CN214892427U - 一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，可用废烟气或热风连续干燥不同形状、大小的生物质捆包并且对废烟气进行除尘，可将不同规格尺寸的捆包投放到干燥通道(7)的滑道(3)上，其具有一个向上开口的通道(16)将带压的废烟气(30)或热风(41)压入生物质捆包中，废烟气(30)或热风(41)与生物质捆包之间可以形成气垫(27)并减少生物质捆包的有效重量，滑道(3)使用聚四氟乙烯板以降低推动捆包所需的推力。捆包推盾(2)可调整角度方便叉车投料作业。通过混气塔(36)将热烟气(37)和新鲜空气(38)的快速混合从而阻止二噁英的再合成。本发明装置还可以用于干燥饲料饲草圆捆等。

Description

一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置

技术领域

本实用新型涉及一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置的设计与构造，该装置用于连续干燥整包的秸秆圆包或方包，并对来自燃烧系统的、用于干燥秸秆捆包的废烟气进行除尘，还可以低成本干燥例如饲养动物的蛋白质绿色植物饲料等。

背景技术

根据专利CH202010683508.01的利用来自燃烧系统尾部废烟气干燥秸秆捆包的全自动干燥装置里，干燥作业时仅优选圆形捆包并由链条驱动的输送装置经干燥通道运载。从侧面看来自燃烧系统的尾部废烟气水平吹过捆包，因此必须使用特殊装置将秸秆圆包水平压在固定的送风孔上，这需要较大废烟气压力且过程较复杂，并且在秸秆捆包尺寸偏差较大时还需要操作员进行干预。

链条驱动的输送系统包含容易受到腐蚀的支撑管、支撑辊和轴承等，不同尺寸的圆包或者是方型捆包不能同时进行干燥，在草捆行进过程中废烟气可能会在两个圆包之间穿过而没有被秸秆圆包过滤从而影响烟气粉尘排放值。

将富含蛋白质的绿色植物等干燥制取动物饲料耗能较大，目前尚没有见到将用来干燥秸秆捆包的装置用于对绿色植物等进行干燥的装置或设备。

发明内容

本实用新型目的是发明一种可以连续运行的整捆的杆状生物质捆包的干燥装置，该装置只包含少量移动的易腐蚀金属零部件，可根据需要随时对不同规格的圆形捆包或方形捆包进行干燥而无需对装置进行任何改动或者由操作员进行干预。干燥除尘捆包的数量可以增加，同时还可以尽量减少吹过或穿过生物质捆包的热烟气量。该装置还可根据需要用于干燥成捆的绿色植物等。

本实用新型是通过一个干燥通道来实现，在该干燥通道中有许多不同规格和形状、平面着地的整捆生物质捆包彼此相邻连续排列在一个水平或者呈斜角的滑道上由后向前推进，在干燥通道有一个沿着纵向向上开口的通道将带压的热烟气以重力的相反方向吹入生物质捆包。

在干燥通道内带压的废烟气会产生将秸秆捆包向上的推力，在滑道和生物质捆包之间会形成一个气垫，秸秆捆包在轨道上移动所需的推进力也会减小。

干燥通道内秸秆捆包向前推进的滑道材料可以选择表面滑动摩擦系数非常低的材料，首选的材料是一定厚度的聚四氟乙烯板，本实用新型是将聚四氟乙烯板互相叠压布置成像鱼鳞片一样。

干燥通道内的生物质捆包推盾的推进力会让类似两个圆形生物质捆包互相挤压而使得两个捆包互相接触的横截面发生一定程度的变形，这样向上开口的废烟气通道就会被生物质捆包密实覆盖从而确保足够的气密性。

相邻的生物质捆包的接触面变形所需的推进力在结构上是由生物质捆包的数量和滑道的倾斜度决定的，例如将滑道由水平放置向上抬高至最大仰角45°，则需要更大的推进力使生物质捆包接触面变形；如果将滑道水平降低至俯角3°则就可以降低所需的推进力。根据本实用新型的装置可以被设计用于处理不同数量的生物质捆包。

