植物能颗粒压缩成形装置、系统及生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物能利用领域，具体而言，涉及植物秸杆及其它农林业含植物能废弃物的颗粒成形装置、系统及生产工艺。
【背景技术】
[0002]植物能是指植物生长过程中接受太阳照射而转换并存储在植物内，可通过燃烧而释放的能量(例如燃烧植物秸杆释放的热能)。
[0003]植物生长过程通过光合作用吸收C02，燃烧时虽然释放C02，但与生长过程中吸收的C02相比，总体对于大气的C02释放量是负数，因此植物能是可再生清洁能源，使用植物能作为能源，可以有效减少大气中的C02，解决地球气候变暖的问题。
[0004]但是，鉴于植物能的能量密度较低，蕴含植物能的物质(以下简称植物能物质)如植物秸杆等，其使用和运输成本比煤炭、石油、天然气等化石能源物质更高，因此，至今人们还不愿意使用植物能物质代替化石能源物质来获取能量，而化石能源物质如煤炭，燃烧产生的C02会加剧地球气候变暖的问题。
[0005]为了提高植物能物质的能量密度，以期代替煤炭等非再生能源，解决环境污染问题，现有方法是将植物能物质利用压缩成形设备挤压形成较高密度的植物能颗粒，但是，由于目前的植物能颗粒成形设备及方法，耗能高，浪费高，设备故障率高，致使植物能颗粒成形后，成本太高，远远高于挖煤的成本，而且最终形成的植物能颗粒的能量密度也不高，因此目前植物能始终在市场上竞争不过煤炭等化石能源物质。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种植物能颗粒压缩成形装置、系统及生产工艺，可以降低植物能颗粒的生产成本。
[0007]本发明的实施例提供了植物能颗粒压缩成形装置，该装置包括:螺旋推进杆、压缩腔和成形腔；
[0008]所述压缩腔具有圆台状内壁，并与所述成形腔连通；
[0009]所述成形腔具有一个或多个成形通道；
[0010]所述成形通道从与压缩腔连接的一端到另一端的内径不变，或有连续或阶梯变化；
[0011]所述螺旋推进杆设置在所述压缩腔内，包括:主轴及围绕所述主轴外壁设置的螺旋形叶片。
[0012]优选地，该装置还包括:
[0013]进料腔，所述进料腔与所述压缩腔连通；
[0014]加热装置，用于对所述压缩腔内壁进行加热；
[0015]所述成形通道的内壁上设有螺旋线槽。
[0016]优选地，所述主轴的一端穿过所述进料腔的腔壁，另一端穿过所述压缩腔，并延伸至所述成形腔内；
[0017]或者，所述主轴的一端穿过所述进料腔的腔壁，另一端延伸至所述压缩腔内。
[0018]优选地，所述主轴包括传动段及推进段，所述传动段为柱状，所述推进段为锥状，且所述推进段的尖端朝向所述成形腔。
[0019]优选地，所述推进段上设置的所述螺旋形叶片的螺旋半径，从底端向尖端方向逐渐减小。
[0020]本发明实施例还提供了一种植物能颗粒压缩成形系统，该系统包括:
[0021]预处理装置、传输装置、颗粒收集装置、驱动装置，以及上述的植物能颗粒压缩成形装置；
[0022]所述传输装置用于将所述预处理装置处理后的原料输送到所述植物能颗粒压缩成形装置的压缩腔，所述颗粒收集装置设置于所述植物能颗粒压缩成形装置的成形腔之下；
[0023]所述驱动装置与所述植物能颗粒压缩成形装置的主轴连接，用于带动所述植物能颗粒压缩成形装置的主轴旋转。
[0024]优选地，所述植物能颗粒压缩成形装置为多个；
[0025]所述传输装置具有多个输出口，且所述输出口与所述植物能颗粒压缩成形装置的压缩腔--对应；
[0026]所述驱动装置为一个，同时与多个所述植物能颗粒压缩成形装置的螺旋推进杆的主轴连接；或者，所述驱动装置为多个，且与所述主轴分别一一对应连接。
[0027]优选地，还包括:机载移动装置；
[0028]所述植物能颗粒压缩成形装置设置于所述机载移动装置上。
[0029]本发明实施例还提供了一种植物能颗粒生产工艺，该工艺包括:
[0030]将植物秸杆进行预处理，所述预处理后的植物秸杆长度不大于50毫米；
[0031]将所述预处理后的植物秸杆传输到如权利要求1?7中任一项所述的植物能颗粒压缩成形装置的压缩腔内；
[0032]令所述预处理后的植物秸杆在压缩腔内压缩升温至其塑性变形温度；
[0033]令所述塑性变形后的植物秸杆在所述成型通道内冷却成形。
[0034]优选地，所述令所述预处理后的植物秸杆在压缩腔内压缩升温至其塑性变形温度，包括:
[0035]对所述压缩腔内壁进行加热；
[0036]所述令所述塑性变形后的植物秸杆在所述成型通道内冷却成形，包括:
[0037]向所述塑性变形后的植物秸杆加入粘合剂。
[0038]由上述技术方案可见，本发明的这种植物能颗粒压缩成形装置、系统及生产工艺，通过螺旋推进杆及具有圆台状内壁压缩腔的设计，能够使秸杆等植物原料在压缩过程中不需要借助外部加热就可以达到塑性变形温度，并使植物原料中的水份大量挤出、蒸发；加上成型通道对压缩后的植物原料的成型作用，可以极大地提高植物能颗粒产品的能量密度，减少所含水份，且成形后的植物能颗粒不易产生开裂现象，同时极大地减少生产过程中需要耗费的能量和费用。
[0039]使用本发明的这种植物能颗粒压缩成形装置、系统及生产工艺生产出的植物能颗粒成本极低，单位重量的植物能颗粒制造成本，仅为目前同类设备的1/3左右，实现了植物能颗粒生产耗能仅为生产出的植物能颗粒燃烧后获得的能量的6%左右，首次实现单位热能的植物能颗粒制造成本低于同量热能的煤炭开采成本，为人类用洁净可循环的植物能源取代煤炭这种目前价格最低污染最严重的现行能源，奠定了价值基础；使我们人类减少对煤炭等能源的依赖，使植物能物质承载的植物能成为我们日常生活主要依靠的洁净可循环能源成为了可能。
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1示出了本发明实施例1的植物能颗粒压缩成形装置结构图；
[0042]图2示出了本发明实施例2的植物能颗粒压缩成形装置结构图；
[0043]图3示出了本发明实施例3的植物能颗粒压缩成形装置结构图；
[0044]图4示出了本发明实施例的植物能颗粒压缩成形系统结构图；
[0045]图5示出了本发明实施例的植物能颗粒生产工艺流程图。
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