CN103238912B - 一种调质器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调质器，转子主轴两端分别安装有满螺旋叶片，出料端螺旋叶片外侧的转子主轴上套装有均料装置，转子主轴为中空结构，转子主轴的一端安装有蒸汽旋转接头，各推进桨叶固定连接在桨叶套管的一端，各桨叶套管的另一端分别沿径向插入于转子主轴中，在进料端一定长度范围内的转子主轴上均匀安装有蒸汽喷射装置；蒸汽喷射装置的桨叶轴插入于桨叶套管中，蒸汽喷头的根部插接在桨叶轴中，喷头套管套装在蒸汽喷头的自由端，蒸汽开关桨叶垂直连接在喷头套管上，当蒸汽开关桨叶转动至与转子主轴的轴线平行时，蒸汽得以喷出。该调质器可以使蒸汽和物料能够均匀混和，提高蒸汽利用率，降低设备能耗和制造成本，增强调质效果，且出料更加均匀。

Description

一种调质器

技术领域

本发明涉及一种调质器，用于制粒机或膨化机的前道对粉料进行熟化，属于食品或饲料机械技术领域。

背景技术

生产颗粒饲料的主要设备是制粒机和膨化机，这两种设备都必须配备各种类型的调质器，调质是饲料加工中的一个关键环节，饲料调质的优劣直接关系着成品的质量。

传统的调质器包括筒体，筒体内安装有搅拌物料的转子，转子包括转子主轴和均匀分布在转子主轴上搅拌推进物料的推进桨叶，筒体的一端上部设有进料口，筒体的另一端下部设有出料口，靠近进料口的转子主轴上安装有进料端螺旋叶片，靠近出料口的转子主轴上安装有出料端螺旋叶片。筒体外侧设有蒸汽添加装置，蒸汽添加装置设有多个蒸汽喷口，蒸汽喷口设置于筒体下方或侧面，采用恒定的流量，定点喷入筒体内，使其与物料混合，产生熟化效果。

工作时，将需要调质的物料由进料口送入，同时向筒体内添加饱和蒸汽，物料在转子桨叶的搅拌、推动下，与蒸汽混合并缓缓向前推进，行至出料口完成调质，进入下道工序。在调质器中，饲料中的生淀粉高温熟化，破坏淀粉的微晶结构，打断氢键以实现糊化，从而起到改善饲料营养结构、杀灭细菌、改善制粒条件、提高颗粒产量和质量以及耐水性，增加动物的采食频率，提高消化率等作用。

传统的调质器存在如下不足之处：

1、蒸汽喷口定点布置，喷射面较小，不能保证与所有物料完全直接接触，调质效果不佳。

2、为了最大限度的提高物料与蒸汽的有效接触，须大幅提高桨叶转速，以便将物料完全抛起，充满整个空腔；桨叶转速的提高会大幅增加旋转驱动功率，使能耗增加。

3、桨叶转速的增加，会导致物料在筒体内的停留时间缩短，降低熟化效果，普遍采用的做法是增加调质筒长度或数量，从而增加了设备制造和安装成本，且维护不便。

4、物料在桨叶推动下达到出口处，利用自身重力自然下落，出料不均匀，导致制粒机工作电流不稳定，导致产量下降。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种调质器，使蒸汽和物料能够更均匀地混和，提高蒸汽利用率，降低设备能耗和制造成本，增强调质效果。

