孔板等，可以是一层或者多层，分流盘30上形成有多个分流孔，气流经过分流盘30分散，不会集中，对于气流中颗粒的吸收效果增加，在使用过程中还发现，当风速增加至5m/s以上后，气流对于吸收罐19内的水煤浆扰动较大，水煤浆液面31整体上升，且大量溅射至吸收罐19边缘，对于生物质炭煤的吸收不利，在分流盘30上方安装有缓冲盘29，缓冲盘29位于水煤浆液面31的上方，具体的，在水煤浆液面31上方的吸收罐19上加工扩散腔20，扩散腔20的内径值大于吸收罐19的内径值缓冲盘29放置在扩散腔20内，缓冲盘29的外径值大于吸收罐19的内径至且小于扩散腔20的内径值，本实施例中，扩散腔20侧壁截面为弧形，缓冲盘29被扩散腔20内壁支撑，能够浮动，在缓冲盘29的边缘加工有过流孔32，当气流量较大时，气流对水煤浆扰动，推动水煤浆液面31上升，通过缓冲盘29能够控制水煤浆液面31上升的高度，同时能够限制溅射液的进一步升高，气流通过过流孔32上升，当气流进一步增强时，会推动缓冲盘29向上浮动，缓冲盘29与扩散腔20之间的间隙形成过流通道，通过过流孔32及过流通道向上的涌流被扩散腔20的内壁阻挡，进而降低溅射，缓冲盘29中间位置加工向上的凸起35，凸起35通过模压成型，能够避免混合液在缓冲盘29上方聚集，增加吸收罐19的直径能够提高吸收效果，但需要的水煤浆量增加，且占地面积增加，不适用于本实施例中，水煤浆吸收预定次数的生物质炭煤后，通过混合液排出管23流向粗磨设备，再通过水煤浆进料管22向吸收罐19内补充水煤浆。
本实施例中，在出料口4与出料管6之间安装有变径管5，进而使出料管6内的气流速度增加，同时使出料管6有较小的管径，方便铺设。
在使用的过程中发现，通过分流阶段的低风速，在将小粒径生物质炭煤排出的同时，能够对吸收筒内的水煤浆进行扰动，保证水煤浆的流动性，进而降低高风速时的涌流高度，同时，在高风速时气流中主要含有较大颗粒的生物质炭煤，被分流盘30分散气流后能够被较好的吸收，少量的生物质炭煤颗粒随气流上升至过滤器28处被过滤，进而保证排气洁净。
本实施例中，入料装置包括横向安装的入料绞龙8，入料绞龙8下端通过横向的长条口27与粉碎腔2连通，长条口27的末端宽度值大于起始端宽度值，长条口27正对气流通道26，进而能够向粉碎腔2内补充经过一次破碎的生物质炭煤，补充到预定量后，关闭入料绞龙8，防止自入料绞龙8逸出气流，通过长条口27能够使生物质炭煤颗粒分散下料，进而在初期与第一破碎刀组、第二破碎刀组充分的接触，较大颗粒的生物质炭煤颗粒聚集至长条口27末端下落。
值得注意的是，为降低成本，压缩机18、入料绞龙8均可以通过传动副连接至驱动电机10，减少驱动源的数量。
综上，本实施例提供的生物质炭煤粉碎装置，设置多组粉碎刀组，相应的，单个粉碎刀组的体积较小，转动速度能够得到提高，进而能够更充分的粉碎颗粒，设置气罐16，能够提供扰动气流，进而实现气流扰动出料，保证出料稳定性，设置吸收罐19，在吸收罐19内预制水煤浆，通过单级吸收装置就能够实现物料收集的目的。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种生物质炭煤粉碎装置，包括机架，所述机架上设置有粉碎机，所述粉碎机包括粉碎腔、入料装置、出料装置，所述粉碎腔内设置有粉碎组件，其特征在于：所述粉碎腔横向设置，所述粉碎组件包括设置在粉碎腔底部的第一粉碎刀组、设置在粉碎腔两侧部的第二粉碎刀组，所述出料装置包括设置在粉碎腔端部的出料口，所述出料口处设置有出料吸收装置，所述出料吸收装置包括吸收罐，所述出料口通过出料管连通至吸收罐下端，所述吸收罐连接有水煤浆进料管、混合液排出管，所述吸收罐上端还设置有排气管，所述排气管上设置有过滤器，所述粉碎腔还连接有辅助出料装置，所述辅助出料装置包括设置在机架上的气罐，所述气罐通过带有电控阀门的管路与粉碎腔的进料端连通。
2.根据权利要求1所述的生物质炭煤粉碎装置，其特征在于，所述第一粉碎刀组包括主轴一，所述主轴一上设置有多个破碎杆一，所述破碎杆一末端设置有推流扬料板，所述推流扬料板向粉碎腔进料端推料，所述推流扬料板与粉碎腔底部之间的间距值为3-4mm，所述第二粉碎刀组包括主轴二，所述主轴二上设置有多个破碎杆二，所述第一粉碎刀组和两个第二粉碎刀组之间形成气流通道。
3.根据权利要求2所述的生物质炭煤粉碎装置，其特征在于，所述主轴二的转速值大于主轴一的转速值，所述破碎杆二的长度值小于破碎杆一的长度值，所述破碎杆二的直径值小于破碎杆一的直径值。
4.根据权利要求2所述的生物质炭煤粉碎装置，其特征在于，所述入料装置包括横向设置的入料绞龙，所述入料绞龙下端通过横向的长条口与粉碎腔连通，所述长条口的末端宽度值大于起始端宽度值，所述长条口正对气流通道。
5.根据权利要求1所述的生物质炭煤粉碎装置，其特征在于，所述电控阀门连接至控制器，设置为，
所述控制器控制电控阀门使粉碎腔内的气流流动速度分为三个阶段，
分流阶段：是粉碎腔工作过程的风速，风速控制为0.5-2.0m/s；
过渡阶段：是出料前期阶段的风速，在3s内将风速由0.5-2.0m/s提升至6-7m/s；
出料阶段：是出料过程的风速，风速控制在6-7m/s，时长为4-5s。
6.根据权利要求1或5所述的生物质炭煤粉碎装置，其特征在于，所述吸收罐内设置有分流缓冲装置，所述分流缓冲装置包括设置在吸收罐内靠近下端位置的分流盘，所述分流盘上设置有多个分流孔，所述分流盘上方设置有缓冲盘，所述缓冲盘位于水煤浆液面的上方。
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