太阳城集团

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一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置.pdf

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一种 生产 蒸炒预榨后 处理 专用 装置
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201320367539.1

申请日:

20130625

公开号:

CN203723401U

公开日:

20140723

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:
IPC分类号: A23N17/00,A23K1/14 主分类号: A23N17/00,A23K1/14
申请人: 大丰市佳丰油脂有限责任公司,江苏大学
发明人: 林琳,徐自明,崔凤杰
地址: 224100 江苏省盐城市大丰市生态经济开发区西康南路26号
优先权: CN201320367539U
专利代理机构: 南京知识律师事务所 代理人: 卢亚丽
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法律状态
申请(专利)号:

CN201320367539.1

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

太阳城集团本实用新型涉及棉粕生产加工技术领域,特指一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置。物料由进料口进入料筒室,驱动系统驱动转轴转动,转轴带动抄桨将物料升起,转到圆筒上部的某个位置,由于抄桨是倾斜的,物料洒落下来。在重力和气流作用下,物料向前移动一段距离,直到物料洒落到料筒底部,抄起和飘落是重复的运动过程,在此过程中,气流与物料充分接触,促进了热质交换的进行。采用棉粕生产蒸炒预榨后处理可以保证物料颜色没有变深,蛋白质含量仅下降0.1%,提高了棉粕的品质。

权利要求书

1.一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置,其特征在于:所述装置包括料筒室、驱动系统、送风系统、温度调节系统;料筒室是倾斜的圆筒;通过调整位于后处理装置下方的机架两端的高度差获得,调整倾角范围1.5°~5.5°;料筒室内部安装有转轴,转轴上连接了5组抄桨,抄桨沿轴向均匀分布;抄桨将物料不断抄起,在气流和重力的作用下飘落到料筒底部,抄起和飘落是重复的运动过程;在抄起和飘落过程中,气流与物料充分接触,促进热质交换的进行;料筒室前端上部设有进料口;料筒室后端底部设有出料口;驱动系统由无级调速电机和减速器组成,无级调速电机经过减速器与转轴连接,转轴穿过送风系统中的送风室,无级调速电机经过减速器减速后驱动转轴转动,转轴与抄桨连接,带动抄板转动,转轴转速控制在2~15prm之间;送风系统位于料筒室前端,包括送风室、夹套、气体分布器、风机及与其连接的管道,两台风机通过伸入送风室的管道将气流输送到送风室,送风室的外壁上设有夹套,进水管接头和出水管接头与夹套连接,水箱连接进水管和出水管,形成了冷却回路,用来调节送风室的温度;送风室与料筒室间装有气体分布器;   温度调节系统包括送风室温度控制、风机风速和通风量调节及温度在线检测系统三部分组成;应用热电偶温度传感器采集料筒室内温度信号,料筒室两端和中部各设置一个温度传感器T1~T3,送风室内设置一个温度传感器T4;测得的温度信号通过A/D转换器被单片机AT89C52识别并与设定温度比较,再通过AO输出板发出循环水泵驱动信号,开启循环水通入送风室夹套,送风室温度降低,控制料筒室温度;循环水温度是由水箱温度调节,水箱内设置一个温度传感器T5,温度传感器T5与A/D转换器连接,其转换信号被单片机AT89C52识别并与设定温度比较,输出信号经过D/A转换器发出信号给固态继电器SSR,进而控制制冷装置工作,达到控制水箱温度的目的;调节风机风速和通风也能影响控制物料温度;风机与电动调节阀连接,单片机设定适宜通风量,电动调节阀与D/A转换器连接,调节电动调节阀控制风机风量使得送风室内气流速率为v=2.lm/s。2.如权利要求1所述的一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置,其特征在于:圆筒长度1800mm,直径500mm;料筒室的倾角为2°,料筒室温度设定为20℃。3.如权利要求1所述的一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置,其特征在于:所述转轴转速为5prm。4.如权利要求1所述的一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置,其特征在于:所述每组抄桨是由4片沿径向分布的不锈钢钢板组成;抄桨钢板被折弯,钢板厚3mm,折弯角度90°,直板长60mm,弯板长20mm。5.如权利要求1所述的一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置,其特征在于:所述气体分布器是由厚3mm圆形钢板制成,钢板外径与送风室内径点焊联接,钢板平面上分布119个φ6mm的孔,其作用是保证气流量在料筒室横截面上均衡分布。6.如权利要求1所述的一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置,其特征在于:所述温度传感器为铜-铜镍热电偶,型号Pt100,适合检测范围-40℃~350℃。7.如权利要求1所述的一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置,其特征在于:所述风机选用FBD系列,功率3.5kW,风机风速可以无级调速;电动调节阀选用型号HLC,公称通径DN10,公称压力为4.0 MPa。

