植物能顆粒壓縮成形裝置、系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物能利用領(lǐng)域，具體而言，涉及植物秸桿及其它農(nóng)林業(yè)含植物能廢棄物的顆粒成形裝置、系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]植物能是指植物生長(zhǎng)過(guò)程中接受太陽(yáng)照射而轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)在植物內(nèi)，可通過(guò)燃燒而釋放的能量(例如燃燒植物秸桿釋放的熱能)。
[0003]植物生長(zhǎng)過(guò)程通過(guò)光合作用吸收C02，燃燒時(shí)雖然釋放C02，但與生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的C02相比，總體對(duì)于大氣的C02釋放量是負(fù)數(shù)，因此植物能是可再生清潔能源，使用植物能作為能源，可以有效減少大氣中的C02，解決地球氣候變暖的問(wèn)題。
[0004]但是，鑒于植物能的能量密度較低，蘊(yùn)含植物能的物質(zhì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)植物能物質(zhì))如植物秸桿等，其使用和運(yùn)輸成本比煤炭、石油、天然氣等化石能源物質(zhì)更高，因此，至今人們還不愿意使用植物能物質(zhì)代替化石能源物質(zhì)來(lái)獲取能量，而化石能源物質(zhì)如煤炭，燃燒產(chǎn)生的C02會(huì)加劇地球氣候變暖的問(wèn)題。
[0005]為了提高植物能物質(zhì)的能量密度，以期代替煤炭等非再生能源，解決環(huán)境污染問(wèn)題，現(xiàn)有方法是將植物能物質(zhì)利用壓縮成形設(shè)備擠壓形成較高密度的植物能顆粒，但是，由于目前的植物能顆粒成形設(shè)備及方法，耗能高，浪費(fèi)高，設(shè)備故障率高，致使植物能顆粒成形后，成本太高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于挖煤的成本，而且最終形成的植物能顆粒的能量密度也不高，因此目前植物能始終在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)煤炭等化石能源物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種植物能顆粒壓縮成形裝置、系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝，可以降低植物能顆粒的生產(chǎn)成本。
[0007]本發(fā)明的實(shí)施例提供了植物能顆粒壓縮成形裝置，該裝置包括:螺旋推進(jìn)桿、壓縮腔和成形腔；
[0008]所述壓縮腔具有圓臺(tái)狀內(nèi)壁，并與所述成形腔連通；
[0009]所述成形腔具有一個(gè)或多個(gè)成形通道；
[0010]所述成形通道從與壓縮腔連接的一端到另一端的內(nèi)徑不變，或有連續(xù)或階梯變化；
[0011]所述螺旋推進(jìn)桿設(shè)置在所述壓縮腔內(nèi)，包括:主軸及圍繞所述主軸外壁設(shè)置的螺旋形葉片。
[0012]優(yōu)選地，該裝置還包括:
[0013]進(jìn)料腔，所述進(jìn)料腔與所述壓縮腔連通；
[0014]加熱裝置，用于對(duì)所述壓縮腔內(nèi)壁進(jìn)行加熱；
[0015]所述成形通道的內(nèi)壁上設(shè)有螺旋線槽。
[0016]優(yōu)選地，所述主軸的一端穿過(guò)所述進(jìn)料腔的腔壁，另一端穿過(guò)所述壓縮腔，并延伸至所述成形腔內(nèi)；
[0017]或者，所述主軸的一端穿過(guò)所述進(jìn)料腔的腔壁，另一端延伸至所述壓縮腔內(nèi)。
[0018]優(yōu)選地，所述主軸包括傳動(dòng)段及推進(jìn)段，所述傳動(dòng)段為柱狀，所述推進(jìn)段為錐狀，且所述推進(jìn)段的尖端朝向所述成形腔。
[0019]優(yōu)選地，所述推進(jìn)段上設(shè)置的所述螺旋形葉片的螺旋半徑，從底端向尖端方向逐漸減小。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種植物能顆粒壓縮成形系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0021]預(yù)處理裝置、傳輸裝置、顆粒收集裝置、驅(qū)動(dòng)裝置，以及上述的植物能顆粒壓縮成形裝置；
[0022]所述傳輸裝置用于將所述預(yù)處理裝置處理后的原料輸送到所述植物能顆粒壓縮成形裝置的壓縮腔，所述顆粒收集裝置設(shè)置于所述植物能顆粒壓縮成形裝置的成形腔之下；
[0023]所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述植物能顆粒壓縮成形裝置的主軸連接，用于帶動(dòng)所述植物能顆粒壓縮成形裝置的主軸旋轉(zhuǎn)。
