料塞螺旋给料器(1)包括具有螺纹(12)的料塞螺旋器(10)和包围料塞螺旋器的料塞螺旋器壳体(20)。料塞螺旋器壳体包括在平行于料塞螺旋器的侧面中并且在料塞螺旋器的第一轴向端(18)附近的入口开口(24)。料塞螺旋器布置成用于在旋转时将木质纤维素生物质物料(99)从入口开口馈送到料塞螺旋器的第二轴向端(19)。在料塞螺旋器的入口段(15)的至少一部分中，螺纹具有带向内指向前缘的锯齿形周界缘边(14A)。入口段被定义为在旋转期间料塞螺旋器经过入口开口的段。还公开了一种包括这种料塞螺旋给料器的用于处理木质纤维素生物质物料的馈送布置和系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理木质纤维素生物质物料的料塞螺旋给料器、给料器布置及系统
本文总的涉及给料器布置并且尤其涉及用于处理木质纤维素生物质物料的料塞螺旋给料器、给料器布置及系统。
技术介绍
在处理诸如木屑、草本植物、稻草、甘蔗渣等的木质纤维素生物质物料的工业中，输送布置是至关重要的。待处理或已经处理好的木质纤维素生物质物料的馈送取决于很多因素。诸如纤维长度、含水量、密度等的木质纤维素生物质物料的性质引起不同的要求以及在输送之前和/或之后进行的处理的特性。其中旋转螺旋器向前输送物料的料塞螺旋给料器是纤维物料处理中通常使用的类型的给料器，特别是用于木质纤维素生物质物料。在将物料馈送到下一阶段的同时，螺旋器和相关联的螺旋器管或壳体也起到体积压缩的作用。通常通过在靠近后端的料塞螺旋给料器的侧面中的入口开口提供木质纤维素生物质物料。在基本装置中，并且特别是当木质纤维素物料由木屑或其它更致密的物料组成时，可以简单地借助重力通过入口开口提供木质纤维素生物质物料。然而，当处理秸秆和其它低密度物料时，并且如果在料塞螺旋给料器的前端处需要可良好再现的高密度，则可以采用强制馈送。这种强制馈送的示例可见于例如美国专利5,320,034或公开的国际专利申请WO2013/126007A1中。离开前端的物料在某些应用中要求具有高密度。例如，当将木质纤维素生物质物料馈送到在高压下运行的蒸煮器中时，要求前端物料体积本身为高压提供密封。因此，需要在通过料塞螺旋给料器馈送期间对木质纤维素生物质物料进行高度的、均匀的且可靠的压缩。使用现有技术的料塞螺旋给料器，特别是用于具有相对较长纤维的纤维物料，例如木质纤维素生物质物料中可能发生的一个问题是，料塞螺旋给料器的作业变得不规则。实际馈送到料塞螺旋给料器中和内似乎是间歇地或不平稳地提供。料塞螺旋给料器往往暴露于反复的短时间的非常高应力，并且总体压缩结果变差。例如，常见的是，在前端所呈现的物料上获得的压缩在周向方向上显著不同。此外，料塞螺旋给料器的功率要求变得不规则，这需要高安全边际。因此，需要一种适合于所有种类的木质纤维素生物质物料的改进的馈送布置。相关背景JPS5216274U提出了一种基于具有螺纹的料塞螺旋器的水平馈送布置。物料允许从上方落入料塞螺旋器中。整个螺旋器的螺纹具有锯齿状周界缘边。EP0336702A2公开了一种冷料橡胶挤出机，其包括在筒体中的螺旋器，具有进料口、压缩段、塑化段和出口段。螺旋器设置有槽口，该槽口以大于螺旋叶的导程角的导程角切割穿过螺旋器螺旋叶，以提供新鲜料的正向牵引和向前输送。CA528792A公开了一种用于挤出目的、特别是用于与塑料物料一起使用的混合器。邻近料斗的螺纹的脊部设置有多个槽口。
技术实现思路
