專(zhuān)利名稱(chēng)：一種螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型工藝及設(shè)備的制作方法
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(lèi)社會(huì)的發(fā)展提供能源動(dòng)力的同時(shí)，也對(duì)人 類(lèi)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(lèi)社會(huì)也面臨著化石能源枯竭的問(wèn)題。所以尋求開(kāi)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(guó)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(guó)國(guó)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(guó)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(lèi)，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(lái)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(guò)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，尤其是螺旋推進(jìn)器頭部的磨損 嚴(yán)重，且更新、修復(fù)不方便。為了降低螺旋壓縮成型設(shè)備的功耗，通常采用在成型原料中加入粘結(jié)劑，這導(dǎo)致 了人們對(duì)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(kāi)發(fā)了帶電加熱裝置的加熱螺旋壓縮 技術(shù)。該技術(shù)雖然對(duì)壓縮功耗有所降低，但增加了加熱電耗，總能耗并沒(méi)有多大變化，同時(shí) 加熱壓縮過(guò)程中秸稈揮發(fā)份釋放，尤其是醛類(lèi)的釋放會(huì)污染生產(chǎn)環(huán)境，危害生產(chǎn)人員的身 體健康。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(wèn)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(lái)的。環(huán)模壓縮成型機(jī)械產(chǎn)量大，耗電少，但是對(duì)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螺旋擠壓 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，功耗降低，螺旋推進(jìn)器頭部磨損減 緩、更新維修方便快捷，并且能有效回收利用成型顆粒冷卻熱量，降低能量消耗，有效避免 揮發(fā)份釋放造成的醛類(lèi)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)方案如下一種螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備含有機(jī)座、螺旋推進(jìn) 器、加熱成型套筒、鼠籠型冷卻器和導(dǎo)熱油爐；所述機(jī)座上固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)、皮帶輪傳動(dòng)裝置 和給料缸筒；所述螺旋推進(jìn)器安裝于給料缸筒內(nèi)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)旋 轉(zhuǎn)；所述加熱成型套筒設(shè)置在鼠籠型冷卻器內(nèi)，包括內(nèi)筒、外筒、導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口 ； 在所述的內(nèi)筒和外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；所述鼠籠型 冷卻器與給料缸筒直接相連；在所述的鼠籠型冷卻器上設(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(guò)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(guò)冷油管路和熱油管路與加熱成型套筒的導(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)熱油箱。