本實用新型涉及一種秸稈處理裝置，尤其是涉及一種利用蒸汽爆破原理的瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置。

背景技術(shù)：

評估結(jié)果顯示，2015年全國主要農(nóng)作物秸稈理論資源量為10.4億噸，可收集資源量為9.0億噸，秸稈綜合利用率為20.1％。秸稈是造紙中的主要原料，中國造紙協(xié)會2015年度報告顯示，我國每年由秸稈轉(zhuǎn)化為紙漿的數(shù)量不足0.2億噸，鑒于此，秸稈處理有廣闊的市場空間。

目前對于秸稈的處理主要有蒸煮法、熱噴法和汽爆法。一般的生活常識告訴我們，當使用高壓鍋完成蒸煮食品時，需放汽減壓方可打開鍋蓋，此時我們會發(fā)現(xiàn)鍋內(nèi)食品是熱的，約100℃；當我們在一個容器底部放置一個“快放”閥門做熱噴試驗時，我們會發(fā)現(xiàn)噴出物的溫度同樣在100℃附，與之類似，熱噴法保壓時間較汽爆法長，且噴出物料溫度較高，需經(jīng)過冷卻才能進人下道工藝，由于秸稈為熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)致冷卻時間很長，影響生產(chǎn)效率。蒸煮法類似于煲湯，蒸煮時間較長，而且較熱噴法長的多，一般以小時記，這就導(dǎo)致其生產(chǎn)效率更低。汽爆法的物理過程，類似于在封閉的房間外突發(fā)性降低氣壓，使房間內(nèi)的氣體向外沖出，將房間摧毀，假如氣壓降低的速度較慢，則氣體會從房間的各個孔隙中泄出，而不會使房間受到損壞。汽爆的技術(shù)本質(zhì)為：將滲進植物組織內(nèi)部被壓縮的氣體短時間突發(fā)性釋放完畢，目的是用較少的能量將原料分解。汽爆機是將容器內(nèi)的全部原料在毫秒級的范圍內(nèi)，以炸散的形式懸在大氣空間。由于其作用時間短，能量密度高而且集中，蒸汽分子可以滲透到纖維素與木質(zhì)素等人分子之間，可充分的在人分子水平上將物料分解，達到分離纖維素與木質(zhì)素等大分子的目的。鑒于以上原因，實踐中多采用汽爆法，然而由于汽爆法需要在毫秒級內(nèi)完成汽爆，這就對汽爆罐內(nèi)壓力以及汽爆時的泄壓提出很高要求，隨之而來的就是安全問題，對于壓力控制稍有不慎就可能發(fā)生爆炸。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠控制瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置。

為解決上述問題，本發(fā)明公開一種瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置，其中瞬間爆秸稈處理裝置包括汽爆罐，汽爆罐設(shè)有進料口、弧形門、壓力表、進氣口、活塞、電加熱裝置，所述瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置包括：設(shè)于進料口的倉門，設(shè)于弧形門的鉸接臂、開門機構(gòu)、張緊機構(gòu)、倒F形卡扣和電磁泄壓閥，與電磁泄壓閥、壓力表、電加熱裝置、活塞連接的控制器，控制器內(nèi)存儲有工作壓力值和閾值。

優(yōu)選地，瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中閾值包括依次增大的第一閾值和第二閾值，控制器讀取壓力表讀數(shù)并與閾值比較，當壓力表讀數(shù)大于第一閾值時，控制器啟動電磁泄壓閥進行泄壓將汽爆罐內(nèi)壓力減小；當壓力表讀數(shù)大于第二閾值時，控制器啟動活塞使活塞向下運動，汽爆罐內(nèi)部體積增大以減小壓力；當壓力表讀數(shù)小于工作壓力值時，控制器啟動電加熱裝置將內(nèi)部蒸汽加熱，或啟動活塞壓縮汽爆罐內(nèi)的氣體以增大壓力。

優(yōu)選地，瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中倉門一端設(shè)有T字形連接件，T字形連接件的下端與進料口的側(cè)壁鉸接，T字形連接件的右端與液壓桿鉸接，液壓桿的另一端與汽爆罐外壁鉸接，倉門另一端設(shè)有卡扣，卡扣通過多連桿結(jié)構(gòu)受液壓桿控制。

優(yōu)選地，瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中汽爆罐外壁設(shè)有第一鉸接臂，弧形門外壁設(shè)有第二鉸接臂，第一鉸接臂與第二鉸接臂之間鉸接。

