制作固化成型产品的自动化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种制作固化成型产品的自动化系统，其包含：可移动式货柜，可移动式货柜容置有粉碎机、筛选机、储料供给机、固化成型机，其中，粉碎机连接输送原料的第一输送机；粉碎机与筛选机之间设有接收来自粉碎机的原料并输送至筛选机的第二输送机；筛选机与储料供给机之间设有接收来自筛选机的原料并输送至储料供给机的第三输送机；储料供给机与固化成型机之间设有接收来自储料供给机的原料并输送至固化成型机以挤压成型制成固化成型产品的第四输送机；所述可移动式货柜内还容置有电气连接并控制输送机、粉碎机、筛选机、储料供给机、固化成型机的PLC控制器。所制成的固化成型产品可供农、工业再加工或用于家庭暖房与工业蒸汽、发电。
【专利说明】制作固化成型产品的自动化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种制作固化成型产品的自动化系统，所述的固化成型产品特别是指生质固化成型产品，可供工业或一般家庭暖房与蒸气、发电的燃料或农、工原料使用。
【背景技术】
[0002]在能源日益短缺的现代，农作物废弃物除作为农地的堆肥或焚化掩埋之外，现在亦开始有许多人致力于将这些庞大的农作物废弃物转变为更有价值的生质能源或农工原料。如能源局核准的“稻壳气化发电厂”计划为例，利用稻壳经气化后发电，通过4，000千瓦的发电机组，每年约可产生3，000万度的电力，处理6万吨的农业废弃物，灰烬还可成为回归土地的肥料、钢铁或水泥业等高附加价值原料并可降低环境污染，但燃烧稻壳产生的高温气体却难以储存，必须马上利用，同时必须先将农作物废弃物集中应用，对于部分地区如山区等，则有一定的困难性。
[0003]科学发展期刊第383期再生能源专题报导中提到:固态废弃物衍生燃料是把生质物或废弃物在热转换前先进行粉碎、分选、干燥、混合添加剂及成型的过程，而制成固态锭形燃料。其中并提到该生质物泛指由生物产生的有机物质，可为木材等林业废弃物的木屑或农作物废弃物的稻壳、蔗渣、豆荚或玉米穗轴等。但农作物生质废弃物水分含量不一，若含水量太高，则其容易发霉而不易保存，且含水量太高亦不容易燃烧，需耗费能源将水分蒸发；但若含水量太低， 则成型不易，且运送时容易因为晃动而造成粉碎。且一般添加剂皆为化学有机高分子聚合物(如石蜡或聚乙烯等)，以提供较佳黏结效果，但此化学有机高分子聚合物燃烧时会产生有毒气体，伤害环境及生物。
[0004]一般生质燃料始终无法充分应用的原因在于:1.分散广泛不易集中运送、就地加工；2.得配合农作物收获产期；3.原料性质复杂，无充分节能的弹性工艺可供选用；4.生质原料储存不易且易生火灾；5.工业加工前易质变且能源应用的燃烧效率低并有空气污染的虞虑；6.集中化后磨粉造锭又需极大投资而且浪费能源。
实用新型内容
[0005]本实用新型的主要目的在于为解决上述问题，提供一种制作固化成型产品的自动化系统，其可移至田地、林地、河边地等加工生产，其是利用草类等禾本科作物、农产收割后的生质废弃物(稻草秸杆、玉米杆、桑杆、棉杆、芝麻杆、麻杆、蔗渣…等)、食品厂的废渣(咖啡渣、棕榈油空果串、棕榈油渣、豆渣、茶渣…等)、纸厂或纺织厂的废渣、林地枝条枯叶或更新木等富含纤维素、半纤维素、木质素等生质或热可塑性原料或加热可固化含木质碳原料，可在不必藉助任何高温加热或黏剂的添加之下，即可藉助弹性入料系统将生质、可再固化成型原料分丝化预处理成均匀分散材料，再定量饲入主固化成型机台中加工、截切成固化成型产品、燃料棒或燃料片，而供农、工业再加工或一般家庭暖房与工业蒸汽、发电之用。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提供了一种制作固化成型产品的自动化系统，该自动化系统包含:
[0007]可移动式货柜，该可移动式货柜容置有粉碎机、筛选机、储料供给机、固化成型机，其中，
[0008]粉碎机连接设置有用以接收原料并将原料输送至粉碎机以进行粉碎处理的第一输送机；
[0009]在粉碎机与筛选机之间设置有用以接收来自粉碎机的原料并将该原料输送至筛选机以进行筛选的第二输送机；
[0010]在筛选机与储料供给机之间设置有用以接收来自筛选机的原料并将该原料输送至储料供给机加以储存的第三输送机；
