專利名稱：生物質(zhì)破碎機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種破碎機(jī)，主要適用于生物質(zhì)的破碎，特別適用于經(jīng)粗破碎后的農(nóng)林廢棄物，如秸稈、樹枝、樹葉、廢舊木材等。
背景技術(shù)：
隨著石化能源的日益枯竭及其燃燒對(duì)環(huán)境危害的日益嚴(yán)重，生物質(zhì)能以其可再生、清潔性日益受到全世界的廣泛重視。開發(fā)生物質(zhì)不僅能將農(nóng)林廢棄物(如秸稈、樹枝、樹葉、廢舊家具等)合理利用起來，防止能源浪費(fèi)，增加經(jīng)濟(jì)效益，而且能減少CO2、SOx、NOX和煙塵等排放，緩解環(huán)境污染。
生物質(zhì)能源來源廣、價(jià)格低廉，無環(huán)境污染，但是沒有得到廣泛利用，其中最主要的原因是生物質(zhì)目前的燃燒溫度太低。生物質(zhì)秸桿采用常規(guī)灶具燃燒方法，燃燒效率在10％～15％左右，燃燒溫度只有600～700℃；生物質(zhì)成型燃料的燃燒溫度一般不超過1000℃。
銅的熔點(diǎn)1083℃，鐵的熔點(diǎn)1300℃，再生鋁的熔煉需在1100℃左右，在冶煉和加工這些金屬時(shí)所需的燃料燃燒溫度要高出其熔點(diǎn)200℃～300℃；耐火磚的燒制需在1150℃以上，大型工業(yè)發(fā)電和石油化工工業(yè)都要求能源的燃燒溫度在1000℃以上。由此可見，目前生物質(zhì)的燃燒溫度都達(dá)不到這些工業(yè)對(duì)燃料燃燒溫度的要求，只有燃?xì)?、天然氣、重油、柴油、煤、焦炭能達(dá)到其燃燒溫度的要求，因而這些化石能源被工業(yè)廣泛采用，盡管化石能源價(jià)格高、有的甚至嚴(yán)重污染環(huán)境。
生物質(zhì)液化和氣化后燃燒溫度高，能夠達(dá)到一些工業(yè)燃料的要求，但由于生物質(zhì)燃?xì)獠槐氵\(yùn)輸，生物質(zhì)直接液化技術(shù)上沒有完全成熟，同時(shí)成本也較高，所以其應(yīng)用受到限制。
生物質(zhì)直接燃燒的成本是最低的，生物質(zhì)直接燃燒在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用也是發(fā)展最快的。如果能解決生物質(zhì)直接燃燒溫度低的問題，將其燃燒溫度提高到1400℃以上，甚至更高，將可廣泛應(yīng)用于工業(yè)能源領(lǐng)域，成為千萬(wàn)家工業(yè)企業(yè)的主導(dǎo)能源。所以，提高生物質(zhì)直接燃燒的溫度是生物質(zhì)能源利用的重大科學(xué)問題。
申請(qǐng)人經(jīng)多年努力研究開發(fā)了新一類能源材料，它是將各種植物纖維原料(如桔桿、蘆葦、園林固廢、野草、藤蔓等等所有非糧食植物)制備成粒徑在250μm，大部分在100μm以下的生物質(zhì)粉體燃料，簡(jiǎn)稱為微米燃料。這種固體微米燃料在爐膛高溫?zé)岱纸猓杆偻瓿晒虤廪D(zhuǎn)變，這樣，微米燃料的燃燒實(shí)際上變?yōu)槿細(xì)獾娜紵?，在最大程度上比重油、柴油更容易在爐膛燃燒，在工業(yè)爐中燃燒溫度可達(dá)到1400℃，燃料效率可達(dá)到93％。
生物質(zhì)微米燃料作為一種工業(yè)燃料，用量巨大，而且是一次性消耗，所以要求能大批量生產(chǎn)，且生產(chǎn)成本低廉，這就需要一種能夠達(dá)到生物質(zhì)微米燃料粒徑要求的破碎機(jī)。
現(xiàn)有破碎機(jī)破碎產(chǎn)物粒徑多數(shù)在10mm以上，屬于粗破碎的范圍，如實(shí)地作業(yè)的切碎滅茬還田機(jī)、青飼破碎機(jī)等。一般的錘式破碎機(jī)不能達(dá)到對(duì)破碎產(chǎn)物粒徑的要求，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
