一种生物质燃烧喷火除草机的制作方法

1.本发明涉及一种火焰除草机，具体涉及一种生物质燃烧喷火除草机，属于农业除草设备技术领域。


背景技术：

2.传统方法除草时，主要采用人工除草或喷洒除草剂等化学方法进行除草，人工除草效率低，且很难将杂草彻底根除；大面积喷洒除草剂进行除草，虽然提高了除草效率，降低了劳动强度，但其同时破坏生态环境并造成农药残留，危害人畜健康。另外农田内秸秆和杂草的堆积容易引发火灾，秸秆粉碎入田后其上的虫卵繁殖会加重农作物病虫害，而在直接焚烧还田过程中容易导致土地板结的问题，不管粉碎还是燃烧都影响农作物的种植。
3.现有技术中提出了燃烧秸秆的除草装置，使用秸秆等常用的废料作为燃料，通过秸秆燃烧的火焰或高温热量对地面上的杂草、草籽等进行烘烤灼烧，进而将杂草彻底消除，在提高除草效率的同时还能避免化学方法除草对生态环境造成的破坏，是一种绿色的除草方案。但现有的秸秆燃烧除草装置中还存在以下几个问题：1）秸秆燃烧时为达到充分燃烧的目的，需要添加或喷洒其他助燃剂，使得除草的成本提高。如申请公布号为cn110050594a、发明名称为一种基于秸秆燃烧热能的田间土壤灭菌除草装备的发明专利，该装置中采用柴油喷雾系统实现秸秆的充分燃烧，但是由于柴油的使用为避免有害气体的排放还需要增加气体过滤装置，不仅增加了结构的复杂性，且存在少量未充分燃烧的烟尘。
4.2）秸秆燃烧除草过程中仅利用燃烧室内燃烧的高温热源进行除草，高温热源除草可对地表杂草进行烘烤灼烧，但在除草设备的移动过程中其热量有限，并不能连同草根或土壤中的草籽一起除掉，导致除草不彻底。例如上述1中专利以及如申请公布号为cn112492985a、发明名称为一种联合收割机用秸秆处理装置及联合收割机的发明专利，主要依靠燃烧室内产生的高温对地表进行杀菌消毒减少病虫害，且此装置中料斗与燃烧室相通易发生倒火现象，降低除草效率。
5.3）秸秆燃烧不充分产生大量烟尘，或秸秆燃烧过程中用于除草的利用率低。如授权公布号为cn211322754u、发明名称为秸秆燃料火焰除草灭菌机的实用新型专利，该装置中设置有秸秆燃气发生炉和火焰喷射器，虽然解决了上述利用高温热源除草不彻底的问题，但是由于秸秆燃烧需先在秸秆燃气发生炉内制备成一氧化碳输出，才能够被火焰喷射器点火利用，而这部分用于制备一氧化碳的秸秆燃烧能量就浪费了，降低了秸秆的利用率。


技术实现要素：

6.本发明的目的是：克服现有技术中存在的不足，提供一种生物质燃烧喷火除草机，通过完全燃烧室内的多层炉内设计，以及完全燃烧室与送料机构和送风机构的合理配置，在不需要添加助燃剂达到充分燃烧、高效利用生物质颗粒的同时，还具有火焰喷射彻底除草的作用。
7.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种生物质燃烧喷火除草机，包括送料机构、送风机构和完全燃烧装置；所述完全燃烧装置包括完全燃烧室，完全燃烧室的内部由下至上依次通过往返匀料机构和分隔网分隔成底部清灰室、第一燃烧室、第二燃烧室，底部清灰室的前后两端均设置有清灰口，第一燃烧室的右侧壁上开设有点火口，第二燃烧室的右侧壁上连通火焰喷嘴；所述往返匀料机构包括底部筛网、固定销轴和活动套筒，第一燃烧室的左右两侧壁之间沿燃烧室前后长度方向上均匀分布有多个固定销轴，固定销轴上套接活动套筒，活动套筒上接触设置底部筛网；所述送风机构由连接风机的风箱、连接在风箱上的进料风道和燃烧送风道组成；所述送料机构水平设置且其出料端下部设置下料管，下料管分为送料管部分和吹料管部分，所述送料管部分的下端连通在水平设置的进料风道上，进料风道的出风口与所述吹料管部分连通，吹料管部分的下端依次贯穿完全燃烧室和分隔网与所述第一燃烧室的上端连通；所述燃烧送风道与所述第一燃烧室的侧壁连通。