[0011]在储料供给机与固化成型机之间设置有用以接收来自储料供给机的原料并将该原料输送至固化成型机以挤压成型制成固化成型产品的第四输送机；
[0012]并且，所述可移动式货柜内还容置有电气连接并控制第一输送机、第二输送机、第三输送机与第四输送机、粉碎机、筛选机、储料供给机、固化成型机的PLC控制器。
[0013]较佳地，本实用新型中，所述PLC控制器为能够控制全工艺过程的连接输送系统、锥模温度与尺寸系统、润滑温控系统、原料质量系统、水分系统、马达负载系统、速度产能动力负载最佳化调控系统、安全与定时维修系统、停机自动诊断系统，针对不同原料的特性进行不同程度的连系与调控处理的PLC控制器。
[0014]较佳地，本实用新型中，原料的含水率在30%以下。
[0015]较佳地，该原料包含:稻草杆、玉米杆、桑杆、棉杆、芝麻杆、麻杆等禾本科植物的杆、叶。
[0016]较佳地，该原料包含:蔗渣、咖啡渣、棕榈油空果串、棕榈油渣、豆渣、茶渣等食品厂的废渣。
[0017]较佳地，该原料包含:纸厂或纺织厂的废渣、林地枝条枯叶或更新木等富含纤维素、半纤维素、木质素等生质原料。
[0018]较佳地，该原料包含:低质碳、泥碳、废塑料等预处理后的非纤维性或可塑性或加热可成型木质碳的原料。
[0019]较佳地，该固化成型产品可供生质燃料等再生能源工业、农业草饲料棒、农业肥料棒、工业提炼化工原料等使用。
[0020]较佳地，本实用新型中，所述储料供给机包含有储存原料的储料桶，储料桶底部设有原料出口，且储料供给机还包含用以将储料桶内原料均匀打散的均质搅拌机、用于将储料桶内均匀打散的原料从储料桶底部原料出口排料并推入至第四输送机的多螺旋防止纠缠架桥与静电结团的定量传送机，定量传送机连接第四输送机，并且，所述PLC控制器衔接有分配均质搅拌机、定量传送机的发动机出力值的侦测调控器。
[0021]较佳地，本实用新型中，所述固化成型机包含提供动力的主马达、双飞轮稳定系统、偏心曲柄活塞推进系统、撞轴、撞击室、以及成型内锥套与成型延伸锥套，其中:
[0022]撞击室双边配有增加原料预压力的双边螺旋进料系统；
[0023]主马达动力利用皮带传递至双飞轮稳定系统维持冲击转速，双飞轮稳定系统轴心连接偏心曲柄活塞推进系统提供稳定往复动力传递，偏心曲柄活塞推进系统前端连接撞轴伸入撞击室中，成型内锥套后连接成型延伸锥套，撞轴推挤撞击室内原料至成型内锥套与成型延伸锥套加压成型；
[0024]并且，该固化成型机还设置有用以确保偏心曲柄活塞推进系统与撞轴的润滑机油达工作温度的自动定温冷却润滑系统，以及用以冷却成型内锥套与成型延伸锥套限定成型温度区间的液态冷却系统；
[0025]该固化成型机还包括用以截断成型产品达到指定成品尺寸的截断卡片机；
[0026]并且，固化成型机还包括控制各部件动作的可程序逻辑控制器。
[0027]较佳地，本实用新型中，所述第四输送机为双边出口输送机，该第四输送机末端下方通过垂直导管连接固化成型机的双边螺旋进料系统。
[0028]较佳地，本实用新型中，所述可移动式货柜内进一步容置有用以将辅料输送至固化成型机内的可控制变频输送螺旋，该可控制变频输送螺旋接设于双边螺旋进料系统与第四输送机之间的垂直导管上。从而，可利用可控制变频输送螺旋将辅料输送至固化成型机内，并且与储料供给机所输送的原料混和，再由固化成型机挤压成型以制成固化成型产品。
[0029]较佳地，其中所述辅料包含碳酸钙、粉煤、泥炭等木质、矿石粉添加物、纸厂废塑料或其它防锅炉结渣与腐蚀的化学药剂或生化助燃齐、养生用途天然芳香材、肥料组成分等。
[0030]本实用新型的有益技术效果:
[0031]本实用新型提供了一种制作固化成型产品的自动化系统，其可移至田地、林地、河边地等加工生产，利用草类等禾本科作物、农产收割后的生质废弃物、食品厂的废渣、纸厂或纺织厂的废渣、林地枝条枯叶或更新木等富含纤维素、半纤维素、木质素等生质或热可塑性原料或加热可固化含木质碳原料，可在不必藉助任何高温加热或黏剂的添加之下，即可藉助弹性入料系统将生质、可再固化成型原料分丝化预处理成均匀分散材料，再定量饲入主固化成型机台中加工、截切成固化成型产品、燃料棒或燃料片，而供农、工业再加工或一般家庭暖房与工业蒸汽、发电之用。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1为显示本实用新型的制作固化成型产品的自动化系统的方块图。