本發(fā)明的技術(shù)特征還在于所述的螺旋推進(jìn)器包括推進(jìn)螺桿和可換壓頭，推進(jìn)螺 桿和可換壓頭之間采用圓錐面緊配合加鎖緊螺釘緊固連接。本發(fā)明的另一技術(shù)特征是所述的加熱成型套筒包括錐形壓縮段和成型段，錐形 壓縮段進(jìn)料端采用壓緊圈和調(diào)節(jié)墊圈與給料缸筒相連接；在成型段出口端裝有切刀架，切 刀架上裝有切刀。本發(fā)明的又一技術(shù)特征在于所述鼠籠型冷卻器包括鼠籠型冷卻器內(nèi)筒和外筒， 內(nèi)筒壁上設(shè)有方形網(wǎng)眼或圓形網(wǎng)眼；所述網(wǎng)眼的開(kāi)孔率3% -5%。本發(fā)明的再一技術(shù)特征是所述方形網(wǎng)眼對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度為成型顆粒通過(guò)尺寸的 1/3-1/2 ；所述圓形網(wǎng)眼的直徑為成型顆粒通過(guò)尺寸的1/3-1/2。本發(fā)明還提供了一種采用所述壓縮成型設(shè)備的螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型工藝， 其特征在于該工藝包括如下步驟1)秸稈原料從料斗經(jīng)進(jìn)料口落入給料缸筒中，螺旋推進(jìn)器由驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)皮帶輪傳 動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，將秸稈原料連續(xù)擠壓推入加熱成型套筒；2)秸稈原料由螺旋推進(jìn)器連續(xù)擠壓推入加熱成型套筒，并在加熱成型套筒內(nèi)被導(dǎo) 熱油加熱到230-30(TC，隨著螺旋推進(jìn)器的螺旋擠壓，秸稈原料經(jīng)加壓加熱，形成為成型顆 粒棒；3)隨著螺旋推進(jìn)器在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)螺旋推進(jìn)，成型顆粒棒被擠出加熱成
5型套筒，當(dāng)成型顆粒棒被擠出成型套筒出口端200-250mm時(shí)，被切刀切斷，然后落入鼠籠型 冷卻器中；空氣自大氣環(huán)境，經(jīng)空氣進(jìn)口從鼠籠型冷卻器的內(nèi)筒與外筒之間的夾層端部流 入，穿過(guò)鼠籠型冷卻器內(nèi)筒壁上的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，進(jìn)入內(nèi)筒冷卻成型顆粒棒，并攜帶成型原料加 熱過(guò)程中產(chǎn)生的醛類(lèi)氣體，經(jīng)熱煙氣管路進(jìn)入導(dǎo)熱油爐的底部，與部分成型顆?；旌喜?與燃燒，釋放的熱量用來(lái)加熱導(dǎo)熱油；4)被冷卻后的成型顆粒從成型顆粒出口排出。在本發(fā)明提供的所述工藝中，所述鼠籠型冷卻器的內(nèi)筒與外筒之間夾層的真空度 至少為200Pa。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果本發(fā)明提供的螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型機(jī)，由于采用了可換壓頭，從而使螺旋 推進(jìn)器的更換與修復(fù)更方便快捷，大大縮短了維護(hù)時(shí)間，機(jī)械的生產(chǎn)能力明顯提高；由于采 用了導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，替代電加熱系統(tǒng)，電耗減少，使產(chǎn)品功耗大大降低；獨(dú)特的鼠籠型冷 卻器與導(dǎo)熱油爐相結(jié)合的設(shè)計(jì)，避免了揮發(fā)份釋放造成的醛類(lèi)污染，優(yōu)化了能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)， 提高了經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明的螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)和連接示意圖。圖3為本發(fā)明的加熱成型套筒的示意圖。