CN111713631B - 大豆有机杂质灭菌系统及灭菌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大豆有机杂质灭菌系统及灭菌方法，包括粉碎机、斗式提升机、缓存仓、卧式灭菌器和翻板冷却器。将从大豆中分离出的有机杂质送入粉碎机，经粉碎机粉碎后进入粉碎料箱；粉碎机绞龙将有机杂质送入斗式提升机，由斗式提升机向上提升并进入缓存仓，从缓存仓排出进入灭菌喂料绞龙；在灭菌喂料绞龙的进口通过添加冷凝水的方式将有机杂质的温度从常温提升至30~60℃，含水率提升至16~20%，然后进入卧式灭菌器；在卧式灭菌器中，采用80~120℃的热风对物料进行加热，并停留时间为30分钟以上；灭菌后的有机杂质进入到翻板冷却器中通过自然风冷却后，由刮板输送机排出。本发明可对大豆有机杂质进行灭菌处理，使其达到检验检疫行业标准并且产生市场价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种灭菌系统，尤其涉及一种大豆有机杂质灭菌系统。本发明还涉及一种大豆有机杂质的灭菌方法，属于高温烘干灭菌技术领域。
背景技术
进口大豆中的有机杂质主要有豆荚、秸秆、豆皮等，这些物质含有粗蛋白、粗脂肪、中性洗涤纤维等营养成分，理论上可以添加到豆粕中进行售卖，但是这些杂质中可能会含有检疫性有害生物，包括昆虫5种，病害20种（真菌7种、细菌2种、病毒7种和线虫4种），杂草41种属。目前国内的油厂针对有机杂质的处理方法为在环保部门及检验检疫部门的监督下运到指定地点的锅炉房焚烧。
传统的处理方法存在如下问题：
1.这些有机杂质跟豆皮的营养价值相似，本来是可以处理后加到豆粕中售卖的，直接焚烧会造成很大的经济损失。
2.有机杂质需要在环保部门及检验检疫部门的监督下运到指定地点的锅炉房焚烧，运输过程中有泄露的风险，对我国的生物环境、动植物安全和防疫防病等有不利影响。
由于进口大豆中有机杂质的经济价值较高，国内油厂都积极的寻求进口大豆中有机杂质灭菌的处理方法，以便将其回收，产生经济效益。传统立式的多层灭活熟化机可以逐层对物料进行加温烘干，以实现灭菌的目的，但是对厂房的高度有较高的要求，通常只能应用于层高比较高的单层厂房，单位产值对厂房面积的占用比较大。多于多层厂房，由于层高受限，则不能安装立式的多层灭活熟化机，导致无法进行改造。
发明内容
本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种大豆有机杂质灭菌系统，可对大豆有机杂质进行灭菌处理，使其达到国家出入境检验检疫行业标准，并且产生市场价值。
为解决以上技术问题，本发明的一种大豆有机杂质灭菌系统，包括粉碎机，所述粉碎机的出口与斗式提升机的入口相连，所述斗式提升机的出口与缓存仓的入口相连，所述缓存仓的底部设有灭菌喂料绞龙，所述灭菌喂料绞龙的出口与卧式灭菌器的进料口相连，所述卧式灭菌器的出料口与翻板冷却器的入口相连，所述翻板冷却器的出口与刮板输送机相连；所述卧式灭菌器的出料端下部设有灭菌热风进口，所述灭菌热风进口通过灭菌热风供给管与空气加热器的出口相连；所述卧式灭菌器的进料端上部设有灭菌热风出口，所述灭菌热风出口通过灭菌热风排放管与灭菌器沙克龙的入口相连，灭菌器沙克龙的底部排料口与所述翻板冷却器的入口相连，所述灭菌器沙克龙的排风口与灭菌器排风机的入口相连，所述灭菌器排风机的出口连接有灭菌排风阀及灭菌回风阀，所述灭菌排风阀的出口与大气相通，所述灭菌回风阀的出口通过灭菌器回风管道与所述灭菌热风供给管的三通口相连。