優(yōu)選地，瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中開門機構(gòu)包括：安裝于支架的電機和減速機構(gòu)，減速機構(gòu)的輸出軸與第一連桿連接，第一連桿的另一端與第二連桿鉸接，第二連桿包括螺桿部和螺母部，螺桿部與張緊機構(gòu)鉸接，螺母部通過底座與第一連桿鉸接，螺母部可在底座上以第二連桿的中心軸為軸做軸向旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中張緊機構(gòu)包括：兩個鉸接的第三連桿，第三連桿的另一端分別通過鉸軸與第四連桿鉸接，兩第四連桿的另一端鉸接于一起，鉸軸上還設(shè)有滾動軸承，滾動軸承嵌入弧形門外壁的滑道內(nèi)，滑道兩端設(shè)有緩沖墊。

優(yōu)選地，瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中兩個第三連桿的中部分別與第五連桿鉸接，第五連桿另一端與鉸接在弧形門側(cè)邊的倒F形卡扣的頂端鉸接，倒F形卡扣的中部連桿與弧形門鉸接。

上述方案的瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置利用倉門、鉸接臂、開門機構(gòu)、張緊機構(gòu)、倒F形卡扣、電磁泄壓閥、壓力表、電加熱裝置、活塞、控制器共同控制汽爆罐的壓力，提高安全性能。

附圖說明

圖1是本實用新型瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置的示意圖。

圖2是本實用新型瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中倉門的示意圖。

圖3是本實用新型瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中開門機構(gòu)的示意圖。

圖4是本實用新型瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中開門機構(gòu)的第二連桿的示意圖。

圖5是本實用新型瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置中張緊機構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

下文參照附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。

如圖1所示，在本實用新型的第一實施例中，瞬間爆秸稈處理裝置的安全控制裝置，包括

設(shè)于汽爆罐1頂部的進料口3，進料口3設(shè)有如圖2所示的液壓控制的倉門4，倉門4一端設(shè)有T字形連接件5，T字形連接件5的下端與進料口3的側(cè)壁鉸接，T字形連接件5的右端與液壓桿6鉸接，液壓桿6的另一端與汽爆罐1外壁鉸接，倉門4另一端設(shè)有卡扣7，卡扣7通過多連桿結(jié)構(gòu)受液壓桿6控制，這樣當液壓桿6縮短時進料口打開可以進料；當液壓桿6伸長時進料口關(guān)閉、密封并鎖緊，使汽爆罐可以承受內(nèi)部的較大壓力；

汽爆罐1側(cè)壁設(shè)有與汽爆罐1罐體同軸的弧形門8，弧形門8外壁與汽爆罐1的外壁鉸接，并使弧形門8打開時不再與汽爆罐1接觸，具體而言，汽爆罐1外壁設(shè)有第一鉸接臂0801，弧形門8外壁設(shè)有第二鉸接臂0802，第一鉸接臂0801與第二鉸接臂0802之間鉸接，這樣弧形門8利用鉸接臂翻轉(zhuǎn)，防止因與汽爆罐1接觸而影響泄壓速度，也防止汽爆時沖擊力使弧形門飛出；

汽爆罐1側(cè)壁設(shè)有壓力表、進氣口9，進氣口9與蒸汽通道連接，水蒸汽通過進氣口9進入汽爆罐1內(nèi)部，進氣口9處設(shè)有第一單向閥，使蒸汽只能從外部向汽爆罐內(nèi)部流動，蒸汽進入汽爆罐內(nèi)部形成高壓，達到預(yù)定工作壓力；達到預(yù)定工作壓力后蒸汽通道關(guān)閉，在使用普通閥門的情況下，關(guān)閉閥門時蒸汽源有可能仍在工作，這樣導(dǎo)致蒸汽通道內(nèi)部的壓力無處釋放使蒸汽通道爆炸，而本實施例采用單向閥，過大的壓力可以進入汽爆罐內(nèi)部，相對于蒸汽通道，汽爆罐內(nèi)部空間大，對壓力的敏感度低、容錯率高，而且還設(shè)有其他安全裝置，可以保證安全；

汽爆罐1底部設(shè)置活塞(圖中未示出)，活塞頂面設(shè)有圓柱體10，圓柱體10內(nèi)部設(shè)有電加熱裝置，這樣利用電加熱裝置將進入汽爆罐內(nèi)部的水蒸汽進一步加熱，進一步增加內(nèi)部壓力，增強汽爆效果，而且加熱形成向上的熱氣流，將從頂部的進料口3進入汽爆罐1內(nèi)部的秸稈下落速度減緩，防止秸稈堆積在底部影響蒸汽向秸稈內(nèi)部滲透，進而影響汽爆效果。圓柱體10以鑄鐵制成，其散熱較慢，一次加熱后可長時間放熱，效果更持久，而且鑄鐵對爆炸承受能力很強，可以有效保護其內(nèi)部的電加熱裝置。

