一種持續(xù)螺旋推進(jìn)式炭化爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于機(jī)械輸送領(lǐng)域，具體涉及一種持續(xù)螺旋推進(jìn)式炭化爐，包括支腿、筒體和螺旋軸，支腿固定在筒體上，所述筒體自左向右分AB區(qū)、BC區(qū)和CD區(qū)，所述AB區(qū)為螺旋進(jìn)料區(qū)，BC區(qū)為螺旋炭化區(qū)，CD區(qū)為螺旋軸冷卻區(qū)，所述螺旋軸一端固定在AB區(qū)左側(cè)，另一端固定在CD區(qū)右側(cè)，AB區(qū)和BC區(qū)內(nèi)的螺旋軸上設(shè)有進(jìn)料螺旋葉輪。本發(fā)明的有益效果是：采用本發(fā)明能連續(xù)一次性完成進(jìn)料、壓實、炭化、出料工序，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、用一臺動力能完成多組功能，能耗少，變頻調(diào)速，易于控制，連續(xù)生產(chǎn)，減少用工。
【專利說明】一種持續(xù)螺旋推進(jìn)式炭化爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械輸送領(lǐng)域，具體涉及一種持續(xù)螺旋推進(jìn)式炭化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)能占世界能源總消耗的14%，僅次于石油、煤炭和天然氣，位居第四位。作為可再生能源其具有低硫、低碳、高揮發(fā)份、高灰焦活性、零C02凈排放等特點，在能源利用和環(huán)境保護(hù)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
[0003]生態(tài)文明建設(shè)已列入入國家的重點戰(zhàn)略項目，一大批以生物質(zhì)新能源再生利用的企業(yè)蓬勃興起，對生物質(zhì)再生設(shè)備的研究，制造層出不窮，良銹不齊，技術(shù)含量有高有低，具體地有比較老舊，功能不全，綜合利用性差；箱式移動式爐，造價成本高，設(shè)備占地大，用人
多，效率差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有生物質(zhì)炭化技術(shù)中存在的缺陷，提供一種持續(xù)螺旋推進(jìn)式炭化爐。
[0005]一種持續(xù)螺旋推進(jìn)式炭化爐，包括支腿、筒體和螺旋軸，支腿固定在筒體上，所述筒體自左向右分AB區(qū)、BC區(qū)和CD區(qū)，所述AB區(qū)為螺旋進(jìn)料區(qū)，BC區(qū)為螺旋炭化區(qū)，CD區(qū)為螺旋軸冷卻區(qū)，所述螺旋軸一端固定在AB區(qū)左側(cè)，另一端固定在CD區(qū)右側(cè)，AB區(qū)和BC區(qū)內(nèi)的螺旋軸上設(shè)有進(jìn)料螺旋葉輪；
進(jìn)一步地，AB區(qū)筒體形狀為圓柱形，BC區(qū)筒體形狀為圓臺形，AB區(qū)、BC區(qū)和⑶區(qū)的長度比例為2:2:1 ;` 進(jìn)一步地，所述AB區(qū)的進(jìn)料螺旋葉輪半徑相同，并且長度等于AB區(qū)筒體內(nèi)圓半徑，BC區(qū)的進(jìn)料螺旋葉輪半徑遞減，并且長度等于對應(yīng)BC區(qū)筒體遞減的內(nèi)圓半徑，進(jìn)料螺旋葉輪的葉面上均勻的分布有直徑為2cm的小孔；
進(jìn)一步地，所述AB區(qū)左端設(shè)有左端板，左端板幾何中心處設(shè)有左端支撐裝置，左端板底部設(shè)有減速器，減速器通過減速器支板固定在左端板底部，AB區(qū)左端上部裝有進(jìn)料口 ；BC區(qū)右端螺結(jié)設(shè)有擋料柵格，左側(cè)靠近擋料柵格的筒體上部焊接有多個點火嘴，左側(cè)靠近點火嘴的筒體外筒壁焊接有抽風(fēng)套；CD區(qū)右端設(shè)有右端板，右端板幾何中心處設(shè)有右端支撐裝置，CD區(qū)右端上部設(shè)有冷卻進(jìn)水管，右端下部設(shè)有擋水板和冷卻回水管，CD區(qū)左端下部設(shè)有出料口；