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：将有机杂质粉碎成与豆粕的粒径及容重相似，由斗式提升机送入缓存仓暂存，再由灭菌喂料绞龙送入卧式灭菌器中，采用热风进行烘干并灭菌，灭菌后的有机杂质送入翻板冷却器冷却至常温加10℃，然后由刮板输送机送出。自然空气经空气加热器加热至80~120℃，通过灭菌热风供给管进入灭菌热风进口，灭菌后的热风从灭菌热风出口排出，经灭菌热风排放管进入灭菌器沙克龙除尘，收集的粉尘也进入翻板冷却器，从灭菌器沙克龙顶部排出的热风还有60~100℃，由灭菌器排风机送出，在灭菌器排风机的出口安装有湿度传感器，当相对湿度高于80%时，灭菌排风阀打开排空，从空气加热器处补充干燥空气。当相对湿度低于80%时，打开灭菌回风阀，通过灭菌器回风管道回到灭菌热风供给管继续循环使用，可以节约能源的耗用。有机杂质跟豆皮的营养价值相似，经本发明的系统灭菌处理后，可以加到豆粕中售卖，提高经济效益。
作为本发明的改进，所述卧式灭菌器的中下部外周覆盖有加热夹套，所述加热夹套的上部设有夹套蒸汽入口，所述加热夹套的下部设有夹套排水口；蒸汽管与所述夹套蒸汽入口及所述空气加热器的进汽口相连，所述空气加热器的疏水口与所述夹套排水口分别通过冷凝水收集管与热水罐相连，所述热水罐的底部连接有热水泵，所述热水泵的出口通过冷凝水注水管与所述灭菌喂料绞龙的入口相连。0.3～1.0MPa的饱和蒸汽进入加热夹套中对有机杂质进行加热升温，将其加热到85~120℃以达到细菌灭活的温度。加热夹套和空气加热器排出的冷凝水通过冷凝水收集管流入热水罐，由热水泵抽出，一部分通过冷凝水注水管送至灭菌喂料绞龙的入口，将有机杂质的温度从常温提升至30~60℃，含水率提升至16~20%，然后由喂料绞龙送入卧式灭菌器，可以提高卧式灭菌器的灭菌效率；另一部分多余的冷凝水送往厂区锅炉房。
作为本发明的进一步改进，所述卧式灭菌器的筒体两端分别覆盖有筒体端板，所述筒体的内腔设有转子，所述筒体的左端顶部设有灭菌进料口，所述筒体的右端下部设有灭菌出料口，所述转子包括转子墙板、转子横梁和螺带，所述转子墙板分别位于转子的两端，两转子墙板之间通过多根所述转子横梁相互连接，两转子墙板的圆周上分别均匀分布有多个墙板风孔，各所述转子横梁的两端口分别与相应的墙板风孔相对接，各所述转子横梁的截面为一侧开口的U形，且各转子横梁的开口端分别朝向转子旋转时前进的切线方向；所述螺带缠绕在各转子横梁上向灭菌出料口延伸。大豆有机杂质从左上端的灭菌进料口进入筒体内腔，在转子的搅动下向右端的灭菌出料口移动；热风从右侧的墙板风孔进入转子横梁，沿转子横梁的U形槽向左流动，一边流动一边向上溢出，穿过物料的同时对物料进行加热升温，将有机杂质加热到85~120℃即可以达到细菌灭菌的温度。物料与热风逆向流动，即将流出的热风对刚进入物料进行加热，温度最高的热风与即将流出的物料进行接触，确保灭菌效果。各转子横梁连接在转子墙板之间，作为承重主骨架，螺带将各转子横梁连接在一起，可以提高转子的整体强度和刚度；螺带旋转过程中利用其导升角，一边起到翻炒的作用，一边将物料缓慢向出料端推动，热风还可以沿相邻螺带之间螺旋通道前进，延长与物料的接触行程。各转子横梁转动至筒体底部时，将物料舀起，随转子横梁来到转子的顶部，从转子横梁的开口处流淌出来，向瀑布一样落回筒体底部；如此随着转子的转动，将物料反复扬起下落，可以将有机杂质翻炒致其均匀受热，有机杂质被抄起下落的同时，会充分的跟高温热风接触，确保灭菌和烘干的效果。该灭菌器占地面积小，采用卧式布置，结构紧凑，对宽度空间和高度空间要求不高，适用于油厂在现有厂房内进行改造。
