一种快速闪爆设备及方法技术

本发明专利技术特别涉及一种快速闪爆设备及方法。该快速闪爆设备，包括内缸，外缸和气缸，所述外缸为上下开口的圆柱体，气缸固定在外缸外壁，内缸底部通过横梁连接到气缸的导向杆，并在气缸作用下实现在外缸内部的上下活动；所述内缸上下两端封死，侧面开设有蒸汽爆出窗口；当内缸在气缸作用下上升到顶部时，内缸外壁与外缸内壁之间形成密封结构；同时外缸和内缸侧面均设有高温蒸汽通入口。该快速闪爆设备及方法，采用活塞式设计，爆速极高，同时内缸上顶下底封死，内缸两侧各开大窗作为蒸汽爆出窗口，物料进出快捷，安全方便，利于大宗商品的规模化量产。

A kind of fast flash explosion equipment and method

【技术实现步骤摘要】
一种快速闪爆设备及方法
本专利技术涉及生物质处理
，特别涉及一种快速闪爆设备及方法。
技术介绍
生物质是全球继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源，是应用最广泛的替代能源之一。固体废物管理对于可持续，健康和包容的城市和社区至关重要。如何将秸秆、木材、动物粪便、农作物以及厨余垃圾等生物质清洁、高效且经济的转化成生物质纤维，在不产生废水排放的情况下进行清洁机械制浆成为生物质应用的重点和难点。闪爆(FET)是一种可应用于废物处理的尖端技术。通过闪爆(FET)技术的这是制作发酵生物天然气的原料。从原料到产业，闪爆(FET)在生物天然气行业做到了新业态升级：来自各处的原材料被就地闪爆、发酵，继而进入工厂、电厂、居民住宅、加油站等等。闪爆技术被认为是一种最经济、高效的生物预处理技术，一项实现可持续性发展及能源优化的尖端技术。以闪爆技术为核心的一系列组合技术可以清洁、高效、经济的将传统农业的主要废物秸秆、稻壳、蔗渣、牲畜粪便等，实现生物质组分的清洁高效分离，转化为市场需要的绿色优质能源生物天然气。作为一个动态系统，闪爆技术从其工作流体蒸汽中获取热能或热能。通过自动进料系统将褐煤，稻草，木材和其他废料等材料从底部加入发动机的圆柱体反应堆中。气缸的上活塞和下活塞设计成具有相同的表面积；因此，当两个活塞施加2.5MPa的压力时，气缸完全压力平衡。然后插入一个千斤顶以将底部活塞锁定到位。来自提升千斤顶的支撑法向力和来自高压的力都使闪爆气缸(3)密封成热力学平衡。通过解锁和滑动底部活塞，气缸内的压力平衡将被破坏。即使微小的压力差也会立即触发系统进入不平衡状态，并且热能将立即转换为其他形式的能量。热源将产生大量的机械功，这将导致气缸的瞬间启动，产生即时巨大的爆炸。闪爆的能量是如此强大，以至于添加到圆柱体反应堆中的材料可以立即被粉碎。事实上，闪爆爆炸过程仅需0.00875秒。之后，从圆筒中反应堆取出材料。通过闪爆流程程序，来自工业，农业和家庭的废物碎成了小颗粒，一些材料的分子结构，水分含量，燃烧热等物理性质发生了变化。例如，褐煤的热值增加了1300千卡，将其从废料转化为了燃料；生活垃圾中的有机分子成为生物有机肥、生物天然气，令人不快的臭味完全消失；植物秸秆变成了纸浆，可直接用于造纸。目前，常用的闪爆设备大多采用上部开口进料的方式。这种结构不仅物料进出不方便，在活塞式设计中，还十分考验上部开口的密封性，对闪爆机的安全性造成很大威胁。技术上视情况，本专利技术提出了一种快速闪爆设备及方法及方法。
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种快速闪爆设备及方法及方法。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种快速闪爆设备及方法，其特征在于：包括内缸，外缸和气缸，所述外缸为上下开口的圆柱体，气缸固定在外缸外壁，内缸底部通过横梁连接到气缸的导向杆，并在气缸作用下实现在外缸内部的上下活动；所述内缸上下两端封死，侧面开设有蒸汽爆出窗口；当内缸在气缸作用下上升到顶部时，内缸外壁与外缸内壁之间形成密封结构；同时外缸和内缸侧面均设有高温蒸汽通入口。所述外缸内壁上下内开口处均设有呈30°斜角的密封圈，内缸外壁上下两端设有相匹配的有30°斜角。所述密封圈采用聚四氟乙烯密材料。所述内缸底部还连接有弹簧和液压系统，所述弹簧，液压系统和气缸分别用于缓冲内缸快速下行的压力和上弹力。所述内缸底部通过弹簧连接到横梁，横梁下方设有液压系统。所述内缸外侧设有两个对称分布的蒸汽爆出窗口。所述外缸外壁固定有四个气缸，四个气缸均匀分布；气缸的导向杆末端固定连接到横梁。一种基于快速闪爆设备的闪爆方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，生物质物料放入料笼内，从蒸汽爆出窗口推入内缸固定，通电后气缸通过横梁将内缸上拉，使内缸外壁与外缸内部之间行成密封结构；第二步，打开蒸汽阀从高温蒸汽通入口向外缸和内缸中通入高温高压水蒸汽，达到预定温度压力后保持预定时间T；第三步，气缸由换向阀控制由导向杆带动横梁迅速反向下行，从而形成拉爆，产生巨大爆炸，内缸及料笼内的生物质快速下落，瞬间由高温高压降到低温常压，由于生物质内均含有水分，水分子迅速膨胀为水蒸汽形成热膨胀做功，生物质分子团之间分子链爆开，从而达到分解生物质的目的。当内缸上升时，向上的惯性由气缸缓冲；当内缸下落时，向下的惯性由下部弹簧(7)及液压系统缓冲。本专利技术的有益效果是：该快速闪爆设备及方法，采用活塞式设计，爆速极高，同时内缸上顶下底封死，内缸两侧各开大窗作为蒸汽爆出窗口，物料进出快捷，安全方便，利于大宗商品(比如煤炭提质、秸秆制浆、垃圾处理等)的规模化量产。附图说明附图1为本专利技术快速闪爆设备示意图。附图2为本专利技术快速闪爆设备汽爆状态示意图。附图中，1外缸，2内缸，3气缸，4横梁，5导向杆，6蒸汽爆出窗口，7弹簧，8液压系统，9高温蒸汽通入口，10密封圈，11蒸汽阀，12料笼。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。该快速闪爆设备，包括内缸2，外缸1和气缸3，所述外缸1为上下开口的圆柱体，气缸3固定在外缸1外壁，内缸2底部通过横梁4连接到气缸3的导向杆5，并在气缸3作用下实现在外缸1内部的上下活动；所述内缸2上下两端封死，侧面开设有蒸汽爆出窗口6；当内缸2在气缸3作用下上升到顶部时，内缸2外壁与外缸1内壁之间形成密封结构；同时外缸1和内缸2侧面均设有高温蒸汽通入口9。所述外缸1内壁上下内开口处均设有呈30°斜角的密封圈10，内缸2外壁上下两端设有相匹配的有30°斜角。所述密封圈10采用聚四氟乙烯密材料。所述内缸2底部还连接有弹簧7和液压系统8，所述弹簧7，液压系统8和气缸3分别用于缓冲内缸2快速下行的压力和上弹力。所述内缸2底部通过弹簧7连接到横梁4，横梁4下方设有液压系统8。所述内缸2外侧设有两个对称分布的蒸汽爆出窗口6。7.根据权利要求1所述的快速闪爆设备及方法，其特征在于：所述外缸1外壁固定有四个气缸3，四个气缸3均匀分布；气缸3的导向杆5末端固定连接到横梁4。基于该快速闪爆设备的闪爆方法，包括以下步骤：第一步，生物质物料放入料笼12内，从蒸汽爆出窗口6推入内缸2固定，通电后气缸3通过横梁4将内缸2上拉，使内缸2外壁与外缸1内部之间行成密封结构；第二步，打开蒸汽阀11从高温蒸汽通入口9向外缸1和内缸2中通入高温高压水蒸汽，达到预定温度压力后保持预定时间T；第三步，气缸3由换向阀控制由导向杆5带动横梁4迅速反向下行，从而形成拉爆，产生巨大爆炸，内缸2及料笼12内的生物质快速下落，瞬间由高温高压降到低温常压，由于生物质内均含有水分，水分子迅速膨胀为水蒸汽形成热膨胀做功，生物质分子团之间分子链爆开，从而达到分解生物质的目的。当内缸2上升时，向上的惯性由气缸3缓冲；当内缸2下落时，向下的惯性由下部弹簧7及液压系统8缓冲。...