蒸汽閃爆時沖擊較大，需要設(shè)置緩沖裝置防止弧形門因沖擊力直接撞擊汽爆罐側(cè)壁，而且一次閃爆過后還需要將汽爆罐還原即將弧形門關(guān)閉以進行下一次閃爆，實現(xiàn)重復(fù)利用，因此需要設(shè)置開門機構(gòu)。如圖3所示，開門機構(gòu)包括：

安裝于支架2的電機A1和減速機構(gòu)A2，減速機構(gòu)A2的輸出軸與第一連桿A3連接，第一連桿A3的另一端與第二連桿A4鉸接，第二連桿A4的另一端與安裝于弧形門外壁的張緊機構(gòu)鉸接，第二連桿A4為滾珠絲杠結(jié)構(gòu)，將直線運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動以將沖擊力釋放，具體而言，如圖4所示，第二連桿A4包括螺桿部A41和螺母部A42，螺桿部A41與張緊機構(gòu)鉸接，螺母部A42通過底座A43與第一連桿A3鉸接，螺母部A42可在底座A43上以第二連桿的中心軸為軸做軸向旋轉(zhuǎn)，即第二連桿中螺母部可以做軸向旋轉(zhuǎn)，這樣當螺桿部A41向螺母部A42運動時螺母部旋轉(zhuǎn)，將一部分軸向沖擊力轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動，釋放載荷，防止弧形門在沖擊力作用下發(fā)生猛烈碰撞。

張緊機構(gòu)如圖5所示，包括兩個鉸接的第三連桿B1，第三連桿B1的另一端分別通過鉸軸B2與第四連桿B3鉸接，兩第四連桿B3的另一端鉸接于一起，鉸軸B2上還設(shè)有滾動軸承，滾動軸承嵌入弧形門外壁的滑道內(nèi)，滑道兩端設(shè)有緩沖墊。這樣當?shù)谝贿B桿推動第二連桿向弧形門靠近時，即關(guān)閉弧形門時，張緊機構(gòu)的兩個鉸軸在滑道中相互遠離，即張緊機構(gòu)張開，到達滑動頂端后張緊機構(gòu)即推動弧形門運動，將弧形門關(guān)閉；當準備汽爆時第一連桿拉動第二連桿遠離弧形門，張緊機構(gòu)的兩個鉸軸在滑道中相互靠近，即張緊機構(gòu)緊閉，到達一定位置如相互緊鄰時開始拉動弧形門，弧形門開啟，開啟的瞬間發(fā)生汽爆，產(chǎn)生巨大沖擊力將弧形門向外推送，這是張緊機構(gòu)張開，吸收一部分沖擊力，張開到位后推動第二連桿，第二連桿中螺母部在連桿推動力下做旋轉(zhuǎn)運動，進一步吸收沖擊力，還有剩余沖擊力利用開門機構(gòu)和支架吸收，這樣保證汽爆時不會損壞弧形門，保證汽爆罐的安全性和可靠性。

上述實施例中，開門機構(gòu)和張緊機構(gòu)內(nèi)部的鉸接處分別設(shè)置卷簧，利用卷簧進一步吸收沖擊力。

上述實施例中，兩個第三連桿B1的中部分別與第五連桿B4鉸接，第五連桿B4另一端與鉸接在弧形門側(cè)邊的倒F形卡扣B5的頂端鉸接，倒F形卡扣B5的中部連桿B51與弧形門鉸接，當?shù)笷形卡扣B5扣旋轉(zhuǎn)時其下部連桿B52可卡接在汽爆罐外壁，將弧形門牢固固定，防止弧形門在內(nèi)部壓力下自己打開。

汽爆罐內(nèi)充滿蒸汽，且需要保壓一定時間以使蒸汽滲透到秸稈內(nèi)部，這就對汽爆罐的抗壓性和安全性提出很高要求，為確保汽爆罐的安全，本實用新型的瞬間爆秸稈處理裝置還包括：設(shè)于弧形門的電磁泄壓閥，與電磁泄壓閥、壓力表、電加熱裝置、活塞連接的控制器，控制器內(nèi)存儲有工作壓力值和閾值，閾值包括依次增大的第一閾值和第二閾值，控制器讀取壓力表讀數(shù)并與閾值比較，當壓力表讀數(shù)大于第一閾值時，控制器啟動電磁泄壓閥進行泄壓將汽爆罐內(nèi)壓力減小；當壓力表讀數(shù)大于第二閾值時，控制器啟動活塞使活塞向下運動，汽爆罐內(nèi)部體積增大，減小壓力；當壓力表讀數(shù)小于工作壓力值時，控制器啟動電加熱裝置將內(nèi)部蒸汽加熱，或啟動活塞壓縮汽爆罐內(nèi)的氣體以增大壓力。這樣可以實時調(diào)節(jié)汽爆罐內(nèi)壓力，防止壓力過大發(fā)生爆炸。

上面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選的具體實施方式和實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式和實施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下作出各種變化。