说明书

技术领域

太阳城集团本实用新型涉及棉粕生产加工技术领域,特指一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置。 

背景技术

棉粕是棉籽压榨油的副产品,棉粕蛋白质含量高达40%,是蛋白质资源;我国是蛋白饲料紧缺国家,近几年我国畜牧养殖业发展速度非常快,对饲料的需求越来越大,据估算,我国饲料工业和畜牧养殖每年缺乏蛋白饲料约3500万吨,急需大量优质蛋白饲料供应饲料工业和畜牧养殖;我国棉籽原料丰富,积极开发利用棉粕蛋白质资源,能够缓解我国蛋白饲料紧缺的矛盾,为我国带来较大的经济效益和社会效益。 

太阳城集团目前棉籽制油工艺多采用预榨浸出法,其工艺流程如图1所示;棉籽含壳39~52%,含仁48~61%。壳中含油0.3~1%;棉仁含油30~35%,含蛋白35~38%。棉籽中含有0.8~1.3%的棉酚,棉酚毒性较大,棉籽制油工艺中蒸炒预榨工序可以有效脱毒;但蒸炒预榨的缺陷是:蒸炒预榨温度控制在105℃~110℃,蒸炒太阳城集团30 min~35min, 而棉籽油浸出温度控制在50℃~60℃之间,在没有蒸炒预榨后处理的情况下,棉酚会变性,这种变性棉酚一旦产生将使油色及粕的颜色变深,棉籽油及棉粕品质下降;同时蛋白质在过热的情况下也发生变性,导致棉粕蛋白质含量下降5%。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种棉粕生产蒸炒预榨后处理专用装置,以解决现有技术中蒸炒预榨工序后物料颜色变深和蛋白质含量降低,其品质变坏问题。 

为实现以上目的,本实用新型棉粕生产蒸炒预榨后处理装置包括料筒室、驱动系统、送风系统、温度调节系统,装置结构示意图如图2所示。 

太阳城集团料筒室是略微倾斜的圆筒;圆筒长度1800mm,直径500mm,通过调整位于后处理装置下方的机架两端的高度差获得,调整倾角范围1.5°~5.5°;料筒室内部安装有转轴,转轴上连接了5组抄桨,抄桨沿轴向均匀分布;每组抄桨是由4片沿径向分布的不锈钢钢板组成;抄桨钢板如图3、4所示,抄桨钢板被折弯,钢板厚3mm,折弯角度90°,直板长60mm,弯板长20mm;抄桨的作用是将物料不断抄起,在气流和重力的作用下飘落到料筒底部,抄起和飘落是重复的运动过程;在抄起和飘落过程中,气流与物料充分接触,促进热质交换的进行;料筒室前端上部设有进料口;料筒室后端底部设有出料口。 

物料在料筒室的滞留太阳城集团tz是计算后处理速率的重要参数,该滞留太阳城集团由两部分太阳城集团构成:①物料径向不断被抄桨抄起和飘落的太阳城集团;②物料沿料筒轴线方向向前移动一段距离的太阳城集团。 

太阳城集团抄桨在物料抄起阶段和在物料飘落阶段滞留太阳城集团 (min): 

