CN102058999B - 一种多级组合连续逆流超声提取设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有带式双螺旋推进器、嵌入式超声波换能器箱体和双侧可选连接法兰螺旋排渣器的多级组合连续逆流超声提取设备。它是由多台首尾相错并列安置的管道式浸提舱、带式双螺旋推进器和嵌入式超声波换能器箱体组成的，带式双螺旋推进器设置于管道式浸提舱内部，管道式浸提舱的侧壁外配置嵌入式超声波换能器箱体。本发明一种多级组合连续逆流超声提取设备，整体结构采用并列的多台管道式浸提舱，通过调整安装排渣机构和切换提取液管路，达到若干个浸提舱进行自由串接组合，从而满足不同品种的生产工艺对于逆流行程以及浸提时间的特别要求。
Description
(一)技术领域
本发明涉及机电装置，具体说就是一种多级组合连续逆流超声提取设备。
(二)背景技术
传统的中药提取生产技术装备是各类提取罐，人们在多年沿用过程中虽几经改进，但始终存在许多难以克服的问题，如：由于实现的是一种封闭煎煮工艺，因此操作温度高、用时长、浸出率低，属间歇分批操作，有效成分批间差异大，熔媒和能量耗费多，人工劳动强度大。采用连续逆流提取技术是解决这些问题的有效途径。近年来，涌现出许多连续逆流提取装备的设计方案，如：槽式连续逆流提取机，拖链式连续逆流提取设备，直式连续逆流浸出提取装置(专利号：2004-20018620.X)，折式连续逆流浸出装置(专利号：ZL02029808.9)，双螺旋连续逆流提取装置，(专利号：ZL200510010561.0)等等。为了利用超声波对提取过程的强化作用，开发设计了“超声波强化连续逆流浸出装置”(ZL200420018621.4)，“双螺旋连续逆流超声提取装置”，(专利号：ZL200520021991.8)。实验和实际应用情况表明，连续逆流提取技术设备具有显著的优势，在中药以及茶饮品等生产领域中应用的案例表明，可提高提取率10％以上，出液系数降低40-60％，并且具有明显的节能减耗效果(《中国科技成果》第16期，P59)。这些现代化的新型提取装备，为落后的罐式提取装备的更新换代展示出了广阔的前景。但是，由于存在一系列技术问题没有很好的解决，致使这些装备一直没能在中药生产领域推广应用。此外，迅猛发展的各类天然植物有效成分大规模提取行业，也对提取工艺装备的技术性能提出了许多新的要求。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种具有带式双螺旋推进器、嵌入式超声波换能器箱体和双侧可选连接法兰螺旋排渣器的多级组合连续逆流超声提取设备。
本发明的目的是这样实现的：它是由多台首尾相错并列安置的管道式浸提舱、带式双螺旋推进器和嵌入式超声波换能器箱体组成的，带式双螺旋推进器设置于管道式浸提舱内部，管道式浸提舱的侧壁外配置嵌入式超声波换能器箱体。
本发明还有以下技术特征：
(1)所述的管道式浸提舱包括上部等间距设置的快开清洗口、下部的蒸汽加热夹层、外表覆盖的保温材料和不锈钢蒙皮，管道式台浸提舱的出液端配置提取液缓存罐、输送泵和过滤器，排渣端配置螺旋排渣器，从而构成相对完整的可独立工作的提取设备，通过调整间断螺旋挤汁排渣器的安装方向，即将其排渣朝向下一台浸提舱的加料口，就实现了这两台设备的串联，同样可以根据需要实现全部或其中任意几台的串联使用。
(2)所述的螺旋排渣器由两侧的连接法兰、单侧的盲板、间断螺旋、缩径筛网筒、集液夹层组成，可根据连接方向要求，使用其中一侧连接法兰与管道式浸提舱的端头法兰连接，并将另一侧用盲板封死。
(3)所述的带式双螺旋推进器包括两条并列的螺旋轴和两组相错交叉的带式螺旋叶片，螺旋轴由浸提舱两端的滚动轴承以及设在浸提舱的清洗口旁的滑动吊撑定位。
(4)所述的嵌入式超声波换能器箱体由粘接换能器的震板、固定法兰、保护箱盖组成，可以方便地利用固定法兰将其镶嵌在管道式浸提舱的侧壁或拆下维修、更换。
