專利名稱：蓖麻粕脫毒裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及蓖麻粕脫毒設備的制造。
申請人于1997年3月申請了實用新型“蓖麻粕脫毒器”(ZL 97201541.8)，1998年4月17日申請了第二代脫毒器“新型蓖麻粕脫毒器”(ZL 98203366.4)，它有加熱容器、主軸、炒板、炒板連動裝置、進料口、出料口、進料絞龍、廢氣出風管道、熱風送風管道組成。用這兩種脫毒器都生產(chǎn)出植物蛋白飼料，其脫毒率雖都高于其他脫毒方法所得出的結果，但在生產(chǎn)量和降低成本等方面仍然不理想。
本實用新型的目的是提供一種新的蓖麻粕脫毒裝置，它可以克服上述缺陷，脫毒精度高，完善了熱風爐和冷卻與熱能回收兩部分設備，節(jié)省能源，產(chǎn)量提高，操作過程自動化。
本實用新型主要包括脫毒器，熱風爐，冷卻器與監(jiān)控裝置構成。
本實用新型所說的脫毒器是以四個上方下園的套筒，上下安裝組合而成(其徑向截面圖如附
圖1、圖2所示)。套筒的上方軸線方向開有進料通道，下方(即下園底部)開有出料通道，在下筒進料通道和上筒出料通道之間，裝有柱狀閥門，用來將通道接通或斷開。在筒套右側的下半園與上方體的交界處開熱風進入的通道，在其外面有三角形狀的包箱用來限制工作熱風的走向。這四個套筒的內(nèi)部結構基本相同，主要是主軸及在其上安裝的炒板連動裝置是相同的。但是四個套筒的作用是不同的，最上面的套筒主要是用做篩選加工后的原料倉，它將連續(xù)的進料狀態(tài)轉化為開關式的斷續(xù)工作狀態(tài)，同時將熱風經(jīng)脫毒工作后所剩的熱能吸收，不僅節(jié)省了能源，也提高了產(chǎn)量。最下面的套筒的主要作用是做高溫成品倉。從高溫成品倉送出的料到冷卻機，脫毒器的工作過程即完成。
上述設備的工作過程為將已篩選加工后的待脫毒原料通過提升機送到第一個套簡中，料通過套筒間柱閥流到第二、第三個套筒中，這兩個套筒裝料后即將閥門關閉，初始化的狀態(tài)完成。脫毒周期開始，最上套筒的進料繼續(xù)進行，其進料速度設為m1公斤/分。到一定時間后，主脫毒器(第三個套筒)脫毒完成標志信號到MCU將主脫毒器的出料閥門打開，溫度很高的料很快流到成品倉(第四個套筒)中。將主加熱器的出料閥門關閉，預加熱器(第二個套筒)的出料閥門打開，經(jīng)過預處理的料快速流到主脫毒器。同樣方法，原料倉中的料流到預脫毒器中。這時三個出料閥門先后都已關閉。提升機對原料倉的送料繼續(xù)進行。從成品倉進入到冷卻器的工作也是以m1公斤/分的速度繼續(xù)進行。
本實用新型的特點是熱風爐產(chǎn)生的凈化了的熱氣直接與物料混合，產(chǎn)生一特殊的物理化學變化過程。同時，物料中有n目以上的任何細度的顆粒，當物料顆粒吸收了高速風分子的能量后，還得設法將風和物料分離。由于物料的細度和風分子差別不是太多，不論是從重量上或體積上分離起來都有困難。所以在脫毒器中熱風進入脫毒器之后，與物料充分混合，在出來的道路上有多種氣料分離機構，這些機構分布在三個套筒的各個部位。500℃高溫氣流從主脫毒器進入，在炒板連動裝置的協(xié)同下與物料混合，出來的氣料混合體經(jīng)多次分離后其風速已降低，溫度降到250℃左右，作為熱源進入到預脫毒器中，同樣，從預脫毒器中出來的150℃左右的氣流作為原料倉的熱源。其熱能被倉中物料所吸收，這樣，熱風爐產(chǎn)生的熱能得到了充分利用。由于這三個套筒中的主軸轉速不同，溫度不同，氣壓也不同，對脫毒所要求的目標也不同，但所有出來的成品都要經(jīng)過這三個套筒中的工作全過程，故從總體效果上獲得了脫毒的高精度，生產(chǎn)量上的大規(guī)模，熱能利用的高效率。為了收回混在熱氣中的全部細粉，當廢氣從最上的原料倉出來后，還經(jīng)集中分離和布袋分離。
