生物質(zhì)顆粒成型系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)顆粒成型系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]秸桿和小樹枝、竹枝等生物質(zhì)材料是農(nóng)村中的重要生活燃料，但是大量的資源仍未得到充分使用。且城市中供熱需求大，需要大量的燃料供使用，如果將這些農(nóng)村的生物質(zhì)材料直接運(yùn)送到城市中使用，一方面運(yùn)送困難，另一方面不易于存儲(chǔ)。因此將這些生物質(zhì)材料制造成燃料顆粒，可便于輸送和存儲(chǔ)，提高了材料的利用效率。
[0003]但是目前常用的顆粒成型系統(tǒng)需要先將生物質(zhì)材料進(jìn)行一定程度的干燥后再進(jìn)行粉碎、成型。這樣的預(yù)先干燥工藝耗時(shí)以及耗能，不利于能源的充分利用。且在加工過程中，如果生物質(zhì)材料所含水分較高，或者較低，都不利于顆粒的成型。
[0004]因此，本領(lǐng)域急需一種對生物質(zhì)材料直接加工、工作效率高、成型顆粒效果好的設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種生物質(zhì)成型系統(tǒng)，包括生物質(zhì)粉碎裝置、碎料干燥裝置、物料顆粒成型裝置以及熱泵裝置，其中:
[0006]所述生物質(zhì)粉碎裝置，從生物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向上看，依次包括進(jìn)料器、成對的碾壓輥、粉碎輥、以及出料風(fēng)機(jī)；所述進(jìn)料器為截面為U型的管道，生物質(zhì)材料從所述進(jìn)料器進(jìn)入到所述生物質(zhì)粉碎裝置中進(jìn)行粉碎，所述碾壓輥成對上下對稱設(shè)置，碾壓后的生物質(zhì)材料經(jīng)由所述粉碎輥切割；所述粉碎輥上設(shè)置有沿著輥的圓周表面以螺旋陣列布置的多個(gè)刀刃，所述刀刃與所述碾壓輥的出料口對應(yīng)，隨著所述粉碎輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述刀刃轉(zhuǎn)動(dòng)過程中依次切斷碾壓后的生物質(zhì)材料，成為碎料，所述碎料通過所述出料風(fēng)機(jī)傳送到所述碎料干燥裝置；
[0007]所述碎料干燥裝置，主要由傳送帶、殼體、可控電加熱裝置、含水率檢測器、濕度傳感器、溫度傳感器以及干燥控制系統(tǒng)組成；所述出料風(fēng)機(jī)將碎料吹送到所述碎料干燥裝置的所述傳送帶上；所述殼體包括與所述出料風(fēng)機(jī)相連通的吹送入口，以及將干燥好的碎料排出的出料口 ；所述含水率檢測器設(shè)置在所述吹送入口以及所述出料口附近；所述濕度傳感器、所述溫度傳感器以及所述可控電加熱裝置設(shè)置在所述殼體上；所述干燥控制系統(tǒng)與傳送帶的傳動(dòng)系統(tǒng)、所述可控電加熱裝置、所述含水率檢測器、所述濕度傳感器、所述溫度傳感器電器連接；所述含水率檢測器檢測到的含水率信號發(fā)送到干燥控制系統(tǒng)，所述干燥控制系統(tǒng)據(jù)此調(diào)整所述可控電加熱裝置的干燥溫度；所述濕度傳感器、所述溫度傳感器將所述殼體內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度和濕度信號發(fā)送到干燥控制系統(tǒng)，從而調(diào)整所述可控加熱裝置的加熱溫度；所述傳送帶間歇運(yùn)動(dòng)，將干燥后碎料從所述出料口排出，進(jìn)入到所述物料顆粒成型裝置3中進(jìn)行造粒；
[0008]所述物料顆粒成型裝置包括錐形料斗、筒形殼體、擠壓對輥、顆粒成型對輥、顆粒出料口、支撐架；所述錐形料斗為圓錐形，所述料斗的端部向內(nèi)延伸超過筒形殼體的內(nèi)上表面，且所述料斗的端部與所述擠壓對輥的擠壓間隙相接合；所述擠壓對輥對生物質(zhì)碎料進(jìn)行初步預(yù)壓，形成物料帶，該物料帶進(jìn)一步輸送到所述顆粒成型對棍中，擠壓成顆粒；其中所述擠壓對輥為表面光滑的對輥，并設(shè)置有傳熱介質(zhì)進(jìn)出口，經(jīng)過加熱的傳熱介質(zhì)可通入擠壓對輥中，對擠壓對輥進(jìn)行加熱；所述顆粒成型對輥為表面帶有成型齒層的輥，所述成型齒層為管狀橡膠層，套接在所述顆粒成型對輥的輥體上；且所述輥體上也設(shè)置有傳熱介質(zhì)的進(jìn)出口 ；在工作過程中，所述擠壓對輥的旋轉(zhuǎn)速度稍大于所述顆粒成型對輥34的旋轉(zhuǎn)速度，成型后的顆粒從所述筒形殼體下部的所述顆粒出料口排出；
