本實(shí)用新型涉及新型生物質(zhì)燃料的生產(chǎn)，具體涉及廢紡粉塵和混合短纖維循環(huán)再生制作新型燃料棒的壓制設(shè)備。

背景技術(shù)：

在廢舊紡織物再生循環(huán)生產(chǎn)過程中，特別是對(duì)廢紡物進(jìn)行機(jī)械除扣(除固體異物)、廢紡物開松、廢紡纖維分離等生產(chǎn)工藝中，往往將分離出來大量廢紡粉塵、廢紡短纖維，這部分粉塵和短纖維占有整個(gè)廢紡物加工量的比例達(dá)到30％左右，按照現(xiàn)有紡織機(jī)械開松技術(shù)，廢紡粉塵將達(dá)到40％～50％。因此，環(huán)保再生和處置在生產(chǎn)過程中遺留下的廢紡粉塵和短纖維，成為工業(yè)廢紡生產(chǎn)過程中面臨的實(shí)際問題。

生物質(zhì)(秸稈、木屑、瓜殼、稻殼)燃料棒壓制原料源十分廣泛，一般生物質(zhì)燃料棒的燃燒熱值在2700～3000大卡，每噸價(jià)格在800元左右。秸桿壓制機(jī)在我國(guó)華北和東北地區(qū)很受歡迎，廣大農(nóng)村地區(qū)被廣泛運(yùn)用。

但是，廢紡粉塵和混合短纖維組成的有機(jī)物材質(zhì)與生物質(zhì)類(秸稈、木屑、稻殼等)材質(zhì)具有根本性差別，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用秸稈燃料棒壓制機(jī)無法對(duì)廢紡粉塵、混合短纖維直接壓料、壓棒。經(jīng)過分析，廢紡粉塵和混合短纖維的材料性質(zhì)具有以下特點(diǎn)：

1、廢紡粉塵來源于廢舊紡織物加工過程中被分離出來的粉塵和短纖維，由于廢紡物組成纖維材質(zhì)多樣，包括棉、麻、絲、毛、合成、復(fù)合、化學(xué)纖維等，其材質(zhì)具有多樣性和不可確定性，具有混合纖維特點(diǎn)。

2、廢紡粉塵和混合短纖維的材質(zhì)包含纖維屬性，在廢紡物加工前，廢紡物所占材質(zhì)分類評(píng)估中，廢紡粉塵含有合成纖維、復(fù)合纖維、化學(xué)纖維達(dá)到50％。

3、廢紡粉塵和短纖維的物理狀態(tài)：?jiǎn)卫w維最大長(zhǎng)度小于5毫米，占粉塵量30％，呈單纖維的粉塵和粉末(纖長(zhǎng)1～3毫米)達(dá)到50％，另外還有未開松棉束、縫結(jié)、縫頭等遺留物和扣子殘物、殘片、固體異物。

4、廢紡粉塵和短纖維不便于儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移、堆放，易漂浮、飄花、擴(kuò)散，易蓬松、易燃、易二次污染，密度小，體積大。就地掩埋也占用土地，兩百年也不能降解，廢紡粉塵和短纖維的再生技術(shù)和再生途徑，有待開發(fā)。

5、廢紡粉塵和短纖維組成為純有機(jī)類物質(zhì)，其燃燒熱值相比秸稈類生物質(zhì)燃料要高，可燃性更大，燃點(diǎn)更大。

經(jīng)檢測(cè)表明，廢紡燃料棒的燃燒熱值最低為4800大卡。廢紡粉塵和混合短纖維燃料棒在燃燒實(shí)驗(yàn)過程中，不釋放磷、硫、碳等化合物和一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有害氣體。同時(shí)說明混合短纖維燃料棒取自非礦物質(zhì)燃料，屬于清潔燃料。但是，①、廢紡粉塵燃料棒在臨界820℃以下燃燒時(shí)呈現(xiàn)二噁英有害氣體。②、在完全燃燒后，燃渣呈現(xiàn)少量無毒飛粉。這需要我們采取技術(shù)手段，針對(duì)工業(yè)鍋爐在改造方案中加以解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本實(shí)用新型著力于解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，經(jīng)過對(duì)生物質(zhì)秸稈、木屑、瓜殼、稻殼等原料的分析，并與廢紡粉塵、混合短纖維原料進(jìn)行材質(zhì)分析、類比，提供一種適用于廢紡粉塵和短纖維燃料棒的壓棒設(shè)備。該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了廢紡粉塵、廢紡短纖維壓制成為燃料棒的可能，通過廢紡燃料棒送樣熱值檢測(cè)，證實(shí)了廢紡燃料棒為可實(shí)踐應(yīng)用的新型生物質(zhì)燃料。