進(jìn)一步地，所述螺旋軸左端固定在左端支撐裝置上，右端固定在右端支撐裝置上，螺旋軸左端通過鏈輪和鏈條傳動連接在減速器上，鏈條外部設(shè)有鏈輪保護(hù)罩，在CD區(qū)內(nèi)的螺旋軸靠近CD區(qū)左端處設(shè)有反向螺旋葉片，冷卻進(jìn)水管下方的螺旋軸設(shè)有擋水盤；
進(jìn)一步地，所述擋料柵格中心處活套于螺旋軸上，擋料柵格外圍通過螺栓固定于筒體上，擋料柵格形狀為圓形柵格；
進(jìn)一步地，所述鏈條為雙排鏈條，所述鏈輪為雙排鏈輪，所述點火嘴頭端裝有密封蓋；進(jìn)一步地，所述左端支撐裝置包括軸承座、軸承蓋、密封毛氈、壓力軸承和調(diào)心軸承，軸承座螺結(jié)在左端板上；右端支撐裝置包括軸承座、軸承蓋、密封毛氈、壓力軸承和調(diào)心軸承，通過螺栓固定在右端板上；
進(jìn)一步地，所述BC區(qū)的筒體和AB區(qū)內(nèi)靠近BC區(qū)的1/3部分AB區(qū)筒體外部設(shè)有保溫層。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明能連續(xù)一次性完成進(jìn)料、壓實、炭化、出料工序，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、用一臺動力能完成多組功能，能耗少，變頻調(diào)速，易于控制，連續(xù)生產(chǎn)，減少用工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的加速器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3中(a)圖為凈化系統(tǒng)a處截面圖，(b)圖為凈化系統(tǒng)b處截面圖，(C)圖為凈化系統(tǒng)c處截面圖。
[0008]其中:支腿1、減速器2、鏈輪保護(hù)罩3、螺旋軸4、左端板5、進(jìn)料口 6、筒體7、進(jìn)料螺旋葉輪8、保溫層9、抽風(fēng)套10、點火嘴11、擋料柵格12、反向螺旋葉片13、冷卻進(jìn)水管14、右端板15、擋水盤16、擋水板17、冷卻回水管18、出料口 19、左端支撐裝置20、右端支撐裝置21、抽氣口 22、雙排鏈條23、鏈輪24、減速器支板25、測溫表26。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種持續(xù)螺旋推進(jìn)式炭化爐包括:支腿1、筒體7和螺旋軸4，所述支腿I固定在筒體7上，所述筒體7分三個區(qū)域構(gòu)成:AB區(qū)、BC區(qū)和⑶區(qū)，AB區(qū)為圓柱體，其左端設(shè)有左端板5，左端板5幾何中心處設(shè)有左端支撐裝置20，左端板5底部設(shè)有減速器2，減速器2通過減速器支板25固定在左端板5底部，AB區(qū)左端上部裝有進(jìn)料口 6 ；BC區(qū)為圓臺體，其右端螺結(jié)設(shè)有擋料柵格12，左側(cè)靠近擋料柵格12的筒體7上部焊接有多個點火嘴11，左側(cè)靠近點火嘴11的筒體7外筒壁焊接有抽風(fēng)套10 ；CD區(qū)右端設(shè)有右端板15，右端板15幾何中心處設(shè)有右端支撐裝置21，CD區(qū)右端上部設(shè)有冷卻進(jìn)水管14，右端下部設(shè)有擋水板17和冷卻回水管18，CD區(qū)左端下部設(shè)有出料口 19 ;所述螺旋軸4左端固定在左端支撐裝置20上，右端固定在右端支撐裝置21上，螺旋軸4左端通過鏈輪24和鏈條23傳動連接在減速器2上，鏈條23外部設(shè)有鏈輪保護(hù)罩3，在AB區(qū)和BC區(qū)內(nèi)的螺旋軸4上設(shè)有進(jìn)料螺旋葉輪8，在CD區(qū)內(nèi)的螺旋軸4靠近CD區(qū)左端處設(shè)有反向螺旋葉片13，冷卻進(jìn)水管14下方的螺旋軸4設(shè)有擋水盤16。