作为本发明的进一步改进，两转子墙板外端面的中心分别焊接有墙板中心座，两主轴的内端头分别通过平键固定于所述墙板中心座中，所述主轴的中部设有主轴凸台，所述主轴凸台通过均匀分布的螺钉固定在所述墙板中心座的外端面，所述主轴的外端分别支撑在轴承座中，所述轴承座分别通过轴承座支架固定在所述筒体端板上，所述主轴的驱动端与主减速电机的输出端相连。平键实现主轴与墙板中心座的径向固定，主轴凸台及螺钉实现与墙板中心座的轴向固定；主减速电机的输出轴驱动主轴的一端转动，带动整个转子支撑在两端的轴承座中转动。
作为本发明的进一步改进，所述两转子墙板外端面分别均匀设有多道沿径向延伸的隔风板，各隔风板的内端头分别焊接在所述墙板中心座的圆周上，两转子墙板上的隔风板的相位保持一致；各隔风板的外边沿与相应筒体端板的内壁之间留有间隙或通过柔性密封条进行密封。由于灭菌热风进口位于出料端的筒体端板下部，热风从灭菌热风进口进入转子墙板与筒体端板之间的热风分配腔中，在隔风板的分隔作用下，热风只从下部的墙板风孔进入转子横梁的通道中，由于大多数物料位于筒体底部，热风从筒体底部进风，在流动过程中可以与物料进行充分接触，避免热风没有与物料充分接触即排出，最大限度利用热风的热能，提高烘干灭菌的效果。
作为本发明的进一步改进，两筒体端板的外端面中心分别连接有波纹管，所述波纹管的外侧设有波纹管法兰；所述主轴的中段外周安装有轴套，所述轴套通过键固定在主轴上，且所述轴套的两端内壁分别通过O形圈与所述主轴实现密封，所述轴套的外周套装有密封座，所述密封座与所述轴套之间设有填料函，所述填料函中填充有填料，所述密封座的外端口外周设有密封座法兰，所述密封座法兰与所述波纹管法兰通过螺钉固定连接，所述密封座的外端口中设有将填料压紧的密封压盖。轴套与主轴固定连接，与主轴实现密封，且跟随主轴浮动；波纹管可以补偿加热烘干过程中主轴的伸长量，密封座套装在轴套上可以左右滑动，以适应温度变化带来的伸缩量；密封压盖将填料压紧在密封座的填料函中，可以确保主轴浮动时密封座与轴套之间的密封效果。
作为本发明的进一步改进，所述填料沿填料函的轴向设有多对，每对填料分别包括内圈填料和外圈填料，各内圈填料的内周壁分别压紧在所述轴套的外壁，各外圈填料的外壁分别压紧在所述填料函的内壁，各内圈填料与外圈填料之间通过圆锥面相互贴合，所述圆锥面与轴线之间的夹角为45°。传统填料的内外周分别作为密封面，依靠密封压盖的压力将填料压扁，内外周向外膨胀与两侧的密封面同时压紧；由于填料的弹性变形能力有限，挤压不充分，则很难保证两侧均已压紧，过分挤压将使填料失去弹性变形能力，很容易失效。本发明采用圆锥面配合的内圈填料与外圈填料，受到密封压盖的轴向挤压力时，内圈填料与外圈填料各自沿圆锥面滑动，内圈填料的内壁与轴套外壁实现密封，外圈填料的外壁与密封座实现密封，无需过大的挤压力即可保证密封可靠，填料保持在弹性变形状态，使用寿命长，可靠性好。
作为本发明的进一步改进，所述筒体的下方设有筒体底座，所述筒体底座的左中右端分别设有向上竖起的底座支耳；所述筒体两端的底部分别设有左支脚和右支脚，所述筒体底部的中段设有中支脚，所述左支脚的下端通过筒体铰座铰接在左端的底座支耳上，所述中支脚及右支脚分别连接有向下延伸的筒体调节螺杆，所述筒体调节螺杆的下端分别铰接在相应的底座支耳上。通过转动筒体调节螺杆，可以使筒体绕筒体铰座的销轴发生摆动，以改变筒体轴线与水平面之间的倾斜，以改变出料速度，确保有机杂质不会在筒体内结块，以适应多种有机杂质的烘干灭菌。