本技术的总体目的是提供用于改进木质纤维素生物质物料通过料塞螺旋给料器进行馈送的装置和系统。该目的通过根据所附专利权利要求的用于处理木质纤维素生物质物料的料塞螺旋给料器、给料器布置和系统来实现。诸较佳实施例在诸从属权利要求中限定。总体而言，在第一方面，料塞螺旋给料器包括具有螺纹的料塞螺旋器和包围料塞螺旋器的料塞螺旋器壳体。料塞螺旋器壳体包括在平行于料塞螺旋器的侧面中并且在料塞螺旋器的第一轴向端附近的入口开口。料塞螺旋器布置成用于在旋转时将木质纤维素生物质物料从入口开口馈送到料塞螺旋器的与第一轴向端相对的第二轴向端。在料塞螺旋器的入口段的至少一部分中，螺纹存在锯齿形周界缘边。入口段被定义为在旋转期间料塞螺旋器经过入口开口的段。在入口段的至少一部分中，周界缘边包括齿。在入口段的至少一部分中，周界缘边段具有表面法线，该表面法线具有向内指向的径向分量。在第二方面，馈送装置包括根据第一方面的料塞螺旋给料器和布置成向料塞螺旋给料器的入口段提供木质纤维素生物质物料的强制馈送螺旋器。在第三方面，用于处理木质纤维素生物质物料的系统包括根据第一方面的料塞螺旋给料器和处理容器。料塞螺旋给料器布置成将木质纤维素生物质物料馈送到处理容器中。本文所提出的技术的一个优点是，料塞螺旋给料器具有更加均匀的作业，并且离开料塞螺旋给料器的所生产的压缩木质纤维素生物质物料具有改善的压缩，特别是在均匀性和可预测性方面。其它优点结合下文进一步描述的实施例来讨论。附图说明参照以下进行的描述及附图可以最佳地理解本专利技术及其进一步的目的和优点，在附图中：图1是现有技术料塞螺旋给料器的示意剖视图；图2是图2是总体料塞螺旋给料器实施例的示意图；图3是料塞螺旋给料器的示例的示意剖视图；图4是用于处理木质纤维素生物质物料的系统的实施例的示意图；图5是用于处理木质纤维素生物质物料的系统的另一实施例的示意图；图6是料塞螺旋器螺纹的示例的部分的示意图；以及图7-9是料塞螺旋器螺纹的实施例的部分的示意图；以及图10是入口段的延伸部分的图示。具体实施方式在全部附图中，相同的附图标记用于相似或对应构件。在本专利技术的上下文中，术语“料塞螺旋给料器”涉及包括螺旋器或类似旋转装置的给料器，并且该给料器能够以增加或保持的物料密度馈送或输送木质纤维素物料通过给料器，并且产生朝向给料器端部的木质纤维素物料的基本上气密和流体密封的料塞。例如，根据这种料塞螺旋给料器的实施例，给料器的圆形壳体的横截面面积和螺旋器直径沿馈送方向减小，从而在螺旋器与壳体之间产生逐渐减小的空间，并且因此导致朝向给料器的端部的木质纤维素物料的基本气密和流体密封的料塞。根据这种料塞螺旋给料器的另一实施例，给料器的圆形壳体的横截面面积保持不变，而螺旋器直径和螺旋器轴线沿馈送方向增大，从而在螺旋器与壳体之间产生逐渐减小的空间，并且因此导致朝向给料器的端部的木质纤维素物料的基本气密和流体密封的料塞。如技术人员意识到的，存在实现该目的并且因此包括在术语“料塞螺旋给料器”的定义内的给料器的其它实施例。经过彻底调查后，不规则料塞螺旋给料器作业带来的问题的根源局限于料塞螺旋给料器的入口。图1示出了穿过轴线的现有技术的料塞螺旋器10的一部分的剖视图，其中，示出了略小于一个全螺纹12匝。绕轴16的预期旋转方向用箭头R表示。螺纹12的缘边14遵循料塞螺旋器壳体20的内表面22。料塞螺旋器壳体20的入口开口24设置在平行于料塞螺旋器10的侧面中。纤维物料、特别是木质纤维素生物质物料99可选地以强制方式提供到入口开口24。螺纹12的缘边14经过入口开口24，并且意味着木质纤维素生物质物料99的部分应被推入螺纹之间的空隙中。当料塞螺旋器10相对较新且尖锐时，缘边14会刮掉一些来自入口开口的木质纤维素生物质物料并使其进入料塞螺旋器的旋转。然而，已经发现，特别是当料塞螺旋器10的螺纹12磨损时，缘边14的作用反而可能将木质纤维素生物质物料朝向入口开口24推回。结果可能是在入口开口处形成更致密的木质纤维素生物质物料的饼块98。