本實(shí)用新型解決以上技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種廢紡粉塵和短纖維燃料棒壓棒設(shè)備，包括動(dòng)力傳動(dòng)系和罐體，在所述罐體上設(shè)置有壓棒原料入口和壓棒輸出孔，在所述罐體中設(shè)置有由所述動(dòng)力傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)的壓棒主機(jī)；

所述壓棒主機(jī)包括一主軸，所述主軸上固定連接主軸齒輪、工作輪上夾板、工作輪下夾板，所述工作輪上夾板和工作輪下夾板之間連接有副軸， 副軸上固定連接副軸齒輪和壓力工作輪，所述主軸齒輪和副軸齒輪嚙合；

所述壓棒主機(jī)還包括一主機(jī)圓盤，所述主機(jī)圓盤上安裝有壓棒模具，所述主機(jī)圓盤是一個(gè)中心具有內(nèi)凹槽的托底圓盤，所述壓力工作輪陷于所述凹槽中，且與所述主機(jī)圓盤的內(nèi)緣面相接觸，當(dāng)所述壓力工作輪旋轉(zhuǎn)時(shí)將壓棒原料壓入到模具中；所述壓棒模具與所述壓棒輸出孔相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述罐體頂部連接水幕凈化器和明火噴淋器，用于除煙塵和防火。

進(jìn)一步地，所述所述工作輪上夾板和工作輪下夾板之間至少連接有一根副軸，每根副軸上安裝一個(gè)副軸齒輪和一個(gè)壓力工作輪。

進(jìn)一步地，所述所述工作輪上夾板、工作輪下夾板上各自設(shè)置有減振副，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，所述所述主機(jī)圓盤，在沿圓周方向上均勻布置多個(gè)模具孔，其中安裝所述壓棒模具，可以提高出模效率。

進(jìn)一步地，所述所述壓棒模具有外圓錐度和內(nèi)圓錐度。外圓錐度是為與模具孔配合，內(nèi)圓錐度是為方便出模。

與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型顯著的有益效果體現(xiàn)在：

1、本實(shí)用新型創(chuàng)新解決了廢舊紡織物在循環(huán)再生過程中，對(duì)連帶產(chǎn)生的不可再生用途的廢紡粉塵和混合短纖維進(jìn)行生物質(zhì)燃料(燃料棒)的轉(zhuǎn)化，不但解決了廢舊紡織物在循環(huán)再生過程中遺留的大量廢紡粉塵難儲(chǔ)存、難處置、難降解、難環(huán)保消失問題，而且將其轉(zhuǎn)化成燃值較高(4800大卡)的清潔燃料棒，可供工業(yè)鍋爐進(jìn)行燃燒，將鍋爐蒸汽熱能再次轉(zhuǎn)化為工業(yè)供熱、發(fā)電等其它能源的循環(huán)利用。

2、本實(shí)用新型解決了廢紡粉塵壓棒機(jī)的自動(dòng)投料、自動(dòng)壓棒、自動(dòng)出棒的問題，同時(shí)解決了生產(chǎn)中因加溫、加熱、短纖維可燃、火情預(yù)報(bào)、明火滅火等生產(chǎn)安全問題。

3、對(duì)壓棒模具進(jìn)行改造，使其容易成形、出模、脫模，便于生產(chǎn)。

4、壓棒模具可互換性高，維護(hù)簡(jiǎn)單，可適合于廢紡粉塵原料以外的其它生物質(zhì)原料壓棒，應(yīng)用更廣。

5、整個(gè)機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形成流水線作業(yè)，壓棒工作效率高，單臺(tái)機(jī)工作產(chǎn)能大，功耗、能耗小。

6、設(shè)備節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低。

本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1為廢紡粉塵和混合短纖維生產(chǎn)燃料棒的生產(chǎn)系統(tǒng)組成圖；

圖2為壓棒設(shè)備中壓棒主機(jī)的縱剖結(jié)構(gòu)圖；

圖3為圖2中的A-A剖視圖；

圖4為圖2中的B-B剖視圖；

圖5為壓棒模具與主機(jī)圓盤的配合圖；

圖6為壓棒模具圖；

圖7為圖2中的C-C剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于闡釋本實(shí)用新型。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，以下實(shí)施例并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作的唯一限定，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案精神實(shí)質(zhì)下所做的任何等同變換或改動(dòng)，均應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