[0011]所述BC區(qū)的筒體7和AB區(qū)內(nèi)靠近BC區(qū)的1/3部分筒體7外部設(shè)有保溫層9。BC區(qū)筒體7內(nèi)設(shè)有測溫表26。
[0012]所述擋料柵格12中心處活套于螺旋軸4上，其外圍通過螺栓固定于筒體7上，其形狀為圓形柵格。
[0013]對應(yīng)AB區(qū)的進(jìn)料螺旋葉輪8長度相同，并且長度等于AB區(qū)筒體7的內(nèi)圓半徑，對應(yīng)BC區(qū)的進(jìn)料螺旋葉輪8長度遞減，并且長度等于對應(yīng)BC區(qū)筒體7遞減的內(nèi)圓半徑，進(jìn)料螺旋葉輪8的葉面上均勻的分布有直徑為2cm的小孔，相對與現(xiàn)有技術(shù)，這樣的設(shè)計能使物料擠壓更緊密，并且保證適量的空氣進(jìn)入，創(chuàng)造最合適的炭化條件。
[0014]所述左端支撐裝置20包括軸承座、軸承蓋、密封毛氈、壓力軸承和調(diào)心軸承，軸承座螺結(jié)在左端板5上。
[0015]所述右端支撐裝置21包括軸承座、軸承蓋、密封毛氈、壓力軸承和調(diào)心軸承，用螺栓固定在右端板15上。
[0016]所述減速器2為二級擺線針輪減速器，具有減速比大的特點。減速器2設(shè)有變頻器，調(diào)節(jié)變頻器控制減速器2的轉(zhuǎn)速。
[0017]所述筒體7的AB區(qū)、BC區(qū)和⑶區(qū)的長度比例為2:2:1，AB區(qū)為螺旋進(jìn)料區(qū)，BC區(qū)為螺旋炭化區(qū)，CD為螺旋軸冷卻區(qū)。
[0018]所述鏈條23為雙排鏈條。
[0019]所述鏈輪24為雙排鏈輪。
[0020]所述點火嘴11，頭端裝有密封蓋。
[0021]工作原理:啟動減速器2，調(diào)整轉(zhuǎn)向為逆時針方向，將變頻器調(diào)大，使轉(zhuǎn)速增大；將破碎切粒的生物質(zhì)原料從進(jìn)料口 6裝入,在進(jìn)料螺旋葉輪8的推進(jìn)下,原料向右方推進(jìn)；當(dāng)原料推進(jìn)到BC區(qū)時，物料成自由向前推進(jìn)，物料到達(dá)C端時，在擋料柵格12的阻礙下，后端的物料逐漸壓實；觀察控制柜電流表，電流逐漸升高，進(jìn)料口原料剛滿時，即時關(guān)閉電源，這個過程為進(jìn)料壓縮過程，為炭化做好準(zhǔn)備。
[0022]開啟靠近C端的各個點火孔11的密封蓋，從各個點火孔11中逐次點火，同時開啟在后道工序的凈化系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)及其他開關(guān)、閥門。待火燃燒后，將各點火孔蓋裝上，使點火孔完全密封。此后生物質(zhì)將從點火端向左右兩面逐步開始炭化；炭化一段時間后，腔內(nèi)溫度逐漸升高，到達(dá)溫度表端時，溫`度達(dá)到最高，此時右端物料全部炭化，炭化后的料強(qiáng)度降低，并成脆性。計算所用炭化的時間及炭化的速度，計算出螺旋推進(jìn)的轉(zhuǎn)速，開啟減速器2電源，調(diào)節(jié)變頻器將螺旋轉(zhuǎn)速調(diào)為計算轉(zhuǎn)速，與炭化速度相一致。在進(jìn)料螺旋葉輪8的推動下，炭化后的料，從右端擋料柵格12中擠出，與反向螺旋葉片13的作用下，從排料口 19排出。進(jìn)入下一工序的冷卻裝置中。