如果将滑道向下水平降低至大于5°的俯角，滑道上生物质捆包就会产生向下自行滑动的力从而降低生物质捆包推盾所需的推力，这样就可以建立很长的干燥通道处理更多的生物质捆包。

本实用新型的用于提供带压热烟气的、带有向上开口的热烟气供风通道的横截面设计为倒置的类梯形或类三角形以减少或避免尘土沉积，从而有利于在聚四氟乙烯板鳞片状结构的滑道与生物质捆包之间形成一个气垫。

根据本实用新型的装置，包括一条沿干燥通道纵向的、布置在生物质捆包下方的带压热烟气的热烟气供风通道，本实用新型的供风通道的横截面设计为倒置的类梯形或类三角形，倒置的类梯形或类三角形以减少或避免尘土的沉积从而有利于在本实用新型首选的聚四氟乙烯板鳞片状结构的滑道与生物质捆包之间形成一个气垫。本实用新型的装置通过设计使得热烟气供风通道中的热烟气的流速大于10m/s从而减少或避免尘土积聚。

聚集在底部的尘土会被间隔一定距离并与热烟气供风通道连接的给风管带走。给风管的横截面尺寸被设计成可以实现10m/s以上的给风流速以减少或避免尘土在此的沉积。

为使生物质捆包始终沿纵向从上方倾斜地插入本实用新型装置的投料口，捆包推盾的枢动轴安装在通道两侧钢槽中的、并带有滑轮可滑动或滚动的导向体中。

在生物质捆包上料口的终端的捆包推盾呈倾斜工位以减小叉车所需操作空间。

为随时可使用本实用新型装置用于干燥绿色植物等，本实用新型装置还设计了带有节流阀的混气塔用于将新鲜空气与热烟气快速混合产生用于干燥的热风，通过快速混合使得热烟气急速冷却因此可靠地防止二噁英再合成。

附图说明

图1以纵向切面图示出了根据本实用新型的装置。

图2显示了根据本实用新型的、带有热烟气供风通道(和给风管)的装置的横截面。

图3以纵向切面图显示了生物质捆包填充工位和带有可转动的捆包推盾。

图4显示了滑道上聚四氟乙烯板的鳞片状排列。

图5示出了被推力变形的生物质圆包的俯视图。

图6以横截面图示出了滑道、带压热烟气和气垫的关系。

图7以俯视图显示了带有本实用新型装置的四个气化燃烧模块的热力系统。

图8显示了混气塔。

图中：1-捆包投料仓，2-捆包推盾，3-滑道，4-生物质圆包，5-生物质方包，6-滚动轴，7-干燥通道，8-秸秆捆包推送闸门，9-导向体，10-钢槽，11-链条，12-锚链舱，13-滑轨，14-热烟气供风通道，15-给风管，16-向上开口的通道，17-升降叉车，18-输送链驱动器，19-行程限制器，20-织物帘，21-捆包传输方向，22-聚四氟乙烯板，23-钢梁，24-钢板，25-金属带，26-埋头螺钉，27-气垫，28-有效作用截面，29-最大流量截面，30-废烟气，31-运行的整捆秸秆气化装置，32-停止运行的整捆秸秆气化装置，33-汇集式后燃烧装置，34-降尘装置，35-风机，36-混气塔，37-热烟气，38-新鲜空气，39-节流阀，40-引风机，41-热风，42-第二后燃烧装置，43-换热器，44-主引风机，45-干燥的捆包，46-弹簧，47-插杆转角轴，48-推进工位，49-捆包推盾的轴，50-小型生物质方包。

具体实施方式

以下将使用一个实施例更详细地解释本实用新型。

根据图1的用于生物质圆包(4)、生物质方包(5)的近乎密封的干燥通道(7)长约30m，一排连续最多可容纳25个最大直径为1.4m的生物质圆包(4)，并排布置两排生物质捆包最多一次同时处理50个生物质圆包(4)。捆包投料仓(1)两排还可容纳6-10个不吹入热烟气的生物质圆包(4)。

