CN110477430B - 一种双螺杆挤压膨化机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双螺杆挤压膨化机，包括机架、机筒，机筒内设有双螺杆，双螺杆包括进料螺杆段、挤压螺杆段和出料螺杆段，机筒上设有温度调节装置，温度调节装置包括设在进料螺杆段处的第一进液通道、与第一进液通道连通的第一动力装置，机筒上位于进料螺杆段位置还设有第一温度检测装置，第一动力装置上设有控制器，控制器与第一温度检测装置信号连接并控制第一动力装置运行。第一温度检测装置的设置能够检测进料螺杆段的温度，将温度信号转化成电信号输入控制器中，若是检测的温度信号高于设定温度，控制器输出控制信号至第一动力装置，使第一进液通道内的液体循环运动，对进料螺杆段的温度进行降温。

Description

一种双螺杆挤压膨化机
技术领域
本发明涉及一种膨化食品加工设备，更具体地说，它涉及一种双螺杆挤压膨化机。
背景技术
双螺杆挤压膨化技术是一种先进的物料挤压成型技术，在整个挤压膨化过程中，物料在双螺杆的推动力作用下向前挤压，并在混合、搅拌、摩擦和高剪切力作用下解体，同时机腔内温度、压力的升高使得物料以一定的形状从机筒另一端的模孔中瞬间挤出，物料从高温高压突然降至常温常压而发生膨化。双螺杆挤压膨化技术具有产品质量稳定、产品膨化率高、生产效率高、能耗低等优点，因此双螺杆挤压膨化机在食品加工领域和饲料加工领域有着广泛的应用前景。
如公开号为CN206303185U的中国实用新型专利，公开了一种适用低淀粉饲料配方的双螺杆膨化机，其包括机架、喂料器、调质器、膨化装置、泄压装置、切料装置和驱动装置，所述驱动装置设置在机架上，所述驱动装置包括变频电机Ⅰ和与变频电机Ⅰ连接的电气控制箱；所述膨化装置通过连接件与电气控制箱连接，电气控制箱控制变频电机Ⅰ运转，并提供动能给膨化装置，所述膨化装置包括膨化腔和两条相平行的螺杆，所述膨化腔上设有进料口，所述进料口与调质器一端连接，所述调质器另一端与喂料器连接，喂料器将原料送入调质器中，并通过调质器将原料进行调质和熟化，将完成调质和熟化的原料通过进料口送入膨化装置中；所述两条螺杆间反向运转，提高揉搓性，所述两条螺杆间设有螺杆齿合处，所述螺杆包括进料螺杆段、挤压螺杆段和出料螺杆段，所述进料螺杆段、挤压螺杆段和出料螺杆段间通过切块连接，所述进料口设置在与进料螺杆段相对应的膨化机外壳上，所述泄压装置设置在与出料螺杆段对应的膨化机外壳上。
不同的膨化食品软化点不同，若是进料螺杆段的温度过高时，物料容易在进料螺杆段内软化，产生螺杆环结现象，使螺杆无法推动物料前进而造成阻塞。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种双螺杆挤压膨化机，通过在进料螺杆段内设置温度调节装置，来调节进料螺杆段内的温度，以适应不同物料的膨化。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种双螺杆挤压膨化机，包括机架、安装在机架上的机筒，所述机筒内设置有双螺杆，所述双螺杆包括进料螺杆段、挤压螺杆段和出料螺杆段，所述机筒上位于进料螺杆段位置设置有温度调节装置，所述温度调节装置包括环绕机筒周向设置在进料螺杆段处的第一进液通道、与第一进液通道两端连通的第一动力装置，所述机筒上位于进料螺杆段位置还设置有第一温度检测装置，所述第一温度检测装置用于检测进料螺杆段的实时温度并输出第一温度检测信号，第一动力装置上设置有控制器，所述控制器与第一温度检测装置信号连接以接收第一温度检测信号并控制第一动力装置运行。
通过采用上述技术方案，不同的物料所需要的膨化温度不同，第一温度检测装置的设置能够实时检测进料螺杆段的温度，并将温度信号转化成对应的电信号输入控制器中，若是检测的温度信号高于设定的温度值，控制器输出控制信号至第一动力装置，使得第一进液通道内的液体能够循环运动，从而对进料螺杆段的温度进行降温。
进一步的，所述第一动力装置包括第一压力泵，第一压力泵的进口处连接有第一进液管，第一压力泵的出口处连接有第一出液管，第一进液管和第一出液管的另一端连接第一进液通道；所述第一出液管上连接有第一加热管道，所述第一加热管道的入口处通过三通阀门与第一出液管连通，所述第一加热管道内设置有加热丝。
