CN105386127B - 一种批量式棉花毛籽脱绒系统及脱绒方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种批量式棉花毛籽脱绒系统及脱绒方法，系统包括依次设置的一级喂料提升机、毛籽缓冲仓、定量皮带秤、毛籽硫酸混合室、螺带式高效混合机、流化床干燥机、二级喂料提升机、打磨抛光机及光籽成品输送机；本发明设计的棉花毛籽脱绒系统及脱绒方法，充分满足30‑50kg小批量棉花毛籽的生产需要,相较于现有连续式稀硫酸脱绒设备，节省了劳动力，降低了生产成本,投资和占地地面积更小，达到环保生产的要求,生产效率更高，加工质量更均匀稳定，有利于自动化控制。

Description

一种批量式棉花毛籽脱绒系统及脱绒方法

技术领域

本发明涉及棉花毛籽脱绒,特别是一种批量式棉花毛籽脱绒系统及脱绒方法。

背景技术

目前，国内的棉花种子公司在棉花毛籽脱绒过程中，普遍采用连续式稀硫酸脱绒方式，由于这种方式要求生产量大,一般要求生产能力为1吨/小时至5吨/小时；所采用的生产设备主要包括长度达数十米长的搅笼机构，依次于连接的搅笼内完成大批棉花毛籽与稀硫酸的混合摩擦、碳化干燥过程，设备投资大，占地面积大，且加工质量难以控制，操作繁琐；而对于国内科研院所、实验室或进行小批量棉花毛籽加工的厂家，需要对于30-50kg的小批量棉花毛籽进行脱绒处理，利用现有的连续式棉花毛籽生产设备则无法完成,目前缺乏一种适合小批量棉花种子脱绒的生产系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供提供一种批量式棉花毛籽脱绒系统及脱绒方法,通过连续机械化操作使小批量棉花种子分成若干等量小份完成脱绒,实现节省劳动力，降低成本,保证加工质量的目的。

为此本发明设计采用如下方案：

一种批量式棉花毛籽脱绒系统，包括依次设置的一级喂料提升机、毛籽缓冲仓、定量皮带秤、毛籽硫酸混合室、螺带式高效混合机、流化床干燥机、二级喂料提升机、打磨抛光机及光籽成品输送机；

所述毛籽缓冲仓挂装于一级喂料提升机的出料口下方，所述毛籽缓冲仓的上部和下部分别设有上料位器和下料位器，毛籽缓冲仓的出料口正对于定量皮带秤的入料端，所述毛籽硫酸混合室包括上、下开口的雾化腔，所述雾化腔的内壁上设有若干个泡沫发生器，所述泡沫发生器连接有用于完成稀硫酸自动配制及定量供给的稀酸自动控制系统；所述定量皮带秤的出料端与雾化腔的上开口相连，所述雾化腔的下开口与螺带式高效混合机的入料口相连，所述螺带式高效混合机的出料口与流化床干燥机的入料口相连，流化床干燥机的出料口与二级喂料提升机的入料口相连，所述二级喂料提升机的出料口与打磨抛光机的入料口相连，打磨抛光机的出料口与光籽成品输送机相连；所述打磨抛光机包括壳体、安装于壳体内的轴筒以及安装于壳体外的废绒腔，所述壳体上设有入料口和出料口，所述轴筒表面均匀分布有若干个毛刷，所述壳体表面开设有若干个与废绒腔连通的孔洞。

进一步，所述流化床干燥机的进风口通过加热分配器与加热风机连接，流化床干燥机的出风口通过干燥引风机与残绒收集器连接。

进一步，所述废绒腔上设有出风口，所述出风口通过研磨引风机与残绒收集器连接。

进一步，所述毛刷与壳体之间的间隙为8-12mm，所述毛刷材质为钢丝刷、尼龙刷或棕刷。

进一步，所述泡沫发生器包括至少三个并列的喷嘴以及与各喷嘴连通的输送管，所述输送管连接稀酸自动控制系统，所述喷嘴内沿喷嘴截面设有微孔板。

进一步，所述螺带式高效混合机内的螺带与机壳之间的间隙为10-15mm。

上述的批量式棉花毛籽脱绒系统的脱绒方法，包括以下步骤：

1）缓冲仓喂料：将棉花毛籽通过一级喂料提升机喂入缓冲仓内，当缓冲仓装满时，缓冲仓上部的上料位器发出信号，一级喂料提升机停止继续输送棉花毛籽；当缓冲仓内棉花毛籽降到下料位器位置时，则下料位器发出信号，一级喂料提升机继续开始喂料；

