[发明专利]一种用在定向拆解秸秆纤维设备上的解压装置及解压方法

说明书

技术领域

本发明涉及竹木和农业废弃物秸秆处理技术，具体地说，本发明涉及一种用在定向拆解秸秆纤维设备上的解压装置及解压方法。

背景技术

我国是农业大国，也是生物质资源大国，目前秸秆资源除一小部分用作动物饲料和生活燃料外，每年近七亿吨秸秆资源需要处理，但因缺乏相应的处理技术与设备，大部分秸秆因无处存放只能废弃或被农民一把火直接烧掉，这样造成了极大的资源浪费。

近年来，国内外广大科技工作者研究秸秆预处理的方法也很多，分别有化学法、热喷法、蒸煮法、汽爆法。其中汽爆法是近年来研究最多，也是较其余三种方法处理秸秆时间最短，没有环境影响，最有前途的，一种纯物理处理秸秆方法。

当今国内外汽爆技术的研究焦点，主要集中在加温、加压和解压时间等关键技术上，有学者提出快开门式秸秆泄放技术，如公开号为CN101709785A的专利文献中则公开了一种快开门阀门泄放技术，国外也有提出“连续汽爆机”等方法，但是这些方法都是在系统解压后，生物质秸秆在几十秒到几分钟时间内，才被完全解压泄放完成；也有学者将汽爆系统解压时间控制在0.005075s≤S≤0.00875s时间段，其效果在物理意义上是实现了汽爆的物理要求，而如果没有达到这么快的解压时间，则不能称为汽爆技术，只能界定为“喷放”和“膨化”秸秆纤维处理技术，这两种处理技术其最终所获结果纤维也不能与“蒸汽爆炸”定向拆解秸秆纤维结果相比较，“喷放”和“膨化”这两项技术及纤维在拆解的状态上，都区别于“汽体爆炸”技术状态。

目前采用汽爆法的拆解秸秆纤维设备主要有间歇式秸秆汽爆处理设备和以加拿大桑普达公司为代表的国外最先进“连续汽爆设备”。

间歇式秸秆汽爆处理设备的共同特点是在系统结构上是由锅炉、汽爆罐和开启时间大于0.00875s时间的阀门组成，这种类型秸秆汽爆处理设备除不能在物理意义上完成“蒸汽爆炸”外，还表现出由于汽爆罐压力由大到零的变化，使得最先喷出的秸秆和最后喷出的秸秆由于所处的压力值不同，表现出有许多夹生料，纤维得率低，究其原因是一个开启时间相对缓慢的阀门在它打开阀芯的第一秒钟起，汽爆罐内的压力就在降低，随着时间相对缓慢的推移压力下降更快，这就远离了物理意义上的“蒸汽爆炸”条件，只有为数不多木质素强度较弱的秸秆在压力脉冲功率峰值下降沿段被拆解成秸秆纤维，以至于这种类型的“秸秆汽爆设备”至今仍主要用在实验室和生产少量的汽爆物料，用于对汽爆工艺研究和评估等方面，而现在社会上农民还在大量焚烧秸秆，就说明了这样的道理。

以加拿大桑普达公司为代表的当今国外最先进“连续汽爆设备”也存在着同样问题，一是设备频繁开启汽爆，加压腔内蒸汽压力值难于稳定，更没有爆出功率脉宽，设备在喷放阶段，没有形成真正意义上“蒸汽爆炸”条件，所储的蒸汽能量在最短时间内，没有在竹木及秸秆等生物质物料中维管和孔隙内得到“爆炸”释放，设备解压喷放后纤维中夹生料多；同时还存在着球阀在频繁喷放过程中，蒸汽损失量大，锅炉升温升压慢，设备加压腔内秸秆含水率不能控制，解压球阀虽采用了硬质合金，但还是磨损严重，一个质量较好的球阀其寿命也就一个月时间等技术问题。

综上所述，秸秆定向拆解纤维设备能形成“汽体爆炸”的关键条件之一，就是密封部件（如解压卸料阀、上装偏心半球阀等）的解压时间这个关键技术参数是否能够满足要求，只有在规定的短时间内完成开启，才能区别“喷放”和“膨化”处理方法，因此发明一种简单、可靠、耐久性好的实现密封部件在毫秒级快速解压的装置和方法，显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用在定向拆解秸秆纤维设备上的解压装置，以实现拆解设备上的解压卸料阀快速开启，使解压卸料阀的解压时间满足要求，确保拆解秸秆纤维设备能够形成稳定“汽体爆炸”效果，实现解压卸料阀的快速卸料。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用在定向拆解秸秆纤维设备上的解压装置，解压装置设在定向拆解秸秆纤维设备的拆解罐上的物料出口处，解压装置包括设在拆解罐的物料出口处的解压卸料阀和设在该解压卸料阀上的快速开启装置，该快速开启装置包括安装在解压卸料阀的阀体外部的固定座和安装在固定座上的阀杆连接组件、蓄能组件、阀门复位组件，阀杆连接组件与解压卸料阀的阀杆固定连接，能够将储存的能量向外释放的蓄能组件与阀杆连接组件连接，蓄能组件对阀杆连接组件施加作用力带动阀杆转动开启阀门，阀门复位组件也与阀杆连接组件连接，对阀杆连接组件施加反向的作用力带动阀杆转动关闭阀门。