通过采用上述技术方案，为了加快物料的膨化率，在进料螺杆段内的温度不能过低，进料螺杆段内的物料也是在预加热阶段，否则物料到了挤压螺杆段的温度会跟不上导致最终的产品质量下降，通过第一加热管道的设置，当进料螺杆段内的温度散热过度时，第一温度检测装置传输相应的温度信号到控制器，由控制器发出控制信号到加热丝对第一加热管道进行加热，同时，三通阀门打开第一加热管道同时关闭直接的第一进液管，使得液体能够通过加热丝的加热后送入到第一进液通道中，对进料螺杆段内的温度进行加热，从而将进料螺杆段内的温度控制在物料所需要的温度范围内，便于之后的物料挤压过程。
进一步的，所述机筒上与挤压螺杆段对应的位置设置有第二进液通道，所述第二进液通道两端分别连接第二进液管和第二出液管，所述第二出液管上连接有第二加热管道，所述第二加热管道的入口处通过三通阀门与第二出液管连通，所述第二加热管道内设置有加热丝。
所述第二进液管和第二出液管分别与第二压力泵的进口和出口连接。
通过采用上述技术方案，在挤压螺杆段对应的位置设置了第二进液通道，当第二进液通道内有液体流动后，可利用流动的液体温度对挤压螺杆段降温或者升温，来调节挤压螺杆段内的温度，以更好地适应不同物料的温度需求，提高物料出料的质量。
通过控制三通阀门的流通路径，可选择对挤压螺杆段降温或者升温，温度调节较为灵活。
进一步的，所述第二进液管与第一加热管道之间连通设置有调节管道，所述调节管道两端均通过三通阀门与第二进液管与第一加热管道连接，并且在第一进液管上通过三通阀门连接有回转管道，所述回转管道另一端通过三通阀门与第二进液管连接。
通过采用上述技术方案，调整三通阀门，可获得由第二出液管、第二进液通道、第二进液管、调节管道、第一加热管道、第一出液管、第一进液通道、第一进液管和回转管道构成的通路，使得对第二进液通道降温的液体能够流入第一加热管道内对第一进液通道进行加热，液体的热能源能够被有效利用，同时缩短进入第一进液通道内液体的加热时间。
进一步的，所述回转管道上设置有散热翅片。
通过采用上述技术方案，可加快回转管道内液体的散热，使得经过回转管道后的液体再通入第二进液管内时能够快速降温，再对挤压螺杆段进行降温。
进一步的，所述回转管道外设置有风冷组件，所述风冷组件包括支撑框、安装在支撑框内的风扇，所述回转管道安装在支撑框上并位于风扇出风口处。
通过采用上述技术方案，风扇的设置能够加速对回转管道的散热速度。
进一步的，所述回转管道盘旋设置在支撑框上。
通过采用上述技术方案，增加了第一出液管的流动路径，进一步提高了回转管道的散热速度。
进一步的，所述第一出液管呈盘旋状设置在支撑框上，且位于风扇出风口处。
通过采用上述技术方案，当对挤压螺杆段进行升温时，第二进液通道内被加内的液体要对进料螺杆段加热时，介于进料螺杆段的温度比挤压螺杆段低，因此先经过风扇进行降温，得到适合的温度后通入第一进液通道内对进料螺杆段加热，达到了资源的合理利用。
进一步的，所述三通阀门采用电磁阀，所述电磁阀与控制器信号连接。
通过采用上述技术方案，电磁阀能够通过电信号控制，使得降温或者加热的模式转换更加便利自如，减少了人工切换的时间差。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、第一温度检测装置的设置能够实时检测进料螺杆段的温度，并将温度信号转化成对应的电信号输入控制器中，若是检测的温度信号高于设定的温度值，控制器输出控制信号至第一动力装置，使得第一进液通道内的液体能够循环运动，从而对进料螺杆段的温度进行降温。
2、通过第一加热管道的设置，当进料螺杆段内的温度散热过度时，第一温度检测装置传输相应的温度信号到控制器，由控制器发出控制信号到加热丝对及第一加热管道进行加热，从而将进料螺杆段内的温度控制在物料所需要的温度范围内，便于之后的物料挤压过程。
3、通过调节管道和回转管道的设置，可利用第二进液通道内的液体对第一进液通道进行降温或者升温，达到了资源的循环利用。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的简易系统示意图。