本发明一种多级组合连续逆流超声提取设备，整体结构采用并列的多台管道式浸提舱，通过调整安装排渣机构和切换提取液管路，达到若干个浸提舱进行自由串接组合，从而满足不同品种的生产工艺对于逆流行程以及浸提时间的特别要求。本发明中的带式双螺旋推进器，克服了“物料侧偏”的弊病，使得物料在对称力的作用下均衡翻动、整体前移，以利于逆流的溶剂均匀的渗透原料颗粒；嵌入式超声波换能器箱体，灵活地镶嵌在管道式浸提舱的侧下方，实现逆流提取过程中叠加超声波强化作用；双侧可选连接法兰的螺旋排渣器，配置在管道式浸提舱的末端，将浸提过的原料挤干后排出浸提舱外，或串联的下一个管道式浸提舱的进料口。
(四)附图说明
图1为本发明结构的俯视图；
图2为本发明结构的主视图；
图3为本发明的管道式浸提舱、带式双螺旋推进器和嵌入式超声波换能器箱体的部件结构图；
图4为本发明的三角螺旋挤汁排渣器的部件结构图。
(五)具体实施方式
下面结合附图举例对本发明作进一步说明。
实施例1：结合图1、图2，本发明一种多级组合连续逆流超声提取设备，它是由多台首尾相错并列安置的管道式浸提舱(1)、带式双螺旋推进器(2)和嵌入式超声波换能器箱体(3)组成的，带式双螺旋推进器(2)设置于管道式浸提舱(1)内部，管道式浸提舱(1)的侧壁外配置嵌入式超声波换能器箱体(3)。
本发明还有以下技术特征：
所述的管道式浸提舱(1)包括上部等间距设置的快开清洗口(9)、下部的蒸汽加热夹层(10)、外表覆盖的保温材料(11)和不锈钢蒙皮(12)，管道式台浸提舱(1)的出液端配置提取液缓存罐(4)、输送泵(5)和过滤器(6)，排渣端配置螺旋排渣器(7)，从而构成相对完整的可独立工作的提取设备，通过调整间断螺旋挤汁排渣器(7)的安装方向，即将其排渣朝向下一台浸提舱(1)的加料口(8)，就实现了这两台设备的串联，同样可以根据需要实现全部或其中任意几台的串联使用。
所述的螺旋排渣器(7)由两侧的连接法兰(21)、单侧的盲板(22)、间断螺旋(23)、缩径筛网筒(24)、集液夹层(25)组成，可根据连接方向要求，使用其中一侧连接法兰(21)与管道式浸提舱(1)的端头法兰连接，并将另一侧用盲板(22)封死。
所述的带式双螺旋推进器(2)包括两条并列的螺旋轴(13)和两组相错交叉的带式螺旋叶片(14)，螺旋轴(13)由浸提舱(1)两端的滚动轴承以及设在浸提舱(1)的清洗口(9)旁的滑动吊撑(15)定位。
所述的嵌入式超声波换能器箱体(3)由粘接换能器(16)的震板(17)、固定法兰(18)、保护箱盖(19)组成，可以方便地利用固定法兰(18)将其镶嵌在管道式浸提舱(1)的侧壁或拆下维修、更换。
实施例2：结合图1-图3，采用4台12米长的管道式浸提舱(1)首尾相错并列安置，总容积20M3，内部为带式双螺旋推进器(2)；侧壁配置80组嵌入式超声波换能器箱体(3)，声功率总计80KW。每管道式台浸提舱(1)的出液端配置提取液缓存罐(4)、输送泵(5)和旋转筒式过滤器(6)，排渣端配置螺旋排渣器(7)。
组合工作模式A：4台管道式浸提舱(1)独立并行工作，逆流行程12米，提取时间可在30-60MIN内调节控制，可完成茶饮品、茶多酚等品种提取生产任务，日处理量约为30吨。
组合工作模式B：通过调整螺旋排渣器(7)的安装方向，将每2台管道式浸提舱(1)串联为一组工作，则逆流行程24米，提取时间可在60-120MIN内调节控制，可完成菊苣菊粉、天然果胶、菊芋多糖等品种的提取生产任务，日处理量约为45吨。
组合工作模式C：通过调整螺旋排渣器(7)的安装方向，将4台管道式浸提舱(1)串联为一组工作，则逆流行程48米，提取时间可在180-240MIN内调节控制，可完成甜菊甙、银杏叶活性成分，以及各类单方和复方中草药提取物的提取生产任务，日处理量15-20吨。
实施例3：本发明一种多级组合连续逆流超声提取设备，重点解决以下阻碍逆流超声提取工艺推广应用中面临的技术障碍问题：
①应用柔性问题：通常在规模化提取基地(车间)中要分期完成多个品种的提取生产任务。一般情况下，如果采用传统的提取罐可以适用于所有这些品种的提取生产。逆流提取设备拥有众多优越的性能，但一套固定长度的管道式浸提舱的逆流提取设备，由于受到“逆流行程”和“提取时间”的限制，只能适应其中部分品种的生产工艺要求。如果因此而配置多台不同长度规格的专用设备，显而易见其经济性很差。因此，如何设计逆流提取工艺装备，使其具有相应的应用柔性是一个亟待解决的技术问题。