圖4為本發(fā)明的鼠籠型冷卻器的示意圖。圖中1-鼠籠型冷卻器；2-切刀架；3-加熱成型套筒；4-料斗；5-進(jìn)料口 ；6_推 進(jìn)螺桿；7_皮帶輪傳動(dòng)裝置；8-驅(qū)動(dòng)電機(jī)；9-機(jī)座；10-給料缸筒；11-導(dǎo)熱油泵；12-導(dǎo)熱 油箱；13-導(dǎo)熱油爐；14-熱交換器；15-燃料倉(cāng)；16-引風(fēng)機(jī)；17-可換壓頭；18-成型顆粒 出口 ；19-切刀；20-冷油管路；21-熱煙氣管路；22-熱油管路；23-排煙出口 ；24-空氣進(jìn) 口 ；25-鎖緊螺釘；111-導(dǎo)熱油進(jìn)口 ；112-導(dǎo)熱油出口 ；113-加熱成型套筒內(nèi)筒；114-加熱 成型套筒外筒；115-帶缺口的環(huán)肋或螺旋肋片；116-加熱成型套筒成型段出口 ；117-加熱 成型套筒成型段；118-加熱成型套筒錐形壓縮段；119-壓緊圈；120-加熱成型套筒調(diào)節(jié)墊 圈；221-鼠籠型冷卻器內(nèi)筒；222-鼠籠型冷卻器外筒；223-孔段；224-導(dǎo)熱油進(jìn)出口密封 通道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1為本發(fā)明的螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，該設(shè)備含有機(jī)座 9、螺旋推進(jìn)器、加熱成型套筒3、鼠籠型冷卻器1和導(dǎo)熱油爐13 ；機(jī)座9上固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī) 8、皮帶輪傳動(dòng)裝置7和給料缸筒10 ；螺旋推進(jìn)器安裝于給料缸筒10中，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)8通過(guò) 皮帶輪傳動(dòng)裝置7帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述螺旋推進(jìn)器包括推進(jìn)螺桿6和可換壓頭17，推進(jìn)螺桿6 和可換壓頭17之間采用圓錐面緊配合加鎖緊螺釘25固定連接(如圖2所示)；所述加熱 成型套筒3設(shè)置在鼠籠型冷卻器1內(nèi)，包括內(nèi)筒113、外筒114、導(dǎo)熱油進(jìn)口 111和導(dǎo)熱油出 口 112 ；在所述加熱成型套筒內(nèi)筒和外筒之間用帶缺口的環(huán)肋或螺旋肋片115隔成導(dǎo)熱油的螺旋通道(如圖3所示)。所述加熱成型套筒3設(shè)置在鼠籠型冷卻器1內(nèi)，鼠籠型冷卻器與給料缸筒10采用 螺栓緊固連接(如圖2所示)。鼠籠型冷卻器為套筒式結(jié)構(gòu)，包括鼠籠型冷卻器內(nèi)筒221和鼠籠型冷卻器外 筒222，內(nèi)筒壁上設(shè)有方形網(wǎng)眼或圓形網(wǎng)眼；所述網(wǎng)眼的開(kāi)孔率3% -5%。方形網(wǎng)眼對(duì) 角線(xiàn)長(zhǎng)度應(yīng)為成型顆粒通過(guò)尺寸的1/3-1/2 ；圓形網(wǎng)眼的直徑應(yīng)為成型顆粒通過(guò)尺寸的 1/3-1/2 (如圖4所示)。在鼠籠型冷卻器上設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)出口密封通道224，為加熱成型套筒中導(dǎo)熱油進(jìn) 出管路通過(guò)鼠籠型冷卻器通道。在鼠籠型冷卻器上分別設(shè)有成型顆粒出口 18、空氣進(jìn)口 24和熱煙氣出口，該熱煙 氣出口通過(guò)熱煙氣管道21與導(dǎo)熱油爐13的底部連接；導(dǎo)熱油爐內(nèi)部布置熱交換器14，其 上部設(shè)有引風(fēng)機(jī)16和排煙出口 23 ；熱交換器14分別通過(guò)冷油管路20和熱油管路22與加 熱成型套筒的導(dǎo)熱油進(jìn)口 111和導(dǎo)熱油出口 112連接；并在所述的冷油管路20上設(shè)有導(dǎo)熱 油泵11和導(dǎo)熱油箱12。