专利名称：一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机的制作方法
技术领域：
本实用新型技术涉及一种垃圾燃料制作过程的成型挤压机，特别是一种采用两级 压缩成型的一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机。
背景技术：
从生态环境角度看，垃圾固然是一种污染源；而从资源角度看，它却是地球上唯一 在增长的资源、一种潜在的资源。中国是当今世界第二大的能源消费国，按照过去二十年 来中国经济的发展速度，2015年以前，中国对能源的需求预计将以每年4% 5%的速度增 长。以这种速度，到2025年，中国将成为世界上最大的能源消费和温室气体排放国家。中国 的常规能源(煤炭、石油、天然气)存在枯竭的危机；而且由此而来的环境污染问题也急需 得到控制。据预测到2004年我国城市生活垃圾已达到2. 2亿吨，若以低位热值800Kcal/kg 计算，折合热值为7000Kcal/kg的标准煤2154万吨；如全部用以发电并按20%的发电效率 计算，可安装发电设备4664MW。目前我国城市生活垃圾每年正以10%的速度递增，而实施 简易处理的城市垃圾仅占总量的2. 3%,由于我国人均可使用土地还不到美国的3. 85%, 目前我国历年垃圾堆存量已高达60亿吨，占用耕地5亿平方米，直接经济损失达80亿元人 民币。全国城市现已发展到660个，其中已有200个城市陷入垃圾包围之中。以城镇人口 2. 6亿，每人每年产生440公斤垃圾计算，产生垃圾量为1. 14亿吨，可以使100万人口的城 市覆盖1米。且每年还在以8 10%的速度在递增。中国已成为世界上垃圾包揪最重的国 家，城市垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。但另一方面，如果将其全部利用， 则相当于1340万吨石油的能量。垃圾衍生燃料(RDF)的诞生，无疑为垃圾能源化带来了生机，成为垃圾利用领域 新的生长点。该技术在国外处理分类垃圾是完全可行的，但国内由于受生活垃圾没有实行 分类回收的限制，垃圾处理存在较多问题，由于垃圾没有分类，在燃料成型原料中不可避免 存在软索类和电缆类物质，传统的成型机在处理时不同程度的存在堵孔的问题。由于孔板 的堵塞，造成生产能力下降电机超载，设备损坏严重，被迫长期停机清理，造成效率低下根 本无法正常运行，无法实现工业化生产。鉴于上述原因，国内现有RDF-5(垃圾制碳)企业 只能采用大动力液压式推进挤压成型机挤压以减少停机，但同时又出现成型尺寸较大，一 般直径6cm左右，粒度太大，如果不炭化处理根本不能正常焚烧。针对中国垃圾水分大；热值低；成分极其复杂的特点，我们进行了一系列具有中 国特色垃圾衍生燃料制作专用设备的研究与制作；本实用新型属于其中的核心设备之一； 主要用于中国高湿混合垃圾颗粒燃料制作过程中对于含水30%左右垃圾直接进行两级细 粉碎后直接进行挤压造粒成型的专用挤压成型机。发明内容本实用新型为克服现有挤压成型机不适应含水率高的垃圾挤压成型及出料孔板 易堵塞，造成生产能力下降电机超载，设备损坏严重，出料粒度大，不炭化处理不能正常焚 烧的技术不足。本实用新型设计一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机。
3[0007]本实用新型实现发明目的采用的技术方案是，一种两级连续式垃圾燃料挤压成型 机，包括机架、动力电机、减速器、一级挤压腔、一级挤压轴、二级挤压腔、二级螺旋挤压轴、 进料板和出料口。所述的一级挤压腔设置在机架上端，所述的二级挤压腔设置在机架下端，所述的 一级挤压腔的出料端与所述的二级挤压腔的进料端相互连通，进料斗与一级挤压腔连通。所述的一级挤压轴平行设置两根，一级挤压轴在进料段上沿轴向方向的呈螺旋状 设置一组刮料板，在挤压段上设置螺旋叶片，在出料段上套装有锥形导料筒和压料板，一级 挤压轴一端与所述的减速器的一级输出轴连接，另一端经轴承支撑在箱体上。所述的二级挤压腔，前端出口处设置有带出料孔的出料孔板前端为筒形二次挤压 腔，后端为与一级挤压腔连通的二次进料腔，所述的二级螺旋挤压轴一端与所述的减速器 的二级输出轴连接，另一端设置在筒形二次挤压腔内，在轴端设置有刮料绞刀。本实用新型的有益效果是针对中国高湿混合垃圾颗粒燃料制作过程中对于含水 30%左右垃圾直接进行两级细粉碎后直接进行挤压造粒加工的造粒成型机，该机与现有技 术相比体现以下优势1.