[0009]所述筒形殼體下部設(shè)置有進(jìn)氣口，所述筒形殼體上部設(shè)置有出氣口 ；
[0010]所述熱泵裝置的熱量回收管線與出所述氣口連通，所述熱泵裝置的輸出管線與所述進(jìn)氣口連通，所述熱泵裝置的兩條熱源輸出管線分別通入擠壓對輥和顆粒成型對輥的傳熱介質(zhì)進(jìn)出口 ；所述熱泵裝置通過輸出管線將物料顆粒成型裝置內(nèi)產(chǎn)生的濕熱氣體中的熱量回收，然后用這些熱量以及附加的加熱裝置對傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，再將加熱后的傳熱介質(zhì)分別輸入到擠壓對輥和顆粒成型對輥中。經(jīng)過熱量回收的濕熱氣體變?yōu)楦衫錃怏w，再通過所述輸出管線通入到所述筒狀殼體的筒狀進(jìn)氣口中。
[0011]其中所述碾壓輥為帶有凸棱的橡膠輥，在碾壓過程中，上下碾壓輥的凸棱相互錯(cuò)開，且上下碾壓輥之間的間距可以根據(jù)不同的生物質(zhì)材料進(jìn)行調(diào)整。
[0012]其中所述粉碎輥為不銹鋼輥，所述多個(gè)刀刃通過焊接、螺栓固定或者鉚接的方式固定到粉碎棍上。
[0013]其中所述錐形料斗中設(shè)置有攪拌器，所述攪拌器由通過主軸驅(qū)動(dòng)的葉片構(gòu)成，工作過程中當(dāng)碎料粘合或者難以下落的時(shí)候，啟動(dòng)該攪拌器，使得碎料打散。
[0014]其中所述傳熱介質(zhì)為蒸汽、熱空氣、熱油中任一種。
[0015]其中所述顆粒成型對輥上的成型齒層根據(jù)所成型顆粒的用途，替換為具有相應(yīng)齒形的成型齒層。
[0016]其中所述熱泵裝置中還設(shè)置有加熱裝置，所述熱泵裝置回收的熱量以及所述加熱器被用于加熱傳熱介質(zhì)，加熱后的傳熱介質(zhì)通過熱源輸出管線輸入到所述擠壓對輥和所述顆粒成型對輥中。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:無需對生物質(zhì)材料進(jìn)行預(yù)先干燥。在加工過程中可根據(jù)生物質(zhì)材料的含水率調(diào)整加工速度，同時(shí)在成型過程中對生物質(zhì)材料進(jìn)行加熱，有助于提高加工效率以及生物質(zhì)顆粒的粘合強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明的生物質(zhì)顆粒成型系統(tǒng)圖。
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明的生物質(zhì)顆粒成型系統(tǒng)的碎料裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3為生物質(zhì)粉碎裝置中碾壓輥的縱向視圖。
[0021]圖4為粉碎輥上刀刃的螺旋布置形式。
[0022]圖5為碎料干燥裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖6為物料顆粒成型裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖7為熱泵裝置的管線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所述生物質(zhì)顆粒成型系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]圖1所示的生物質(zhì)顆粒成型系統(tǒng)由生物質(zhì)粉碎裝置1、碎料干燥裝置2、物料顆粒成型裝置3以及熱泵裝置4組成。