本發(fā)明提供的螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型工藝，其具體工藝步驟如下1)秸稈原料從料斗4經(jīng)進(jìn)料口 5落入給料缸筒10中，螺旋推進(jìn)器由驅(qū)動(dòng)電機(jī)8經(jīng) 皮帶輪傳動(dòng)裝置7驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將秸稈原料擠壓推入加熱成型套筒；2)秸稈原料被螺旋推進(jìn)器連續(xù)擠壓推入加熱成型套筒3，并在加熱成型套筒內(nèi)被 導(dǎo)熱油加熱到230-30(TC，隨著螺旋推進(jìn)器的擠壓推進(jìn)，秸稈原料經(jīng)加壓加熱，形成為成型 顆粒棒；3)隨著螺旋推進(jìn)器在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)擠壓推進(jìn)，成型顆粒棒被擠出加熱成 型套筒成型段出口端200-250mm，由切刀19將之切斷，成型顆粒棒落入鼠籠型冷卻器內(nèi)筒 中；空氣自大氣環(huán)境，經(jīng)空氣進(jìn)口 24從鼠籠型冷卻器的內(nèi)筒與外筒之間的夾層端部流入， 穿過(guò)內(nèi)筒的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，進(jìn)入內(nèi)筒冷卻成型顆粒棒，并攜帶預(yù)成型原料加熱過(guò)程中產(chǎn)生的醛 類(lèi)氣體，經(jīng)熱煙氣管路21進(jìn)入導(dǎo)熱油爐13底部，與部分成型顆?；旌喜⑴c燃燒，釋放的 熱量用來(lái)加熱導(dǎo)熱油。鼠籠型冷卻器的內(nèi)筒與外筒之間夾層的真空度至少為200Pa。4)被冷卻后的成型顆粒棒從成型顆粒出口 18排出。實(shí)施例本發(fā)明提供的螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型機(jī)壓縮的秸稈原料為遼寧省遼陽(yáng)地區(qū) 生產(chǎn)的秸稈，秸稈的應(yīng)用基元素分析結(jié)果Car = 41. 01，Har = 4. 89，Oar = 32. 61，Nar = 1. 88，Sar = 0. 21, Mar = 6. 21，Aar = 13. 19。應(yīng)用基低位發(fā)熱量為 15. 513MJ/Kg。堆積密 度為 103Kg/m3。秸稈原料存儲(chǔ)于料斗4中，依靠重力，經(jīng)過(guò)進(jìn)料口 5，落入給料缸筒10中。螺旋推 進(jìn)器由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將秸稈原料擠壓推入加熱成型套筒，將秸 稈原料壓縮成圓柱狀預(yù)成型原料。電機(jī)功率選擇llkW，電壓380V，額定轉(zhuǎn)速1500r/min，螺桿轉(zhuǎn)速為480r/min。螺旋推進(jìn)器推進(jìn)螺桿總長(zhǎng)度為415mm，物料輸送段螺桿長(zhǎng)度為210mm，壓縮成型段 螺桿長(zhǎng)度為70mm，錐形壓縮成型段長(zhǎng)度為70mm，螺桿外徑為62mm，內(nèi)徑為30mm。加熱成型 套筒錐形壓縮段進(jìn)料口內(nèi)徑63. 5mm，加熱成型套筒成型段出料口內(nèi)徑48mm。物料經(jīng)推進(jìn)螺
7桿輸送至壓縮段，壓縮成成型燃料，成型密度為1.0-1. lg/crn3。加熱成型套筒為套筒式結(jié)構(gòu)，套筒內(nèi)筒與外筒之間用有缺口的環(huán)肋隔成導(dǎo)熱油的 螺旋通道。鼠籠型冷卻器分為內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒是圓形的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，空氣自環(huán)境，從內(nèi)筒與外 筒的夾層的端部，流入內(nèi)筒與外筒的夾層，穿過(guò)內(nèi)筒的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，進(jìn)入內(nèi)筒冷卻成型顆粒， 并攜帶成型原料加熱過(guò)程中產(chǎn)生的醛類(lèi)氣體，從內(nèi)筒端部流出，經(jīng)過(guò)管道從底部，進(jìn)入導(dǎo)熱 油爐參與燃燒，并燃盡醛類(lèi)氣體，避免污染環(huán)境。成型顆粒棒流出鼠籠型冷卻器后，溫度為 40°C左右，需要自然冷卻到室溫，才能收集儲(chǔ)存。鼠籠型冷卻器的內(nèi)筒網(wǎng)眼為圓形，網(wǎng)眼直徑0.56cm。網(wǎng)眼的開(kāi)孔率3%，均勻分 布。鼠籠型冷卻器內(nèi)筒與外筒的夾層的真空度200Pa。