充分考虑垃圾燃料原料中纤维类物质占60%以上的特性，成型压缩比较大的 特性，将成型过程分两级压缩。2、成型过程中设备具有优良的防堵孔机构，提高设备的安全性和稳定性。3、合理分配一级、二级及孔板出料的压缩比；有效控制孔板的开孔率、孔分布及孔 直径，使成型燃料有较好的外观及强度可控，保证其良好的燃烧性能。为达到上述目的该造粒机在设计过程中充分考虑到中国高湿混合垃圾的物理加 工特性，在机型选择及整机结构上进行针对性攻关首先在总结现有国内外机型优缺点的基础上进行突破设计，创新设计理念。本实 用新型利用采用螺旋逐级连续增压和出料孔板的出料孔自清理的原理实现垃圾燃料的挤 压成型工艺，以此为指导进行结构设计。有针对性的开发出国内首创的卧式两级连续式高 湿混合垃圾颗粒燃料制作专用两级连续式垃圾燃料挤压成型机，其主要性能特点体现在以 下几方面①、考虑纤维质物料的压缩比大，压缩时间长，过程排气量大的特点，本机采用两 级压缩完成挤压过程，其中第一级为间断式双螺旋结构，第二级为变径变距的单螺旋结构。②、结合中国垃圾成分复杂的特性必须提高成型过程中模具的抗干扰能力，使大 量碎布条，毛线头，电线碎片等长纤维易堵模物料顺利通过保证运行的稳定性和安全性。
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。
附图1为本实用新型结构示意图。附图2为附图IA-A剖视图。附图中，1机架，2-1 —级挤压腔，2-2 —级挤压轴，2-3刮料板，2_4螺旋叶片，2_5 锥形导料筒，2-6压料板，2-7箱体，2-8摩擦齿板，2-9抽真空出气孔，3-1 二级挤压腔，3-1. 1 筒形二次挤压腔，3-1. 2 二级进料腔，3-2出料孔板，3-3 二级螺旋挤压轴，3-4刮料绞刀，3_5 挡料板，4减速器，5进料斗，6动力轮。
具体实施方式
4[0023]参看附图，一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机，包括机架、动力电机、减速器、 一级挤压腔、一级挤压轴、二级挤压腔、二级螺旋挤压轴、进料板和出料口，动力电机经动力 轮6带动减速器4转动，所述的一级挤压腔2-1设置在机架1上端，所述的二级挤压腔3-1 设置在机架1下端，所述的一级挤压腔2-1的出料端与所述的二级挤压腔3-1的进料端相 互连通，进料斗5与一级挤压腔2-1连通，所述的一级挤压轴2-2平行设置两根，一级挤压 轴2-2在进料段上沿轴向方向的呈螺旋状设置一组刮料板2-3，在挤压段上设置螺旋叶片
2-4，在出料段上套装有锥形导料筒2-5和压料板2-6，一级挤压轴2-2—端与所述的减速器 4的一级输出轴连接，另一端经轴承支撑在箱体2-7上，所述的二级挤压腔3-1，前端出口处 设置有带出料孔的出料孔板3-2前端为筒形二次挤压腔3-1. 1，后端为与一级挤压腔2-1连 通的二次进料腔3-1. 2，所述的二级螺旋挤压轴3-3—端与所述的减速器4的二级输出轴连 接，另一端设置在筒形二次挤压腔3-1. 1内，在轴端设置有刮料绞刀3-4。二级螺旋挤压轴
3-3采用变径变距螺旋叶片。使用时，垃圾燃料经进料斗5进入一级挤压腔2-1，一级挤压轴2-2在减速器4的 一级输出轴带动下转动，刮料板2-3推动垃圾燃料进入螺旋叶片2-4所在的腔体中，垃圾燃 料受到螺旋叶片2-4挤压和推动下，沿锥形导料筒2-5之间的间隙，在压料板2-6的作用下 进入二次进料腔3-1. 2，二级螺旋挤压轴3-3继续挤压推动垃圾燃料，并在出料孔板3-2的 出料口排出挤压成型的垃圾燃料颗粒。为增加一级挤压轴2-2上螺旋叶片2-4对垃圾燃料的挤压效果，螺旋叶片2_4对 应的箱体上，均布设置有摩擦齿板2-8。为保证垃圾燃料的压缩比，二次进料腔3-1. 2的侧 壁上，设置有一组挡料板3-5。挡料板3-5在水平方向与中心线呈距离逐渐变小排列。所 述的出料孔板3-2的出料孔径为20-30mm，开孔率面积比为50%。为使垃圾燃料流动顺畅，所述的箱体2-7在锥形导料筒2-5对应位置设置有抽真 空出气孔2-9。通过抽真空出气孔2-9使其成负压，便于垃圾燃料向前移动。本实用新型的结构上既要保证有效的挤压效果，同时又要考虑物料含水较高成分 复杂的特点，所以在整机卧式螺旋推进结构的基础上，就挤压腔的结构形式，压缩比，出料 孔板3-2的出料孔自清理机构结构形式，出料孔板3-2的结构的确定等方面做了大量实验 研究，最终得到如下结构经验参数；①、确定物料的压缩比及各分段的压缩比分配1 一级挤压腔的压缩比2 1;二 级压缩，确定了一级挤压腔进出口 1 4的截面计比；1 5的长径比。