[实用新型]一种生物质冷压成型加工设备

说明书

技术领域

本实用新型属于生物质致密成型加工技术领域，涉及一种生物质冷压成型加工设备。

背景技术

目前，广泛使用的生物质致密成型加工方法，主要有冷成型与热成型两种。在热成型加工方法中，原料在加工时通常需要经烘干或自然风干工序后使其含水量降低，然后进行粉碎等预处理后，再进行成型加工，加工成型后的物料颗粒还需要进行冷却降温。这种热成型方法成型密度较大，成型效果较好，但是，原料烘干、成品冷却等能耗较大，其设备装置也比较复杂。冷成型加工对原料的湿度要求较宽，不需要干燥等预处理，成型亦不需要加温，能源消耗较低，但是，现有成型设备制出成形后颗粒密度较小，有些时候不能达到普通焚烧设备的使用要求。

现有成型设备有螺旋挤压成型、压模式成型和活塞式冲压成型几种类型。使用螺旋挤压成型设备对生物质进行成型需要对物料进行加热，其是利用生物质的木质素在加热到适当温度(130-200摄氏度)下会软化的特性，将生物质加热，然后加压使其固化成型。其中的原料需要干燥至含水率13％以下，粉碎后利用螺旋挤压机在高温下挤压成型，成形后致密颗粒的温度一般都在90℃以上，因此，需要冷却到常温才能包装、运输。干燥、加热、挤压以及冷却等过程的能耗都非常高，因此，一般情况下，每生产一吨生物质致密成型产品的耗电量都高于100千瓦时，有的甚至达每吨200千瓦时；而且，螺旋挤压件工作环境恶劣，寿命非常短，螺杆的寿命通常只有几百小时，甚至不足100小时。

压模式成型设备，包括环模式、平模式及对辊式几种成型模式类型。环模式及平模式成型设备，是通过一个压辊在具有成型孔的环模或平模上的环面或平面上滚动，将一定细度的原料压进成型孔中挤压成型。在压辊相对于环模或平模滚动将料压入成型孔过程中，压辊与物料之间会产生滑动，从而使将物料压进成型孔出现困难，另外，由于滑动生热也使得物料在其成型过程中温升很大，一般成型孔出口处物料的温度都在90℃左右。压制出温度这样高的颗粒，一般也要进行冷却，然后才可以进行包装、运输等。冷却也增大了能耗。同时，由于滑动摩擦生热，使得环模及压辊温度升高，工作环境恶劣，致使其使用寿命降低。另外，在环模式成型中，压辊比环模或平模的磨损严重，需要频繁更换。为了提供其耐磨性，在制作时要对零件表面作高频淬火处理，因而费用昂贵。

现有技术中的对辊式成型方法通常有两种，一种是在具有成型孔的一对轧辊组成的成型装置中进行，成型方式与环模式及平模式成型方式基本相同，优缺点也相同；而另一种成型方式是以一对辊子表面的凹状成型的，这种成型方法制出的颗粒密度较低，容易散开，所以，往往需要根据情况在原料中添加粘结剂。

活塞冲压式成型方法，对原料的含水率要求不高，允许原料含水率高达20％左右。成型机通常不用加热，但成型物密度稍低，工作部件与螺旋挤压式成型机相比，明显改善了工作条件。但目前大部分冲压成型的产品均为块状，或大直径的圆柱状产品。这种产品很难适用于目前大多数锅炉燃料

实用新型内容

本实用新型的目的在于改进现有技术中生物质致密成型装置能耗高、设备易磨损以及产品适应性差的缺点，提供一种结构简单、成型效果好、制成的生物质颗粒密度较高可满足使用要求、生产中能耗较低的生物质冷压成型加工设备。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种生物质冷压成型加工设备，包括一机架，在该机架上设有一冲压成型装置，其包括冲压件和成型模，

所述冲压件包括一冲头体，在该冲头体上固联至少一组冲头，在一组冲头中包括长短不同的至少两个冲头；该冲头体可上下移动地固定在所述机架上，其与一传动机构相连接，所述传动机构与固于机架上的驱动装置连接，使得所述冲头体上下往复运动；

所述成型模包括一模盘，所述模盘可运动地固定在机架上的一台面上，在模盘上设有至少一组成型筒，其是在模盘上开设的若干个通孔，所述成型筒与冲头体上的对应的冲头相匹配；该模盘通过一间歇运动机构与驱动装置连接以使其做间歇运动；在模盘下面的台面上设有出料孔，该出料孔与所述冲头体上最长的冲头上下对应；

连接所述模盘的间歇运动机构的间歇运动与连接所述冲头体的运动机构连续的上下移动的两个所述传动机构具有如下匹配关系：即冲头体不在模盘上的成型筒内的时间间隔中模盘运动一次，然后模盘间歇一次，模盘一次运动位移量使得各个冲头与模盘上另外的成型筒相对；在一个周期中，一组中的各个冲头都分别在对应一组中的一个成型筒中进出冲压一次。

机架上设有供料箱，其上的物料出口即分配通道与模盘上的成型筒的位置相对应。