一种节能型无烟炭化机的制作方法

本实用新型涉及农作物炭化设备领域，具体涉及一种节能型无烟炭化机。

背景技术：

木炭粉是用农作物剩余物(稻壳、秸秆、玉米杆、豆杆、果壳等)、林业剩余物(锯沫、树叶、树枝、木屑、废耳棒、菌棒、菌包等)制成的炭粉，炭粉本身具有较高使用价值，在工业、农业、生活等多个领域均有应用，例如，在工业领域可用于冶金、化工、医药或环保等方面；农业领域可以用于提高地温、改良土壤或作为农药、肥料的缓释剂；生活中可采用木炭粉加工制成的木炭进行取暖、燃烧等，并且在燃烧过程中具有无烟、无毒的优点。

炭粉的制备原理是将农作物剩余物或林业剩余物在无氧或缺氧的状态下加热到一定温度后，可分解成为可燃气体、焦油、木炭粉等。

现有的炭粉制备装置完全通过外界热量进行加热，消耗的燃料多，成本高，而忽略了可燃气体、焦油蒸汽的回收利用，直接排放到环境中的可燃气体也存在环境污染的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种节能型无烟炭化机，解决了现有炭粉制备装置不能对可燃气体进行回收利用的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种节能型无烟炭化机，包括机座及固接于机座上的保温室，所述机座上设有若干伸入保温室内的燃烧器，若干燃烧器通过供气管连通；所述保温室内安装有从进料口端向出料口端倾斜穿过并位于燃烧器上方的炭化滚筒，所述炭化滚筒的中部设有转动齿轮，炭化滚筒上位于转动齿轮两侧的部位上设有滚轮，所述机座上设有用于支撑滚轮的托辊；所述炭化滚筒的进料口端设有用于密封进料端的前密封装置，炭化滚筒的出料口端设有用于密封出料端的后密封装置；所述前密封装置上连接有上料机构，所述后密封装置上连接有卸料机构；所述机座内设有用于驱动转动齿轮的驱动机构；所述机座内设有与供气管连通的储气罐，所述储气罐与前密封装置之间设有可燃气体循环装置；所述机座上设有与供气管连通的燃料接头及点火器。

优选的，所述炭化滚筒的中心轴线与水平轴线之间的夹角为5°。

优选的，所述炭化滚筒的内侧壁上开设有沿其长度方向排列的螺旋槽。

优选的，所述可燃气体循环装置包括依次连通的3组喷淋冷却组件，每组喷淋冷却组件均包括连通的喷淋洗涤塔及冷却塔，所述喷淋冷却组件的进气口与储气罐之间通过引气管连通，所述喷淋冷却组件与储气罐连通的管道上安装有引风机；所述喷淋洗涤塔与冷却塔的出液口均连通到蓄水池，所述蓄水池与喷淋洗涤塔上的喷淋器通过进水管连通，进水管上安装有水泵。

优选的，所述前密封装置包括前支座及固接于前支座上的前密封端头，前密封端头与炭化滚筒的进料端之间设有第一弹性编织密封钢带。

优选的，所述后密封装置包括后支座及固接于后支座上的后密封端头，后密封端头与炭化滚筒的出料端之间设有第二弹性编织密封钢带。

优选的，所述上料机构包括一级螺旋输送器及二级螺旋输送器，所述二级螺旋输送器的出料口与前端密封端头连通，所述一级螺旋输送器的出料口与二级螺旋输送器的进料口密封连接；所述一级螺旋输送器的内径小于二级螺旋输送器的内径。

优选的，所述卸料机构包括连通后密封端头的排料管，排料管上连接有出料螺旋输送器。

优选的，所述驱动机构包括安装在机座内并与转动齿轮相互啮合的驱动齿轮，驱动齿轮上连接有驱动电机。

优选的，所述保温室包括固接于机座上并包裹炭化滚筒的保温壳体，保温壳体的上端、下端均设有开口；保温壳体的两侧壁上开设有靠近上端开口处的安装槽，安装槽内滑动安装有保温板。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、在进入炭化过程前，先通过燃料接头加入液化气燃烧，对炭化滚筒外部进行加热，当炭化滚筒中的温度达到炭化温度要求时将农作物剩余物或林业剩余物进入炭化后产生的可燃气体、焦油蒸汽等经过可燃气体循环装置处理后向燃烧器进行供气进行持续燃烧；此时，可将燃料接头上加入的燃料断开，形成内部产生的烟气进行循环使用的过程，整个炭化过程中对外不排烟、不排水；