作为本发明的进一步改进，所述灭菌出料口安装有双旋转阀，所述双旋转阀包括贯通的上壳体和下壳体，所述上壳体的内腔设有上旋转阀，沿上旋转阀的轴线设有上阀转轴，所述下壳体的内腔设有下旋转阀，沿下旋转阀的轴线设有下阀转轴；所述上阀转轴的前端安装有上阀链轮一，所述上阀链轮一通过链条一与主链轮相连，所述主链轮安装在阀门电机的输出轴上，所述阀门电机安装可调支撑架上，所述可调支撑架固定在所述上壳体上；所述上阀转轴的后端安装有上阀链轮二，所述上阀链轮二通过链条二与下阀链轮相连，所述下阀链轮安装于所述下阀转轴的后端，且所述下阀链轮的齿数小于上阀链轮二；所述下阀转轴的前端头安装有测速信号盘。通过可调支撑架可以调整链条一的张紧度，链条二的松边设有张紧链轮；阀门电机通过主链轮及链条一驱动上阀链轮一旋转，上阀链轮一通过上阀转轴带动上旋转阀旋转，上阀链轮二通过链条二驱动下阀链轮转动，下阀链轮通过下阀转轴带动下旋转阀旋转，由于下阀链轮的齿数小于上阀链轮二的齿数，下旋转阀的转速始终大于上旋转阀，两旋转阀由同一个阀门电机驱动，但下旋转阀的出料量始终大于上旋转阀，避免双旋转阀的内腔发生堵塞；双旋转阀能够确保卧式灭菌器的密封性，同时当下游设备接气体输送时，也可以很好实现兼容。测速信号盘便于向测速传感器提供信号，防止下旋转阀停止动作后，控制室不能及时知道，导致上旋转阀依然下料，造成阀内积压堵死。
本发明的另一个目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种大豆有机杂质的灭菌方法，可对大豆有机杂质进行灭菌处理，使其达到国家出入境检验检疫行业标准，并且产生市场价值。
为解决以上技术问题，本发明大豆有机杂质的灭菌方法，依次包括如下步骤：⑴将从大豆中分离出的容重为0.08～0.12t/m³的有机杂质送入粉碎机，经粉碎机粉碎至粒径小于等于3.5mm，容重增至0.15～0.35t/m³，然后有机杂质进入粉碎料箱；⑵粉碎机绞龙将有机杂质送入斗式提升机，由斗式提升机向上提升并进入缓存仓，从缓存仓排出进入灭菌喂料绞龙；⑶在灭菌喂料绞龙的进口通过添加冷凝水的方式将有机杂质的温度从常温提升至30~60℃，含水率提升至16~20%，然后进入卧式灭菌器；⑷在卧式灭菌器中，采用80~120℃的热风对物料进行加热，物料在卧式灭菌器中的停留时间为30分钟以上；⑸灭菌后的有机杂质进入到翻板冷却器中通过自然风冷却至比常温高10℃后，由刮板输送机排出。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：将有机杂质粉碎成与豆粕的粒径及容重相似，在高温烘干前，先添加冷凝水使物料升温并且调节含水率；在卧式灭菌器中80~120℃环境下，前15分钟进行升温，15分钟后为灭菌。采用卧式灭菌器占地面积小，采用卧式布置，结构紧凑，对宽度空间和高度空间要求不高，适用于油厂在现有厂房内进行改造。大豆中的有机杂质经本发明的方法灭菌处理后，可以加到豆粕中售卖，提高经济效益。
作为本发明的改进，步骤⑴中粉碎产生的粉尘在除尘风机的抽吸下由布袋除尘器收集并排放至粉碎料箱中；步骤⑷中卧式灭菌器排出的热风经除尘后，一部分与来自于空气加热器的热风共同回到卧式灭菌器，另一部分排放；0.3～1.0MPa的饱和蒸汽进入所述空气加热器及所述卧式灭菌器的加热夹套，所述空气加热器及所述加热夹套所排放的蒸汽冷凝水进入热水罐收集，由热水泵送至灭菌喂料绞龙的进口加注。粉碎机配套除尘风机和布袋除尘器，既改善了环境，又回收了物料。利用卧式灭菌器所排热风的余热，与来自的空气加热器的干燥热风混合后循环使用，大大节约了蒸汽的消耗。利用加热夹套及空气加热器排放的蒸汽冷凝水，送至本系统的灭菌喂料绞龙的进口回收加注，进一步降低了系统的能耗。
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为本发明大豆有机杂质灭菌系统的流程图。
图2为本发明中卧式灭菌器实施例一的主视图。
图3为图2的左视放大图。
图4为图2的右视放大图。
图5为本发明中卧式灭菌器实施例二的剖视图。
