一种生物质原材料碳化加工设备的制作方法

本发明涉及碳化加工，特别涉及一种生物质原材料碳化加工设备。

背景技术：

1、利用化学、物理或生物技术对生物质资源进行处理，改善其原有性质，赋予其新的特殊功能特性，拓展使用范围，形成高附加值的生物质基产品被称为生物质基材，生物质基材的原型就是生物质原材料，生物质原材料是属于生物质资源的一种。

2、木材是最为常见的生物质原材料，木材经过碳化可以制作出具有装饰作用的碳化木，碳化木是真正的绿色环保产品，尽管产品具有防腐防虫性能，却不含任何有害物质，不但提高了木材的使用寿命，而且也不会在生产过程中、使用过程中以及使用后的废料处理中对人体、动物和环境有任何的负面影响，是一种理想的装饰建材。

3、现有的木材碳化设备是将一捆木材直接进行加热碳化，这样既不利于木材均匀受热，还使木材靠近加热区的部位的碳化效果比背向加热区的部位的碳化效果好，两个部位会产生不同的碳化颜色，对于用于装饰的碳化木板，同一碳化木板颜色不一会影响整体的美观性，并且，碳化后的木材因表面高温，不能直接暴露在空气中，不然会直接氧化燃烧，所以需要在设备内部自然降温，但现有木材碳化设备的整个降温过程较为缓慢，不利于木材的快速出料。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：本发明提供的一种生物质原材料碳化加工设备，可以解决上述提到的问题。

2、技术方案：为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种生物质原材料碳化加工设备，包括罐体以及铰接在罐体顶部的罐盖，所述生物质原材料碳化加工设备还包括：加热机构和装持机构，加热机构设在罐体的内部中心且用于对木材进行碳化加热，装持机构设在加热机构的周边且用于对木材进行装持。

3、所述加热机构包括固定连接在罐体底部中心的加热座，加热座上圆周等距固定连接有若干加热电阻棒，若干加热电阻棒顶部共同固定连接有顶连板，顶连板和加热座两者中心之间固定连接有连接柱，连接柱下端设有用于对碳化后的木材进行快速冷却的冷料组件。

4、所述装持机构包括上下对称分布在罐体内部的主环架，主环架的外环面周向等距固定连接有若干主套环，上下侧所述主套环内均设有用于对木材进行装持的装持组件，上下侧所述装持组件呈对称分布，上下侧所述主环架之间还设有用于使装持组件围绕加热机构进行转动以及进行自转换面的驱转组件。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述生物质原材料碳化加工设备还包括：设在罐盖上的抽气组件，抽气组件用于对木材碳化阶段产生的木焦油和木煤气进行收集。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述抽气组件包括固定连接在罐盖顶部的气泵，气泵的输入端通过管道一与气冷管的一端连接，气泵的输出端通过管道二连接有收集罐，气冷管的另一端通过管道三连接有收集罩，收集罩为锥形，收集罩设在罐盖内侧并通过管道固定在罐盖上，所述罐盖上还安装有用于检测罐体内部气压的气压表。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述气冷管内设有螺旋管，螺旋管的两端分别与气冷管的输入端和输出端相连，气冷管的外壁还安装有冷液进口和冷液出口。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述罐盖的外环面嵌入有耐高温密封环，耐高温密封环为石墨材质。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述冷料组件包括转动安装在连接柱内的中心输气管，中心输气管位于连接柱内的一端环面上以及连接柱的环面上均周向均匀开设有若干气孔，所述中心输气管底部贯穿加热座且与加热座转动连接，中心输气管底部还固定连接有调转齿轮，调转齿轮啮合连接有齿条，齿条固定连接在第一电动推杆的输出端上，第一电动推杆固定连接在罐体底部，所述中心输气管的底部通过管道四与外部冷氮气接入管连接。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述装持组件包括转动连接在主套环内的安装套，安装套内对称固定连接有两个撑条，撑条和安装套内壁之间固定连接有导销，导销上滑动连接有夹座，夹座和撑条之间连接有套设在导销上的复位弹簧，同一安装套内的两夹座相互远离的一端设有斜接面，同一安装套内的两夹座相互靠近的一端通过圆杆固定连接有若干支叉，支叉沿圆杆周向均匀分布，支叉的端部固定连接有触球。

