自热式生物质燃料颗粒成型装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及生物质燃料成型领域，特指一种自热式生物质燃料颗粒成型装置。其特征是在传统的压辊式颗粒成型机基础上增加一套循环换热装置，利用此循环换热装置将秸秆粉料在成型前预先加热到一定温度。其中循环换热装置包括压辊式成型机的带有空心水腔结构的螺旋绞龙轴和生物质颗粒气化加热装置。而循环换热装置所需的热源来自于部分成型颗粒气化燃烧所产生的热量。其设备具有成型率高，产量高，对成型部件磨损轻，耗能小，节能效果明显等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物质燃料成型领域，特指一种提高生物质燃料成型的方法及设备。
技术介绍
随着传统能源的日益枯竭以及国家“节能减排”政策的号召，生物质能技术的研究 与开发已成为我国重大热门课题，其生物质能源的利用成为一个新生产业。生物质成型技术是指将各类生物质废弃物，如秸秆、稻壳、锯末、木屑等用机械加 压的方法使原来分散的，没有形状的原料压缩成具有一定形状的密度较大的成型燃料。目 前，秸杆压缩成型工艺可以分为加粘结剂和不加粘结剂的成型工艺。对于不加粘结剂成型 工艺可以分为常温成型(不加温)，热压成型(成型过程中物料在挤压部位被加热)和炭 化成型(挤压后热解炭化或热解炭化后再成型)。现今，热压成型是国外普遍研究和应用 的工艺，其基本工艺流程为，原料粉碎_干燥_挤压成型。该工艺的特点在于粉料在模具内 挤压，在挤压过程中产生的热量使生物质中的木质素软化、熔融而成为粘结剂。但该工艺一 是能耗比较大，每吨成型原料能耗大约在45KW左右，二是因为物料挤压前没有软化，造成 成型设备磨损比较严重。具体实现技术有活塞冲压成型技术、螺旋挤压成型技术和压辊成 型技术。近年来出现一些改良压辊式装置，如专利CN200320111064.6 “一种秸秆饲料造粒 机”、CN200720158058.4 “双环模造粒机”这些成型技术环模、压辊磨损比较严重，压辊压缩 速度较慢，产量较低，生产时噪声比较大等缺点。
技术实现思路
为了避免和克服上述不足，本专利技术的目的在于针对现有技术的不足创新设计了压 辊式生物质颗粒成型设备。本专利技术的目的是这样实现的在传统压辊式成型机的秸秆颗粒成型机基础上增加 一套循环换热装置，利用此循环换热装置将秸秆粉料在成型前预先加热，其中循环换热装 置包括带有空心水腔结构的螺旋绞龙轴和生物质颗粒气化加热装置。所述的带有空心水腔结构的螺旋绞龙轴，其特征在于螺旋绞龙轴的轴心部开设 有空心水腔，热介质水经进水管进入空心水腔，并与生物质原料通过螺旋绞龙轴轴壁进行 换热，换热后的热介质水再通过出水管流出螺旋绞龙轴。所述的带有空心水腔结构的螺旋绞龙轴，其特征在于所述螺旋绞龙轴包括进水 管、出水管、静轴、滚动轴承、密封圈、轴承端盖、螺旋绞龙水腔和螺旋绞龙轴壁；螺旋绞龙轴 壁由左右两部分组成，并由螺栓连接起来；在静轴与右端螺旋绞龙轴壁之间设有密封圈和 两个滚动轴承，滚动轴承外圈与右端螺旋绞龙轴壁相固定，内圈套在静轴上，两个滚动轴承 之间设有轴套，右端轴承的右边设有轴承端盖，轴套和轴承端盖用于限制两个滚动轴承的 轴向移动；进水管和出水管安装在静轴里，其中进水管一直延伸到螺旋绞龙轴密封端，进水 管、螺旋绞龙水腔和出水管形成形成循环水路。所述密封圈外圈固定在右端螺旋绞龙轴壁的轴承座上开设的槽内，与静轴接触的内圈涂有润滑油，减少与静轴的摩擦。所述生物质颗粒气化加热装置包括燃气热水器和气化炉，利用生物质颗粒成型设 备生产的一部分秸秆颗粒加入到气化炉中，进行气化在燃气热水器燃烧后放出热量，加热 介质水，燃气热水器通过管路分别与进水管和出水管相连，加热后的水通过进水管进入螺 旋绞龙水腔，在螺旋绞龙轴经过换热后的介质水通过出水管回到燃气热水器中，加热后重 复利用。在压辊式成型机的压制室采用表面布孔的设计，保持压制室与喂料器的气压平与现有技术相比，本专利技术有如下特点1、本专利技术通过改进螺旋绞龙轴的内部结构，设计空心水腔结构，通过热介质水与 生物质原料换热，将生物质原料预加热到50 60°C，生物质原料变得相对柔软，可以将压 辊式成型机生产效率提高30 40%。2、通过软化秸秆粉料，可以减少环模、压辊的磨损。此外，生产过程中可以降低噪声。3、本专利技术的气化加热装置采用自主研发的生物质气化炉和燃气热水器集成方法 制成。将生产的秸秆颗粒燃料回收3. 6%通入到生物质气化炉，秸秆颗粒燃料在气化炉气化 产生可燃气体，可燃气体燃烧后将热介质水加热到80-90°C。