[0023]實施例1:在邊炭化邊出料的連續(xù)生產(chǎn)過程中，在出炭速度一定為一定值，這時輸送出的物料炭化效果未達(dá)到應(yīng)用指標(biāo)，即時調(diào)慢螺桿速度，降低出炭速度，并持續(xù)觀察被輸送出來的物料炭化效果，直至被輸送出的物料炭化效果達(dá)到應(yīng)用指標(biāo)后，保持出炭速度不變，這個時候炭化完全，并且能即時出料，使進(jìn)出料速度達(dá)到動態(tài)平衡，保證進(jìn)出料的連續(xù)性。
[0024]實施例2:在邊出料邊炭化連續(xù)生產(chǎn)的過程中，隨時觀察腔體內(nèi)溫度的變化狀況，如溫度持續(xù)降低，說明出料快，即時調(diào)慢螺桿速度，當(dāng)溫度上升到一定值并且保持不變時，保持螺桿轉(zhuǎn)速不變，這個時候炭化完全，并且能即時出料，使進(jìn)出料速度達(dá)到動態(tài)平衡，保證進(jìn)出料的連續(xù)性。
[0025]實施例3:在邊出料邊炭化連續(xù)生產(chǎn)的過程中，隨時觀察腔體內(nèi)溫度變化情況和出料的炭化效果，如溫度持續(xù)降低，并且出料炭化效果達(dá)不到應(yīng)用的指標(biāo)，即時調(diào)慢螺桿速度，當(dāng)溫度上升到一定值并保持不變同時出料的炭化效果達(dá)到生產(chǎn)應(yīng)用的指標(biāo)時，這個時候炭化完全，并且能即時出料，使進(jìn)出料速度達(dá)到動態(tài)平衡，保證進(jìn)出料的連續(xù)性。[0026]炭化所用氧氣的進(jìn)入，空氣在后道工序凈化系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)的抽力下，從進(jìn)料口 6進(jìn)入，再經(jīng)過螺旋葉片上的均布小孔，通過物料孔隙均勻地達(dá)到炭化層，風(fēng)量的大小根據(jù)氧氣分析儀的數(shù)值，保證可燃?xì)怏w中氧氣的安全含量，確定抽風(fēng)量，風(fēng)機(jī)的調(diào)速由變頻完成。
[0027]為保證右端支撐軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止溫度過高，軸承潤滑劑流失，特在該端設(shè)制冷裝置。即從冷卻水管14注入冷卻水，噴灑在螺旋軸4上，使其降溫，水流在左右兩擋水盤16下，流向下端槽體中，經(jīng)冷卻水回水管18排向循環(huán)水池。
[0028]所述筒體7的AB區(qū)、BC區(qū)和⑶區(qū)的長度比例為2:2:1，這樣的優(yōu)選比例，能達(dá)到穩(wěn)定的進(jìn)料，并且傳送的物料和炭化的物料達(dá)到1:1，方便控制炭化的節(jié)奏，不會出現(xiàn)炭化物料堆積過多而影響炭化效果的情況，同時，在冷卻部分的螺旋軸4因為物體傳熱同時降低BC區(qū)的螺旋軸4的溫度，這樣的優(yōu)選比例使得高溫炭化部分的螺旋軸4的溫度控制在不損壞軸身，同時不影響炭化效`果的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種持續(xù)螺旋推進(jìn)式炭化爐，包括支腿(I)、筒體(7)和螺旋軸(4)，其中支腿(I)固定在筒體(7)上，筒體(7)內(nèi)設(shè)置有螺旋軸(4)，其特征在于:所述筒體(7)分為多個區(qū)，每個區(qū)具有不同功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化爐，其特征在于，所述多個區(qū)是筒體(7)自左向右分為AB區(qū)、BC區(qū)和CD區(qū)三個區(qū)，所述AB區(qū)為螺旋進(jìn)料區(qū)，BC區(qū)為螺旋炭化區(qū)，CD區(qū)為螺旋軸冷卻區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭化爐，其特征在于，所述AB區(qū)和CD區(qū)的形狀為圓柱形，BC區(qū)形狀為圓臺形，其中AB區(qū)、BC區(qū)和CD