11、作为本发明的一种优选技术方案，同一所述安装套内的两夹座之间设有位于安装套外的锁位环，同个主套环处的若干锁位环固定连接在同个锁位环架的外环面上，上下侧所述锁位环架之间滑动连接有若干导杆，导杆固定连接在上下侧的主环架之间，上下侧的主环架之间还转动连接有双向螺纹杆，双向螺纹杆螺纹连接上下侧的锁位环架，所述双向螺纹杆的上端面固定连接有拧把。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述驱转组件包括固定连接在上侧每个所述安装套上的自转齿轮环，自转齿轮环均啮合连接在同一齿圈环内，齿圈环的外缘固定连接在罐体的内壁上，下侧所述主环架底部设有冠齿，冠齿下端啮合连接有连接齿轮，连接齿轮的中心固定连接有连接轴，连接轴贯穿罐体内壁后与驱动电机的输出端固定连接，且连接轴与罐体内壁转动连接，驱动电机固定连接在罐体外部。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述罐体底部还设有用于将碳化后的木材向上推送的推板件，推板件包括固定连接在罐体底部的若干第二电动推杆，第二电动推杆的输出端延入到罐体内部且共同固定连接有推环，主套环的中心轴线与主环架的中心轴线之间的距离等于推环的半径，推环侧端对应连接轴的位置开设有缺口，推环上侧圆周等距分布有若干推棒，推棒的数量和每侧所述主套环的数量相同，所述罐体的内壁上部固定连接有标位块，标位块和任意一个所述推棒正相对。

14、有益效果：1.本发明所采用的加热机构，其内部加装有冷料组件，通过第一电动推杆的伸缩运动，能够控制中心输气管的气孔和连接柱的气孔联通，方便冷氮气的排入，能够在木材碳化完成后，通过冷氮气对木材进行快速降温，缩短木材出料时间，提高加工效率，气孔不相通时，能够保证罐体内部热量充足，不易散失。

15、2.本发明所采用的装持组件，能够通过拧把的拧动控制双向螺纹杆控制锁位环架带动锁位环对夹座进行收缩控制，通过夹座的收缩对木材进行夹持，可以满足多组木材的同步夹持，适合批量化对木材进行碳化，加工效率高，并且各木材之间留有空间，热能更容易扩散。

16、3.本发明所采用的驱转组件，能够通过驱动电机的运动控制连接齿轮转动带动冠齿使主环架转动，同步使自转齿轮环沿齿圈环转动，使安装套产生自转以及绕罐体中心轴线的转动复合运动，木材亦能自转以及绕罐体中心轴线的转动，能够增加木材的受热均匀性，保证木材的外部能够同步碳化，避免出现碳化集中，表面颜色差异大，影响木材碳化美观性的问题。

技术特征：

1.一种生物质原材料碳化加工设备，包括罐体（1）以及铰接在罐体（1）顶部的罐盖（5），其特征在于：所述生物质原材料碳化加工设备还包括：

2.根据权利要求1所述的一种生物质原材料碳化加工设备，其特征在于：所述生物质原材料碳化加工设备还包括：

3.根据权利要求2所述的一种生物质原材料碳化加工设备，其特征在于：所述气冷管（61）内设有螺旋管（611），螺旋管（611）的两端分别与气冷管（61）的输入端和输出端相连，气冷管（61）的外壁还安装有冷液进口（613）和冷液出口（612）。

4.根据权利要求1所述的一种生物质原材料碳化加工设备，其特征在于：所述罐盖（5）的外环面嵌入有耐高温密封环（64），耐高温密封环（64）为石墨材质。

5.根据权利要求1所述的一种生物质原材料碳化加工设备，其特征在于：所述冷料组件（25）包括转动安装在连接柱（21）内的中心输气管（252），中心输气管（252）位于连接柱（21）内的一端环面上以及连接柱（21）的环面上均周向均匀开设有若干气孔（255），所述中心输气管（252）底部贯穿加热座（24）且与加热座（24）转动连接，中心输气管（252）底部还固定连接有调转齿轮（251），调转齿轮（251）啮合连接有齿条（253），齿条（253）固定连接在第一电动推杆（254）的输出端上，第一电动推杆（254）固定连接在罐体（1）底部，所述中心输气管（252）的底部通过管道四与外部冷氮气接入管连接。