为解决以上技术问题，本发明的一种调质器，包括筒体，所述筒体内安装有搅拌物料的转子，所述转子包括转子主轴和均匀分布在转子主轴上搅拌推进物料的推进桨叶，所述筒体的一端上部设有进料口，所述筒体的另一端下部设有出料口，靠近进料口的所述转子主轴上安装有进料端螺旋叶片，靠近出料口的所述转子主轴上安装有出料端螺旋叶片，所述转子主轴为中空结构，所述转子主轴的一端安装有蒸汽旋转接头，各所述推进桨叶固定连接在桨叶套管的一端，各所述桨叶套管的另一端分别沿径向插入于所述转子主轴中且从转子主轴中伸出，在进料端一定长度范围内的所述转子主轴上均匀安装有蒸汽喷射装置，所述蒸汽喷射装置的进汽口与所述转子主轴的内腔相通，所述蒸汽喷射装置的出汽口与所述筒体的内腔相通。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：物料由进料口送入筒体内，转子在驱动装置驱动下旋转，转子主轴上布置的若干推进桨叶提供物料轴向移动的动力，蒸汽由蒸汽旋转接头进入转子主轴内腔，沿着转子主轴空腔到各蒸汽喷射装置喷出，蒸汽喷射装置一边喷射一边随转子主轴转动，蒸汽喷射装置的喷口均匀扫过物料流截面，使蒸汽与物料可以均匀接触，保证高效吸收和均匀添加。由于蒸汽可以与物料有效接触，可以降低转子的转速，降低驱动转子所需的能耗；同时由于转子可以低转速运转，物料在筒体内停留的时间较长，物料的熟化效果好，且可以缩短筒体的长度，降低设备制造和安装成本，减小设备占据的空间。

作为本发明的优选方案，各所述蒸汽喷射装置分别安装在相应桨叶套管上与所述推进桨叶相对的一端；各所述蒸汽喷射装置分别包括桨叶轴、蒸汽喷头、喷头套管和蒸汽开关桨叶，所述桨叶轴插入于所述桨叶套管中且为中空结构，所述桨叶轴的内腔通过孔道与所述转子主轴的内腔相通；所述蒸汽喷头的根部插接在所述桨叶轴中且另一端从所述桨叶套管中伸出，所述蒸汽喷头设有中心孔道与所述桨叶轴的内腔相通，所述喷头套管套装在所述蒸汽喷头的自由端，所述蒸汽开关桨叶垂直连接在所述喷头套管上且与所述转子主轴的轴线呈一定角度，所述喷头套管与所述蒸汽喷头之间安装有扭转弹簧，所述蒸汽喷头的圆周上设有蒸汽内喷孔，所述喷头套管的圆周上设有蒸汽外喷孔，所述蒸汽内喷孔与所述蒸汽外喷孔位于同一截面上且相互错开一个角度；当所述蒸汽开关桨叶克服所述扭转弹簧的张力转动至与所述转子主轴的轴线平行时，所述蒸汽内喷孔与所述蒸汽外喷孔相互对齐贯通。蒸汽喷射装置是否喷射蒸汽由蒸汽开关桨叶控制，由于物料在推进桨叶的搅拌推动下总体沿转子主轴的轴向向出料口运动，当蒸汽开关桨叶进入物料层时，受到物料的挤压，蒸汽开关桨叶旋转至与转子主轴的轴线相平行的状态，此时蒸汽内喷孔与蒸汽外喷孔相互对齐贯通，蒸汽喷出；当物料离开蒸汽喷射装置时，蒸汽开关桨叶所受的物料阻力消失，在扭转弹簧作用下，蒸汽开关桨叶回复至原有角度，蒸汽内喷孔与蒸汽外喷孔相互错开一个角度，蒸汽停止喷出，从而节约蒸汽，防止无效喷射。 

作为本发明的优选方案，所述蒸汽开关桨叶与所述喷头套管连为一体。

作为本发明的优选方案，所述出料端螺旋叶片外侧的所述转子主轴上套装有均料装置，所述均料装置为筛状筒体且位置与所述出料口相对应，所述筛状筒体的圆周上均匀密布有多个出料孔。筛状筒体在一定转速下，排料速度可以保持恒定，能够消除桨叶排料的周期性波动，实现均匀排料。

作为本发明的优选方案，所述进料端螺旋叶片和所述出料端螺旋叶片均为满螺旋结构。在转子主轴两端分别布置有一定长度的满螺旋结构，在可靠输送物料的同时，可以有效防止蒸汽外泄，减少蒸汽损耗。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明调质器的主视图。