附图标记：100、机架；110、机筒；120、双螺杆；121、进料螺杆段；122、挤压螺杆段；123、出料螺杆段；200、第一进液通道；300、第一压力泵；310、第一进液管；320、第一出液管；330、第一加热管道；340、加热丝；350、第一温度检测装置；510、第二进液通道；520、第二进液管；530、第二出液管；540、第二加热管道；610、调节管道；620、回转管道；621、散热翅片；700、风冷组件；710、支撑框；720、风扇。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
一种双螺杆挤压膨化机，参照图1和图2，包括机架100，机架100上安装有机筒110，机筒110内设置有双螺杆120。其中，双螺杆120包括进料螺杆段121、挤压螺杆段122和出料螺杆段123，进料螺杆段121上对应开设有物料进料口。需要注意的是，挤压螺杆段122的温度高于进料螺杆段121的温度和出料螺杆段123的温度。为了能够适应不同温度的物料，避免物料在进料螺杆段121内软化，产生螺杆环结现象，在机筒110上位于进料螺杆段121位置设置有温度调节装置。
参照图2，温度调节装置包括环绕机筒110周向设置在进料螺杆段121处的第一进液通道200、与第一进液通道200两端连通的第一动力装置。第一进液通道200可直接开设在机筒110上，也可以由管道直接绕在进料螺杆段121上。机筒110上位于进料螺杆段121位置安装有第一温度检测装置350，如温度传感器，能够实时检测进料螺杆段121温度并输出第一温度检测信号，第一动力装置上设置有控制器，控制器与第一温度检测装置350信号连接以接收第一温度检测信号并控制第一动力装置运行。
第一动力装置包括第一压力泵300，第一压力泵300的进口处连接有第一进液管310，第一压力泵300的出口处连接有第一出液管320，第一进液管310和第一出液管320的另一端连接第一进液通道200，第一出液管320、第一进液通道200和第一进液管310组成液体循环通道。第一出液管320上连接有第一加热管道330，第一加热管道330的入口处通过三通阀门与第一出液管320连通，第一加热管道330内设置有加热丝340，可以通过加热丝340对液体加热，若是进料螺杆段121的温度过低时，可启动加热丝340对液体加热，获得所需要的温度。
另外，为了更好的适应温度变化，机筒110上与挤压螺杆段122对应的位置设置有第二进液通道510，第二进液通道510可直接开设在机筒110上，也可以由管道直接绕在挤压螺杆段122上。第二进液通道510两端分别连接第二进液管520和第二出液管530，第二出液管530上连接有第二加热管道540，第二加热管道540的入口处通过三通阀门与第二出液管530连通，第二加热管道540内设置有加热丝340；第二进液管520和第二出液管530分别与第二压力泵的进口和出口连接。
在第二进液管520与第一加热管道330之间连通设置有调节管道610，调节管道610两端均通过三通阀门与第二进液管520与第一加热管道330连接，并且在第一进液管310上通过三通阀门连接有回转管道620，回转管道620另一端通过三通阀门与第二进液管520连接。调整三通阀门，可获得由第二出液管530、第二进液通道510、第二进液管520、调节管道610、第一加热管道330、第一出液管320、第一进液通道200、第一进液管310和回转管道620构成的通路，使得对第二进液通道510降温的液体能够流入第一加热管道330内对第一进液通道200进行加热，液体的热能源能够被有效利用，同时缩短进入第一进液通道200内液体的加热时间。
回转管道620上设置有散热翅片621，可加快回转管道620内液体的散热，使得经过回转管道620后的液体再通入第二进液管520内时能够快速降温，再对挤压螺杆段122进行降温。
另外，回转管道620外设置有风冷组件700，风冷组件700包括支撑框710、安装在支撑框710内的风扇720，回转管道620盘旋设置在支撑框710上并位于风扇720出风口处。同样的，第一出液管320也呈盘旋状设置在支撑框710上，且位于风扇720出风口处。
需要注意的是，本申请中的三通阀门均采用电磁阀，电磁阀与控制器信号连接。
本实施例的工作原理：
当第一温度检测装置350的设置能够实时检测进料螺杆段121的温度，并将温度信号转化成对应的电信号输入控制器中，若是检测的温度信号高于设定的温度值，控制器输出控制信号至第一压力泵300，使得第一进液通道200内的液体能够循环运动，从而对进料螺杆段121的温度进行降温；若是检测的温度信号低于设定的温度值，控制器输出控制信号至第一压力泵300、加热丝340和第一加热管道330对应的三通阀门，使得液体能够通过加热丝340的加热后送入到第一进液通道200中，对进料螺杆段121内的温度进行加热，从而将进料螺杆段121内的温度控制在物料所需要的温度范围内。
