一种秸秆生物质颗粒生产流水线的制作方法

本实用新型属于农用机械设备领域，尤其是将秸秆等原材料进行加工利用的领域。

背景技术：

国外成型燃料的发展分为三个阶段。20世纪30～50年代为研究、示范、交叉引进阶段，研究的着眼点以代替化石能源为目标；20世纪70～90年代为第二阶段，各国普遍重视了化石能源对环境的影响，对数量较大的、可再生的生物质能源产生了兴趣，开展生物质致密成型燃料的研究；到20世纪90年代，欧洲、美洲，亚洲的一些国家在生活领域较大量地应用生物质致密成型燃料。20世纪90年代后期至今为第三阶段，以丹麦为首的国家开展了规模化利用的研究工作，丹麦著名的能源投资公司BWE率先研制成功了第一座生物质致密成型燃料发电厂。美国将秸秆作为一种重要资源加工、出口，而且实现了全程机械化加工，有些已实现了工厂化生产。但美国秸秆利用的方向不是作为燃料使用，而是饲料或其他工业原料，其中秸秆收集的方式是从田间开始的，主要技术为“秸秆打捆”技术。日本从20世纪30年代就开始研究应用机械活塞式成型技术处理木材废弃物，并于1954年研制出棒状燃料成型机及相关的燃烧设备，1983年又从美国引进颗粒成型燃料生产技术。亚洲一些国家（泰国、印度、韩国、菲律宾等）在20世纪80年代已建了不少生物质成型、碳化专业生产厂，并研制出相关的燃烧设备。日本、美国及欧洲一些国家生物质成型燃料燃烧设备已经定型，并形成了产业化，在加热、供暖、干燥、发电等领域已普遍推广应用；该类成型机在大幅度提高成型部件使用寿命的同时，也显著降低了单位产品能耗。

国外生物质成型燃料技术发展有如下几个特点：(1)生产技术大部分已经成熟，并达到规模化和商品化：(2)成型燃料的用途已经由壁炉燃烧等生活用能为主转向了生产应用；(3)设备制造比较规范，但能耗高，价格高。

我国生物质成型燃料技术发展较晚，从20世纪80年代开始引进螺旋推进式秸秆成型机，1990年后，机械螺杆式、柱塞式成型技术得到发展。目前，国内主要设备类型有：螺杆挤压式成型机、活塞式成型机和压辊式成型机。其中，压辊式成型机一般配合环模使用，环模成型机又可分为卧式和立式两种。卧式环模成型机是现有秸秆成型燃料成型机中的主流机型，近几年，河北、山东、河南、江苏、辽宁、安徽等地开始将成型设备进行示范推广。生物质成型燃料产业呈现出企业积极参与、国家导向逐步加强的特点，但仍存在企业生产规模小、盲目上马等问题。究其原因，主要是对秸秆类的生物质物化特性了解不足，轻视秸秆成型燃料的产业化难度，忽视了秸秆成型燃料生产中的某些关键技术问题。

总体来说，我国生物质成型燃料有如下特点：(1)在全国范围内，还处于研究示范试点阶段，规模化和市场化发展程度不足；(2)设备稳定运行能力不高，且功耗大，产能低，实用范围低：(3)管理不规范，产品的推广速度缓慢。

目前国内生物质成型燃料存在的问题主要表现为：由于秸秆自身含纤维素较多，原生秸秆的燃烧值较低，原生秸秆连续工业化生产较为困难。目前国内市场还处于空白阶段。

技术实现要素：

实用新型解决的技术问题

解决了目前现有的生物质颗粒机生产效率低、需要开机预热从而导致开机时间长的技术问题。

技术方案

一种生物质颗粒生产流水线，包括原料进料口、原料仓、脉冲除尘仓、上料主绞龙、分料绞龙、缓冲料仓、小绞龙、颗粒机、旋风除尘仓、成品输送带和成品仓。

进一步，生物质颗粒机的数量不少于1台。

进一步，所述的生物质颗粒机包括进料口、翻料板和环模组件，所述的翻料板位于压轮下方，所述环模组件外周为圆形，压轮组件通过主轴设置在所述环模组件的圆周之内，主轴与环模组件轴心重合，且环模组件外侧设有刮刀，所述环模组件上方和/或下方设有第一加热元件和/或第二加热元件，还设有动力系统，所述的动力系统为电机及与其通过联轴器键连接的减速机，所述的主轴连接于减速机。