图2为图1中沿A-A的剖视图。

图3为本发明调质器中转子的立体图。

图4为本发明调质器中转子主轴上推进桨叶和蒸汽喷射装置的结构示意图。

图5为图4中沿B-B的剖视图。

图6为蒸汽开关桨叶受物料挤压将蒸汽通道打开时的状态图。

图中：1.筒体；1a.进料口；1b.出料口；2.转子；2a.转子主轴；2b.进料端螺旋叶片；2c.出料端螺旋叶片；2d.推进桨叶；2e.桨叶套管； 3.轴承座；4.蒸汽旋转接头；5.蒸汽喷射装置；5a.桨叶轴；5b.蒸汽喷头；5b1.蒸汽内喷孔；5c.扭转弹簧；5d.喷头套管；5d1.蒸汽外喷孔；5e.蒸汽开关桨叶；6.均料装置。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明的调质器，包括筒体1，筒体1内安装有搅拌物料的转子2，转子2两端分别通过轴承座3支撑在机架上。转子2包括转子主轴2a和均匀分布在转子主轴2a上搅拌推进物料的推进桨叶2d，筒体1的一端上部设有进料口1a，筒体1的另一端下部设有出料口1b，靠近进料口的转子主轴2a上安装有进料端螺旋叶片2b，靠近出料口的转子主轴2a上安装有出料端螺旋叶片2c，进料端螺旋叶片2b和出料端螺旋叶片2c均为满螺旋结构。出料端螺旋叶片2c外侧的转子主轴上套装有均料装置6，均料装置6为筛状筒体且位置与出料口相对应，筛状筒体的圆周上均匀密布有多个出料孔。

转子主轴2a为中空结构，转子主轴2a的一端安装有蒸汽旋转接头4，各推进桨叶2d固定连接在桨叶套管2e的一端，各桨叶套管2e的另一端分别沿径向插入于转子主轴2a中且从转子主轴中伸出，在进料端一定长度范围内的转子主轴2a上均匀安装有蒸汽喷射装置5，蒸汽喷射装置5的进汽口与转子主轴2a的内腔相通，蒸汽喷射装置5的出汽口与筒体1的内腔相通。

如图4所示，各蒸汽喷射装置5分别安装在相应桨叶套管2e上与推进桨叶2d相对的一端；各蒸汽喷射装置5分别包括桨叶轴5a、蒸汽喷头5b、喷头套管5d和蒸汽开关桨叶5e，桨叶轴5a插入于桨叶套管2e中且为中空结构，桨叶轴5a的内腔通过孔道与转子主轴2a的内腔相通；蒸汽喷头5b的根部插接在桨叶轴5a中且另一端从桨叶套管2e中伸出，蒸汽喷头5b设有中心孔道与桨叶轴5a的内腔相通，喷头套管5d套装在蒸汽喷头5b的自由端，蒸汽开关桨叶5e垂直连接在喷头套管5d上且与转子主轴2a的轴线呈一定角度，蒸汽开关桨叶5e可以与喷头套管5d连为一体。喷头套管5d与蒸汽喷头5b之间安装有扭转弹簧5c，蒸汽喷头5b的圆周上设有蒸汽内喷孔5b1，喷头套管5d的圆周上设有蒸汽外喷孔5d1，蒸汽内喷孔5b1与蒸汽外喷孔5d1位于同一截面上且相互错开一个角度；当蒸汽开关桨叶5e克服扭转弹簧5c的张力转动至与转子主轴2a的轴线平行时，蒸汽内喷孔5b1与蒸汽外喷孔5d1相互对齐贯通。

如图5所示，蒸汽喷射装置5是否喷射蒸汽由蒸汽开关桨叶5e控制，在蒸汽开关桨叶5e在没有受到外力作用下，蒸汽喷头5b上的蒸汽内喷孔5b1与喷头套管5d上的蒸汽外喷孔5d1相互错开，此时不向外喷射蒸汽。