專利號(hào)為03205228.6的實(shí)用新型專利公開了一種秸稈破碎機(jī)，但該秸稈破碎機(jī)不能達(dá)到對(duì)破碎產(chǎn)物粒徑的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種生物質(zhì)破碎機(jī)，該破碎機(jī)破碎產(chǎn)物粒徑細(xì)小，其破碎產(chǎn)物粒徑在250μm以下，大部分在100μm以下。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，筒體沿軸向分成第一半筒體和第二半筒體，二者用法蘭固定，在筒體中心軸向安裝主軸，在與主軸垂直的方向上沿著主軸裝有多層切刀，切刀與筒體壁之間留有間隙，切刀由直刃刀片組合而成，在筒體壁上裝有多層環(huán)形板，在環(huán)形板上開有多個(gè)孔，在環(huán)形板與主軸之間留有間隙，兩層切刀之間、兩層環(huán)形板之間或切刀與環(huán)形板之間均留有間隙，進(jìn)料口開在筒體的側(cè)壁下部或頂面或底面，出料口開在筒體的側(cè)壁下部或頂面或底面。
本發(fā)明相比現(xiàn)有破碎機(jī)，具有以下的優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，破碎產(chǎn)物粒徑細(xì)小，其破碎產(chǎn)物粒徑在250μm以下，大部分在100μm以下。
(2)由于裝有多層切刀和多層孔板，因而破碎能耗低，生產(chǎn)率高。
(3)第一半筒體和第二半筒體由法蘭緊固在一起，可方便地對(duì)切刀刀片進(jìn)行調(diào)換，對(duì)環(huán)形板進(jìn)行檢修。


圖1為本發(fā)明生物質(zhì)破碎機(jī)一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖面圖。
圖3為圖1的B-B剖面圖。
圖4為圖1中第一半筒體的主視圖。
圖5為圖1中第一半筒體的右視圖。
圖6為圖1中第二半筒體的主視圖。
圖7為圖1中第二半筒體的左視圖。
圖8為圖1中切刀、孔板與主軸一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖1中直刃刀片、刀片架與主軸一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10～圖12本發(fā)明生物質(zhì)破碎機(jī)其它幾種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
由圖1～圖3所示，本發(fā)明為立式安置或臥式安置，其筒體包括底面、頂面和側(cè)壁，可為圓柱形，筒體沿軸向分成第一半筒體2和第二半筒體8，二者用法蘭7固定，在筒體中心軸向安裝主軸3，在與主軸3垂直的方向上沿著主軸裝有多層切刀5，切刀5與筒體壁之間留有間隙，切刀5由直刃刀片10組合而成，在筒體壁上裝有多層環(huán)形板4，在環(huán)形板4上開有多個(gè)孔9，在環(huán)形板4與主軸3之間留有間隙，兩層切刀5之間、兩層環(huán)形板4之間或切刀5與環(huán)形板4之間均留有間隙，進(jìn)料口1開在筒體的側(cè)壁下部，出料口6開在筒體的頂面。
由圖4～圖7所示，本發(fā)明的第一半筒體2和第二半筒體8均帶有法蘭7，在第一半筒體2和第二半筒體8內(nèi)各設(shè)有多層半圓孔板，與筒體壁用焊接固定，半孔板一一對(duì)應(yīng)在一個(gè)平面上，第一半筒體2和第二半筒體8沿與主軸垂直的方向相對(duì)合后用法蘭7緊固，形成完整的筒體和多層環(huán)形板4。
由圖8所示，兩層切刀5之間、兩層孔板4之間、切刀5與孔板4之間的間隙a為0.5mm～50mm。最好的情況是，切刀5與環(huán)形板4為由圖1所示的交叉排列，切刀5與環(huán)形板4之間的間隙a為4mm～20mm。
直刃刀片10為對(duì)稱的雙面直刃刀，直刃刀片10在每層等分圓周設(shè)置，其個(gè)數(shù)為2～30，其厚度b為0.05mm～50mm，可采用市售的雙面直刃刀即可。最好的情況是，直刃刀片10的個(gè)數(shù)為4～10個(gè)，其厚度b為3.0～16mm。