導(dǎo)熱油爐內(nèi)部布置熱交換器14，利用熱煙氣將導(dǎo)熱油加熱，經(jīng)管路流入加熱成型 套筒的螺旋通道內(nèi)，導(dǎo)熱油在加熱成型套筒內(nèi)加熱成型原料，自身被冷卻，流出加熱成型套 筒后，經(jīng)管路流入導(dǎo)熱油箱12，進(jìn)行自清潔。導(dǎo)熱油泵11從導(dǎo)熱油池中抽取導(dǎo)熱油，供給熱 交換器。導(dǎo)熱油流入加熱成型套筒的溫度控制在290 300°C，導(dǎo)熱油流入導(dǎo)熱油箱的溫度 為277 281°C，導(dǎo)熱油吸入導(dǎo)熱油泵的溫度為241 245°C。導(dǎo)熱油爐的燃料為裝在燃料倉(cāng)15中的成型顆粒，依靠震蕩給料器給導(dǎo)熱油爐添 加燃料。本發(fā)明實(shí)例提供的螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型機(jī)械每小時(shí)產(chǎn)秸稈顆粒482Kg， 每小時(shí)總耗電112. 5KW · h，導(dǎo)熱油爐每小時(shí)燃燒秸稈顆粒15Kg，單位秸稈顆粒能耗為 0.079KW · h/Kg。本發(fā)明提供的螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型機(jī)，由于采用了可換壓頭，從而使螺旋 推進(jìn)器的更換與修復(fù)更方便快捷，大大縮短了維護(hù)時(shí)間；由于采用了導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，大大 降低了電功耗，從而有效降低了產(chǎn)品單位能耗；獨(dú)特的鼠籠型冷卻器與導(dǎo)熱油爐相結(jié)合的 設(shè)計(jì)，避免了揮發(fā)份釋放造成的醛類(lèi)污染，優(yōu)化了能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依 本發(fā)明所作的等同變化與修飾，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
8
權(quán)利要求
一種螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備含有機(jī)座(9)、螺旋推進(jìn)器、加熱成型套筒(3)、鼠籠型冷卻器(1)和導(dǎo)熱油爐(13)；所述機(jī)座(9)上固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)、皮帶輪傳動(dòng)裝置(7)和給料缸筒(10)；所述螺旋推進(jìn)器安裝于給料缸筒(10)內(nèi)，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)裝置(7)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述加熱成型套筒(3)設(shè)置在鼠籠型冷卻器(1)內(nèi)，它包括加熱成型套筒內(nèi)筒(113)、加熱成型套筒外筒(114)、導(dǎo)熱油進(jìn)口(111)和導(dǎo)熱油出口(112)；在所述的加熱成型套筒內(nèi)筒(113)和加熱成型套筒外筒(114)之間用帶缺口的環(huán)肋或螺旋肋片(115)隔成導(dǎo)熱油的螺旋通道；所述鼠籠型冷卻器(1)與給料缸筒(10)固定相連；在所述的鼠籠型冷卻器(1)上設(shè)有成型顆粒出口(18)、空氣進(jìn)口(24)和熱煙氣出口，該熱煙氣出口通過(guò)熱煙氣管道(21)與導(dǎo)熱油爐(13)的底部連接；在所述的導(dǎo)熱油爐內(nèi)部布置熱交換器(14)，該熱交換器分別通過(guò)冷油管路(20)和熱油管路(22)與加熱成型套筒的導(dǎo)熱油進(jìn)口(111)和導(dǎo)熱油出口(112)連接；并在所述的冷油管路(20)上設(shè)有導(dǎo)熱油泵(11)和導(dǎo)熱油箱(12)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備，其特征在于所述的 螺旋推進(jìn)器由推進(jìn)螺桿(6)和可換壓頭(17)組成，推進(jìn)螺桿(6)和可換壓頭(17)之間采 用圓錐面緊配合加鎖緊螺釘(25)緊固連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備，其特征在于所述的 加熱成型套筒(3)包括錐形壓縮段(118)和成型段(117)，錐形壓縮段進(jìn)料端采用壓緊圈 (120)和調(diào)節(jié)墊圈(119)與給料缸筒相連接；在成型段出口端裝有切刀架(2)，切刀架上裝 有切刀(19)。