所說的冷卻器是把四個封閉的傳輸絞龍串聯(lián)起來，裝在四層封閉的箱體中。絞龍的外皮是用鋁合金板制成。因此有比較好的導熱性質(zhì)。方箱體的右下角有進風口，右上角有出風口，與換熱器冷風口接通，左上角有進料口，左下角有出料口；方箱體的進風口通以自然冷風(在春、秋、冬季節(jié)，自然冷風即可達到冷卻要求)或經(jīng)過冷卻的冷風(在夏季最熱時)。成品倉和冷卻器進料口之間安裝提升絞龍，從高溫成品倉中出來的料由提升絞龍送到冷卻器的進料口，通過絞龍的傳送，一方面將料往前傳送，另一方面熱量從料傳送到方箱中的氣體，把方箱中的出口氣體又送到熱風爐換熱器入口處，換熱器將此氣體溫度再提高到500℃供脫毒器使用。如果物料原來的溫度為T0，在幾個脫毒器中溫度升高到T1時出料，這時物料所吸收的總熱量為Q1＝M*C*(T1－T0)(式中M為物料的總質(zhì)量，C為該物料的比熱)。T1溫度的物料經(jīng)過L3米長的冷卻器，如果溫度降到了T0，那么，該物料所放出的總熱量為Q2＝M*C*(T1－T0)。可見，從理論上講，此脫毒方法的脫毒過程不消耗能量，這是該方案的一大優(yōu)點。第二，物料在脫毒中與高溫氣體直接混合，脫毒過程同時也是滅菌的過程。從高溫倉出來的料沒有和空氣接觸，經(jīng)過冷卻機后直接打包裝袋，消除了細菌混入物料成品的可能，保證了成品的較長期的衛(wèi)生指標。第三，由于冷卻過程中冷風與物料不接觸，省去了風料分離的種種問題。
所說的高效熱風爐的結構是由往復機械化燃燒爐排所組成的爐體，和立式高溫換熱器組裝而成。燃燒爐連通換熱器，換熱器接通主脫毒器；根據(jù)煤在爐排上先后經(jīng)過預熱著火、燃燒和燃盡三個過程，在爐排下有三個風室進行分別給風，從而滿足了燃燒不同階段的需氧量；同時，由于有自身拔火作用，不僅燒得透而且不易結焦。其燃燒效率高，比手燒爐節(jié)煤20％多，按每小時產(chǎn)80萬大卡的熱量用煤計，每年可節(jié)煤495噸，按每噸200元計，每年可節(jié)約9.9萬元。
熱風爐原始參數(shù)1、爐膛出口溫度1200℃；2、排煙溫度250℃；3、冷空氣溫度20℃；4、熱空氣溫度500℃；5、熱空氣吸熱量800,000kcal/h；
計算后鍋爐及換熱器參數(shù)1、燃煤量280kg/h；2、換熱煙氣量2700nm3/h；3、換熱空氣量5400nm3/h；4、燃燒需要空氣量2300nm3/h；；5、換熱器咽氣側阻力600pa；6、換熱器空氣側阻力1200pa；7、爐排鼓風阻力1000～1200pa；8、效率73％；所說的監(jiān)控裝置為一臺上級機聯(lián)著四臺現(xiàn)場分布式監(jiān)控機，其中三臺分別監(jiān)控“脫毒器”、“冷卻器”和“熱風爐”，第四臺監(jiān)控著蓖麻粕從進車間后的第一步篩選、粉碎，第二步篩選、飼料肥料分離，脫毒助劑加入與均勻化，直到將已配制好的原料提升送到脫毒器原料倉。