[0033]图2为显示本实用新型制作固化成型产品的方法的流程图。
[0034]图3A为显示固化成型机的动力传递结构的示意图；图3B为显示固化成型机的压缩结构分解示意图。
[0035]图4A为显示储料供给机的出料控制系统的示意图；图4B为显示多螺旋控制装置的俯视图；图4C为显示多螺旋控制装置的侧视图。
[0036]图5A为显示产品出口在线截断打片机的前视图；图5B为显示产品出口在线截断打片机的侧视图。
[0037]图中符号说明:
[0038]I原料2粉碎机3控制器
[0039]4筛选机5储料供给机6固化成型机
[0040]7第一输送机8第二输送机9第三输送机
[0041]10第四输送机11可移动式货柜12截断打片机
[0042]13可控制变频输送螺旋 14辅料51螺旋控制装置(定量输送机)
[0043]52均质搅拌机54储料桶61成型延伸锥套
[0044]62双边螺旋进料系统 63节能偏心曲柄活塞推进系统
[0045]64双飞轮稳定施力系统 65高耐冲击的撞轴
[0046]66主马达67三角皮带68成型内锥套
[0047]121齿状棘轮122调压式弹簧123落差式导槽
【具体实施方式】
[0048]虽然本实用新型将参阅含有本实用新型较佳实施例的附图予以充分描述，但在此描述之前应了解本领域技术人员可修改本文中所描述的创作，同时获致本实用新型的功效。因此，须了解以上的描述对本领域技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本实用新型。
[0049]请参考图1，为显示本实用新型制作固化成型产品的自动化系统的方块图。本实用新型可移动式的制作固化成型产品的自动化系统包含:
[0050]原料1，该原料是作为生质成型固型物的来源，值得一提的是，本实用新型的制作固化成型产品的自动化系统进一步可设有原料槽，该原料槽可用以存放该原料；或者该原料I可以是取自一原料产地中，例如:田地、林地、河边地；
[0051]粉碎机2，可用以分别对该原料进行粉碎处理；
[0052]控制器3，用以连锁控制粉碎机2与置于货柜内的筛选机4、储料供给机5与固化成型机6，针对不同原料的特性进行不同程度的粉碎处理，该控制器3可以是PLC控制器；
[0053]筛选机4，用以将粉碎处理后的原料进行筛选，以选择符合制作生质固型物的尺寸；
[0054]储料供给机5，用以储存筛选过后的原料供分散与定量添加，本部件位于固化成型机6上方，储料筒供给包含一暂存筒槽，该暂存槽侧面装置两只料位开关具侦测原料存量功能，能针对原料水位回馈讯号给控制器3，作为控制器3驱动机台的参考，且本部件具备因均质搅拌机分散与定量传送机定量功能可以平顺且稳定将原料输入固化成型机6 ；
[0055]固化成型机6，将储料供给机5内筛选后的原料藉由挤压成型而制成生质固化成型物；以及
[0056]多个输送机:第一输送机7、第二输送机8、第三输送机9、第四输送机10,是用以将原料I利用第一输送机7、第二输送机8、第三输送机9、第四输送机10经粉碎机2、筛选机
4、储料供给机5至固化成型机6输送以形成一全自动化的操作系统。其中，第一输送机7是将原料I输送至粉碎机2 ;第二输送机8是将粉碎机2粉碎处理过后的原料输送至筛选机4 ;第三输送机9是将筛选机4筛选过后的原料输送至储料供给机5 ;第四输送机10是将储料供给机5内所储存的原料输送至固化成型机6，以便固化成型机6制成生质固化成型物。其中，粉碎机2、控制器3、筛选机4、储供料给机5、固化成型机6及第一输送机7、第二输送机8、第三输送机9、第四输送机10等皆置于一可移动式货柜11内。该可移动式货柜11能移动至原料产地(例如:田地、林地、河边地等)，并用以供置放制作生质固化成型物的系统设备与发电系统，且该可移动式货柜11可耐震。
[0057]请继续参考图1，较佳地，可移动式货柜11进一步可包含可控制变频输送螺旋13，用以将辅料14输送至该固化成型机6内，并且与储料供给机5输送到固化成型机6内的原料混和在一起，而这些混合在一起的原料再由固化成型机6挤压成型以制成固化成型产品。其中辅料14包含碳酸钙(CaCO3)、粉煤、泥炭、木质添加物、矿石粉添加物、纸厂废塑料或其它防锅炉结渣与腐蚀的化学药剂或生化助燃剂、养生用途天然芳香材料、肥料组分等。