图6为图5中主轴部位的放大图。
图7为图5中转子的立体图。
图8为本发明中双旋转阀的立体图。
图9为本发明中双旋转阀的剖视图。
图中：1.筒体；1a.灭菌进料口；1b.灭菌出料口；1c.加热夹套；1c1.夹套蒸汽入口；1c2.夹套排水口；1d.左支脚；1e.右支脚；1f.中支脚；1g.筒体铰座；1h.筒体调节螺杆；1j.消防蒸汽接口；1k.筒体检修口；1m.视镜；2.筒体端板；2a.灭菌热风进口；2b.灭菌热风出口；2c.端板检修口；3a.转子墙板；3b.墙板风孔；3c.墙板中心座；3d.隔风板；3e.转子横梁；3f.螺带；3g.主轴；3g1.主轴凸台；3g2.平键；3h.轴套；4.轴承座；4a.轴承座支架；5.波纹管；5a.波纹管法兰；6.密封座；6a.密封座法兰；7.填料；7a.内圈填料；7b.外圈填料；8.密封压盖；9.双旋转阀；9a.上壳体；9b.下壳体；9c.可调支撑架；9d.阀门电机；9e.主链轮；9f.链条一；9g.上阀链轮一；9h.上旋转阀；9h1.上阀转轴；9j.上阀链轮二；9k.链条二；9m.张紧链轮；9n.下阀链轮；9p.下旋转阀；9p1.下阀转轴；9q.测速信号盘；10.主减速电机；11.筒体底座；12.底座支耳；13.粉碎机；14.斗式提升机；15.缓存仓；16.灭菌喂料绞龙；17.空气加热器；18.翻板冷却器；19.刮板输送机；20.热水罐；21.热水泵；G1.灭菌热风供给管；G2.灭菌热风排放管；G3.灭菌器回风管道；G4.蒸汽管；G5.冷凝水收集管；G6.冷凝水注水管；S1.灭菌器沙克龙；S2.冷却器沙克龙；F1.灭菌器排风机；F2.冷却器排风机；V1.灭菌排风阀；V2.灭菌回风阀。
具体实施方式
在本发明的以下描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。
如图1所示，本发明的大豆有机杂质灭菌系统包括粉碎机13、斗式提升机14、缓存仓15和卧式灭菌器，粉碎机13的出口与斗式提升机14的入口相连，斗式提升机14的出口与缓存仓15的入口相连，缓存仓15的底部设有灭菌喂料绞龙16，灭菌喂料绞龙16的出口与卧式灭菌器的进料口相连，卧式灭菌器的出料口与翻板冷却器18的入口相连，翻板冷却器18的出口与刮板输送机19相连；卧式灭菌器的出料端下部设有灭菌热风进口，灭菌热风进口通过灭菌热风供给管G1与空气加热器17的出口相连；卧式灭菌器的进料端上部设有灭菌热风出口，灭菌热风出口通过灭菌热风排放管G2与灭菌器沙克龙S1的入口相连，灭菌器沙克龙S1的底部排料口与翻板冷却器18的入口相连，灭菌器沙克龙S1的排风口与灭菌器排风机F1的入口相连，灭菌器排风机F1的出口连接有灭菌排风阀V1及灭菌回风阀V2，灭菌排风阀V1的出口与大气相通，灭菌回风阀V2的出口通过灭菌器回风管道G3与灭菌热风供给管G1的三通口相连。
将有机杂质粉碎成与豆粕的粒径及容重相似，由斗式提升机14送入缓存仓15暂存，再由灭菌喂料绞龙16送入卧式灭菌器中，采用热风进行烘干并灭菌，灭菌后的有机杂质送入翻板冷却器18冷却至常温加10℃，然后由刮板输送机19送出。自然空气经空气加热器17加热至80~120℃，通过灭菌热风供给管G1进入灭菌热风进口，灭菌后的热风从灭菌热风出口排出，经灭菌热风排放管G2进入灭菌器沙克龙S1除尘，收集的粉尘也进入翻板冷却器18，从灭菌器沙克龙S1顶部排出的热风还有60~100℃，由灭菌器排风机F1送出，在灭菌器排风机F1的出口安装有湿度传感器，当相对湿度高于80%时，灭菌排风阀V1打开排空，从空气加热器17处补充干燥空气。当相对湿度低于80%时，打开灭菌回风阀V2，通过灭菌器回风管道G3回到灭菌热风供给管G1继续循环使用。