2）批量毛籽与稀硫酸混合：缓冲仓内的棉花毛籽落入定量皮带秤上，定量皮带秤称取预设量的棉花毛籽后，停止缓冲仓继续放料并发送信号至稀酸自动控制系统，稀酸自动控制系统按稀硫酸与棉花毛籽的混合比例供给毛籽硫酸混合室，缓冲仓内的棉花毛籽随定量皮带秤分批定量进入毛籽硫酸混合室内完成稀硫酸对棉花毛籽的均布喷酸及渗透；

3）浸酸棉花毛籽的碳化和干燥：棉花毛籽和稀硫酸一起进入螺带式高效混合机内于短时间内完全混合均匀，混合后的浸酸棉花毛籽被送入流化干燥床内按温度梯度进行碳化和干燥，产生的废绒通过干燥引风机输送到残绒收集器收集；

4）打磨抛光和脱绒：干燥后的棉花毛籽通过二级喂料提升机送入打磨抛光机内，通过打磨抛光机的打磨抛光，进一步完成棉花毛籽的脱绒，产生的废绒通过打磨引风机输送到残绒收集器收集。

5）成品输送：打磨后的棉花毛籽由成品输送机输送至下一道工序。

进一步，所述步骤3）中浸酸棉花毛籽被送入流化干燥床内按温度梯度进行碳化和干燥的过程如下：、高温碳化：150℃加热100s，、中温碳化：100℃加热100s，、中温干燥：50℃加热100s，、低温干燥：35℃加热500s。

进一步，所述步骤2）中，稀酸自动控制系统供给毛籽硫酸混合室的稀硫酸是由质量分数98%的浓硫酸、发泡剂和水配制而成的质量分数10%的稀硫酸。

进一步，所述步骤2）中，定量皮带秤称取预设量的棉花毛籽的范围在30-50kg，稀硫酸与棉花毛籽的混合重量比为1：10。

本发明的有益效果在于：

本发明设计的棉花毛籽脱绒系统及脱绒方法，充分满足小批量棉花毛籽的生产需要,相较于现有连续式稀硫酸脱绒设备，节省了劳动力，降低了生产成本,投资少和占地面积小，达到环保生产的要求,生产效率更高，加工质量更均匀稳定，有利于自动化控制。

附图说明

下面结合附图就本发明的具体实施方式作进一步说明，其中：

图1是本发明的工艺设备流程图；

图2是毛籽硫酸混合室的结构示意图；

图3中a是螺带式高效混合机的主视图，b是螺带式高效混合机的侧视图；

图4中a是打磨抛光机的主视图，b是打磨抛光机的侧视图。

具体实施方式

参照图1所示的一种批量式棉花毛籽脱绒系统，包括依次设置的一级喂料提升机1、毛籽缓冲仓2、定量皮带秤3、毛籽硫酸混合室4、螺带式高效混合机5、流化床干燥机6、二级喂料提升机7、打磨抛光机8及光籽成品输送机9。

所述毛籽缓冲仓2挂装于一级喂料提升机1的出料口下方，毛籽缓冲仓2的出料口正对于定量皮带秤3的入料端，所述毛籽缓冲仓2的上部和下部分别设有上料位器10a和下料位器10b。

所述定量皮带秤3的出料端与毛籽硫酸混合室4的入料口相连，毛籽硫酸混合室4的出料口与混合机5的入料口相连， 毛籽硫酸混合室4连接稀酸自动控制系统11,稀酸自动控制系统11完成浓硫酸、发泡剂、水三种通过计量泵和皮带秤信号按比例配成10%稀硫酸混合合均匀后，通过毛籽硫酸混合室4内的发泡喷嘴高压喷至毛籽表面并渗透。

参照图2所示，所述毛籽硫酸混合室4包括上、下开口的雾化腔41，所述雾化腔41的内壁上设有若干个泡沫发生器42，所述泡沫发生器42由三个并列的喷嘴43以及与各喷嘴43连通的输送管44，所述输送管44连接稀酸自动控制系统11，所述喷嘴43内沿喷嘴截面设有微孔板45。

稀酸自动控制系统11为现有设备，于其内部完成98%浓硫酸、发泡剂、水三种通过计量泵和皮带秤信号按比例配成10%的稀硫酸，10%的稀硫酸随高压气体一并送至输送管44，通过喷嘴43内的微孔板45变成发泡状态充斥整个毛籽硫酸混合室4内，以增加和棉花毛籽与稀硫酸的接触面积，使二者充分接触。