這四臺和上級機的MCU都采用MC68HC11F1(MOTOROLA公司生產(chǎn))，它們之間的通訊是用該芯片的SPI(同步通訊)功能實現(xiàn)的。上級機還帶一臺語音子裝置。為使該子裝置能存儲更多的語音，其MCU采用MCS51系列產(chǎn)品8031，由于8031沒有如上所述的SPI功能，因此該裝置上級機和語音子裝置的通訊是用八位并行口傳送。由于MC68HC11F1沒有ROM，只有1K字節(jié)的RAM和512K的E2PROM，所以要將它應用于擴展模式，外配一片27512。對于現(xiàn)場機而言，監(jiān)控的量不大，程序量也不多，故1KRAM也夠用，但對于上級機來講，它要和四個下位機通訊，同時還要有無線遙控的功能，因此要擴展一片RAM6264(8K)，才能滿足數(shù)據(jù)處理的要求。另外作為上位機，它的通訊功能還得增強，它的SPI已和四臺下位機聯(lián)網(wǎng)。SCI功能用于帶MODEM的無線遠距離通訊，它還應具有與其他計算機通訊的功能，因此在主板上還擴展了一個符合RS232C標準的通訊口。這樣可以把脫毒裝置納入到其他的網(wǎng)絡中。根據(jù)過去多年研究計算機監(jiān)控裝置的經(jīng)驗，一個現(xiàn)場監(jiān)控機應具備自開發(fā)的功能，否則如果出了些故障，檢查起來很不方便。如果裝置有自開發(fā)功能，那么從研制、調(diào)試到生產(chǎn)中的維修都很方便，在現(xiàn)場就可完成這些工作。該裝置的每一個機器都配備小鍵盤和顯示器以及相應的現(xiàn)場監(jiān)控與本機管理軟件。
本實用新型參照附圖詳細描述如下
圖1脫毒器套筒徑向剖面示意圖。
圖2脫毒器四層組裝后徑面剖面示意圖。
圖3冷卻器中心剖面示意圖。
圖4是蓖麻粕脫毒裝置工藝流程圖圖5監(jiān)控裝置組成示意圖。
如圖所示，1為套筒，2為主軸，3為炒板，4為連動桿，5為進料口，6為出料口，7為鐵板，10、11為炒板平面。
圖1為脫毒器四個套筒中之一的徑向剖面圖。套筒1制造時用半徑為70厘米的半圓筒(長L1米)與長L1米、寬h1米、高h2米的方筒焊接在一起。為提高強度，用如圖中斜線所示的鐵板四塊，焊在套筒1的兩頭和中間，將套筒分成三段。再在套筒兩端焊上法蘭盤加裝兩層端蓋(兩層中間加上保溫層)在端蓋中心加裝炒板連動裝置的主軸2，在主軸上有相互垂直的四排炒板3及其連動桿4。裝于炒板連動裝置頂部的炒板是一個楔形剛體，其上平面10與炒板連動裝置垂直，另一面11與炒板10面成一傾角，其目的是使主軸轉動時，裝于套筒中的料不僅在主軸徑向轉動，還能在軸向做慢速轉動。圖中5為進料口，6為出料口，其開槽的大小可為3000平方厘米。鐵板7可為長1.2米、寬0.5米，它焊于方體內(nèi)部上方中心偏右的位置。這樣安裝的三塊鐵板將方體內(nèi)部空間分成兩部分，但不影響炒板連動裝置的轉動。