在捆包投料仓(1)里也可以同时加入长度不超过2.4m的生物质方包(5)与生物质圆包(4)在滑道(3)上混合排放，还可以用手或使用合适的工具水平插入小型生物质方包(50)。

根据图2所示，捆包推盾(2)与一个捆包推盾的轴(49)连成一体，捆包推盾的轴(49)的两端安装在由链条(11)拉动的导向体(9)中并在钢槽(10)中滑动，捆包推盾的轴(49)连同捆包推盾(2)可在干燥通道(7)里前后移动。生物质圆包(4)、生物质方包(5)在捆包推盾(2)推动下在滑道(3)上滑动，一对纵向的滑轨(13)可以沿滑轨的垂直方向校正生物质捆包的位置。

热烟气供风通道(14)布置在滑道(3)的下方。其横截面的尺寸设计可以实现热烟气的流速大于10m/s，这样可以防止尘土的积聚。

热烟气供风通道(14)的横截面呈倒置的类梯形或类三角形有利于尘土在其中被集中起来，热风(41)从热烟气供风通道(14)被以大于10m/s的速度压入给风管(15)的同时也会带走相当一部分积聚在热烟气供风通道(14)底部的尘土，沿滑道(3)纵向连接在热烟气供风通道(14)的给风管(15)在本实施例中彼此等距间隔约80cm。

如图3所示，生物质圆包(4)沿捆包传输方向(21)由升降叉车(17)从上方倾斜地插入捆包投料仓(1)。捆包推盾(2)在位于捆包投料仓(1)的最末端工位时是处于一个与水平方向成大于约55°夹角的倾斜位置，生物质圆包(4)只需由升降叉车(17)抬起后转动叉车的插杆转角轴(47)翻倒插入捆包投料仓(1)并使生物质圆包(4)平坦一面置于滑道(3)上。

捆包推盾(2)返回到捆包投料仓(1)最末端工位时会由位于捆包投料仓(1)底部的行程限制器(19)保持倾斜，位于捆包投料仓(1)顶部的输送链驱动器(18)则将捆包推盾(2)压在位于顶部的弹簧(46)上。当捆包推盾(2)再次沿捆包传输方向(21)移动时，它会由于顶部的弹簧(46)的压力而首先动作并推动尚未完全摆正位置的生物质圆包(4)。在捆包推盾(2)到达推进工位(48)时会再次与水平方向成直角并与生物质圆包(4)的接触面形状相适应以实现推动力的良好分配。

利用插杆转角轴(47)也可以用简单的插杆从上方对角插入生物质方包(5)。

在本实施例中，根据本实用新型装置的尺寸设计成为可以容纳最大直径为1.40m的生物质圆包(4)或者高度宽度最大1.20m、长度最长2.40m的生物质方包(5)。滑道(3)和生物质捆包之间的密封由秸秆捆包自身的重量来实现。

干燥通道(7)的入口可以由较重的织物帘(20)封闭。通过改变热烟气的风机(图中未示出)速度可以实现干燥通道(7)中的负压最小化并刚好足以不让热烟气逸出和织物帘(20)足够密闭。

生物质捆包在滑道(3)上滑动，本实施例中滑道(3)的表面由聚四氟乙烯板(22)构成，构造时将呈鱼鳞片状结构叠加的聚四氟乙烯板固定到钢板(24)上。

图4示出的用本实施例的5mm厚的金属带(25)和埋头螺钉(26)将聚四氟乙烯板(22)固定在同样是呈鱼鳞片状结构叠加的钢板(24)上。

根据图5所示，可以看到由于捆包推盾(2)的推力作用会使得生物质圆包(4)变形。这种变形可以使向上开口的通道(16)(本实施例的宽度25厘米)的顶部开口完全被生物质圆包(4)覆盖从而实现密封。