同时为适应物料含 水较高传递静压力能力差的特点；在一级挤压腔的内壁敷设.5mm厚5mm宽的6根均布摩擦 齿板2-8以增大物料摩擦力，实现推进速度与挤压强度的有效配合。②、确定了出料孔板3-2出料孔的自清理机构结构形式，设置的刮料绞刀3-4固定 于轴端面与出料孔板3-2距离3mm的最佳结构形式。运行过程中大量碎布条；毛线头，电线 碎片等长纤维易堵模物料，被刮料绞刀3-4切割，揉搓成小于孔板出料孔的团状物，在二级 挤压轴3-3的强力推进下顺利通过出料孔板3-2的出料孔，保证运行的稳定性和安全性。③、出料孔板3-2的厚度50-75mm，开孔率50 %，孔分布以圆周分布孔径20_30mm 为最佳，有效保证单颗粒重 30克，堆比重 0. 6 ；热值约2000-3800kCal/kg，强度大于8 牛顿，具备良好的燃烧和使用性能。
权利要求一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机，包括机架、动力电机、减速器、一级挤压腔、一级挤压轴、二级挤压腔、二级螺旋挤压轴、进料斗和出料孔板，其特征在于A.所述的一级挤压腔(2 1)设置在机架(1)上端，所述的二级挤压腔(3 1)设置在机架(1)下端，所述的一级挤压腔(2 1)的出料端与所述的二级挤压腔(3 1)的进料端相互连通，进料斗(5)与一级挤压腔(2 1)连通；B.所述的一级挤压轴(2 2)平行设置两根，一级挤压轴(2 2)在进料段上沿轴向方向的呈螺旋状设置一组刮料板(2 3)，在挤压段上设置螺旋叶片(2 4)，在出料段上套装有锥形导料筒(2 5)和压料板(2 6)，一级挤压轴(2 2)一端与所述的减速器(4)的一级输出轴连接，另一端经轴承支撑在箱体(2 7)上；C.所述的二级挤压腔(3 1)，前端出口处设置有带出料孔的出料孔板(3 2)前端为筒形二次挤压腔(3 1.1)，后端为与一级挤压腔(2 1)连通的二次进料腔(3 1.2)，所述的二级螺旋挤压轴(3 3)一端与所述的减速器(4)的二级输出轴连接，另一端设置在筒形二次挤压腔(3 1.1)内，在轴端设置有刮料绞刀(3 4)。
2.根据权利要求1所述的一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机，其特征在于所述的 一级挤压轴(2-2)在挤压段上螺旋叶片(2-4)对应的箱体上，均布设置有摩擦齿板(2-8)。
3.根据权利要求1或2所述的一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机，其特征在于所 述的二次进料腔(3-1.2)的侧壁上，设置有一组挡料板(3-5)。
4.根据权利要求2所述的一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机，其特征在于所述的 一组挡料板(3-5)在水平方向与中心线呈距离逐渐变小排列。
5.根据权利要求1或2所述的一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机，其特征在于所 述的出料孔板(3-2)的出料孔径为20-30mm，开孔率面积比为50%。
6.根据权利要求1或2所述的一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机，其特征在于所 述的箱体(2-7)在锥形导料筒(2-5)对应位置设置有抽真空出气孔(2-9)。
专利摘要一种两级连续式垃圾燃料挤压成型机，解决现有技术不适应成分复杂的混合垃圾挤压成型及出料孔板易堵塞，造成电机超载，出料颗粒大，不能正常焚烧的技术不足。采用的方案是，一级挤压腔设置在机架上端，二级挤压腔设置在机架下端，一级挤压腔的出料端与二级挤压腔的进料端相互连通，进料斗与一级挤压腔连通。一级挤压轴平行设置两根，一级挤压轴上设置一组刮料板、螺旋叶片、锥形导料筒和压料板，二级挤压腔采用变径变距的螺旋杆，前端出口处设置有带出料孔的出料孔板，二级螺旋挤压轴一端与所述的减速器的二级输出轴连接，在轴端设置有刮料绞刀。其优点是结构简单，挤压成型效果好，出料颗粒小，出料孔板不易堵塞，连续工作稳定。
文档编号B30B11/24GK201736452SQ20102020459
公开日2011年2月9日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者杨启才, 王新平, 王照壹 申请人:深圳市兖能环保科技有限公司