8.所述进料风道与所述送料管部分之间的夹角为锐角或直角，与所述吹料管部分之间的夹角为直角，且吹料管部分的管径大于送料管部分的管径。
9.所述进料风道与所述送料管部分之间的夹角为锐角或直角，与所述吹料管部分之间的夹角为直角，且吹料管部分的下端竖直设置在所述完全燃烧室内。
10.所述火焰喷嘴在燃烧室前后长度方向上为连续的贯通结构，火焰喷嘴的下部结构的宽度小于上部结构的宽度，且下部结构伸缩设置在上部结构内，下部结构的出火口为扁鸭嘴形；所述完全燃烧室与火焰喷嘴的连通处为开孔的网状结构。
11.所述底部筛网上部的前后两端设置有防止落料的封边，封边固定连接在所述完全燃烧室的前后两侧壁上。
12.所述底部筛网和所述分隔网均为多孔板状结构，所述分隔网通过所述完全燃烧室内壁上设置的卡槽或凸台与完全燃烧室活动连接。
13.所述完全燃烧室的外壁由隔热材料制成，外壁和内壁之间填充有耐火材料，耐火材料采用陶瓷纤维毡、硅酸铝毡、玻璃纤维毡或阻燃硅胶，其厚度为10～50mm。
14.所述吹料管部分在完全燃烧室内沿燃烧室前后长度方向的中部设置，所述点火口对应所述吹料管部分的下料口设置在所述第一燃烧室的右侧壁上。
15.所述送料机构包括由电机驱动的螺旋送料机、连通在螺旋送料机左上端的料斗、以及连通在螺旋送料机右下端的下料管。
16.所述完全燃烧室的外部还设置有驱动所述底部筛网使其沿燃烧室前后长度方向上做往复运动的外部控制设备；所述完全燃烧装置和送料机构、送风机构连接后一起设置在带有车轮的小车上，并通过独立电源驱动或外部牵引力带动行走作业。
17.本发明的有益效果是：1）本发明通过完全燃烧室内的多层炉内设计，以及完全燃烧室与送料机构和送风机构的合理配置，充分利用一次燃烧以及二次燃烧的高温火焰集中对地面杂草进行喷射，彻底清除杂草，解决了现有技术中生物质颗粒利用率低以及仅利用高温热源导致除草不彻底的问题，装置结构简单、燃料利用率高、除草彻底。
18.2）本发明装置中由于完全燃烧室内的多层炉内设计以及与送风机构的合理配置，
使生物质颗粒能够充分燃烧，不需要添加助燃剂即可达到充分燃烧的目的，在降低除草成本的同时，还避免了助燃剂燃烧后污染空气，有效保护环境，便于大面积推广使用。
19.3）本发明装置中的下料管先与进料风道相通后再通过风吹将生物质颗粒送入到完全燃烧室内，进料风道的使用不但利用了风吹实现下料的目的，还避免了倒火的发生。
20.4）本发明装置中的火焰喷嘴为连续的贯通结构，便于一次燃烧和二次燃烧过程中的实时高温火焰及时排出，提高火焰的利用率；且火焰喷嘴的可伸缩结构，便于进一步合理调节火焰除草的效果。
21.5）本发明装置中的底部筛网为往复活动设置，避免生物质颗粒的堆积便于摊平，且摊平在底部筛网上的生物质颗粒处于底部清灰室和第一燃烧室之间，能够充分与空气接触，有足够的充分燃烧空间，进一步便于第二燃烧室内的火焰输出。
22.6）本发明装置中利用火焰除草的原料来源完全依靠生物质颗粒，可节约大量常规能源，生物质颗粒的原料获取容易、价格低廉，利用后可缓解秸秆废物的危害，进一步降低除草成本。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；图2为图1中完全燃烧室部分的侧视图；图3为实施例中底部筛网与外部驱动设备的一种运动原理图。