其中:—物料在抄起阶段滞留太阳城集团;

—物料在飘落阶段滞留太阳城集团;

—抄桨撒落物料的平均转角(°);

n—转轴的转速(rpm);

太阳城集团l—物料开始飘落点距料筒中心轴的距离(m);

α一料筒的倾角(°);

物料从被抄起来到飘落后,向前移动的距离S=2lsintgα;

太阳城集团物料在料筒内飘落的单元数:;

太阳城集团物料在料筒内总滞留太阳城集团:t=c。

太阳城集团抄桨撒落物料的平均转角和物料开始飘落点距料筒中心轴的距离l通过试验测定;试验采用欧美克颗粒测量仪,在料筒沿转轴截面均布12个测量层,在物料中添加示踪粒子,测量的平均采样太阳城集团为15s,确定物料分布,然后计算抄桨撒落物料的平均转角和物料开始飘落点距料筒中心轴的距离l。 

本实用新型装置驱动系统由无级调速电机经过减速器与转轴连接,转轴穿过送风系统中的送风室,无级调速电机经过减速器减速后驱动转轴转动,转轴与抄桨连接,带动抄板转动,转轴转速控制在2~15prm之间。 

太阳城集团送风系统位于料筒室前端,包括送风室、夹套、气体分布器、风机及与其连接的管道,两台风机通过伸入送风室的管道将气流输送到送风室,送风室的外壁上设有夹套,进水管接头和出水管接头与夹套连接,水箱连接进水管和出水管,形成了冷却回路,用来调节送风室的温度;送风室与料筒室间装有气体分布器,气体分布器结构见图5所示,分布器是由厚3mm圆形钢板制成,钢板外径与送风室内径点焊联接,钢板平面上分布119个φ6mm的孔,其作用是保证气流量在料筒室横截面上均衡分布。 

本实用新型装置温度调节系统包括送风室温度控制、风机风速和通风量调节及温度在线检测系统三部分组成;在线检测系统如图6所示,应用热电偶温度传感器采集料筒室内温度信号,料筒室两端和中部各设置一个温度传感器T1~T3,送风室内设置一个温度传感器T4;本装置选用铜-铜镍热电偶,型号Pt100,适合检测范围-40℃~350℃;测得的温度信号通过A/D转换器被单片机AT89C52识别并与设定温度比较,再通过AO输出板发出循环水泵驱动信号,开启循环水通入送风室夹套,送风室温度降低,控制料筒室温度;循环水温度是由水箱温度调节,水箱内设置一个温度传感器T5,温度传感器T5与A/D转换器连接,其转换信号被单片机AT89C52识别并与设定温度比较,输出信号经过D/A转换器发出信号给固态继电器SSR,进而控制制冷装置工作,达到控制水箱温度的目的;另外,调节风机风速和通风也能影响控制物料温度;风机选用FBD系列,功率3.5KW,风机风速可以无级调速,风机与电动调节阀连接,单片机设定适宜通风量,电动调节阀与D/A转换器连接,调节电动调节阀控制通风机风量,电动调节阀选用型号HLC,公称通径DN10,工程压力PN(Mpa)4.0。 

工作原理:物料由进料口进入料筒室,驱动系统驱动转轴转动,带动抄桨将物料升起,转到圆筒上部的某个位置,由于抄桨是倾斜的,物料洒落下来;在重力和气流作用下,物料向前移动一段距离,直到物料洒落到料筒底部,抄起和飘落是重复的运动过程,在此过程中,气流与物料充分接触,促进了热质交换的进行,保证了蒸炒预榨工序后物料颜色和蛋白质含量的稳定。 

太阳城集团棉粕生产蒸炒预榨后处理装置工艺参数主要包括:①料筒室温度;②料筒室转轴转速;③料筒室倾角;上述参数是决定蒸炒预榨后处理物料颜色、蛋白质含量的稳定及物料滞留太阳城集团。 

工艺参数的优化: 