4、本专利技术采用热介质水再循环方式，所需要的动力由水的温度差提供，在螺旋绞 龙轴经过换热后的热介质水经泵回送至热介质水加热装置的水箱。循环不但减少了加热水 所需的热量节约能源，而且节约了用水量。5、本专利技术通过在压制室表面布孔，减小了压制室的气压强度，使压制室与喂料器 气压平衡，进而减小了进料阻力，保证了进料顺畅。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的生产工艺流程及设备示意图。如图所示，图中标号分别代表1.主电机2.传动系统 轴5.压制室6.进料漏斗7.螺旋绞龙8.皮带9.带轮 料口 12.燃气热水器13.气化炉图2是本专利技术的螺旋绞龙内部结构图。如图所示，图中标号分别代表14.螺旋绞龙轴壁 片 17.轴承座 18.密封圈 19.轴套 20.滚动轴承 21.螺钉 22.毡圈 23.静轴 24.进水管25.出水管26.轴承端盖27.螺旋绞龙轴水腔28.螺旋绞龙轴密封端图3螺旋绞龙装置内部水腔结构图3.电气控制柜4.传动 10.小电机 11.压制出15.螺栓 16.密封垫具体实施例方式自热型生物质颗粒成型装置在传统压辊式成型机的秸秆颗粒成型机基础上增加 一套循环换热装置，利用此循环换热装置将秸秆粉料在成型前预先加热，其中循环换热装 置包括带有空心水腔结构的螺旋绞龙轴和生物质颗粒气化加热装置，如图1所示。原料由进料漏斗6进入喂料螺旋绞龙7，螺旋绞龙7轴腔内充满流动的的热介质 水。热介质水与秸秆粉料换热，将粉料预加热。被加热软化的后的秸秆粉料经进料刮板卷 入压制室5压制成型。换热后的介质水由循环管路回到气化加热装置中的燃气热水器12， 加热后再次循环利用。将本设备生产的部分成型颗粒加入到气化加热装置中的气化炉13 中，颗粒在其中气化燃烧，燃烧所产生的热量加热热介质水。螺旋绞龙7的轴采用空心的设计，一端开口，一端用焊接密封。在螺旋绞龙7旋转 喂料时，螺旋绞龙轴壁14带动滚动轴承20做旋转运动，而静轴23与滚动轴承内圈相连，保 持静止。从燃气热水器12出来的热介质水，经静轴上的进水管24在接近螺旋绞龙密封端 28时，流出进水管，进入螺旋绞龙轴水腔27内。螺旋绞龙轴转动时，靠密封圈密封，防止介 质水的泄露。热介质水在螺旋绞龙水腔27内快速流动，经过螺旋绞龙轴壁14换热后的介 质水，由回水管25流出螺旋绞龙轴水腔，回到燃气热水器12再次加热，循环使用。权利要求一种自热式生物质燃料颗粒成型装置，其特征在于在传统压辊式颗粒成型机基础上增加一套循环换热装置，利用此循环换热装置将秸秆粉料在成型前预先加热，其中循环换热装置包括压辊式颗粒成型机中带有空心水腔结构的螺旋绞龙轴和生物质颗粒气化加热装置，所述螺旋绞龙轴的轴心部开有空心水腔，在螺旋绞龙喂料的同时，经空心水腔进水管进入热介质水，热介质水与生物质原料通过螺旋绞龙轴轴壁进行换热，换热后的热介质水再通过出水管流出螺旋绞龙轴，所述生物质颗粒气化加热装置包括燃气热水器和气化炉，利用生物质颗粒成型装置生产的一部分秸秆颗粒加入到气化炉中，进行气化在燃气热水器燃烧后放出热量，加热介质水，燃气热水器通过管路分别与进水管和出水管相连，加热后的水通过进水管进入螺旋绞龙水腔，在螺旋绞龙轴经过换热后的介质水通过出水管回到燃气热水器中，加热后重复利用。2.如权利要求1所述的自热式生物质燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自热式生物质燃料颗粒成型装置，其特征在于：在传统压辊式颗粒成型机基础上增加一套循环换热装置，利用此循环换热装置将秸秆粉料在成型前预先加热，其中循环换热装置包括压辊式颗粒成型机中带有空心水腔结构的螺旋绞龙轴和生物质颗粒气化加热装置，所述螺旋绞龙轴的轴心部开有空心水腔，在螺旋绞龙喂料的同时，经空心水腔进水管进入热介质水，热介质水与生物质原料通过螺旋绞龙轴轴壁进行换热，换热后的热介质水再通过出水管流出螺旋绞龙轴，所述生物质颗粒气化加热装置包括燃气热水器和气化炉，利用生物质颗粒成型装置生产的一部分秸秆颗粒加入到气化炉中，进行气化在燃气热水器燃烧后放出热量，加热介质水，燃气热水器通过管路分别与进水管和出水管相连，加热后的水通过进水管进入螺旋绞龙水腔，在螺旋绞龙轴经过换热后的介质水通过出水管回到燃气热水器中，加热后重复利用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王谦，涂方印，马骏，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]