環(huán)形板4的厚度c為3mm～30mm，其上孔9的直徑d為1mm～100mm。最好的情況是，環(huán)形板4的厚度c為5mm～15mm，其上孔9直徑d為20mm～50mm。
由圖9所示，本發(fā)明還包括刀片架11，直刃刀片10與刀片架11可拆連接，刀片架11與主軸3固定連接。具體說，直刃刀片10與刀片架11可用螺釘相固定，刀片架11與主軸3焊接固定。
由圖10所示，本發(fā)明為立式安置，進(jìn)料口1開在筒體的頂面，出料口6開在筒體的側(cè)壁。進(jìn)料口1最好開在筒體的圓周切線方向上。
由圖11所示，本發(fā)明為臥式安置，進(jìn)料口1開在筒體的底面，出料口6開在筒體的頂面。
由圖12所示，本發(fā)明為臥式安置，進(jìn)料口1開在筒體的頂面，出料口6開在筒體的底面。
出料口1通過管道與風(fēng)機(jī)相連，管道上設(shè)有聚料袋，聚料袋的個(gè)數(shù)可為1～5個(gè)，最好為2～4個(gè)。
本發(fā)明生物質(zhì)破碎機(jī)的工作過程如下由圖1所示，經(jīng)過粗破碎的生物質(zhì)物料經(jīng)進(jìn)料口1進(jìn)料，通過風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓，使破碎機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的物料流向。工作時(shí)，生物質(zhì)物料借破碎室內(nèi)的負(fù)壓從進(jìn)料口1滑入破碎室，破碎過程由切刀5及環(huán)形板4完成，主軸3由電機(jī)帶動(dòng)，切刀5隨主軸3的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，原料在破碎室中經(jīng)切刀5高速剪切、磨削，并在切刀5和環(huán)形板4之間不斷打擊、碰撞及摩擦，使物料破碎成粉末狀。同時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的刀片5和風(fēng)機(jī)形成穩(wěn)定的空氣流場(chǎng)，將破碎產(chǎn)物經(jīng)出料口6吸入聚料袋，最后在聚料袋得到破碎產(chǎn)品。通過改變風(fēng)機(jī)的風(fēng)量可以控制產(chǎn)品的粒度和產(chǎn)量。
破碎機(jī)在工作過一段時(shí)間后，由于直刃刀片10的一面刃口磨損，通過電機(jī)可反轉(zhuǎn)換另一面刃使用。如果直刃刀片10的兩面都磨損，影響到破碎產(chǎn)物的粒徑和破碎效率，這時(shí)就將第一半筒體2和第二半筒體8拆開，將直刃刀片10從刀片架11上拆下來更換。
本發(fā)明效果說明一條生物質(zhì)微米燃料生產(chǎn)線，由粗破碎機(jī)(電機(jī)功率15kw)，本發(fā)明破碎機(jī)(電機(jī)功率15kw)，微米燃料產(chǎn)品收集系統(tǒng)(由旋風(fēng)除塵器、聚料袋等組成)，風(fēng)機(jī)(功率1.5kw)，風(fēng)管組成，進(jìn)料速率為200kg/h。經(jīng)本發(fā)明破碎機(jī)生產(chǎn)的微米燃料產(chǎn)品粒徑分布為40～200目，經(jīng)旋風(fēng)除塵器處理上浮，進(jìn)入布袋收集的極細(xì)微米燃料產(chǎn)品粒徑分布可達(dá)120～200目。由本發(fā)明生成的微米燃料產(chǎn)品的燃燒實(shí)驗(yàn)小于0.149mm(即100目)的粉體在燃燒爐中最高溫度達(dá)到1230℃，爐膛溫度達(dá)到992℃，綜合考慮破碎成本和燃燒效果，采用粒徑為0.177mm(即80目)生物質(zhì)粉體燃燒最為經(jīng)濟(jì)合理，燃燒效率為87％～89％。