簡介

巴彥淖爾市盛產(chǎn)葵花，所以有許多專營葵花籽剝皮的加工企業(yè)。剝下的葵花籽皮很多，可以替代煤炭作燃料。我首先設(shè)計(jì)了一種簡單的可以燒葵花籽皮的暖氣爐。在冬天用它來取暖，可以節(jié)約煤資源。這種暖氣爐是在普通水暖新型暖氣爐的加料口的上方，安裝了1個由幾塊薄鐵皮卷制成的可儲存葵花籽皮的送料裝置，這個裝置為漏斗形，直接通向水暖鍋爐加料的爐門上面。由于這個裝置漏斗下面的細(xì)送料管道豎直向下通入爐內(nèi)，葵花籽皮從上面垂直流入爐內(nèi)時(shí)，有時(shí)會造成阻塞；由于送料管道離爐門距離近，還可能引起葵花籽皮向上燃燒，使上面的送料裝置內(nèi)葵花籽皮燃燒，造成一氧化碳中毒或火災(zāi)。如何能避免這些情況的發(fā)生呢？我想到了設(shè)計(jì)一個“自動送料器”，這樣就確立了選題。經(jīng)過1個月的時(shí)間，我終于設(shè)計(jì)出了“自動送料器”的圖紙。后來又請教了輔導(dǎo)教師，思路更拓寬了：我的設(shè)計(jì)還可應(yīng)用于大型企業(yè)或熱力公司的水暖鍋爐的自動送燃料，而且北方地區(qū)葵花籽皮數(shù)量多而且廉價(jià)，用它替代煤用于供暖，省錢省工。同時(shí)我在送料器的設(shè)計(jì)中又增加了控溫裝置。這樣，通過監(jiān)控鍋爐內(nèi)的水溫，自動控溫送料器可以按需輸送燃料，提高了產(chǎn)品科技含量。

設(shè)計(jì)與制作

設(shè)計(jì)圖紙，確定原材料。自動送料器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖見圖1。實(shí)現(xiàn)這個設(shè)計(jì)使用的材料有：電磁繼電器、熱敏電阻、螺旋送料軸、電動機(jī)等。

工作原理說明與制作。首先加工制作的部分是最上面的儲存、輸送燃料裝置（即用鐵皮制作成的漏斗形狀的裝置），其上口大、下口小。原料由上口加入后，豎直向下由下面的小口流出，小口流出的原料由與小口垂直的水平輸送原料的螺旋送料管輸送，使原料輸送方向發(fā)生90度的改變。提供水平動力輸出的是從廢舊洗衣機(jī)中拆卸下來的電動機(jī)，其工作電壓為220伏。這種電動機(jī)轉(zhuǎn)速過快，如果直接使用，會使原料流進(jìn)火爐的流量過大，進(jìn)而堵塞火爐，影響加熱。經(jīng)過上網(wǎng)查找，并請教輔導(dǎo)老師，我最后決定用減速器與電動機(jī)轉(zhuǎn)軸連接來減少電動機(jī)轉(zhuǎn)動過快所造成的麻煩。所以在最終產(chǎn)品中，動力轉(zhuǎn)軸上安裝了減速器，通過減速器使轉(zhuǎn)速減慢到計(jì)算好的均勻速度。在減速器的另一端再接1根轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上焊接了鐵制螺旋式的送料凹槽，就像絞肉機(jī)一樣，原料只要進(jìn)入螺旋凹槽，只會向前輸送，而不會后退。這樣，作為燃料的葵花籽皮不會在水平螺旋凹槽內(nèi)燃燒，避免了火災(zāi)的發(fā)生。電動機(jī)、減速器和配電箱實(shí)物照片見圖2。

如何實(shí)現(xiàn)根據(jù)鍋爐內(nèi)水溫的高低來控制燃料的輸送量？我想到了利用熱敏電阻。把它接在水暖鍋爐上，再和電磁繼電器串聯(lián)，加1個低壓電源，就組成了低壓控制電路。在電磁繼電器高壓工作電路中接入220V電壓的電源和水平輸送原料的電動機(jī)。當(dāng)鍋爐水溫小于85℃時(shí)，熱敏電阻的電阻值減小，通過它的電流就增大，通過電磁繼電器中電磁鐵的電流增大，此時(shí)高壓工作電路接通，電動機(jī)開始工作，燃料源源不斷地輸入鍋爐燃燒。當(dāng)鍋爐水溫達(dá)到或超過85℃時(shí)，熱敏電阻受熱，電阻值增大，通過它的電流就減小，使高壓工作電路斷開，電動機(jī)停止工作，燃料停止輸送。當(dāng)鍋爐水溫低于85℃時(shí)，自動恢復(fù)輸送原料、再加溫。實(shí)現(xiàn)了溫控自動送料。另外，在爐子上還安裝1個小送料器，和前述大送料器一起向爐內(nèi)送料。小送料器上不安裝溫控電路，只有控制燃料流量的滑動變阻器開關(guān)。調(diào)節(jié)滑動變阻器開關(guān)，可以控制燃料的流量正好維持在使?fàn)t內(nèi)燃料不會熄滅的程度。當(dāng)大送料器由于鍋爐水溫大干85℃而停止工作時(shí)，小送料器可以一直持續(xù)送料，使?fàn)t子保持燃燒，不會熄滅。