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備，其特征在于所述鼠 籠型冷卻器包括鼠籠型冷卻器內(nèi)筒(221)和鼠籠型冷卻器外筒(222)，鼠籠型冷卻器內(nèi)筒 壁上設(shè)有方形網(wǎng)眼或圓形網(wǎng)眼；所述網(wǎng)眼的開(kāi)孔率3% -5%。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型設(shè)備，其特征在于所述方 形網(wǎng)眼對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度為成型顆粒通過(guò)尺寸的1/3-1/2 ；所述圓形網(wǎng)眼的直徑為成型顆粒通過(guò) 尺寸的1/3-1/2。
6.采用如權(quán)利要求1所述設(shè)備的一種螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型工藝，其特征在于該 工藝包括如下步驟1)秸稈原料從料斗經(jīng)進(jìn)料口落入給料缸筒中，螺旋推進(jìn)器由驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)皮帶輪傳動(dòng)裝 置驅(qū)動(dòng)，將秸稈原料連續(xù)擠壓推入加熱成型套筒內(nèi)；2)秸稈原料在加熱成型套筒內(nèi)被導(dǎo)熱油加熱到230-300°C，隨著螺旋推進(jìn)器的螺旋擠 壓，秸稈原料經(jīng)加壓加熱，形成為成型顆粒棒；3)隨著螺旋推進(jìn)器在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)螺旋推進(jìn)，成型顆粒棒被擠出加熱成型套 筒，當(dāng)成型顆粒棒被擠出成型套筒出口端200-250mm時(shí)，被切刀切斷，然后落入鼠籠型冷卻 器中；空氣自大氣環(huán)境，經(jīng)空氣進(jìn)口從鼠籠型冷卻器的內(nèi)筒與外筒之間的夾層端部流入，穿 過(guò)鼠籠型冷卻器內(nèi)筒壁上的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)，進(jìn)入內(nèi)筒冷卻成型顆粒棒，并攜帶成型原料加熱過(guò) 程中產(chǎn)生的醛類(lèi)氣體，經(jīng)熱煙氣管路進(jìn)入導(dǎo)熱油爐的底部，與部分成型顆?；旌喜⑴c燃 燒，釋放的熱量用來(lái)加熱導(dǎo)熱油；4)被冷卻后的成型顆粒棒從成型顆粒出口排出。
7.按照權(quán)利要求6所述的所述螺旋擠壓加熱秸稈壓縮成型工藝，其特征在于所述鼠籠型冷卻器的內(nèi)筒與外筒之間夾層的真空度至少為200Pa。
全文摘要
一種螺旋擠壓加熱秸稈成型工藝及設(shè)備，該設(shè)備含有機(jī)座、螺旋推進(jìn)器、加熱成型套筒、鼠籠型冷卻器和導(dǎo)熱油爐。機(jī)座上固定有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、皮帶輪傳動(dòng)裝置、給料缸筒。安裝于給料缸筒中的螺旋推進(jìn)器包括推進(jìn)螺桿和可換壓頭。加熱成型套筒及鼠籠型冷卻器與給料缸筒相連接。原料由料斗進(jìn)入給料缸筒，經(jīng)螺旋推進(jìn)器擠壓推入加熱成型套筒形成成型顆粒，并擠入鼠籠型冷卻器進(jìn)行冷卻。導(dǎo)熱油爐以成型顆粒為燃料，為加熱加壓過(guò)程提供熱量，并燃盡加熱過(guò)程產(chǎn)生的醛類(lèi)氣體。本發(fā)明與現(xiàn)有螺旋壓縮成型機(jī)械比，功耗降低，磨損壓頭更換修復(fù)方便快捷；與現(xiàn)有電加熱壓縮成型機(jī)械比，電功耗降低，避免了揮發(fā)份釋放造成的醛類(lèi)污染，優(yōu)化了能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)B30B15/06GK101905543SQ20101024529
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者關(guān)新, 張小輝, 王啟民 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工程學(xué)院