[实用新型]生物质固化燃料单螺杆冷成型机

说明书

技术领域

本实用新型属生物质固化燃料单螺杆冷成型机。

背景技术

可再生的生物能源是解决地球能源危机、实现可持续发展和改善生态环境的主要出路之一。将生物质压制为成型燃料是一种比较直接和简单的生物质能利用技术。目前将生物质压制成型的设备主要类型有螺旋挤压成型、活塞冲压成型和压辊式颗粒燃料成型。这三类设备各有特色，但螺旋挤压成型设备以其结构简单、价格低廉在市场上占有较大比例。螺旋挤压成型的机理是利用加热使生物质中的木质素软化产生粘接作用而热压成型；由于在高温高压下成型，零部件尤其是螺杆磨损严重，使用寿命短；同时对原料的含水率要求高，必须经过干燥，在成型过程中还要加温，加大了产品的能耗和生产成本。

在中国专利中，《一种生物质可成型材料的成型方法及成型机构》(ZL02828998.6)提供了一种通过缩短力传导距离、给其一个剪切力，使纤维素分子因错位、变形，延展成薄片，在较小的压力下使其相邻相嵌、层层相叠、重新组合成型的常温压缩成型机，实现了在自然含水的条件下不加粘结剂；但这种设备只能生产直径为10mm左右的生物质颗粒状燃料，而不能生产螺杆挤压机所能生产的大直径棒状成型燃料。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种不使用化学粘合剂、不需加热即可挤压成型、并大幅延长螺杆使用寿命的生物质固化燃料单螺杆冷成型机。

本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题：生物质固化燃料单螺杆冷成型机有螺杆、机筒、成型套筒、机座、驱动机构，其特征是螺杆1上同时有正螺纹3和反螺纹6，正螺纹的导程大于反螺纹的导程，正螺纹与机筒间的间隙大于反螺纹与机筒间的间隙，正螺纹与反螺纹间的空隙为挤压腔7，挤压腔的水平投影在机筒出口5的范围内。

正螺纹可以等矩、等深或不等矩、不等深。

成型套筒的上部为锥台和直筒结合状。

本实用新型的生物质固化燃料单螺杆冷成型机，不使用化学粘合剂，原料自然干燥后即可挤压成型，改变了目前单螺杆成型机的螺杆在高温、高压下与物料干摩擦的状况，不仅因无须加热节约了能量，而且大大延长了螺杆的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型生物质固化燃料单螺杆冷成型机的俯视结构示意图。

具体实施方式

在图1的生物质固化燃料单螺杆冷成型机中，螺杆1上同时有正螺纹3和反螺纹6，正螺纹可以等矩、等深或不等矩、不等深，正螺纹的导程大于反螺纹的导程，正螺纹与装在机座2上的机筒8间的间隙大于反螺纹与机筒8间的间隙。正螺纹与反螺纹末端间的空隙为挤压腔7，挤压腔的侧方为成型套筒4。挤压腔的水平投影在机筒出口5的范围内。成型套筒由直筒形和锥台形结合而成。

本实用新型的生物质固化燃料单螺杆冷成型机工作时，将粉碎加工成粒状的生物质原料从进料口9送入机筒8内腔，在螺杆1旋转过程中，机筒内的生物质原料在有正螺纹3的部位同时被挤压并被推向挤压腔7；由于正螺纹压力较大，在反螺纹与机筒间的间隙处产生物料漏流。漏流物料进入反螺纹6的螺槽中由反向螺纹将物料反向挤压至挤压腔7内。正反两个方向的物料，在挤压腔内一面随正螺纹作圆周转动，一面在正反压力作用下互相磨擦挤压，又被剪切相嵌，生物质纤维素分子错位、变形，相邻相嵌，层层相叠，同时由于磨擦产生的热使物料温度升高，物料中的纤维素软化变形重新组合成为密度较大的生物固体，在被挤向成型套筒后保形即可成棒状从成型套筒出口挤出。

在本实用新型中，螺杆是在较低的温度和压力下挤压物料成型，避免了目前的单螺杆成型机螺杆在高温高压下与物料干磨擦的工作状况，使螺杆的使用寿命得以大大加长；在不须加热的条件下对物料挤压成型，节约能源，节省加工费用，同时，本实用新型对原料的含水率要求不高，自然干燥的原料即可用于生产，这与目前市面的单螺杆挤压成型机对原料含水率要求在12％-8％相比较，可省去大量的原料干燥费用，节省了大量的能源。

本实用新型的正螺纹部分可采用等矩、等深的普通型螺纹，亦可用等矩不等深或等深不等矩的螺纹，以求实现物料在挤压加工时得到更大的轴向压力。