专利名称：用于制备生物质成型燃料的制粒机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质燃料的制备，尤其涉及用于制备生物质成型燃料(Biomass Pellet or Biomass Moulding Fuel，简称 “BMF”)的制粒机。
背景技术：
生物质燃料(比如农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)是绿色能源，是国 家政策鼓励的燃料，具有以下几点特性1.可实现温室气体C02生态“零”排放BMF的能量 来自于其生长时对自然界0)2的吸收，因此，BMF具有C02生态“零”排放的特点。2.典型的 低碳绿色能源低碳能源BMF的燃烧以挥发份为主，其固定碳的含量为15%左右，是典型的 低碳燃料；含硫量比柴油还低，仅为0. 05%，不需设置脱硫装置就可实现S02的排放；灰份 仅为1.8%，是煤基燃料的1/10左右，设置简单的除尘装置就能实现粉尘排放达标；BMF含 氮量低，氧含量高，燃烧时生成较少的N0X。3.典型的循环经济项目BMF来源于农林废弃 物，原料分布广泛多样，含量大，成本低，循环生长，取之不尽，用之不竭，是典型的循环经济 项目。目前由于不可再生能源的减少，保护自然生态环境意识的日益加强，我国对可再 生的生物质能源的利用也越来越重视。但现在的成型设备一般比较简单，由于死角较大，引 起无用能耗大，成型部件磨损较快，生产效率低。工作中易出现辊轮和成型孔堵塞现象。如中国专利申请第200710114377. X号所揭示的一种秸秆颗粒的制造方法及使用 这种方法的秸秆颗粒制造专用机械。秸秆颗粒加工步骤包括碾压辊沿环模内周旋转碾压来 自于进料口的秸秆粉，使秸秆粉进入环模上分布的沿径向内大外小的锥形孔，秸秆粉在锥 形孔中不断受到挤压向外挤出成密实柱体，经切粒刀切断成柱型颗粒。机械包括沿传动轴 轴向对称的可转动碾压辊，碾压辊的外周向上有环模，环模的环模径向上分布着内大外小 的锥形孔，环模的外周有周向转动的切粒刀，切粒刀的外周有环模罩，环模罩的上部接有进 料口，下面接有出料口。又如中国专利申请第200710056262. X号所揭示的一种通用型木质颗粒成型技 术，在现有的环模饲料颗粒成型机基础上，改变环模饲料颗粒成型机的机械参数，环模木质 颗粒成型机的环模线速度为1. 5 5. 5m/s，环模孔直径与长度的比为1 6 1 10。还 将环模饲料颗粒成型机的环模线速度调整到适合各种木质原料制粒成型的范围内，同时改 进环模饲料颗粒成型机的环模和压辊参数，通用于各种木质原料制粒成型。但是，从上述现有技术所公开的内容来看，现有技术提供的制粒设备难以解决目 前生物质颗粒成型要求的压力大、难成型、设备磨损大、生产成本高等现状。因此，急需提供 一种用于制备生物质成型燃料的新型制粒机。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用寿命长、产量大的用于制备生物 质成型燃料的制粒机。[0008]本实用新型的技术方案是这样实现的提供一种用于制备生物质成型燃料的制粒 机，包括机体、相对于机体转动安装的环模以及与环模的转动轴线相平行地设置在环模内 部的两个压辊，其中，环模的开孔率为30% -50%，环模的各个模孔在环模的转动轴线的方 向上分为四组或者四组以上，各组模孔所处的平面相互平行并垂直于环模的转动轴线，其 中一组的其中一个模孔与上一组中或者下一组中的最邻近的两个模孔构成等边三角形布 局。优选地，环模的材料为碳钢、合金钢、不锈钢等。可选地，环模的有效压制宽度可以为80-160mm，并且环模的模孔的孔径为 6_15mm0可选地，环模的压缩比为5-8，并且模孔的粗糙度为0. 7-1. 5优选地，每个模孔包括直孔、减压孔、外锥形孔和内锥形孔。优选地，环模的转速设定为60-95转/分钟，并且环模采用抱箍联接安装方式。优选地，压辊的直径与环模的内径的比例为0. 42 0. 48。更优选地，压辊的齿形采用有封边的齿槽形或蜂窝形。本实用新型的有益效果是本实用新型制粒机的环模寿命长、产量大，对提高产品品质和产量、降低能耗(成 型能耗占整个车间总能耗50% -70% )、降低生产成本(环模损耗一项费用占整个生产车间 的维修费40%-75%以上)等方面都具有重要的意义。
以下结合附图和实施例，来进一步说明本实用新型，但本实用新型不局限于这些 实施例，任何在本实用新型基本精神上的改进或替代，仍属于本实用新型权利要求书中所 要求保护的范围。
图1为本实用新型用于生物质成型燃料的制粒机的环模的示意图。
具体实施方式
以下参照图1对本实用新型的用于制备生物质成型燃料的制粒机进行说明。本实 用新型的制粒机包括机体、相对于机体转动安装的环模10以及与环模的转动轴线相平行 地设置在环模内部的两个压辊(制粒机为现有技术中熟知的技术，所以图中未示意性示出 其详细构造)。环模10由碳素结构钢、合金结构钢或不锈钢经锻压、切削、钻孔、热处理等工序制 成。环模10的有效压制宽度W :80-160mm(比如选用120mm)，制粒机的设计功率和环