太阳城集团1、性能指标的测试

(1)料筒室和送风室内部气体温度的测量:使用温度传感器可以同时测出料筒室两端及中间位置温度和送风室气体温度。

(2)风速测量:使用EY3-ZA电子微风仪,测量气流的流速。 

太阳城集团(3)物料重量的测量:用台秤称量。 

太阳城集团(4)太阳城集团计算:使用秒表。 

    (5)微量凯式定氮法测样品中蛋白质总量。 

2、试验方法 

太阳城集团试验原料为江苏棉籽,棉籽经过清理、剥壳、分离、蒸炒预榨工序后,进入蒸炒预榨后处理装置入口,此时物料温度为106℃。

试验主要包括: 

太阳城集团(1)料筒室温度试验, 料筒室温度15-30℃,取4个水平:

①15℃;②20℃;③26℃;④30℃;

(2)料筒室转轴转速变化的试验,3-6rpm,转速取4个水平:

太阳城集团①3rpm;②4rpm;③5rpm;④6rpm;

太阳城集团(3)料筒室倾角变化的试验,转筒倾角1.5°~5.5°,取2个水平:

①5°;②2°。

3、试验结果与分析 

物料入口温度为106℃,送风室内气流速率为v=2.lm/s,料筒转轴转速3rpm倾角为5°时,试验结果:料筒室温度(℃)离开料筒时物料温度(℃)滞留太阳城集团(s)蛋白质含量下降值(%)棉粕颜色变化3065594.3变深2657603.0变深2054611.2无1546590.4无

太阳城集团物料入口温度为106℃,送风室内气流速率为v=2.lm/s,料筒转轴转速4rpm倾角为5°时,试验结果:料筒室温度(℃)离开料筒时物料温度(℃)滞留太阳城集团(s)蛋白质含量下降值(%)棉粕颜色变化3062434.1变深2655452.8变深2050451.4无1544460.3无

物料入口温度为106℃,送风室内气流速率为v=2.lm/s,料筒转轴转速5rpm倾角为5°时,试验结果:料筒室温度(℃)离开料筒时物料温度(℃)滞留太阳城集团(s)蛋白质含量下降值(%)棉粕颜色变化3060364.0变深2653372.6变深2049351.0无1540360.2无

物料入口温度为106℃,送风室内气流速率为v=2.lm/s,料筒转轴转速6rpm倾角为5°时,试验结果:料筒室温度(℃)离开料筒时物料温度(℃)滞留太阳城集团(s)蛋白质含量下降值(%)棉粕颜色变化3068304.3变深2665293.2变深2060292.1变深1556281.4无

物料入口温度为106℃,送风室内气流速率为v=2.lm/s,料筒转轴转速3rpm倾角为2°时,试验结果:料筒室温度(℃)离开料筒时物料温度(℃)滞留太阳城集团(s)蛋白质含量下降值(%)棉粕颜色变化3062714.0变深2654702.9变深2051691.1无1543700.1无

物料入口温度为106℃,送风室内气流速率为v=2.lm/s,料筒转轴转速4rpm倾角为2°时,试验结果:料筒室温度(℃)离开料筒时物料温度(℃)滞留太阳城集团(s)蛋白质含量下降值(%)棉粕颜色变化3060504.0变深2653512.4无2048491.4无1542500.3无

物料入口温度为106℃,送风室内气流速率为v=2.lm/s,料筒转轴转速5rpm倾角为2°时,试验结果:料筒室温度(℃)离开料筒时物料温度(℃)滞留太阳城集团(s)蛋白质含量下降值(%)棉粕颜色变化3057503.9变深2649512.7无2045491.2无1540500.2无

本试验设计了四种料筒室温度,从试验的情况来看,当料筒室温度30℃时,蛋白质含量下降值在4.1%~4.3%之间;当料筒室温度26℃时,蛋白质含量下降值在2.6%~3.2%之间;当料筒室温度20℃时,蛋白质含量下降值在1.0%~2.1%之间;当料筒室温度15℃时,蛋白质含量下降值在0.2%~1.4%之间,这说明料筒室温度对后处理效果影响非常大,料筒室温度越低,后处理效果越好;考虑料筒室温度降低到一定值时,装置能耗增加显著,料筒室温度以20℃为宜。