24.图中，1-电机，2-螺旋送料机，3-料斗，4-下料管，401-送料管部分，402-吹料管部分，5-风机，6-风箱，7-进料风道，8-燃烧送风道，9-完全燃烧室，901-底部清灰室，902-第一燃烧室，903-第二燃烧室，10-底部筛网，11-分隔网，12-清灰口，13-点火口，14-火焰喷嘴，1401-出火口，15-固定销轴，16-活动套筒，17-封边，18-外部控制设备，19-车轮，20-小车。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的解释说明。
26.实施例：如图1-2所示，文中所述的前后、左右的位置关系均以图1视图的方向为基准描述，图2中箭头所示方向为生物质颗粒的运动铺平方向。
27.本发明提供的一种生物质燃烧喷火除草机，包括送料机构、送风机构和完全燃烧装置；完全燃烧装置包括完全燃烧室9，完全燃烧室9的内部由下至上依次通过往返匀料机构和分隔网11分隔成底部清灰室901、第一燃烧室902、第二燃烧室903；底部清灰室901的前后两端均开设有清灰口12，清灰口12为可活动拆卸的清灰口，第一燃烧室902的右侧壁上开设有点火口13，第二燃烧室903的右侧壁上连通火焰喷嘴14。
28.往返匀料机构包括底部筛网10、固定销轴15和活动套筒16，完全燃烧室9的左右两侧壁之间沿燃烧室前后长度方向上均匀分布有多个固定销轴15，固定销轴15上套接活动套筒16，活动套筒16上接触放置底部筛网10；底部筛网10和分隔网11均为多孔板状结构，分隔网11通过完全燃烧室9的内壁上设置的卡槽或凸台与完全燃烧室9活动连接。
29.底部筛网10上部的前后两端固定有防止落料的封边17，封边17采用焊接方式固定连接在完全燃烧室9的前后两侧壁上；也可采用在底部筛网10的前后两端面上做一体式的向上卷边来代替封边17的作用。
30.送料机构包括由电机1驱动的螺旋送料机2、连通在螺旋送料机2左上端的料斗3、以及连通在螺旋送料机2右下端的下料管4；送风机构由连接风机5的风箱6、连接在风箱6上的进料风道7和燃烧送风道8组成。
31.下料管4分为送料管部分401和吹料管部分402，送料管部分401的下端连通在进料风道7上，进料风道7的出风口与吹料管部分402连通，吹料管部分402的下端贯穿完全燃烧室9和分隔网11与第一燃烧室902的上端连通；进料风道7与送料管部分401之间的夹角为锐角或直角，与吹料管部分402之间的夹角为直角，且吹料管部分402的下端竖直连通在完全燃烧室9内，进料风道7的使用不但利用了风吹实现下料的目的，还避免了倒火的发生，而角度的限制进一步杜绝了倒火发生的可能性。
32.燃烧送风道8与第一燃烧室902的侧壁连通。吹料管部分402在完全燃烧室9内沿燃烧室前后长度方向的中部安装，点火口13对应吹料管部分402的下料口开设在第一燃烧室902的右侧壁上。
33.火焰喷嘴14在燃烧室前后长度方向上为连续的贯通结构，火焰喷嘴14的下部结构的宽度小于上部结构的宽度，且下部结构伸缩连接在上部结构内，下部结构的出火口1401为扁鸭嘴形；完全燃烧室9与火焰喷嘴14的连通处为开孔的网状结构。
34.完全燃烧室9的外壁由隔热材料制成，外壁和内壁之间填充有耐火材料，耐火材料采用陶瓷纤维毡、硅酸铝毡、玻璃纤维毡或阻燃硅胶，其厚度为10～50mm。