圖1所示是本申請(qǐng)中涉及的廢紡粉塵和混合短纖維燃料棒的生產(chǎn)系統(tǒng)組成圖，該套生產(chǎn)系統(tǒng)包括前置的廢紡粉塵預(yù)置塔1，以及本實(shí)用新型提供的壓棒設(shè)備2，還有輔助的水幕凈化器3和明火噴淋器6等。廢紡粉塵和混合短纖維經(jīng)過廢紡粉塵預(yù)置塔1的前期處理，成型為可壓棒的材料， 然后再輸入到壓棒設(shè)備2中。在預(yù)置塔中，可加入適合比例的有機(jī)物填料(如有機(jī)污泥、有機(jī)渣料粉末)，與廢紡粉塵和混合短纖維混合攪拌，并對(duì)混合料進(jìn)行高溫蒸汽加溫加濕，成為壓棒原料。壓棒原料在本實(shí)用新型提供的壓棒設(shè)備2中壓制成棒。連續(xù)壓棒，自行斷落，經(jīng)壓棒輸出管自動(dòng)排出，并由皮帶輸送機(jī)輸走。

對(duì)于壓棒設(shè)備2，如圖1、2所示，包括動(dòng)力傳動(dòng)系4、罐體5，罐體頂部連接水幕凈化器3和明火噴淋器6，罐體5頂部還設(shè)置壓棒原料入口。壓棒設(shè)備的核心部件是罐體5中的壓棒主機(jī)，由動(dòng)力傳動(dòng)系4驅(qū)動(dòng)。壓棒主機(jī)包括主軸7-1，主軸齒輪7-2，副軸齒輪7-3A、7-3B，工作輪上夾板7-4，工作輪上夾板減振副7-4A、7-4B，工作輪下夾板7-5，工作輪下夾板減振副7-5A、7-5B，副軸7-6A、7-6B，壓力工作輪7-7A、7-7B，主機(jī)圓盤7-8，壓棒模具7-9，電熱管7-10。

主軸7-1由動(dòng)力傳動(dòng)系4帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸7-1上固連主軸齒輪7-2和工作輪上夾板7-4、工作輪下夾板7-5，使主軸齒輪7-2、工作輪上夾板7-4、工作輪下夾板7-5都隨主軸7-1一起旋轉(zhuǎn)。主軸齒輪7-2同時(shí)嚙合兩個(gè)副軸齒輪7-3A、7-3B，如圖4所示。工作輪上夾板7-4和工作輪下夾板7-5的主要作用是在它們之間連接兩個(gè)副軸7-6A、7-6B，兩個(gè)副軸以此為支撐。安裝副軸7-6A、7-6B的目的是為了安裝兩個(gè)副軸齒輪7-3A、7-3B，這兩個(gè)副軸齒輪分別安裝在這兩個(gè)副軸上；同時(shí)，在兩個(gè)副軸上還分別安裝壓力工作輪7-7A、7-7B。

進(jìn)一步地，為了維持工作輪上夾板7-4、工作輪下夾板7-5的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，以及適時(shí)減緩因壓棒原料落料時(shí)帶來的瞬間局部沖擊力，在工作輪上夾板7-4、工作輪下夾板7-5上可分別適當(dāng)設(shè)置對(duì)稱的工作輪上夾板減振副7-4A、7-4B，以及工作輪下夾板減振副7-5A、7-5B，可有效提高機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)性和壓棒工作效率。

副軸7-6A、7-6B與工作輪上夾板7-4和工作輪下夾板7-5為可旋轉(zhuǎn)套裝關(guān)系，副軸齒輪7-3A、7-3B與副軸7-6A、7-6B為固定套裝關(guān)系，所 以副軸齒輪7-3A、7-3B的轉(zhuǎn)動(dòng)可以帶動(dòng)副軸7-6A、7-6B旋轉(zhuǎn)，所以副軸7-6A、7-6B既可以同工作輪上夾板7-4和工作輪下夾板7-5一起做公轉(zhuǎn)，又可以在其所連接的副軸齒輪7-3A、7-3B的帶動(dòng)下做自轉(zhuǎn)。壓力工作輪7-7A、7-7B分別固連在副軸7-6A、7-6B上，所以它們也是既可以公轉(zhuǎn)也可以自轉(zhuǎn)。