所述螺带式高效批次混合机5的出料口与流化床干燥机6的入料口相连，流化床干燥机6的出料口与二级喂料提升机7的入料口相连，所述二级喂料提升机7的出料口与打磨抛光机8的入料口相连，打磨抛光机8的出料口与光籽成品输送机9相连。参照图3所示，螺带51和侧壁间隙d1为10-15mm，防止间隙不足导致棉花毛籽破碎，同时可在螺带式高效混合机5放料过程中配合通入高压气体，保证机腔内无残留。

所述流化床干燥机6的进风口通过加热分配器12与加热风机13连接，流化床干燥机6的出风口通过干燥引风机14与残绒收集器15连接。加热分配器12和加热风机13完成流化床干燥机6所需各阶段温度，实现温度梯度控制，满足棉花毛籽各阶段所需温度时间控制。

所述打磨抛光机8的出风口通过研磨引风机16与残绒收集器17连接；参照图4所示，所述打磨抛光机8为毛刷式结构，打磨抛光机8包括壳体83、安装于壳体83内的轴筒81以及安装于壳体83外的废绒腔84，所述壳体83上设有入料口85和出料口86，所述轴筒81表面均匀分布有若干个钢丝刷（或尼龙刷、棕刷）82，所述壳体83表面开设有若干个与废绒腔84连通的孔洞，所述废绒腔84上设有出风口，所述出风口通过研磨引风机16与残绒收集器17连接。钢刷82与侧壁间隙d为10mm，钢刷与棉花毛籽接触且不至弄破毛籽，打磨抛光机转速可变频调控，以保证有足够时间保证脱绒效果。

本发明的脱绒方法如下：

1）将棉花毛籽通过一级喂料提升机喂入缓冲仓内，当缓冲仓装满时，缓冲仓上部的上料位器发出信号，一级喂料提升机停止继续输送棉花毛籽；当缓冲仓内棉花毛籽降到下料位器位置时，则下料位器发出信号，一级喂料提升机继续开始喂料；

2）缓冲仓内的棉花毛籽落入定量皮带秤上，定量皮带秤称取30-50kg的棉花毛籽后，停止缓冲仓继续放料并发送信号至稀酸自动控制系统，稀酸自动控制系统按1公斤稀硫酸：10公斤棉花毛籽的比例供给毛籽硫酸混合室，缓冲仓内的棉花毛籽随定量皮带秤分批定量进入毛籽硫酸混合室内完成稀硫酸对棉花毛籽的均布喷酸及渗透；稀硫酸是由质量分数98%的浓硫酸、发泡剂和水配制而成的质量分数10%的稀硫酸，满足脱绒工艺需求同时利于发泡，稀硫酸于雾化室内发泡充斥整个雾化室，充分与棉花毛籽接触渗透。

3）棉花毛籽和稀硫酸一起进入螺带式高效混合机内于短时间内完全混合均匀，混合后的浸酸棉花毛籽被送入流化干燥床内按温度梯度进行碳化和干燥，具体过程如下：①、高温碳化：150℃加热100s，②、中温碳化：100℃加热100s，③、中温干燥：50℃加热100s，④、低温干燥：35℃加热500s；产生的废绒通过干燥引风机输送到残绒收集器收集，通过梯度化的温度控制保证棉花毛籽顺利完成碳化和干燥的同时，不至因持续加热损伤棉花毛籽本身，影响产品质量。

4）干燥后的棉花毛籽通过二级喂料提升机送入打磨抛光机内，通过打磨抛光机的打磨抛光，进一步完成棉花毛籽的脱绒，产生的废绒通过打磨引风机输送到残绒收集器收集。

5）打磨后的棉花毛籽由成品输送机输送至下一道工序。

以上所述，仅为本发明较佳具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种批量式棉花毛籽脱绒系统，其特征在于：包括依次设置的一级喂料提升机、毛籽缓冲仓、定量皮带秤、毛籽硫酸混合室、螺带式高效混合机、流化床干燥机、二级喂料提升机、打磨抛光机及光籽成品输送机；