根据图6所示，从下方吹入生物质捆包的带压的废烟气(30)、热风(41)可以实现生物质捆包的干燥和废烟气(30)的除尘。废烟气(30)、热风(41)会在生物质捆包和滑道(3)之间会形成一个气垫(27)。

这样具有倒置的类梯形或类三角形横截面的向上开口的通道(16)中的废烟气(30)、热风(41)的压力达到1300Pa时，200千克生物质圆包(4)的向下的重力就会减少约100kg到仅约100kg(约1kN)。如果在水平放置的干燥通道(7)中有25个约200kg的生物质圆包(4)时，则它们向下的有效总重力仅为2500kg(约10kN)。在聚四氟乙烯板的摩擦系数约为0.04，这排25个生物质圆包(4)所需的推力仅为100kg(约1kN)，仅是生物质圆包(4)正常的总重量的一半。

当水平放置的干燥通道(7)中有25个重约480公斤、高度和宽度约1.2米、长度2.4米的生物质方包(5)时，在失去气垫(27)作用力的情况下排空干燥通道中的25个生物质方包(5)，在聚四氟乙烯板的摩擦系数约为0.04时所需的推力理论上仅需大约480kg(4.8kN)的推力，而这仅相当于一个生物质方包的正常重量，而获得这样一个推力则仅需捆包推盾从捆包投料仓(1)推动即可。

对于只处理少量生物质圆包(4)的小型系统来说，有必要使滑道(3)升高，这样捆包推盾向上推动生物质圆包(4)时与生物质圆包(4)的重力互相作用以确保生物质圆包(4)产生足够强度的变形。

对于处理较大数量生物质捆包的较大型装置，可以通过将滑道(3)设计为向下的一个角度从而减少捆包推盾的推力。滑道(3)为增加推力向上升高的倾斜角度和为减少推力而向下降低的倾斜角可以根据秸秆捆包的重量等通过计算确定。本实施例中的滑道(3)为增加推力向上升高的倾斜角度和为减少推力而向下降低的倾斜角分别为最大3°和最小5°。

在该实施例中废烟气(30)、热风(41)以大约0.18m/s的速度从向上开口的通道(16)送出后，在穿过图6中的有效作用截面(28)后废烟气(30)、热风(41)的流速会降低到约0.07m/s以下，在穿越图6中的最大流量截面(29)部分时还会继续降低流速。而当废烟气(30)、热风(41)分布于更大数量的生物质捆包上时流速则会更低，压力损失和风机(35)的能量消耗都会很小。

而废烟气(30)、热风(41)穿过生物质捆包的流速越低，废烟气(30)、热风(41)灰尘分离的程度就越高，生物质捆包的数量越多则除尘效果就会越好。本实用新型的装置实现了用简单技术和方法清洁生物质排放烟气中粉尘的方法。

图7中的4个整捆秸秆气化装置的设计热出力约为30兆瓦，在只有一个运行的整捆秸秆气化装置(31)运行时则热出力会降低至3-5兆瓦产出能源。其他三个停止运行的整捆秸秆气化装置(32)的干燥通道(7)可以总共装满150个需要干燥的饲料饲草等生物质圆包(4)，利用本实用新型的快速干燥技术装置则可以避免这些饲料饲草在田间长时间存储自然干燥过程中由于微生物等造成的蛋白质损失。

图7所示的仅一个运行的整捆秸秆气化装置(31)在非取暖季运行以产出热风(41)时，为此通过一个开口从汇集式后燃烧室(33)中吸出一部分热烟气(37)并在一个混气塔(36)中与7-8倍份的新鲜空气(38)混合至温度为约110-120℃用于饲料饲草等生物质捆包的干燥。

干燥通道(7)后面是秸秆捆包推送闸门(8)，秸秆捆包推送闸门(8)是根据CN202010683508.1设计的。在这里布置安装了滚动轴(6)将秸秆捆包经秸秆捆包推送闸门(8)沿干燥通道(7)垂直方向送出干燥的捆包(45)。