【技术保护点】
1.一种快速闪爆设备，其特征在于：包括内缸(2)，外缸(1)和气缸(3)，所述外缸(1)为上下开口的圆柱体，气缸(3)固定在外缸(1)外壁，内缸(2)底部通过横梁(4)连接到气缸(3)的导向杆(5)，并在气缸(3)作用下实现在外缸(1)内部的上下活动；/n所述内缸(2)上下两端封死，侧面开设有蒸汽爆出窗口(6)；当内缸(2)在气缸(3)作用下上升到顶部时，内缸(2)外壁与外缸(1)内壁之间形成密封结构；同时外缸(1)和内缸(2)侧面均设有高温蒸汽通入口(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速闪爆设备，其特征在于：包括内缸(2)，外缸(1)和气缸(3)，所述外缸(1)为上下开口的圆柱体，气缸(3)固定在外缸(1)外壁，内缸(2)底部通过横梁(4)连接到气缸(3)的导向杆(5)，并在气缸(3)作用下实现在外缸(1)内部的上下活动；
所述内缸(2)上下两端封死，侧面开设有蒸汽爆出窗口(6)；当内缸(2)在气缸(3)作用下上升到顶部时，内缸(2)外壁与外缸(1)内壁之间形成密封结构；同时外缸(1)和内缸(2)侧面均设有高温蒸汽通入口(9)。


2.根据权利要求1所述的快速闪爆设备，其特征在于：所述外缸(1)内壁上下内开口处均设有呈30°斜角的密封圈(10)，内缸(2)外壁上下两端设有相匹配的有30°斜角。


3.根据权利要求2所述的快速闪爆设备，其特征在于：所述密封圈(10)采用聚四氟乙烯密材料。


4.根据权利要求1所述的快速闪爆设备，其特征在于：所述内缸(2)底部还连接有弹簧(7)和液压系统(8)，所述弹簧(7)，液压系统(8)和气缸(3)分别用于缓冲内缸(2)快速下行的压力和上弹力。


5.根据权利要求4所述的快速闪爆设备，其特征在于：所述内缸(2)底部通过弹簧(7)连接到横梁(4)，横梁(4)下方设有液压系统(8)。


6.根据权利要求1所述的快...

【专利技术属性】
技术研发人员：张开军，
申请(专利权)人：张开军，
类型：发明
国别省市：山东;37