进一步，所述的生物质颗粒机的环模组件上部和/或下部设有凹槽，用于放置第一加热元件和/或第二加热元件。

进一步，所述的生物质颗粒机的第一加热元件、第二加热元件为电加热棒和/或PTC，第一加热元件、第二加热元件为圆形，其与翻料板和环模组件轴心重合。

进一步，生物质颗粒机还设有外壳，所述的压轮和环模组件均设置在外壳中，所述的外壳上部敞开，用于上料。

进一步，生物质颗粒机还设有机架，所述的机架设置在轴承座组件的下方，用于支撑。

更进一步，所述生物质颗粒机采用控制系统，控制系统包括加热控制机构、颗粒机控制机构、上料机控制机构和总启动按钮，所述加热控制机构、颗粒机控制机构和上料机控制机构并联后与总启动按钮串联电连接，所述加热控制机构内设置有感温器、温控电阻和第一、第二加热元件，所述温控电阻和第一、第二加热元件分别串联电连接，所述感温器和温控电阻电信号连接，所述颗粒机控制机构内设置有颗粒机电流互感器，所述上料机控制机构内设有变频调速器，所述变频调速器通过调速控制模块与颗粒机电流互感器电信号连接。

有益效果

本实用新型的生产流水线的系统不需要事先给机器润滑预热，节约了开机时间，并且可以将潮湿的秸秆碎屑进行压制，秸秆含水量可高达25%。

本生产流水线系统的加热元件不直接与干料接触，安全不会起火。

本生产流水线系统带有脉冲除尘机旋风除尘，确保了整个正产系统无漫天灰尘，生产车间洁净，符合环保要求。

本系统的整个生产流水线实现了自动化，整套系统维持最大产能，大大提高了劳动生产率，降低了人工成本。

附图说明

图1是本实用新型生产流水线的结构示意图。其中1原料进料口，2原料仓，3脉冲除尘仓，4上料主绞龙，5分料绞龙，6缓冲料仓，7小绞龙，8颗粒机，9旋风除尘仓，10成品输送带，11成品仓，12颗粒机，13颗粒机。

图2是一台生物质颗粒机的结构示意图，其中14外壳，15环模组件，16环模组件底板，17刮刀电机，18刮刀，19轴承座组件，20减速机，21机架，22联轴器，23电机，24颗粒机出料口。

图3是一台生物质颗粒机的控制系统，其中25加热控制机构、26颗粒机控制机构、27上料机控制机构、28总启动按钮、29感温器、30温控电阻、37第一加热元件、38第二加热元件、32颗粒机电流互感器、33变频调速器、34调速控制模块。

图4是本实用新型生产流水线的工作流程示意图。

图5是本实用新型加热环模组件的轴侧装配示意图，其中15为环模，37为第一加热元件，38为第二加热元件。

图6是本实用新型轴承座的轴侧装配示意图，其中35，39为压轮，36为翻料板。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，图1是本实用新型生产流水线的结构示意图。其中1原料进料口，2原料仓，3脉冲除尘仓，4上料主绞龙，5分料绞龙，6缓冲料仓，7小绞龙，9旋风除尘仓，10成品输送带，11成品仓，8、12和13均为生物质颗粒机，并且结构相同。

图2是一台生物质颗粒机的结构示意图。上方为进料口，压轮35、39和环模组件15，压轮35、39在环模组件15的圆周之内，主轴与环模组件15轴心重合，且环模组件15外侧设有刮刀18；物料进入进料口后，通过与主电机连接的减速机带动主轴旋转，从而带动压轮旋转将物料“吃进”压轮与环模的间隙，压制成型后通过环模通孔，通过刮刀电机17带动刮刀18刮断成型颗粒，进而从出料口24出料。

环模组件15上部和/或下部设置凹槽，用于放置第一加热元件37和/或第二加热元件38，凹槽与环模组件上方和/或下方第一加热元件压紧法兰、第二加热元件压紧法兰一起，防止加热元件与干料接触从而引起安全隐患。