如圖3所示，主機(jī)圓盤7-8固定在罐體5的內(nèi)壁上，主機(jī)圓盤7-8是一個(gè)中心具有內(nèi)凹槽的托底圓盤，在圓盤上沿圓周均勻布置多個(gè)模具孔，與模具孔位置對(duì)應(yīng)地，在罐體5上設(shè)置有壓棒輸出孔。在模具孔中裝入有壓棒模具7-9，在模具孔中的周圍設(shè)置有電熱管7-10。在主機(jī)圓盤7-8上布置多個(gè)壓棒模具，可實(shí)現(xiàn)高效、連續(xù)壓棒、出棒生產(chǎn)。另外，模具孔和壓棒模具7-9對(duì)應(yīng)呈錐度配合，如圖5、圖6所示，壓棒模具7-9采用外圓錐度，是為了適應(yīng)不同壓棒模具，改變壓棒直徑、壓棒形狀時(shí)，可更換不同模具，模具更換簡(jiǎn)便。壓棒模具7-9還采用內(nèi)圓錐度，是為了形成壓棒壓縮比，由錐度體積連續(xù)壓制，形成較小截面直徑的燃料棒圓柱形體，既燃料棒外形。電熱管7-10在壓棒模具周邊布置，適時(shí)對(duì)廢紡粉塵和混合短纖維原料進(jìn)一步加熱、加溫，有利于纖維遇熱變形，加大壓棒形成密度，提高壓棒成形效率。

如圖2及圖7所示，主機(jī)圓盤7-8的內(nèi)緣面與壓力工作輪7-7A、7-7B的外緣面相接觸，主軸齒輪7-2同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)副軸齒輪7-3A、7-3B旋轉(zhuǎn)，在工作輪上夾板7-4和工作輪下夾板7-5的共同作用下，同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)壓力工作輪7-7A、7-7B沿主機(jī)圓盤7-8作內(nèi)圓滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。壓力工作輪7-7A、7-7B在與主機(jī)圓盤7-8的碾壓摩擦中將壓棒原料壓入模具中。兩個(gè)壓力工作輪7-7A、7-7B不停地沿主機(jī)圓盤7-8內(nèi)圓滾動(dòng)，不斷將原料壓入到各個(gè)模具中，成型的壓料棒由壓棒輸出孔流出。

需要說明的是，上述實(shí)施例是以兩個(gè)副軸，兩個(gè)副軸齒輪，以及相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)壓力工作輪為例作的說明，實(shí)踐證明是一個(gè)較佳的實(shí)施例，但本實(shí)用新型技術(shù)方案要表達(dá)的是在尺寸設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)空間足夠大的情況 下，可以設(shè)計(jì)為多于兩個(gè)，這樣工作效率會(huì)更高；相反，如果空間小，部件有干涉，也可以僅設(shè)計(jì)一個(gè)副軸，一個(gè)副軸齒輪，以及一個(gè)壓力工作輪也可，只是工作的效率會(huì)降低，這是對(duì)設(shè)備數(shù)量的最低要求。

同樣，上述實(shí)施例中提供了兩個(gè)工作輪夾板(工作輪上夾板7-4和工作輪下夾板7-5)，在保證動(dòng)作穩(wěn)定性的前提下使用一個(gè)夾板也可。

壓棒主機(jī)對(duì)廢紡原料經(jīng)過大壓縮比壓棒，以及連續(xù)高效壓制，廢紡原料在壓棒模具7-9內(nèi)受電熱管7-10等共同作用下，主機(jī)圓盤7-8將釋放大量熱量、水蒸氣、異煙、異味。短纖維和廢紡粉塵為可燃物，遇有強(qiáng)力碰撞、高溫、靜電等不確定因素，容易產(chǎn)生明火。因此在機(jī)組上部設(shè)置明火噴淋器6，隨時(shí)消除火患。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的異煙、異味，經(jīng)過排出管至水幕凈化器3進(jìn)行物理凈化，清潔排放。使用該設(shè)備生產(chǎn)的燃料棒，經(jīng)驗(yàn)證燃燒熱值高于通用生物質(zhì)燃料棒燃燒熱值。使用廢紡粉塵燃料棒，爐膛溫度將超過1000℃，因此，廢紡粉塵燃料棒在燃燒時(shí)跨越臨界820℃，將不能呈現(xiàn)二噁英有害氣體，在生產(chǎn)中就將尾煙中的燃渣灰粉排除掉，可獲得良好環(huán)保排放效果。加上對(duì)廢紡粉塵和混合短纖維經(jīng)過前置混料處理、高溫蒸汽加熱加濕、有機(jī)物填料配比等也可改善燃料棒的異煙、異味程度。