当饼块98上的力最终变得足够大时，大块饼块将同时进入料塞螺旋器10。这是所经历的作业不规则的主要原因。当要输送长纤维时，木质纤维素生物质物料急剧输入料塞螺旋器10的这种倾向通常增加。此外，由于在料塞螺旋器10内的木质纤维素生物质物料的输送主要是轴向指向，并且由于木质纤维素生物质物料基本上沉积在料塞螺旋器10最靠近入口开口10的部分中，因此木质纤维素生物质物料绕轴16的分布变得不均匀，从而导致在料塞本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于木质纤维素生物质物料(99)的料塞螺旋给料器(1)，包括：具有螺纹(12)的料塞螺旋器(10)；料塞螺旋器壳体(20)，所述料塞螺旋器壳体(20)包围所述料塞螺旋器(10)；所述料塞螺旋器壳体(20)包括在平行于所述料塞螺旋器(10)的侧面中并且在所述料塞螺旋器(10)的第一轴向端(18)附近的入口开口(24)；其中，所述料塞螺旋器(10)布置成用于在旋转时将木质纤维素生物质物料(99)从所述入口开口(24)馈送到所述料塞螺旋器(10)的与所述第一轴向端(18)相对的第二轴向端(19)，其特征在于，在所述料塞螺旋器(10)的入口段(15)的至少一部分中，所述螺纹(12)存在锯齿形周界缘边(14A)；其中，所述入口段(15)是在旋转期间经过所述入口开口(24)的所述料塞螺旋器(10)的段；其中，在所述入口段(15)的所述至少一部分中，所述周界缘边(14A)包括齿(11)；并且其中，在所述入口段(15)的所述至少一部分中，所述周界缘边(14A)的各段具有表面法线(80)，所述表面法线具有向内指向的径向分量(84)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.02 SE 1451020-01.一种用于木质纤维素生物质物料(99)的料塞螺旋给料器(1)，包括：具有螺纹(12)的料塞螺旋器(10)；料塞螺旋器壳体(20)，所述料塞螺旋器壳体(20)包围所述料塞螺旋器(10)；所述料塞螺旋器壳体(20)包括在平行于所述料塞螺旋器(10)的侧面中并且在所述料塞螺旋器(10)的第一轴向端(18)附近的入口开口(24)；其中，所述料塞螺旋器(10)布置成用于在旋转时将木质纤维素生物质物料(99)从所述入口开口(24)馈送到所述料塞螺旋器(10)的与所述第一轴向端(18)相对的第二轴向端(19)，其特征在于，在所述料塞螺旋器(10)的入口段(15)的至少一部分中，所述螺纹(12)存在锯齿形周界缘边(14A)；其中，所述入口段(15)是在旋转期间经过所述入口开口(24)的所述料塞螺旋器(10)的段；其中，在所述入口段(15)的所述至少一部分中，所述周界缘边(14A)包括齿(11)；并且其中，在所述入口段(15)的所述至少一部分中，所述周界缘边(14A)的各段具有表面法线(80)，所述表面法线具有向内指向的径向分量(84)。2.如权利要求1所述的料塞螺旋给料器，其特征在于，在所述入口段(15)的所述至少一部分中，所述周界缘边(14A)形成末端(70)，所述末端(70)具有在旋转方向(R)上比后缘(72)更陡的前缘(74)。3.如权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·戴特莱福森，
申请(专利权)人：维美德公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE
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