6.根据权利要求1所述的一种生物质原材料碳化加工设备，其特征在于：所述装持组件（32）包括转动连接在主套环（3203）内的安装套（3206），安装套（3206）内对称固定连接有撑条（3210），撑条（3210）和安装套（3206）内壁之间固定连接有导销（3212），导销（3212）上滑动连接有夹座（3209），夹座（3209）和撑条（3210）之间连接有套设在导销（3212）上的复位弹簧（3211），同一安装套（3206）内的两夹座（3209）相互远离的一端设有斜接面（3215），同一安装套（3206）内的两夹座（3209）相互靠近的一端通过圆杆固定连接有若干支叉（3214），支叉（3214）沿圆杆周向均匀分布，支叉（3214）的端部固定连接有触球（3213）。

7.根据权利要求6所述的一种生物质原材料碳化加工设备，其特征在于：同一所述安装套（3206）内的两夹座（3209）之间设有位于安装套（3206）外的锁位环（3204），同个主套环（3203）处的若干锁位环（3204）固定连接在同个锁位环架（3205）的外环面上，上下侧所述锁位环架（3205）滑动连接有若干导杆（3201），导杆（3201）固定连接在上下侧的主环架（3202）之间，上下侧的主环架（3202）之间还转动连接有双向螺纹杆（3207），双向螺纹杆（3207）螺纹连接上下侧的锁位环架（3205），所述双向螺纹杆（3207）的上端面固定连接有拧把（3208）。

8.根据权利要求7所述的一种生物质原材料碳化加工设备，其特征在于：所述驱转组件（31）包括固定连接有在上侧每个所述安装套（3206）上的自转齿轮环（312），自转齿轮环（312）均啮合连接在同一齿圈环（311）内，齿圈环（311）的外缘固定连接有在罐体（1）的内壁上，下侧所述主环架（3202）底部设有冠齿（316），冠齿（316）下端啮合连接有连接齿轮（315），连接齿轮（315）的中心固定连接有连接轴（314），连接轴（314）贯穿罐体（1）内壁后与驱动电机（313）的输出端固定连接，且连接轴（314）与罐体（1）内壁转动连接，驱动电机（313）固定连接有在罐体（1）外部。

9.根据权利要求8所述的一种生物质原材料碳化加工设备，其特征在于：所述罐体（1）底部还设有用于将碳化后的木材向上推送的推板件（4），推板件（4）包括固定连接有在罐体（1）底部的若干第二电动推杆（41），第二电动推杆（41）的输出端延入到罐体（1）内部且共同固定连接有推环（42），主套环（3203）的中心轴线与主环架（3202）的中心轴线之间的距离等于推环（42）的半径，推环（42）侧端对应连接轴（314）的位置开设有缺口，推环（42）上侧圆周等距分布有若干推棒（43），推棒（43）的数量和每侧所述主套环（3203）的数量相同，所述罐体（1）的内壁上部固定连接有标位块（7），标位块（7）和任意一个所述推棒（43）正相对。

技术总结
本发明涉及碳化加工技术领域，特别涉及一种生物质原材料碳化加工设备，包括罐体以及铰接在罐体顶部的罐盖，所述生物质原材料碳化加工设备还包括：加热机构和装持机构，加热机构设在罐体的内部中心且用于对木材进行碳化加热，装持机构设在加热机构的周边且用于对木材进行装持。本发明所采用的加热机构，其内部加装有冷料组件，通过第一电动推杆的伸缩运动，能够控制中心输气管的气孔和连接柱的气孔联通，方便冷氮气的排入，能够在木材碳化完成后，通过冷氮气对木材进行快速降温，缩短木材出料时间，提高加工效率，气孔不相通时，能够保证罐体内部热量充足，不易散失。

技术研发人员：秦程,杨海刚
受保护的技术使用者：徐州恒晟新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15