[發(fā)明專利]一種雙液壓加熱秸稈壓縮成型工藝及設(shè)備

無效

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• 申請日: 2010-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN101871650A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王啟民;張小輝;關(guān)新
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工程學(xué)院
• 主分類號(hào): F23K1/00
• 分類號(hào): F23K1/00
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明有關(guān)一種壓縮成型機(jī)械，特別有關(guān)一種秸稈壓縮成型機(jī)械。

背景技術(shù)

煤、石油和天然氣等化石能源在為人類社會(huì)的發(fā)展提供能源動(dòng)力的同時(shí)，也對人類的生存環(huán)境造成巨大的危害，如溫室效應(yīng)、NOx排放、SO₂排放和粉塵污染等。與此同時(shí)人類社會(huì)也面臨著化石能源枯竭的問題。所以尋求開發(fā)新的能源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展日益受到世界各國的重視。生物質(zhì)能源作為一種可再生的清潔能源，有著良好的發(fā)展前景。美國國家科學(xué)院在《1985-2010年的能源轉(zhuǎn)換》中明確指出：“到2010年，大規(guī)模生物質(zhì)轉(zhuǎn)化所獲得的能量將是1985年能源總需求量的20倍”。我國也提出了“到2020年，可再生能源在能源構(gòu)成中的比例要占10％左右”的可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略。秸稈是最重要的生物質(zhì)能源之一。但是秸稈資源具有能源密度低、可利用半徑小、生產(chǎn)具有季節(jié)性、存儲(chǔ)損耗大和存儲(chǔ)費(fèi)用高的缺點(diǎn)。秸稈壓縮成型是克服上述缺點(diǎn)的有效技術(shù)手段之一。

目前世界各地研制生產(chǎn)的秸稈壓縮成型機(jī)械設(shè)備按照機(jī)械作用原理可以分為三類，即螺旋壓縮成型、活塞壓縮成型和模壓成型：

1)螺旋壓縮成型機(jī)械

秸稈原料依靠重力落入螺旋壓縮成型機(jī)械中，錐形螺桿在其他動(dòng)力機(jī)械的拖動(dòng)下，推動(dòng)秸稈原料進(jìn)入橫截面積漸漸變小的壓縮成型筒內(nèi)，秸稈原料在錐形螺桿和壓縮成型筒的作用下，壓應(yīng)力越來越大，在壓縮成型筒的頂端達(dá)到最大壓應(yīng)力而成型，再經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)力松弛，被推出螺旋壓縮成型機(jī)械，成為秸稈成型顆粒。

螺旋壓縮成型機(jī)械的缺點(diǎn)是：功耗大、設(shè)備磨損，尤其是錐形螺桿的磨損嚴(yán)重；優(yōu)點(diǎn)是單機(jī)產(chǎn)量高，能達(dá)到800-1000Kg/h。

為了降低螺旋壓縮成型設(shè)備的功耗，可以在成型原料中加入粘結(jié)劑，這導(dǎo)致了人們對燃燒效率下降和污染物排放增加的擔(dān)心。

為了降低螺旋壓縮成型設(shè)備的功耗，人們又開發(fā)了加熱螺旋壓縮技術(shù)，加熱裝置以電加熱裝置為主，也有導(dǎo)熱油加熱裝置使用。加熱螺旋壓縮過程中秸稈揮發(fā)份釋放，尤其是醛類的釋放污染生產(chǎn)環(huán)境，危害操作工人的身體健康，此外加熱螺旋壓縮的磨損也比普通螺旋壓縮嚴(yán)重。

2)活塞壓縮成型機(jī)械

活塞壓縮成型機(jī)械，避免了螺旋壓縮成型磨損嚴(yán)重的問題，分為飛輪活塞壓縮和液壓活塞壓縮兩種。飛輪活塞壓縮依靠存儲(chǔ)于飛輪中的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能壓縮生物質(zhì)原料，使其成型。飛輪活塞壓縮機(jī)械體積龐大、震動(dòng)強(qiáng)烈而且噪音劇烈，推廣和應(yīng)用都有一定困難。液壓活塞壓縮避免了飛輪活塞壓縮上述缺點(diǎn)，但是由于秸稈原料壓縮成型時(shí)，表觀密度增加很多，因此液壓機(jī)械行程很大，導(dǎo)致單位時(shí)間產(chǎn)量很受限制。

3)模壓壓縮成型機(jī)械

模壓壓縮成型機(jī)械主要有兩種：一種是平模壓縮成型機(jī)械；另一種是環(huán)模壓縮成型機(jī)械，都是根據(jù)飼料顆粒成型機(jī)械改造而來的。

環(huán)模壓縮成型機(jī)械產(chǎn)量大，耗電少，但是對于秸稈等難成型的粗纖維，需要很大壓力。

環(huán)模壓縮成型機(jī)械由于其結(jié)構(gòu)限制，壓力不可調(diào)，壓制這些物料就會(huì)超出壓力負(fù)荷，導(dǎo)致模具壓輪軸承磨損或壞掉。

平模壓縮成型機(jī)械轉(zhuǎn)速低、壓力大、模具正反兩面都可以使用、模具壓輪軸承不易磨損或損壞，但是產(chǎn)量小、功耗大。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有秸稈壓縮成型機(jī)械的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的是提供一種雙液壓加熱秸稈壓縮成型工藝及設(shè)備，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅功耗低，磨損小，大幅提高單位時(shí)間的產(chǎn)量，而且可有效避免揮發(fā)份釋放造成的醛類污染，提高經(jīng)濟(jì)效益，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種雙液壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備，其特征在于：所述設(shè)備含有低壓液壓機(jī)構(gòu)、高壓液壓機(jī)構(gòu)、鼠籠冷卻器和導(dǎo)熱油爐；所述高壓液壓機(jī)構(gòu)包括高壓液壓活塞、預(yù)成型段和加熱成型段，所述高壓液壓活塞固定在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)座上；所述低壓液壓機(jī)構(gòu)包括低壓液壓活塞和設(shè)置在低壓液壓機(jī)構(gòu)上的進(jìn)料口，低壓液壓機(jī)構(gòu)的出料端與所述高壓液壓機(jī)構(gòu)的預(yù)成型段垂直相通；所述的加熱成型段的出料端通過耐壓隔板閥與鼠籠冷卻器相連接；所述的加熱成型段包括加熱成型段內(nèi)套筒、加熱成型段外套筒、導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口；在所述的鼠籠冷卻器上分別設(shè)有成型顆粒出口、空氣進(jìn)口和熱煙氣出口，該熱煙氣出口通過熱煙氣管道與導(dǎo)熱油爐的底部連接；在所述的導(dǎo)熱油爐內(nèi)部布置熱交換器，該熱交換器分別通過冷油管路和熱油管路與加熱成型段的導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口連接；并在所述的冷油管路上設(shè)有導(dǎo)熱油泵和導(dǎo)熱油池。

本發(fā)明的技術(shù)特征還在于：在所述的加熱成型段內(nèi)套筒和加熱成型段外套筒之間用有缺口的環(huán)肋或螺旋肋片隔成導(dǎo)熱油的螺旋通道。