[0024]優(yōu)選地，所述植物能顆粒壓縮成形裝置為多個(gè)；
[0025]所述傳輸裝置具有多個(gè)輸出口，且所述輸出口與所述植物能顆粒壓縮成形裝置的壓縮腔--對(duì)應(yīng)；
[0026]所述驅(qū)動(dòng)裝置為一個(gè)，同時(shí)與多個(gè)所述植物能顆粒壓縮成形裝置的螺旋推進(jìn)桿的主軸連接；或者，所述驅(qū)動(dòng)裝置為多個(gè)，且與所述主軸分別一一對(duì)應(yīng)連接。
[0027]優(yōu)選地，還包括:機(jī)載移動(dòng)裝置；
[0028]所述植物能顆粒壓縮成形裝置設(shè)置于所述機(jī)載移動(dòng)裝置上。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種植物能顆粒生產(chǎn)工藝，該工藝包括:
[0030]將植物秸桿進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理后的植物秸桿長(zhǎng)度不大于50毫米；
[0031]將所述預(yù)處理后的植物秸桿傳輸?shù)饺鐧?quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的植物能顆粒壓縮成形裝置的壓縮腔內(nèi)；
[0032]令所述預(yù)處理后的植物秸桿在壓縮腔內(nèi)壓縮升溫至其塑性變形溫度；
[0033]令所述塑性變形后的植物秸桿在所述成型通道內(nèi)冷卻成形。
[0034]優(yōu)選地，所述令所述預(yù)處理后的植物秸桿在壓縮腔內(nèi)壓縮升溫至其塑性變形溫度，包括:
[0035]對(duì)所述壓縮腔內(nèi)壁進(jìn)行加熱；
[0036]所述令所述塑性變形后的植物秸桿在所述成型通道內(nèi)冷卻成形，包括:
[0037]向所述塑性變形后的植物秸桿加入粘合劑。
[0038]由上述技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明的這種植物能顆粒壓縮成形裝置、系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝，通過(guò)螺旋推進(jìn)桿及具有圓臺(tái)狀內(nèi)壁壓縮腔的設(shè)計(jì)，能夠使秸桿等植物原料在壓縮過(guò)程中不需要借助外部加熱就可以達(dá)到塑性變形溫度，并使植物原料中的水份大量擠出、蒸發(fā)；加上成型通道對(duì)壓縮后的植物原料的成型作用，可以極大地提高植物能顆粒產(chǎn)品的能量密度，減少所含水份，且成形后的植物能顆粒不易產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象，同時(shí)極大地減少生產(chǎn)過(guò)程中需要耗費(fèi)的能量和費(fèi)用。
[0039]使用本發(fā)明的這種植物能顆粒壓縮成形裝置、系統(tǒng)及生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出的植物能顆粒成本極低，單位重量的植物能顆粒制造成本，僅為目前同類(lèi)設(shè)備的1/3左右，實(shí)現(xiàn)了植物能顆粒生產(chǎn)耗能僅為生產(chǎn)出的植物能顆粒燃燒后獲得的能量的6%左右，首次實(shí)現(xiàn)單位熱能的植物能顆粒制造成本低于同量熱能的煤炭開(kāi)采成本，為人類(lèi)用潔凈可循環(huán)的植物能源取代煤炭這種目前價(jià)格最低污染最嚴(yán)重的現(xiàn)行能源，奠定了價(jià)值基礎(chǔ)；使我們?nèi)祟?lèi)減少對(duì)煤炭等能源的依賴(lài)，使植物能物質(zhì)承載的植物能成為我們?nèi)粘Ｉ钪饕揽康臐崈艨裳h(huán)能源成為了可能。
【附圖說(shuō)明】
[0040]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0041]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例1的植物能顆粒壓縮成形裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0042]圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例2的植物能顆粒壓縮成形裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例3的植物能顆粒壓縮成形裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0044]圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例的植物能顆粒壓縮成形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例的植物能顆粒生產(chǎn)工藝流程圖。
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