2、对可燃气体进行二次循环利用，从而减少燃料的使用量，降低生产成本，同时避免外排的情况，对环境起到了保护作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为可燃气体循环装置的结构示意图；

图3为保温室的结构示意图；

图4为炭化滚筒的剖视结构示意图；

图中，机座1、保温室2、保温壳体21、保温板22、燃烧器3、供气管4、炭化滚筒5、螺旋槽51、观察窗52、转动齿轮6、滚轮7、托辊8、前密封装置9、前支座91、前密封端头92、第一弹性编织密封钢带93、后密封装置10、后支座101、后密封端头102、第二弹性编织密封钢带103、上料机构11、一级螺旋输送器111、二级螺旋输送器112、卸料机构12、排料管121、出料螺旋输送器122、驱动机构13、驱动齿轮131、驱动电机132、储气罐14、可燃气体循环装置15、喷淋洗涤塔151、冷却塔152、引气管153、引风机154、蓄水池155、进水管156、水泵157、燃料接头16、点火器17、观察孔18。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1～图4所示，本实用新型提供了一种节能型无烟炭化机，包括机座1及固接于机座1上的保温室2，所述机座1上设有若干伸入保温室2内的燃烧器3，其中燃烧器3主要对气体类燃料进行燃烧从而形成加热火焰，若干燃烧器3通过供气管4连通；所述保温室2内安装有从进料口端向出料口端倾斜穿过并位于燃烧器3上方的炭化滚筒5，当燃烧器3工作时，对炭化滚筒5进行加热以达到炭化过程需要的温度，同时，为了方便观察炭化滚筒5内的炭化状态，在炭化滚筒5上还设有观察窗52；并在炭化滚筒5的中部设有转动齿轮6，炭化滚筒5上位于转动齿轮6两侧的部位上设有滚轮7，所述机座1上设有用于支撑滚轮7的托辊8；所述炭化滚筒5的进料口端设有用于密封进料端的前密封装置9，炭化滚筒5的出料口端设有用于密封出料端的后密封装置10，通过前密封装置9、后密封装置10对炭化滚筒5的进料端、出料端进行密封，从而保证炭化过程中形成良好的炭化环境，一方面能够提高炭化效率，另一方面能够避免炭化过程产生的烟气泄漏的情况；所述前密封装置9上连接有上料机构11，所述后密封装置10上连接有卸料机构12；所述机座1内设有用于驱动转动齿轮6的驱动机构13，通过驱动机构13对炭化滚筒5进行驱动转动后，让整个炭化滚筒5受热均匀，使得内部物料能够持续炭化；所述机座1内设有与供气管4连通的储气罐14，所述储气罐14与前密封装置9之间设有可燃气体循环装置15；所述机座1上设有与供气管4连通的燃料接头16及点火器17。

通过上料机构11将农作物剩余物或林业剩余物粉碎形成的颗粒物加入到炭化滚筒5中，并通过驱动机构13驱使整个炭化滚筒5在托辊8上缓慢转动，并利用炭化滚筒5的倾斜角度作用，让颗粒物能够持续从进料端向出料端移动；同时，通过让燃料接头16向燃烧室输送燃料并利用点火器17进行点燃，从而通过若干个燃烧器3对整个炭化滚筒5进行加热，加热温度达到500～600℃后进入炭化过程，并让颗粒物在炭化滚筒5中持续炭化20分钟完成炭粉的制备；在上述炭化过程中，颗粒物形成了炭粉、焦油蒸汽及可燃气体等分解物，通过将可燃气体、焦油蒸汽输送到可燃气体循环装置15中进行处理后将形成纯净的可燃气体后输送到储气罐14中进行缓冲，并同时向燃烧器3中进行供气，从而代替燃料进行燃烧供热；当炭化滚筒5内输出并处理后的可燃气体能够达到燃烧需求时，停止外界提供的燃料，形成内部循环利用，有效降低燃料的使用量，并避免内部产生的烟气排空的现状，充分实现了废气二次循环利用。

为了让炭化滚筒5内的颗粒物从进料端向出料端持续性移动，并避免颗粒物移动过快的的情况，让炭化滚筒5的中心轴线与水平轴线之间的夹角为5°，使得产生的烟气能够朝着炭化滚筒的进料端移动，便于快速进入到可燃气体循环装置15中；同时，在炭化滚筒5的内侧壁上开设有沿其长度方向排列的螺旋槽51，当炭化滚筒5在转动时，能够在螺旋槽51的导料作用下让颗粒物持续移动，从而颗粒物能够受到均匀、持续的加热，提高炭化效率。