區(qū)的長度比例為2:2:1，所述BC區(qū)的筒體和AB區(qū)內(nèi)靠近BC區(qū)的1/3部分的筒體外部設(shè)有保溫層(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭化爐，其特征在于，所述螺旋軸(4)一端固定在AB區(qū)左側(cè)，另一端固定在CD區(qū)右側(cè)，AB區(qū)和BC區(qū)內(nèi)的螺旋軸(4)上設(shè)有進(jìn)料螺旋葉輪(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的炭化爐，其特征在于，所述AB區(qū)的進(jìn)料螺旋葉輪(8)半徑相同，并且其半徑等于AB區(qū)的筒體內(nèi)圓半徑，BC區(qū)的進(jìn)料螺旋葉輪(8)半徑隨著BC區(qū)筒體自左向右遞減的內(nèi)圓半徑而遞減，進(jìn)料螺旋葉輪(8)的葉面上均勻地分布有直徑為2cm的小孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭化爐，其特征在于，所述AB區(qū)左端設(shè)有左端板(5)，左端板(5 )幾何中心處設(shè)有左端支撐裝置(20 )，左端板(5 )底部設(shè)有減速器(2 )，減速器(2 )通過減速器支板(25)固定在左端板(5)底部，AB區(qū)左端上部裝有進(jìn)料口(6) ；BC區(qū)右端螺結(jié)設(shè)有擋料柵格(12)，左側(cè)靠 近擋料柵格(12)的筒體(7)上部焊接有多個點火嘴(11)，左側(cè)靠近點火嘴(11)的筒體(7)外筒壁焊接有抽風(fēng)套(10);⑶區(qū)右端設(shè)有右端板(15)，右端板幾何中心處設(shè)有右端支撐裝置(21)，CD區(qū)右端上部設(shè)有冷卻進(jìn)水管(14)，右端下部設(shè)有擋水板(17)和冷卻回水管(18)，⑶區(qū)左端下部設(shè)有出料口(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的炭化爐，其特征在于，所述螺旋軸(4)左端固定在左端支撐裝置(20 )上，右端固定在右端支撐裝置(21)上，螺旋軸(4 )左端通過鏈輪(24 )和鏈條(23 )傳動連接在減速器(2)上，鏈條(23)外部設(shè)有鏈輪保護(hù)罩(3)，在⑶區(qū)內(nèi)的螺旋軸(4)靠近⑶區(qū)左端處設(shè)有反向螺旋葉片(13)，冷卻進(jìn)水管(14)下方的螺旋軸(4)設(shè)有擋水盤(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化爐，其特征在于，所述擋料柵格(12)中心處活套于螺旋軸(4)上，擋料柵格(12)外圍通過螺栓固定于筒體(7)上，擋料柵格(12)形狀為圓形柵格。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的炭化爐，其特征在于，所述鏈條(23)為雙排鏈條，所述鏈輪(24)為雙排鏈輪，所述點火嘴(11)頭端裝有密封蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的炭化爐，其特征在于，所述左端支撐裝置(20)包括軸承座、軸承蓋、密封毛氈、壓力軸承和調(diào)心軸承，軸承座螺結(jié)在左端板(5)上；右端支撐裝置(21)包括軸承座、軸承蓋、密封毛氈、壓力軸承和調(diào)心軸承，通過螺栓固定在右端板(15)上。
【文檔編號】C10B1/06GK103614147SQ201310673668
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月8日
【發(fā)明者】李忠保, 金世富, 冀曉俊, 師鵬, 趙曉俊 申請人:平遙縣晟弘生物質(zhì)能源開發(fā)有限公司