[0027]生物質(zhì)粉碎裝置對生物質(zhì)材料進(jìn)行碾壓和粉碎。如圖2所示，從生物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向上看，生物質(zhì)粉碎裝置依次包括進(jìn)料器11、成對的碾壓輥12、粉碎輥13、以及出料風(fēng)機(jī)14。進(jìn)料器11為截面為U型的管道，生物質(zhì)材料從進(jìn)料器進(jìn)入到生物質(zhì)粉碎裝置I中進(jìn)行粉碎。碾壓輥12成對上下對稱設(shè)置，用以碾壓生物質(zhì)。且如圖3所示，碾壓輥12為帶有凸棱的橡膠輥，在碾壓過程中，上下輥的凸棱相互錯(cuò)開，且上下碾壓輥12之間的間距可以根據(jù)不同的生物質(zhì)材料進(jìn)行調(diào)整，以保證碾壓的效果。碾壓后的生物質(zhì)材料經(jīng)由粉碎輥13切害J，該粉碎輥13上設(shè)置有沿著輥的圓周表面以螺旋陣列布置的多個(gè)刀刃131(見圖4)，在工作中粉碎輥13旋轉(zhuǎn)，粉碎輥13上的刀刃對碾壓后生物質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)切割。為了防止含水分的生物質(zhì)材料造成輥的污染，粉碎輥13為不銹鋼輥，多個(gè)刀刃131通過適宜方式以螺旋陣列布置到輥13上，這些方式可以為焊接、螺栓固定或者鉚接，如果考慮到刀刃的可替換性，優(yōu)選采用螺栓固定刀刃。粉碎輥13上的刀刃與上下碾壓輥12的出料口對應(yīng)，隨著粉碎輥13的轉(zhuǎn)動(dòng)，刀刃131把碾壓后的生物質(zhì)材料切成小段；螺旋的刀刃斜著布置，刀刃轉(zhuǎn)動(dòng)過程中依次切斷碾壓后的秸桿，成為碎料。
[0028]下落的碎料通過出料風(fēng)機(jī)14傳送到碎料干燥裝置2，使得碎料中的水分控制在適當(dāng)范圍之內(nèi)。
[0029]在一般的造粒系統(tǒng)中，都不具備含水率調(diào)節(jié)設(shè)備，因而，在造粒過程中，常常因?yàn)樯镔|(zhì)材料中的含水率情況不同，每一批所造出的顆粒，其效果也不同。在造粒時(shí)，如果生物質(zhì)材料中的含水率過高，則在造粒時(shí)會(huì)排出大量水分，影響造粒效果，甚至?xí)尺B到造粒設(shè)備上，引起設(shè)備的卡塞或者失效，大大影響了工作效率和顆粒效果。為此，本發(fā)明設(shè)置了碎料干燥設(shè)備，對粉碎后的碎料進(jìn)行干燥，從而保證在進(jìn)行造粒擠壓之前，碎料達(dá)到適當(dāng)?shù)暮史秶?，便于造粒的進(jìn)行。
[0030]如圖5所示，碎料干燥裝置2主要由傳送帶21、殼體22、可控電加熱裝置23、含水率檢測器24、濕度傳感器25、溫度傳感器26以及干燥控制系統(tǒng)(未示出)組成。出料風(fēng)機(jī)14將碎料吹送到碎料干燥裝置的傳送帶21上，殼體22包括與出料風(fēng)機(jī)14相連通的吹送入口221，以及將干燥好的碎料排出的出料口 222。含水率檢測器24設(shè)置在吹送入口 221以及出料口 222附近，以檢測碎料中的含水率。濕度傳感器25、溫度傳感器26以及可控電加熱裝置23設(shè)置在殼體22上。干燥控制系統(tǒng)與傳送帶21的傳動(dòng)系統(tǒng)(未示出)、可控電加熱裝置23、含水率檢測器24、濕度傳感器25、溫度傳感器26形成通信關(guān)系。含水率檢測器24檢測到的含水率信號發(fā)送到干燥控制系統(tǒng)，干燥控制系統(tǒng)據(jù)此調(diào)整可控電加熱裝置23的干燥溫度，濕度傳感器25、溫度傳感器26將殼體22內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度和濕度信號發(fā)送到干燥控制系統(tǒng)，從而根據(jù)實(shí)時(shí)溫度和濕度調(diào)整可控加熱裝置23是否需要進(jìn)一步提高溫度。傳送帶21間歇運(yùn)動(dòng)，干燥控制系統(tǒng)根據(jù)碎料的干燥情況(出料口 222附近的含水率檢測器24所反饋的含水率信號)，給傳送帶21的傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出信號，如果碎料中含水率過高，仍需要進(jìn)一步干燥，則干燥控制系統(tǒng)給傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出傳送帶21應(yīng)停止運(yùn)動(dòng)的信號；當(dāng)檢測到碎料中含水率達(dá)到要求之后，干燥控制系統(tǒng)根據(jù)碎料的干燥情況(出料口 222附近的含水率檢測器24所反饋的含水率信號)，給傳送帶21的傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出信號，啟動(dòng)傳送帶21繼續(xù)前進(jìn)，將干燥后碎料從出料口 222排出，進(jìn)入到物料顆粒成型