从炭化滚筒5内导出的烟气经过可燃气体循环装置15进行处理后形成纯净的可燃气体，有效防止在燃烧过程中出现不可燃或危险状况的情况，可燃气体循环装置15包括依次连通的3组喷淋冷却组件，每组喷淋冷却组件均包括连通的喷淋洗涤塔151及冷却塔152，所述喷淋冷却组件的进气口与储气罐14之间通过引气管153连通，所述喷淋冷却组件与储气罐14连通的管道上安装有引风机154；所述喷淋洗涤塔151与冷却塔152的出液口均连通到蓄水池155，蓄水池155具有过滤、沉淀的功能分区，清洗产生的废弃物都在沉淀区进行沉淀并过滤后能够让蓄水池155中的水可循环使用，还能降沉淀区的沉淀物进行二次回收利用，所述蓄水池155与喷淋洗涤塔151上的喷淋器通过进水管156连通，进水管156上安装有水泵157；通过引风机154的引风作用，让烟气依次进入到3组喷淋冷却组件，经过三级喷淋、冷却能够将焦油蒸汽及杂质完全清洗出来，同时让可燃气体的温度降低到常温，避免高温状态的可燃气体进入储气罐14中造成存储危险。在可燃气体中夹杂的焦油蒸汽、炭水蒸汽等经过喷淋清洗、冷却后进入到蓄水池中进行沉淀，在后续过滤后可进行二次重复利用；其中的焦油成分可分离出来用作燃料、沥青路面的添加物等，而炭水中沉淀出来的炭成分固态可添加到炭粉中同步循环利用。

为了让前密封装置9将炭化滚筒5的进料端进行可靠的密封，前密封装置9包括前支座91及固接于前支座91上的前密封端头92，前密封端头92与炭化滚筒5的进料端之间设有第一弹性编织密封钢带93，通过第一弹性编织密封钢带93对炭化滚筒5与前密封端头92进行动密封，让炭化滚筒5在转动过程中还能保证处于密封状态；同样的，通过后密封装置10将炭化滚筒5的出料端进行可靠的密封，后密封装置10包括后支座101及固接于后支座101上的后密封端头102，后密封端头102与炭化滚筒5的出料端之间设有第二弹性编织密封钢带103，利用第二弹性编织密封钢带103进行动密封连接。

为了适应原料仓的低位上料以及物料输送过程中防止卡料的情况，上料机构11包括一级螺旋输送器111及二级螺旋输送器112，所述二级螺旋输送器112的出料口与前端密封端头连通，所述一级螺旋输送器111的出料口与二级螺旋输送器112的进料口密封连接；所述一级螺旋输送器111的内径小于二级螺旋输送器112的内径，并且在运行时，让二级螺旋输送器112先动作，一级螺旋输送器111后动作，而停止的时候，让一级螺旋输送器111先停止，二级螺旋输送器112后停止。

形成的炭粉通过卸料机构12进行卸料，卸料机构12包括连通后密封端头102的排料管121，排料管121上连接有出料螺旋输送器122，炭粉通过炭化滚筒5输送到后密封端头102后通过排料管121进入到出料螺旋输送器122中，并通过出料螺旋输送器122进行排料。

其中，一级螺旋输送器111、二级螺旋输送器112、出料螺旋输送器122均包括筒体及位于筒体内的绞龙，绞龙通过电机驱动。

通过驱动机构13对炭化滚筒5的转动进行驱动，驱动机构13包括安装在机座1内并转动齿轮6相互啮合的驱动齿轮131，驱动齿轮131上连接有驱动电机132；当驱动电机132运行时，带动驱动齿轮131转动，从而使得炭化滚筒5在机座1上转动，从而使得炭化滚筒5内的颗粒物受热均匀。

为了便于对保温室2内的设备进行维修或维护，让保温室2包括固接于机座1上并包裹炭化滚筒5的保温壳体21，保温壳体21的上端、下端均设有开口；保温壳体21的两侧壁上开设有靠近上端开口处的安装槽，安装槽内滑动安装有保温板22；让保温板22能够从保温壳体21上拆卸下来，便于故障检修、维护等工作。

同时，为了保持整个炭化过程中的加热状态能够达到炭化要求，需要时刻观察内部燃烧器3的工作状态，在机座1上还安装有用于观察内部燃烧状态的观察孔18，观察孔18中设有耐高温的钢化玻璃。

本实用新型的解释中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“一级”、“二级”等仅是为了便于描述和理解，并非是对具体技术特征的功能、安装、数量作出的限定；另外，采用“连接”、“安装”、“设有”等连接词表示的连接关系可以表示固定连接、活动连接等方式，具体的连接方式应当结合具体的应用场景进行判断。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。