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于筒體沿軸向分成第一半筒體(2)和第二半筒體(8)，二者用法蘭(7)固定，在筒體中心軸向安裝主軸(3)，在與主軸(3)垂直的方向上沿著主軸裝有多層切刀(5)，切刀(5)與筒體壁之間留有間隙，切刀(5)由直刃刀片(10)組合而成，在筒體壁上裝有多層環(huán)形板(4)，在環(huán)形板(4)上開有多個(gè)孔(9)，在環(huán)形板(4)與主軸(3)之間留有間隙，兩層切刀(5)之間、兩層環(huán)形板(4)之間或切刀(5)與環(huán)形板(4)之間均留有間隙，進(jìn)料口(1)開在筒體的側(cè)壁下部或頂面或底面，出料口(6)開在筒體的側(cè)壁下部或頂面或底面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于兩層切刀(5)之間、兩層孔板(4)之間、切刀(5)與孔板(4)之間的間隙為0.5mm～50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于所述切刀(5)與環(huán)形板(4)為交叉排列，切刀(5)與環(huán)形板(4)之間的間隙為4mm～20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于進(jìn)料口(1)開在筒體的圓周切線方向上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于直刃刀片(10)為對(duì)稱的雙面直刃刀，直刃刀片(10)在每層等分圓周設(shè)置，其個(gè)數(shù)為2～30，其厚度為0.05mm～50mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于所述直刃刀片(10)的個(gè)數(shù)為4～10個(gè)，其厚度為3～16mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于環(huán)形板(4)的厚度為3mm～30mm，其上孔(9)直徑為1mm～100mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于所述環(huán)形板(4)的厚度為5mm～15mm，其上孔(9)直徑為20mm～50mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于還包括刀片架(11)，直刃刀片(10)與刀片架(11)可拆連接，刀片架(11)與主軸3固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)破碎機(jī)，其特征在于該破碎機(jī)為立式安置或臥式安置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)破碎機(jī)，其結(jié)構(gòu)為，筒體沿軸向分成第一半筒體和第二半筒體，二者用法蘭固定，在筒體中心軸向安裝主軸，在與主軸垂直的方向上沿著主軸裝有多層切刀，切刀與筒體壁之間留有間隙，切刀由直刃刀片組合而成，在筒體壁上裝有多層環(huán)形板，在環(huán)形板上開有多個(gè)孔，在環(huán)形板與主軸之間留有間隙，兩層切刀之間、兩層環(huán)形板之間或切刀與環(huán)形板之間均留有間隙，進(jìn)料口及出料口開在筒體的側(cè)壁下部或頂面或底面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，破碎產(chǎn)物粒徑細(xì)小，其破碎產(chǎn)物粒徑在250μm以下，大部分在100μm以下；由于裝有多層切刀和多層孔板，因而破碎能耗低，生產(chǎn)率高；筒體由法蘭緊固在一起，可方便地對(duì)刀片和孔板進(jìn)行調(diào)換和檢修。
文檔編號(hào)B02C18/18GK1943864SQ20061012479
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月17日
發(fā)明者肖波, 張華書, 靳世平, 張小平, 胡智泉, 易仁金, 羅思義 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)