②物料推进器设计问题：逆流提取设备的管道式浸提舱中的螺旋推进器在工作中通常会使被提取物料偏向一侧，使得逆向流动的溶剂更倾向于绕过物料流走而丧失逆流浸提的效果。
③超声波提取技术应用问题：已有大量研究和实验表明超声波的作用可以显著加快浸出速率，因而如何在逆流提取过程中有效地引入应用超声提取技术，受到广大用户的关注。其中超声波换能器的安装和维护是工艺设备开发的主要难点。
实施例4：结合图1-图4，本发明具体技术方案如下：
多台管道式浸提舱(1)首尾相错并列安置，内部为带式双螺旋推进器(2)、侧壁外可配置嵌入式超声波换能器箱体(3)。每台管道式浸提舱(1)的出液端配置提取液缓存罐(4)、输送泵(5)和过滤器(6)，排渣端配置螺旋排渣器(7)，从而构成相对完整的提取设备可独立工作。而通过调整螺旋排渣器(7)的安装方向，即将其排渣朝向下一台管道式浸提舱(1)的加料口(8)安装，就实现了这两台设备的串联。如此可以根据需要实现全部或其中任意几台的串联使用。
管道式浸提舱(1)的上部等间距设置若干快开清洗口(9)，下部设蒸汽加热夹层(10)，外表覆盖保温材料(11)及不锈钢蒙皮(12)。
带式双螺旋推进器(2)由2条并列的螺旋轴(13)组成，2组带式螺旋叶片(14)相错交叉，螺旋轴(13)由浸提舱(1)两端的滚动轴承以及设在浸提舱(1)的清洗口(9)旁的滑动吊撑(15)定位。
嵌入式超声波换能器箱体(3)由粘接换能器(16)的震板(17)、固定法兰(18)、保护箱盖(19)组成。可以方便地利用固定法兰(18)将其镶嵌在管道式浸提舱(1)的侧壁或拆下维修、更换。
螺旋排渣器(7)由两侧的连接法兰(21)、单侧盲板(22)、推料螺旋(23)缩径筛网筒(24)、集液夹层(25)组成。可根据连接方向要求，使用其中一侧连接法兰(21)与管道式浸提舱(1)的端头法兰连接，并将另一侧用盲板(22)封死。
Claims (4)
1.一种多级组合连续逆流超声提取设备，它是由多台首尾相错并列安置的管道式浸提舱(1)、带式双螺旋推进器(2)和嵌入式超声波换能器箱体(3)组成的，其特征在于：带式双螺旋推进器(2)设置于管道式浸提舱(1)内部，管道式浸提舱(1)的侧壁外配置嵌入式超声波换能器箱体(3)；
所述的管道式浸提舱(1)包括上部等间距设置的快开清洗口(9)、下部的蒸汽加热夹层(10)、外表覆盖的保温材料(11)和不锈钢蒙皮(12)，管道式台浸提舱(1)的出液端配置提取液缓存罐(4)、输送泵(5)和过滤器(6)，排渣端配置间断螺旋挤汁排渣器(7)，从而构成相对完整的可独立工作的提取设备，通过调整间断螺旋挤汁排渣器(7)的安装方向，即将其排渣朝向下一台浸提舱(1)的加料口(8)，就实现了这两台设备的串联，同样可以根据需要实现全部或其中任意几台的串联使用。
2.根据权利要求1所述的一种多级组合连续逆流超声提取设备，其特征在于：所述的间断螺旋挤汁排渣器(7)由两侧的连接法兰(21)、单侧的盲板(22)、间断螺旋(23)、缩径筛网筒(24)、集液夹层(25)组成，可根据连接方向要求，使用其中一侧连接法兰(21)与管道式浸提舱(1)的端头法兰连接，并将另一侧用盲板(22)封死。
3.根据权利要求1所述的一种多级组合连续逆流超声提取设备，其特征在于：所述的带式双螺旋推进器(2)包括两条并列的螺旋轴(13)和两组相错交叉的带式螺旋叶片(14)，螺旋轴(13)由浸提舱(1)两端的滚动轴承以及设在浸提舱(1)的清洗口(9)旁的滑动吊撑(15)定位。
4.根据权利要求1所述的一种多级组合连续逆流超声提取设备，其特征在于：所述的嵌入式超声波换能器箱体(3)由粘接换能器(16)的震板(17)、固定法兰(18)、保护箱盖(19)组成，可以方便地利用固定法兰(18)将其镶嵌在管道式浸提舱(1)的侧壁或拆下维修、更换。
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