环模组件15上方和/或下方设有第一加热元件和/或第二加热元件，第一、第二加热元件采用电加热棒或PTC, 电加热棒环绕为圆形，其与环模组件15轴心重合。采用功率为0.5kW-20kW的电加热棒，潮湿的物料通过加热系统加热到140℃成为软化状态，便于压制成型。

动力系统为电机23和减速机20，两者之间通过联轴器22连接，压轮35、39的旋转轨迹与环模组件15的圆周适配，主轴连接于减速机20，减速机转动从而带动主轴转动，从而带动压轮35、39旋转，压轮35、39将原料从环模组件15压制出来，成为成品颗粒，此种设计产能达到最大值。

翻料板36和环模组件15均设置在外壳14中，外壳14上部敞开，用于上料。机架21设置在轴承座组件19的下方，用于支撑。

图3是秸秆生物质颗粒机应用的控制系统，包括加热控制机构25、颗粒机控制机构26、上料机控制机构27和总启动按钮28，加热控制机构25、颗粒机控制机构26和上料机控制机构27并联电连接，加热控制机构25、颗粒机控制机构26和上料机控制机构27与总启动按钮28串联电连接，加热控制机构25内设置有感温器29、温控电阻30和第一加热元件37、温控电阻30和第二加热元件38分别串联电连接，感温器29和温控电阻30电信号连接，颗粒机控制机构26内设置有颗粒机电流互感器32，上料机控制机构27内设有变频调速器33，变频调速器33通过调速控制模块34与颗粒机电流互感器32电信号连接。通过设置颗粒机电流互感器32对流经颗粒机主电机的电流进行感应，当电流过大时通过变频调速器将上料小绞龙电机的转速调低，从而下料减少，降低颗粒机负荷；当机器负荷因为下料变少，负荷降低时，电机电流降低后，调速控制模块34控制变频调速器33加快速度，下料自动变快，使得机器实时处于最大产能位置。感温器29感应加热温度，可行的，可以采用红外感温或者接触式感温器，当达到设定的最高温度时通过温控电阻直接断电停止加热，当低于设定的最低温度时自动开启加热，从而能够使得能够维持恒定的加热温度区间。

加热控制机构25包括加热机构启动按钮、加热机构电源接触器、感温器29、温控电阻30和第一加热元件37，温控电阻30和第二加热元件38分别串联电连接，加热机构启动按钮1、加热机构电源接触器1和感温器29依次串联电连接。

整个生产流水线工作流程见图4：

首先秸秆粉碎原料或木屑粉碎原料通过风机输送到原料仓，多余风量通过脉冲除尘器处理后释放，同时将粉尘清除；

原料仓通过上料主绞龙将原料输送至分料绞龙；

分料绞龙将原料输送至相对应的缓冲料仓；

缓冲料仓通过小绞龙将原料输送至颗粒机生产，多余灰尘及水汽通过旋风除尘器清除；

多个生物质颗粒机同时进行生产制粒；

最后，成品通过成品输送带输送至成品仓进行打包，出货。

整个生产线的具体智能电控系统工作原理如下：

1、当颗粒机主电机过载时（表现为主电机工作电流持续超负荷），电控柜内的变频调速器通过感应信号，自动将小绞龙上料速度减慢，降低颗粒机的负荷。

2、当颗粒机主电机的负荷降低时，电控柜内的变频调速器通过感应信号，自动将小绞龙的上料速度加快，提高颗粒机的产能。

3、以上实时信号的调整，可以维持机器自动化生产的最大产能，同时降低人力成本的使用。

4、 智能电控系统含有电流过载保护，一旦超过机器运转阈值，及时停止设备运转，并报警，方便人工检修，同时保护设备的进一步损坏。

5、电控系统配有翻转系统，配合双向齿轮减速机，一旦堵机，方便快捷维修。

以上所述，仅为本实用新型优选实施例的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭示的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，所有对本发明技术方案的简单替换，譬如将本颗粒机加工的物料改为其他农林材料等；或者将颗粒机物料的输送方式从风机改为皮带输送或绞龙输送等其他常见的输送方式；或者将本电控系统拆封为多个可独立工作子单元的方式，仍然可以达到本实用新型的效果；或者将颗粒机作本领域普通技术人员所共知的技术手段的等同变换，所有以上这些方式都应涵盖在本实用新型所要求保护的范围之内。