所述毛籽缓冲仓挂装于一级喂料提升机的出料口下方，所述毛籽缓冲仓的上部和下部分别设有上料位器和下料位器，毛籽缓冲仓的出料口正对于定量皮带秤的入料端，所述毛籽硫酸混合室包括上、下开口的雾化腔，所述雾化腔的内壁上设有若干个泡沫发生器，所述泡沫发生器连接有用于完成稀硫酸自动配制及定量供给的稀酸自动控制系统；所述定量皮带秤的出料端与雾化腔的上开口相连，所述雾化腔的下开口与螺带式高效混合机的入料口相连，所述螺带式高效混合机的出料口与流化床干燥机的入料口相连，流化床干燥机的出料口与二级喂料提升机的入料口相连，所述二级喂料提升机的出料口与打磨抛光机的入料口相连，打磨抛光机的出料口与光籽成品输送机相连；所述打磨抛光机包括壳体、安装于壳体内的轴筒以及安装于壳体外的废绒腔，所述壳体上设有入料口和出料口，所述轴筒表面均匀分布有若干个毛刷，所述壳体表面开设有若干个与废绒腔连通的孔洞。

2.根据权利要求1所述的一种批量式棉花毛籽脱绒系统，其特征在于：所述流化床干燥机的进风口通过加热分配器与加热风机连接，流化床干燥机的出风口通过干燥引风机与残绒收集器连接。

3.根据权利要求1所述的一种批量式棉花毛籽脱绒系统，其特征在于：所述废绒腔上设有出风口，所述出风口通过研磨引风机与残绒收集器连接。

4.根据权利要求3所述的一种批量式棉花毛籽脱绒系统，其特征在于：所述毛刷与壳体之间的间隙为8-12mm，所述毛刷材质为钢丝刷、尼龙刷或棕刷。

5.根据权利要求1所述的一种批量式棉花毛籽脱绒系统，其特征在于：所述泡沫发生器包括至少三个并列的喷嘴以及与各喷嘴连通的输送管，所述输送管连接稀酸自动控制系统，所述喷嘴内沿喷嘴截面设有微孔板。

6.根据权利要求1所述的一种批量式棉花毛籽脱绒系统，其特征在于：所述螺带式高效混合机内的螺带与机壳之间的间隙为10-15mm。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的批量式棉花毛籽脱绒系统的脱绒方法，其特征在于包括以下步骤：

1）缓冲仓喂料：将棉花毛籽通过一级喂料提升机喂入缓冲仓内，当缓冲仓装满时，缓冲仓上部的上料位器发出信号，一级喂料提升机停止继续输送棉花毛籽；当缓冲仓内棉花毛籽降到下料位器位置时，则下料位器发出信号，一级喂料提升机继续开始喂料；

2）批量毛籽与稀硫酸混合：缓冲仓内的棉花毛籽落入定量皮带秤上，定量皮带秤称取预设量的棉花毛籽后，停止缓冲仓继续放料并发送信号至稀酸自动控制系统，稀酸自动控制系统按稀硫酸与棉花毛籽的混合比例供给毛籽硫酸混合室，缓冲仓内的棉花毛籽随定量皮带秤分批定量进入毛籽硫酸混合室内完成稀硫酸对棉花毛籽的均布喷酸及渗透；

3）浸酸棉花毛籽的碳化和干燥：棉花毛籽和稀硫酸一起进入螺带式高效混合机内于短时间内完全混合均匀，混合后的浸酸棉花毛籽被送入流化干燥床内按温度梯度进行碳化和干燥，产生的废绒通过干燥引风机输送到残绒收集器收集；

4）打磨抛光和脱绒：干燥后的棉花毛籽通过二级喂料提升机送入打磨抛光机内，通过打磨抛光机的打磨抛光，进一步完成棉花毛籽的脱绒，产生的废绒通过打磨引风机输送到残绒收集器收集；

5）成品输送：打磨后的棉花毛籽由成品输送机输送至下一道工序。

8.根据权利要求7所述的脱绒方法，其特征在于：所述步骤3）中浸酸棉花毛籽被送入流化干燥床内按温度梯度进行碳化和干燥的过程如下：、高温碳化：150℃加热100s，、中温碳化：100℃加热100s，、中温干燥：50℃加热100s，、低温干燥：35℃加热500s。

9.根据权利要求7所述的脱绒方法，其特征在于：所述步骤2）中，稀酸自动控制系统供给毛籽硫酸混合室的稀硫酸是由质量分数98%的浓硫酸、发泡剂和水配制而成的质量分数10%的稀硫酸。

10.根据权利要求7所述的脱绒方法，其特征在于：所述步骤2）中，定量皮带秤称取预设量的棉花毛籽的范围在30-50kg，稀硫酸与棉花毛籽的混合重量比为1：10。