[0058]其中，原料I的含水率在30%以下，例如:原料I可包含:稻草杆、玉米杆、桑杆、棉杆、芝麻杆、麻杆等禾本科植物的叶、杆；或者是，蔗渣、咖啡渣、棕榈油空果串、棕榈油渣、豆渣、茶渣等食品厂的废渣；或者是，纸厂或纺织厂的废渣、林地枝条枯叶或更新木等富含纤维素、半纤维素、木质素等生质原料；或者是，低质碳、泥碳、废塑料…等处理后的非纤维性、热可塑性、加热可结合富含木质碳原料。
[0059]本实用新型的制作固化成型产品的自动化系统的全线产能可依每小时100~2000公斤的产能级别24小时不停机连续运作。于原料长度控制在小于30mm，直径<5mm，水分〈30%下，固化成型机动力在45~50kwh/吨皆可达DIN成型燃料棒的质量标准，
[0060]其压缩比、密度和热值的提升如下表1。
[0061]表1
[0062]
【权利要求】
1.一种制作固化成型产品的自动化系统，其特征在于，该自动化系统包含: 可移动式货柜，该可移动式货柜容置有粉碎机、筛选机、储料供给机、固化成型机，其中， 粉碎机连接设置有用以接收原料并将原料输送至粉碎机以进行粉碎处理的第一输送机； 在粉碎机与筛选机之间设置有用以接收来自粉碎机的原料并将该原料输送至筛选机以进行筛选的第二输送机； 在筛选机与储料供给机之间设置有用以接收来自筛选机的原料并将该原料输送至储料供给机加以储存的第三输送机； 在储料供给机与固化成型机之间设置有用以接收来自储料供给机的原料并将该原料输送至固化成型机以挤压成型制成固化成型产品的第四输送机； 并且，所述可移动式货柜内还容置有电气连接并控制第一输送机、第二输送机、第三输送机与第四输送机、粉碎机、筛选机、储料供给机、固化成型机的PLC控制器。
2.如权利要求1所述的制作固化成型产品的自动化系统，其特征在于，所述PLC控制器为能够控制全工艺过程的连接输送系统、锥模温度与尺寸系统、润滑温控系统、原料质量系统、水分系统、马达负载系统、速度产能动力负载最佳化调控系统、安全与定时维修系统、停机自动诊断系统，针对不同原料的特性进行不同程度的连系与调控处理的PLC控制器。
3.如权利要求1所述的制作固化成型产品的自动化系统，其特征在于，原料的含水率在30%以下。
4.如权利要求1所述的制作固化成型产品的自动化系统，其特征在于，所述储料供给机包含有储存原料的储料桶，储料桶底部设有原料出口，且储料供给机还包含用以将储料桶内原料均匀打散的均质搅拌机、用于将储料桶内均匀打散的原料从储料桶底部原料出口排料并推入至第四输送机的多螺旋防止纠缠架桥与静电结团的定量传送机，定量传送机连接第四输送机，并且，所述PLC控制器衔接有分配均质搅拌机、定量传送机的发动机出力值的侦测调控器。
5.如权利要求1所述的制作固化成型产品的自动化系统，其特征在于，所述固化成型机包含提供动力的主马达、双飞轮稳定系统、偏心曲柄活塞推进系统、撞轴、撞击室、以及成型内锥套与成型延伸锥套，其中: 撞击室双边配有增加原料预压力的双边螺旋进料系统； 主马达动力利用皮带传递至双飞轮稳定系统维持冲击转速，双飞轮稳定系统轴心连接偏心曲柄活塞推进系统提供稳定往复动力传递，偏心曲柄活塞推进系统前端连接撞轴伸入撞击室中，成型内锥套后连接成型延伸锥套，撞轴推挤撞击室内原料至成型内锥套与成型延伸锥套加压成型； 并且，该固化成型机还设置有用以确保偏心曲柄活塞推进系统与撞轴的润滑机油达工作温度的自动定温冷却润滑系统，以及用以冷却成型内锥套与成型延伸锥套限定成型温度区间的液态冷却系统； 该固化成型机还包括用以截断成型产品达到指定成品尺寸的截断卡片机； 并且，固化成型机还包括控制各部件动作的可程序逻辑控制器。
6.如权利要求5所述的制作固化成型产品的自动化系统，其特征在于，所述第四输送机为双边出口输送机，该第四输送机末端下方通过垂直导管连接固化成型机的双边螺旋进料系统。
7.如权利要求6所述的制作固化成型产品的自动化系统，其特征在于，所述可移动式货柜内进一步容置有用以将辅料输送至固化成型机内的可控制变频输送螺旋，该可控制变频输送螺旋设 于双边螺旋进料系统与第四输送机之间的垂直导管上。
【文档编号】C10L5/44GK203855557SQ201420166773
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】陈佑任, 魏承洋 申请人:永昌生绿能科技有限公司