太阳城集团本试验设计了四种转速,从试验的情况来看,当转轴转速为3转/分时,物料的滞留太阳城集团约为60秒;当转轴转速为4转/分时,物料的滞留太阳城集团约为45秒;当转轴转速为5转/分时,物料的滞留太阳城集团约为38秒;当转轴转速为6转/分时,物料的滞留太阳城集团约为29秒;随着转轴转速的增加,物料在转轴内的滞留太阳城集团在逐渐减小,后处理效率提高,但当转轴转速为6转/分时,由于滞留太阳城集团短,离开料筒时物料温度升高,后处理效果下降;综合考虑,选择转轴转速以5转/分为宜。 

本试验设计了2种料筒室倾角,从试验结果看,料筒室倾角2°时,物料滞留太阳城集团较长,物料可以有充分的太阳城集团与气流进行热质交换,后处理效果有提高;如:当料筒转轴转速4rpm、送风室气流温度26℃时,料筒室倾角为2°,物料滞留太阳城集团为51s, 蛋白质含量下降值2.2%,棉粕颜色无变化;料筒室倾角为5°,物料滞留太阳城集团为45s,蛋白质含量下降值2.8%,棉粕颜色变深;因此,选择料筒室倾角2°为宜。 

附图说明

太阳城集团图1 为预榨浸出法工艺流程示意图; 

太阳城集团图2为本实用新型棉粕生产蒸炒预榨后处理装置结构示意图;

太阳城集团1、出料口;2、转轴;3、料筒室;4、抄桨;5、进料口;6、进水管接头;7、送风室;8、夹套;9、减速器;10、电机;11、风机;12、管道;13、出水管接头;14、气体分布器;

图3 为抄桨钢板结构正视图;

太阳城集团图4为抄桨钢板结构俯视图;

太阳城集团图5 气体分布器结构示意图;

太阳城集团图6 在线检测系统示意图。

具体实施方式

太阳城集团参见图2,本实用新型装置主要包括料筒室3、驱动系统、送风系统、温度调节系统;料筒室3是略微倾斜的圆筒,料筒室3内部安装有转轴2,转轴上连接了5组抄桨4;驱动系统由无级调速电机10经过减速器9减速后驱动转轴2转动,转轴2的转速控制在2~15prm之间;送风系统包括送风室7、夹套8、气体分布器14、风机11及与其连接的管道12;风机11通过管道12将气流输送到送风室7;送风室7的外壁上有夹套8,水箱通过进水管接头6、出水管接头13与夹套8连通,形成冷却回路,用来调节送风室7的温度,送风室7与料筒室3间装有气体分布器14,气体分布器14是由钢板制成,钢板外径与送风室内径点焊联接;温度调节系统包括送风室温度控制、风机风速和通风量调节及温度在线检测系统三部分组成。 

太阳城集团蒸炒预榨后处理装置操作流程:①调整料筒室倾角至2°,转轴转速5转/分,设定料筒室温度20℃;②蒸炒预榨物料由进料口5进入料筒室3;③驱动系统驱动转轴2转动,带动抄桨4将物料升起,转到圆筒上部的某个位置,由于抄桨是倾斜的,物料洒落下来;④同时,风机11通过管道12将气流输送到送风室,气流经分布器进入料筒室;物料在重力和气流作用下,物料向前移动一段距离,直到物料洒落到料筒底部,在此过程中,气流与物料充分接触,促进了热质交换的进行;⑤经过49秒后处理,物料从料筒室出料口1出料,完成一个工作流程。  

太阳城集团实践证明:采用棉粕生产蒸炒预榨后处理可以保证棉粕颜色不发生变化,蛋白质含量仅下降1.2%,提高了棉粕的品质。

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