图8示出了用于直接产出热风(41)的一个附加设备-混气塔(36)。汇集式后燃烧装置(33)包含符合ZL201822279196.9的装置用于消除二噁英和呋喃类化合物的产出。通过在混气塔(36)中将新鲜空气(38)与热烟气(37)从约900℃迅速断崖式冷却可以防止二噁英的再生成从而保证了饲料饲草类干燥物干燥时的安全性。

通过图8中的节流阀(39)调节新鲜空气(38)能够设定混气塔(36)内的负压并通过引风机(40)从汇集式涡流后燃烧室(33)吸出热烟气(37)。新鲜空气(38)与热烟气(37)混合后的的热风(41)被图7示出的风机(35)吸入降尘装置(34)后被压入热烟气供风通道(14)并传递至生物质捆包用于干燥饲料饲草等或者干燥燃料用于运行的整捆秸秆气化装置(31)。

在非取暖季时经由混气塔(36)可以产出可用于饲料饲草或谷物等干燥装置(未示出)使用的热风(41)等，或者在取暖季进行取暖作业的经由混气塔同时生产可用于饲料饲草或谷物等干燥装置(未示出)使用的热风(41)都可以让本实用新型的装置的使用获得更好的经济效益。

Claims (9)

1.一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，包含一个水平或呈一定倾斜角度的、密闭的干燥通道(7)，干燥通道(7)用来传送由捆包投料仓(1)投入的不同形状和大小的，并吹入带压的废烟气或热风的茎秆类生物质捆包；其特征在于，在干燥通道(7)中不同形状和大小的生物质圆包(4)、生物质方包(5)彼此前后连接成排，这些生物质捆包以其平面放置于干燥通道(7)的滑道(3)上，由捆包推盾(2)推动并被相邻的生物质捆包挤压而呈现一定程度的变形，沿干燥通道(7)的滑道(3)纵向的中部布置有向上开口的通道(16)和热烟气供风通道(14)以重力的相反方向供给带压的废烟气(30)或热风(41)。

2.根据权利要求1所述的一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，其特征在于，所述滑道(3)覆盖有低摩擦系数的材料，采用覆盖像鱼鳞片一样相互叠压的聚四氟乙烯板(22)。

3.根据权利要求1所述的一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，其特征在于，所述滑道(3)可以水平布置，或者抬高至最大仰角45°，或者为减少传送生物质捆包的推力而水平降低至俯角3°，或者为仅靠重力传送生物质捆包的推力而水平降低至大于5°的俯角。

4.根据权利要求1所述的一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，其特征在于，所述的向上开口的通道(16)具有倒置的类梯形或类三角形的横截面。

5.根据权利要求1所述的一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，其特征在于，所述的热烟气供风通道(14)具有倒置的类梯形或类三角形的横截面，并且其尺寸设计成使得热烟气供风通道(14)中的热烟气流速大于10m/s。

6.根据权利要求5所述的一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，其特征在于，所述的热烟气供风通道(14)通过多个给风管(15)连接到向上开口的通道(16)，并且给风管(15)的横截面尺寸设计成给风管(15)中的带压热烟气的流速大于10m/s。

7.根据权利要求1所述的一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，其特征在于，捆包推盾(2)的轴(49)的两端安装在由链条(11)拉动的导向体(9)中并在钢槽(10)中滑动，并且捆包推盾(2)在捆包投料仓(1)的末端由一个行程限制器(19)保持倾斜。

8.根据权利要求1所述的一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，其特征在于，捆包投料仓(1)可以投入不同形状、不同大小的生物质捆包。

9.根据权利要求1所述的一种可连续干燥不同形状、大小的杆状生物质捆包的装置，其特征在于，所述的干燥通道(7)可以同时干燥和输送不同形状、不同大小的生物质捆包。

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