圖2所示的四個套筒中，D作用是作高溫成品倉，當C筒完成脫毒任務后，柱閥G開，C中的料在30秒內(nèi)全部落入D中，然后關閉G，打開F，B中經(jīng)預脫毒的料流入C中，然后關閉F，打開E，A中經(jīng)預加溫的料流入B中，關閉E后，提升機仍將新料連續(xù)送入A倉，D中的料也由主軸連續(xù)不斷的送入冷卻與熱能回收裝置。在A、B、C中新一輪的脫毒工作又開始。套筒D中只有料經(jīng)過，沒有熱風，而A、B、C三個套筒中既有料又有熱風，故A、B、C三個套筒的結構也完全相同，有料道也有風道，有風和料的混合過程，也有風和料的分離過程。當主脫毒器C中的各項參數(shù)符合要求時，表示此次脫毒結束，計算機將料從C→D，B→C，A→B的時間最長也只有兩分鐘，這段時間熱風停止，當料的轉換完畢，熱風開始進入的50分鐘內(nèi)，閥門關閉，A、B、C三個筒獨立工作，只是熱風從最下面進入(圖中箭頭所示，在套筒內(nèi)的箭頭，表示出了風和炒板的運行方向)從最上面出去。
風料分離的原理是當熱風從a進入(帶高溫和高壓)到b，由于風向和炒板方向相同，二者之間的速度差減小，有利于物料吸收風分子的能量。到了d位置，帶料的風受阻，它要改變方向，由于風和料的重量不同，許多物料在此空間中發(fā)生沉降。到e出口時，又受到一次阻擋，在風和料的換向中，又發(fā)生一次分離，分離后的風中仍有一部分細料到達沉降室f后，由于沉降室面積比B筒進風口大得多，因此大多數(shù)料沉降在底部，利用專用的絞龍把料送會到C筒中。B和A筒的風料分離過程也一樣。
圖3中R為脫毒器出來的高溫物料通過提升機送到此入口。S為經(jīng)冷卻器冷卻的物料送到稱重裝袋入庫裝置的出口。T為來自冷風源的風入口。U為冷卻器中經(jīng)過熱交換后出來的熱風出口，此熱風送到熱風爐的進氣口。
圖4是蓖麻粕脫毒裝置工藝流程圖，圖中Y00代表除雜，粉碎、篩選，助劑選擇與均勻化四個流程的工藝設備。A，B，C，D是第三代蓖麻粕脫毒器的主體。Y20～Y24為高效熱風爐的各組成部份，其中Y20為往復機械化燃燒爐排和耐火磚砌成的爐體及進煤、鼓風機等組成了熱風爐主體，Y21是一個高溫換熱器(長五米)，它把從爐膛出口溫度，達1200℃的高溫氣體(其中有少量煤粉等雜質(zhì))轉換成500℃中溫的凈化氣體，該氣體分子荷載著每小時80萬大卡的熱能、進入脫毒器的主脫器。Y22是一個速度可控的鼓風引風機，它把冷卻器出來的熱風(此熱風是凈化了的氣體被熱料加熱)送到換熱器的進口處，同時控制著進入脫毒器的風分子數(shù)。Y23是除硫除塵設備以消除排煙中的有害物。Y24是排煙筒。Y30，Y31是冷卻器，前面已有說明。Y31是將冷空氣流送入冷卻機。當Y22和Y31不平衡時，自動門Y32起到自動調(diào)節(jié)作用。Y40是成品自動稱重裝袋、打包、入庫四個流程的工藝設備。
從圖示中可經(jīng)Y00處理(主要解決蛋白質(zhì)含量合適，固態(tài)和液態(tài)脫毒助劑的比例合適，原料與助劑的比例合適與均勻化問題)的原料從上到下進入脫毒器。Y20產(chǎn)生的高溫氣體徑Y21換能器后從下到上進入脫毒器。在動態(tài)運行中，A、B、C的起始溫度和終止溫度不同，所以它們的溫升曲線不同。在不同的溫度環(huán)境中，脫毒助劑所起的作用不同。當C的物料達到規(guī)定指標后，進入D和Y30。Y30既冷卻了料，又回收了熱能。整個生產(chǎn)過程有兩種工作狀態(tài)Y00、D之后連續(xù)工作狀態(tài)，A、B、C為斷續(xù)工作狀態(tài)。