35.完全燃烧室9的外部还设置有驱动底部筛网10使其沿燃烧室前后长度方向上做往复运动的外部控制设备18。外部控制设备18可选用电动机并通过曲轴带动连接底部筛网10，使得底部筛网10在前后方向上做往复运动。
36.完全燃烧装置和送料机构、送风机构连接后一起设置在带有车轮19的小车20上，并通过独立电源驱动或外部牵引力带动进行田间作业。
37.工作原理及使用步骤：该设备以生物质颗粒为燃料，该生物质颗粒的粒径大小为4-5mm，生物质颗粒包括以各种农作物秸秆或杂草通过粉碎、压缩等一系列工艺制备成的廉价可燃烧物质。通过燃烧室燃烧时喷射出的火焰消除田间地头杂草，减少以农药喷洒等方式对田地、牲畜造成的伤害。
38.将生物质颗粒加入料斗3，生物质颗粒通过料斗3下方的螺旋送料机2输送到端部的下料管4，生物质颗粒落下时与连接风箱6的进料风道7汇合，被风机5从进料风道7吹来的风沿吹料管部分402吹送到第一燃烧室902内的底部筛网10上；另外风机5吹出的风经风箱6分流的另一路沿燃烧送风道8送入第一燃烧室902内，送风便于加速生物质颗粒的燃烧。
39.底部筛网10为多孔板状结构，可通过外部控制设备18带动活动套筒16滚动进而带动底部筛网10沿燃烧室前后长度方向上做往复运动使生物质颗粒均匀摊开，底部筛网10上面的封边17限制底部筛网10滚动或震动时的高度；底部筛网10运动的一种结构形式为：外部控制设备18采用电机，利用电机的旋转带动底部筛网10前后滑动。
40.使用时先由送料机构将生物质颗粒通过底部筛网10摊平，然后通过第一燃烧室902右侧壁中部上的点火口13，对落到底部筛网10上的生物质颗粒采用人工或点火器点燃；生物质颗粒点燃后持续开启风机5，进料风道7保证下料管4内的生物质颗粒及时落入第一燃烧室902内，同时持续进风可阻止火焰回灌进料机构。
41.在持续进料以及送风的状态下，生物质颗粒在第一燃烧室902内完成一次燃烧，第一燃烧室902内燃烧形成的高温火焰以及未能充分燃烧的过程产物通过分隔网10的多孔板状结构进入第二燃烧室903内与空气充分混合，在第二燃烧室903内完成二次燃烧；第二燃烧室903与火焰喷嘴14连通，一次燃烧以及二次燃烧的高温火焰经火焰喷嘴14以火焰形式喷出，火焰喷嘴14为连续贯通结构，便于一次燃烧和二次燃烧过程中的实时高温火焰及时排出，火焰喷嘴14的上、下部结构为伸缩可调结构，通过调节出火口1401的长度，可以调整出火口1401与地面间距离，喷射火焰上下可调，左右连续，便于进一步合理调节火焰除草的效果；最终通过高温火焰除去田间杂草、害虫。
42.分隔网11可过滤生物质颗粒颗粒及飞灰避免使其进入第二燃烧室903内，进而可避免燃料及大块颗粒堵塞火焰喷嘴14；底部清灰室901用于掉落燃烧后的灰烬，另外还便于第一燃烧室902内的生物质颗粒与空气充分接触助燃，可活动拆卸的清灰口12便于打扫清灰。
43.本发明通过完全燃烧室内的多层炉内设计，以及完全燃烧室与送料机构和送风机构的合理配置，充分利用一次燃烧以及二次燃烧的高温火焰集中对地面杂草进行喷射，彻底清除杂草，解决了现有技术中生物质颗粒利用率低以及仅利用高温热源导致除草不彻底的问题，使得装置结构简单、燃料利用率高、除草更彻底、工作效率高。
44.以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。