最終完成的送料器成品見圖3。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

為了在實(shí)踐中檢驗(yàn)我的發(fā)明是否可行，我經(jīng)過說服動員，并且承諾提供機(jī)器，使一家私人洗澡堂同意使用葵花籽皮燃料替代煤，并試用我發(fā)明的送料器。這家澡堂使用了2臺新型暖氣爐和鍋爐控溫自動送料器。1臺和1個家用的小水暖氣爐組合，提供一段走廊的自動供暖；另一臺和提供澡堂洗澡熱水的大暖氣鍋爐組合提供洗澡熱水。經(jīng)過冬天3個月的試用，澡堂老板對新型暖氣爐和鍋爐控溫自動送料器的使用效果非常滿意。由于用了這2臺新型暖氣爐和鍋爐控溫自動送料器，澡堂節(jié)省了燃料支出，還減少了雇傭工人，省錢省工，提高了工作效率。最終澡堂老板決定買下我這2臺新型暖氣爐和鍋爐控溫自動送料器。我的實(shí)驗(yàn)獲得了巨大的成功！

進(jìn)一步完善的構(gòu)思

如果將這套設(shè)備應(yīng)用在大型企業(yè)或熱力公司的水暖供應(yīng)鍋爐上，無論是用葵花籽皮作燃料替代煤，或者直接在燃煤鍋爐上使用，我認(rèn)為它都能發(fā)揮更大的作用。

如果在大型水暖鍋爐上使用，我想讓燃料進(jìn)入最上面的儲存、輸送燃料裝置的過程也實(shí)現(xiàn)自動化。所以就應(yīng)該在儲存、輸送燃料裝置上安裝1個壓力敏感電阻。壓力敏感電阻與低壓電源和電磁繼電器組成低壓控制電路；電磁繼電器另一端與燃料傳送帶的電動機(jī)、高壓電源組成高壓工作電路。當(dāng)儲存、輸送燃料裝置中燃料向下輸出到一定程度的時(shí)候，燃料的重量減少，燃料對裝置內(nèi)的壓力敏感電阻的壓力減輕，壓力敏感電阻的電阻減小，通過它的電流增大，電磁繼電器將吸引銜鐵閉合高壓工作電路，這樣傳送帶將自動工作送料。當(dāng)儲存裝置中燃料重量增加到一定程度的時(shí)候，燃料對安裝在裝置內(nèi)的壓力敏感電阻的壓力加大，壓力敏感電阻的電阻增大，通過電磁繼電器中的電流減小，電磁繼電器中的銜鐵將分離彈起，高壓工作電路斷路而停止工作，傳送帶將停止送料。這樣備料箱內(nèi)的燃料就實(shí)現(xiàn)了自動壓力控制送料，節(jié)省人力，提高效率。如果在大型企業(yè)中應(yīng)用，我的送料裝置不僅可以運(yùn)送葵花籽皮，還可以運(yùn)送農(nóng)田秸稈粉末和煤等其他燃料。

小結(jié)

用葵花籽皮和農(nóng)田秸稈粉末替代煤，可以節(jié)約能源，低碳環(huán)保，省錢省工。自動控制溫度送料以及自動壓力控制送料就是我的新型暖氣爐和鍋爐控溫自動送料器的創(chuàng)新點(diǎn)。使用這個技術(shù)不僅可以保護(hù)地球的資源而且還能提高工作效率。

專家評語

該項(xiàng)目送料器的應(yīng)用不僅變工農(nóng)業(yè)加工下腳料為燃料，而且還節(jié)省了人工，水溫控制也較人工控制精確。這一項(xiàng)目成果還可推廣到農(nóng)田秸稈，谷殼及其他可燃的工業(yè)下腳料的應(yīng)用中，用途很廣。