本實用新型包括高精度、大規(guī)模脫毒器，高效熱風爐，熱料冷卻與熱能回收裝置三大部分組成，每一部分都有以MC68HC11F1微處理器為MCU的檢測與控制裝置管理該部分的各個運行參數(shù)，使它達到規(guī)定的理想運行狀態(tài)。分布在與三大部分相應位置的這三臺現(xiàn)場機，受中央監(jiān)控機的管理。這些MCU之間的通訊是用MC68HC11F1的SPI(同步通訊)功能進行，它們的SCI(異步通訊)功能通過MODEM和超短波或短波電臺和遠方進行無線通訊。因此該蓖麻粕脫毒裝置，可在幾十公里或幾百公里之外對其進行管理。在此分布式裝置中還有一個語音子裝置，故該蓖麻粕脫毒裝置在運行時可用語言報告當前工作狀態(tài)和一些控制策略、告警及重要數(shù)據(jù)。當然，也可以記錄下每天的工作情況并把它們打印出來，作為資料歸檔。
本實用新型脫毒精度高，完善了熱風爐和冷卻與熱能回收兩部分設備，節(jié)省能源，產(chǎn)量提高，操作過程自動化。
權利要求1.一種蓖麻粕脫毒裝置，其特征在于它包括脫毒器，熱風爐，冷卻器與監(jiān)控裝置構成所說的脫毒器是以四個上方下園的套筒，上下安裝組合而成，套筒的上方軸線方向開有進料通道，下園底部開有出料通道，每兩個上下套筒之間有圓柱形閥門用于控制上下兩個套筒內(nèi)的物料通斷，在筒套右側的下半園與上方體的交界處開熱風進入的通道，在其外面有三角形狀的包箱用來限制工作熱風的走向；這四個套筒的內(nèi)部都有主軸，固定于主軸上的炒板，炒板連動裝置；在套筒內(nèi)部上方，在上底上焊上鐵板，將方體內(nèi)部分成兩個空間；所說的熱風爐的結構是由往復機械化燃燒爐排和耐火磚砌成的爐體及進煤、鼓風機組成的爐體主體，立式高溫換熱器和除塵除硫設備組裝而成，在爐排下有三個風室進行分別給風；燃燒爐連通換熱器，換熱器接通主脫毒器；所說的冷卻器是把四個封閉的傳輸絞龍串聯(lián)起來，裝在四層封閉的箱體中，絞龍的外皮是用鋁合金板制成，方箱體的右下角有進風口，右上角有出風口，與換熱設備冷風口接通，左上角有進料口，左下角有出料口；成品倉和冷卻器進料口之間安裝提升絞龍；所說的監(jiān)控裝置為一臺上級機聯(lián)著四臺現(xiàn)場分布式監(jiān)控機，其中三臺分別連接脫毒器、冷卻器和熱風爐，第四臺監(jiān)控著蓖麻粕從進車間后的第一步篩選、粉碎，第二步篩選、飼料肥料分離，脫毒助劑加入與均勻化，直到將已配制好的原料提升送到脫毒器原料倉。
2.按照權利要求1所述的蓖麻粕脫毒裝置，其特征在于在四個套筒中都有炒板，所述的炒板是一個楔形的剛體，其上平面與炒板連動裝置垂直，另一面與炒板面成一傾角。
專利摘要本實用新型涉及蓖麻粕脫毒設備的制造,它主要包括脫毒器,熱風爐,冷卻器與監(jiān)控裝置構成;脫毒器是以四個上方下圓的套筒,上下安裝組合而成,方體內(nèi)部分成兩個空間;熱風爐由往復機械化燃燒爐排和耐火磚砌成、換熱器組成,燃燒爐連通換熱器,冷卻器是把四個封閉的傳輸絞龍串聯(lián)起來,監(jiān)控裝置為一臺上級機聯(lián)著四臺現(xiàn)場分布式監(jiān)控機。本實用新型脫毒精度高,完善了熱風爐和冷卻與熱能回收兩部分設備,節(jié)省能源,產(chǎn)量提高,操作過程自動化。
文檔編號A23L1/015GK2476184SQ012235
公開日2002年2月13日 申請日期2001年5月15日 優(yōu)先權日2001年5月15日
發(fā)明者楊興武 申請人:楊興武