工作时，物料由进料口送入筒体1内，转子2在驱动装置驱动下旋转，转子主轴2a上布置的若干推进桨叶2d提供物料轴向移动的动力，蒸汽由蒸汽旋转接头4进入转子主轴内腔，沿着转子主轴空腔到各蒸汽喷射装置5喷出，蒸汽喷射装置5一边喷射一边随转子主轴2a转动，蒸汽喷射装置5的喷口均匀扫过物料流截面，使蒸汽与物料可以均匀接触，保证高效吸收和均匀添加。

如图6所示，由于物料在推进桨叶2d的搅拌推动下总体沿转子主轴2a的轴向向出料口运动。当物料流接触到蒸汽开关桨叶5e时，将推动蒸汽开关桨叶5e旋转至与转子主轴2a的轴线相平行的状态，此时蒸汽内喷孔5b1与蒸汽外喷孔5d1相互对齐贯通，蒸汽喷出。当物料离开蒸汽喷射装置5时，蒸汽开关桨叶5e所受的物料阻力消失，在扭转弹簧5c作用下，蒸汽开关桨叶5e回复至原有角度，蒸汽内喷孔5b1与蒸汽外喷孔5d1相互错开一个角度，蒸汽停止喷出，从而节约蒸汽，防止无效喷射。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，例如蒸汽喷射装置可以直接安装在转子主轴上等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种调质器，包括筒体，所述筒体内安装有搅拌物料的转子，所述转子包括转子主轴和均匀分布在转子主轴上搅拌推进物料的推进桨叶，所述筒体的一端上部设有进料口，所述筒体的另一端下部设有出料口，靠近进料口的所述转子主轴上安装有进料端螺旋叶片，靠近出料口的所述转子主轴上安装有出料端螺旋叶片，其特征在于：所述转子主轴为中空结构，所述转子主轴的一端安装有蒸汽旋转接头，各所述推进桨叶固定连接在桨叶套管的一端，各所述桨叶套管的另一端分别沿径向插入于所述转子主轴中且从转子主轴中伸出，在进料端一定长度范围内的所述转子主轴上均匀安装有蒸汽喷射装置，所述蒸汽喷射装置的进汽口与所述转子主轴的内腔相通，所述蒸汽喷射装置的出汽口与所述筒体的内腔相通；各所述蒸汽喷射装置分别安装在相应桨叶套管上与所述推进桨叶相对的一端；各所述蒸汽喷射装置分别包括桨叶轴、蒸汽喷头、喷头套管和蒸汽开关桨叶，所述桨叶轴插入于所述桨叶套管中且为中空结构，所述桨叶轴的内腔通过孔道与所述转子主轴的内腔相通；所述蒸汽喷头的根部插接在所述桨叶轴中且另一端从所述桨叶套管中伸出，所述蒸汽喷头设有中心孔道与所述桨叶轴的内腔相通，所述喷头套管套装在所述蒸汽喷头的自由端，所述蒸汽开关桨叶垂直连接在所述喷头套管上且与所述转子主轴的轴线呈一定角度，所述喷头套管与所述蒸汽喷头之间安装有扭转弹簧，所述蒸汽喷头的圆周上设有蒸汽内喷孔，所述喷头套管的圆周上设有蒸汽外喷孔，所述蒸汽内喷孔与所述蒸汽外喷孔位于同一截面上且相互错开一个角度；当所述蒸汽开关桨叶克服所述扭转弹簧的张力转动至与所述转子主轴的轴线平行时，所述蒸汽内喷孔与所述蒸汽外喷孔相互对齐贯通。

2.根据权利要求1所述的一种调质器，其特征在于：所述蒸汽开关桨叶与所述喷头套管连为一体。

3. 根据权利要求1或2所述的一种调质器，其特征在于：所述出料端螺旋叶片外侧的所述转子主轴上套装有均料装置，所述均料装置为筛状筒体且位置与所述出料口相对应，所述筛状筒体的圆周上均匀密布有多个出料孔。

4.根据权利要求1或2所述的一种调质器，其特征在于：所述进料端螺旋叶片和所述出料端螺旋叶片均为满螺旋结构。