模工作面积成正比。环模10的模孔按等边三角形原则排布(见图1中标号A所示)。具体地，环模10 的各个模孔在环模的转动轴线Y的方向上分为六组，各组模孔所处的平面相互平行并垂直 于环模的转动轴线Y，其中一组的其中一个模孔与上一组中或者下一组中的最邻近的两个 模孔构成等边三角形布局。环模的压缩比5_8(比如选用6)，根据原料特性及成型燃料的要求选择不同孔径以及不同的压缩比。环模的开孔率为20%-50% (比如选用30%)，模孔直径d越大，环模开孔率越高。 开孔率越高，出料越通畅，但模孔壁厚减小了，环模强度减小，产品强度大。在模孔直径一定 的情况下，要提高环模的开孔率，模孔之间的壁厚度减小，但最小壁厚必须满足环模强度的 需要。保证环模强度，防止环模开裂。环模10的模孔包括直孔、减压孔、外锥形孔和内锥形孔等(这是现有技术中熟知 的技术，所以图中未示意性示出)。减压孔又称释放孔，不同的模孔形式适合不同的原料。 同一环模中，越程槽边上的直孔长度与环模中心部位的直孔长度也都不一样。在压棍对压 模的压力和阻力一样下，越程槽边的物料容易挤出越程槽，而不进入模孔。所以一般在越程 槽边上两排带有减压孔。合适的模孔的粗糙度值为应在0. 7-1. 5之间(比如选用1. 0)。粗糙度也是衡量 环模质量的重要指标。在同样的压缩比下，粗糙度值越大，物料挤出阻力越大，出料越困难， 过大的粗糙度也影响颗粒表面的质量。环模的转速设定为60-110转/分钟(比如选用80转/分钟)。环模的转速的高 低影响到挤压区内的料层厚度及物料通过模孔的时间，进而影响制粒机产量和颗粒质量。 速度过高时，电耗高，相同产量条件下环模每转产出颗粒少，挤压区内料层薄，轴向料层分 布不均勻，制出的颗粒松软，轴向压出颗粒长度不勻，粉料多，而且对于水分含量较高的物 料还易打滑，甚至根本不能制粒；较低的环模速度虽然制出的颗粒质量好，但对产量影响较 大。环模10采用抱箍联接安装，这种安装方式具有锥面联接的定心性能好、传递扭矩 大等优良性能，是一种轴向锥面联接方式。压辊直径与环模的内径R的比例为0. 42-0. 48 (比如选用0. 475)。相同环模下，压 棍直径越大，环模和压棍之间形成的三角挤压范围越大，越利于挤压，但是要考虑双压辊制 粒机的两只压辊之间挤压力在主轴头上平衡，压模上的反作用；所以合适的压辊直径是关 键。压辊的齿形可以采用有封边的齿槽形、蜂窝形。这种压辊卷料性能好，物料挤压时 不容易往两边滑。
权利要求一种用于制备生物质成型燃料的制粒机，包括机体、相对于所述机体转动安装的环模以及与所述环模的转动轴线相平行地设置在所述环模内部的两个压辊，其特征在于，所述环模的开孔率为30％-50％，所述环模的各个模孔在所述环模的转动轴线的方向上分为四组或者四组以上，各组模孔所处的平面相互平行并垂直于所述环模的转动轴线，其中一组的其中一个模孔与上一组中或者下一组中的最邻近的两个模孔构成等边三角形布局。
2.如权利要求1所述的用于生物质成型燃料的制粒机，其特征在于，所述环模的有效 压制宽度为80-160mm。
3.如权利要求2所述的用于生物质成型燃料的制粒机，其特征在于，所述环模的所述 模孔的孔径为6-15mm。
4.如权利要求3所述的用于生物质成型燃料的制粒机，其特征在于，所述环模的压缩 比为5-8。
5.如权利要求1 4之一所述的用于生物质成型燃料的制粒机，其特征在于，每个所述 模孔包括直孔、减压孔、外锥形孔和内锥形孔。
6.如权利要求5所述的用于生物质成型燃料的制粒机，其特征在于，所述模孔的粗糙 度为 0. 7-1. 5。
7.如权利要求1 4之一所述的用于生物质成型燃料的制粒机，其特征在于，所述环模 采用抱箍联接安装方式。
8.如权利要求7所述的用于生物质成型燃料的制粒机，其特征在于，所述压辊的直径 与所述环模的内径的比例为0. 42 0. 48。
9.如权利要求1 4之一所述的用于生物质成型燃料的制粒机，其特征在于，所述压辊 的齿形采用有封边的齿槽形或蜂窝形。
专利摘要本实用新型公开了一种用于制备生物质成型燃料的制粒机，包括机体、相对于机体转动安装的环模以及与环模的转动轴线相平行地设置在环模内部的两个压辊，其中，环模的开孔率为25％-50％，环模的各个模孔在环模的转动轴线的方向上分为四组或者四组以上，各组模孔所处的平面相互平行并垂直于环模的转动轴线，其中一组的其中一个模孔与上一组中或者下一组中的最邻近的两个模孔构成等边三角形布局。本实用新型制粒机的环模寿命长、产量大，对提高产品品质和产量、降低能耗、降低生产成本等方面都具有重要的意义。
文档编号B01J2/20GK201558685SQ20092005715
公开日2010年8月25日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者常厚春, 张衍胜, 曾剑飞, 李祖芹, 钱艳斌, 马革 申请人:广州迪森热能技术股份有限公司