同样的，挤压螺杆段122对应的位置设置了第二进液通道510，可利用流动的液体温度对挤压螺杆段122降温或者升温，来调节挤压螺杆段122内的温度。
另外的情况，调整三通阀门，可获得由第二出液管530、第二进液通道510、第二进液管520、调节管道610、第一加热管道330、第一出液管320、第一进液通道200、第一进液管310和回转管道620构成的通路，使得对第二进液通道510降温的液体能够流入第一加热管道330内对第一进液通道200进行加热，液体的热能源能够被有效利用，同时缩短进入第一进液通道200内液体的加热时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种双螺杆挤压膨化机，包括机架(100)、安装在机架(100)上的机筒(110)，所述机筒(110)内设置有双螺杆(120)，所述双螺杆(120)包括进料螺杆段(121)、挤压螺杆段(122)和出料螺杆段(123)，其特征在于，所述机筒(110)上位于进料螺杆段(121)位置设置有温度调节装置，所述温度调节装置包括环绕机筒(110)周向设置在进料螺杆段(121)处的第一进液通道(200)、与第一进液通道(200)两端连通的第一动力装置，所述机筒(110)上位于进料螺杆段(121)位置还设置有第一温度检测装置(350)，所述第一温度检测装置(350)用于检测进料螺杆段(121)的实时温度并输出第一温度检测信号，第一动力装置上设置有控制器，所述控制器与第一温度检测装置(350)信号连接以接收第一温度检测信号并控制第一动力装置运行；所述第一动力装置包括第一压力泵(300)，第一压力泵(300)的进口处连接有第一进液管(310)，第一压力泵(300)的出口处连接有第一出液管(320)，第一进液管(310)和第一出液管(320)的另一端连接第一进液通道(200)；所述第一出液管(320)上连接有第一加热管道(330)，所述第一加热管道(330)的入口处通过三通阀门与第一出液管(320)连通，所述第一加热管道(330)内设置有加热丝(340)；所述机筒(110)上与挤压螺杆段(122)对应的位置设置有第二进液通道(510)，所述第二进液通道(510)两端分别连接第二进液管(520)和第二出液管(530)，所述第二出液管(530)上连接有第二加热管道(540)，所述第二加热管道(540)的入口处通过三通阀门与第二出液管(530)连通，所述第二加热管道(540)内设置有加热丝(340)；所述第二进液管(520)和第二出液管(530)分别与第二压力泵的进口和出口连接；所述第二进液管(520)与第一加热管道(330)之间连通设置有调节管道(610)，所述调节管道(610)两端均通过三通阀门与第二进液管(520)与第一加热管道(330)连接，并且在第一进液管(310)上通过三通阀门连接有回转管道(620)，所述回转管道(620)另一端通过三通阀门与第二进液管(520)连接。
2.根据权利要求1所述的双螺杆挤压膨化机，其特征在于，所述回转管道(620)上设置有散热翅片(621)。
3.根据权利要求2所述的双螺杆挤压膨化机，其特征在于，所述回转管道(620)外设置有风冷组件(700)，所述风冷组件(700)包括支撑框(710)、安装在支撑框(710)内的风扇(720)，所述回转管道(620)安装在支撑框(710)上并位于风扇(720)出风口处。
4.根据权利要求3所述的双螺杆挤压膨化机，其特征在于，所述回转管道(620)盘旋设置在支撑框(710)上。
5.根据权利要求4所述的双螺杆挤压膨化机，其特征在于，所述第一出液管(320)呈盘旋状设置在支撑框(710)上，且位于风扇(720)出风口处。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的双螺杆挤压膨化机，其特征在于，所述三通阀门均采用电磁阀，所述电磁阀与控制器信号连接。
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