[實用新型]一種可移動的生物質致密成型設備及成型軋輥

無效

• 申請號: 200720170255.8
• 申請日: 2007-08-17
• 公開（公告）號: CN201077156Y
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 洪毓安;蔣振山;王永明
• 申請（專利權）人: 洪毓安;王永明
• 主分類號: B30B9/00
• 分類號: B30B9/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳英

技術領域

本實用新型屬于生物質致密成型加工技術領域，涉及的是一種可移動的生物質致密成型設備，還涉及該設備中的成型壓輥。

背景技術

目前，廣泛使用的生物質致密成型加工，是把生物質原料運輸到專門的加工廠里進行的，原因在于現有成型設備可移動性差；生物質主要是農作物的秸稈、薪柴等作物、植物，將這樣分散在各處、松散的生物質原料長距離搬運至加工廠，需要付出昂貴的收集、運輸及儲存費用；加工成型后產品還要再運出給用戶，有時候就是返給提供生物質原料的原有用戶使用。這樣集中加工導致了二次搬運的麻煩和浪費。有些生物質原料地處偏僻地塊，無法將該處的生物質有效轉化成致密型產品，造成資源浪費。

在現有的成型設備中通常要有對原料烘干降低其含水量的裝置，烘干裝置能耗較大，結構也比較復雜，且使得設備的可移動性更差。

現有成型裝置有螺旋擠壓成型、壓模式成型和活塞式沖壓成型幾種類型。

螺旋擠壓成型方法，是利用生物質的木質素在加熱到適當溫度(130-200攝氏度)下會軟化的特性，將生物質加熱，然后加壓使其固化成型。此方法中，原料需要干燥至含水率13％以下，粉碎后利用螺旋擠壓機在高溫下擠壓成型，成形后需要冷卻降溫。干燥、加熱、擠壓及冷卻等過程的能耗都非常高，一般情況下，每生產一噸生物質致密成型產品的耗電量都高于100千瓦時，有的甚至達每噸200千瓦時；而且，螺旋擠壓件工作環境惡劣，壽命非常短，螺桿的壽命通常只有幾百小時，甚至不足100小時。

壓模式成型裝置，包括環模式、平模式及對輥式幾種結構。環模式及平模式成型裝置，包括壓輥和一個具有成型孔的環模或平模組成，使用中，壓輥在具有成型孔的環模或平模上的環面或平面上滾動，將一定細度的原料壓進成型孔中擠壓成型。在壓輥相對于環模或平模滾動將料壓入成型孔過程中，壓輥與物料之間打滑而使將物料壓進成型孔出現困難，因此，降低了設備的工作效率，再有，由于滑動生熱也使得物料在其成型過程中溫升很大，一般成型孔出口處物料的溫度都在90℃左右。壓制出溫度這樣高的顆粒，一般都要進行冷卻，然后才可以進行包裝、運輸等。冷卻也增大了能耗。同時，由于滑動摩擦生熱，使得環模及壓輥溫度升高，工作環境惡劣，致使其使用壽命降低。另外，在環模式成型中，壓輥比環模或平模的磨損嚴重，需要頻繁更換。為了提供其耐磨性，在制作時要對零件表面作高頻淬火處理，因而費用昂貴。

現有技術中的對輥式成型方法一個是在空心的柱狀壓輥表面開成型孔，其成型方式與環模式及平模式成型方式基本相同，存在的問題也大同小異；另外一種方法是在對輥表面開成型槽，利用對輥壓力，將槽中物料成型，這種成型方法制出的顆粒密度較低，容易散開，所以，往往需要根據情況在原料中添加粘結劑。

活塞沖壓式成型裝置，對原料的含水率要求不高，允許原料含水率高達20％左右。成型機通常不用加熱，但成型物密度稍低，容易松散，工作部件與螺旋擠壓式成型機相比，明顯改善了工作條件，但由于存在較大的振動負荷，所以機器運行穩定性差，噪音較大。

現有成型方法如在干燥原料和成型工序中的加熱，用電負荷很高，受加工條件的限制，有些生物質能源地處偏僻地塊，缺少電力或電力不足，不能設置成型加工點，而那些偏僻處生物質原料量小分散，因此，也無法有效轉化成致密型產品，造成資源浪費；

另外，現有的加工方法成本高，不方便農民使用，這些也影響了農民將秸稈等生物質制成致密的顆粒用作燃料的積極性，因而，也很難形成產業化。

專利號為00100122.1的中國專利公開了一種“秸稈燃料、飼料壓型機”，它包括對秸稈進行粉碎、攪拌、沖壓成型幾個裝置。該成型機中的各個設備都放置在一個帶有腳輪的底板上，這解決了定點加工、不易移動的缺陷，但是，仍然需要對原料加熱，因此，仍沒有擺脫能耗高的缺點，雖然該工藝所使用的各個設備可以方便地移動，但是，其較高的能耗和用電量以及非常重的自身重量，仍然制約了其前往各個地方、特別是電力缺乏的偏僻處加工處理生物質的使用；而且，處在高溫下的工作部件，工作條件惡劣，使用壽命短。

專利號為03118876.1的中國專利公開了一種“飼料、燃料作物秸稈成型生產成套設備”其包括對原料脫水、烘干設備，而且需要有預壓裝置，因此，仍然沒有擺脫投資大、能耗高、機動性差的缺點。

申請號為200610017153.2名稱為“一種生物質秸稈成型機”，雖然放寬了生物質原料的含水率，不設烘干裝置，但是成型時仍需要加溫，采用熱成型技術，仍沒有擺脫能耗高的缺點。

實用新型內容