卧式灭菌器的中下部外周覆盖有加热夹套1c，加热夹套1c的上部设有夹套蒸汽入口1c1，加热夹套1c的下部设有夹套排水口1c2；蒸汽管G4与夹套蒸汽入口1c1及空气加热器17的进汽口相连，空气加热器17的疏水口与夹套排水口1c2分别通过冷凝水收集管G5与热水罐20相连，热水罐20的底部连接有热水泵21，热水泵21的出口通过冷凝水注水管G6与灭菌喂料绞龙16的入口相连。0.3～1.0MPa的饱和蒸汽进入加热夹套1c中对有机杂质进行加热升温，将其加热到85~120℃以达到细菌灭活的温度。加热夹套1c和空气加热器17排出的冷凝水通过冷凝水收集管G5流入热水罐20，由热水泵21抽出，一部分通过冷凝水注水管G6送至灭菌喂料绞龙16的入口，将有机杂质的温度从常温提升至30~60℃，含水率提升至16~20%，然后由喂料绞龙送入卧式灭菌器，可以提高卧式灭菌器的灭菌效率；另一部分多余的冷凝水送往厂区锅炉房。
如图2至图7所示，本发明的卧式灭菌器包括卧式的筒体1，筒体1的两端分别覆盖有筒体端板2，筒体1的内腔设有转子，筒体1的左端顶部设有灭菌进料口1a，筒体1的右端下部设有灭菌出料口1b，灭菌出料口1b安装有双旋转阀9。转子包括转子墙板3a、转子横梁3e和螺带3f，转子墙板3a分别位于转子的两端，两转子墙板3a之间通过多根转子横梁3e相互连接，两转子墙板3a的圆周上分别均匀分布有多个墙板风孔3b，各转子横梁3e的两端分别插接并固定于相应的墙板风孔3b中，各转子横梁3e的截面为一侧开口的U形，且各转子横梁3e的开口端分别朝向转子旋转时前进的切线方向；螺带3f缠绕在各转子横梁3e上向灭菌出料口1b延伸。
大豆有机杂质从左上端的灭菌进料口1a进入筒体1内腔，在转子的搅动下向右端的灭菌出料口1b移动；热风从右侧的墙板风孔3b进入转子横梁3e，沿转子横梁3e的U形槽向左流动，一边流动一边向上溢出，穿过物料的同时对物料进行加热升温，将有机杂质加热到85~120℃即可以达到细菌灭菌的温度。物料与热风逆向流动，即将流出的热风对刚进入物料进行加热，温度最高的热风与即将流出的物料进行接触，确保灭菌效果。各转子横梁3e连接在转子墙板3a之间，作为承重主骨架，螺带3f将各转子横梁3e连接在一起，可以提高转子的整体强度和刚度；螺带3f旋转过程中利用其导升角，一边起到翻炒的作用，一边将物料缓慢向出料端推动，热风还可以沿相邻螺带3f之间螺旋通道前进，延长与物料的接触行程。
各转子横梁3e转动至筒体1底部时，将物料舀起，随转子横梁3e来到转子的顶部，从转子横梁3e的开口处流淌出来，向瀑布一样落回筒体1底部；如此随着转子的转动，将物料反复扬起下落，可以将有机杂质翻炒致其均匀受热，有机杂质被抄起下落的同时，会充分的跟高温热风接触，确保灭菌和烘干的效果。
两转子墙板3a外端面的中心分别焊接有墙板中心座3c，两主轴3g的内端头分别通过平键3g2固定于墙板中心座3c中，主轴3g的中部设有主轴凸台3g1，主轴凸台3g1通过均匀分布的螺钉固定在墙板中心座3c的外端面，主轴3g的外端分别支撑在轴承座4中，轴承座4分别通过轴承座支架4a固定在筒体端板2上，主轴3g的驱动端与主减速电机10的输出端相连。平键3g2实现主轴3g与墙板中心座3c的径向固定，主轴凸台3g1及螺钉实现与墙板中心座3c的轴向固定；主减速电机10的输出轴驱动主轴3g的一端转动，带动整个转子支撑在两端的轴承座4中转动。
出料端的筒体端板2下部设有灭菌热风进口2a，进料端的筒体端板2上部设有灭菌热风出口2b。热风从出料端的灭菌热风进口2a进入筒体内腔，与物料逆向流动，从进料端的灭菌热风出口2b流出，实现对物料的逆流加热。
两转子墙板3a外端面分别均匀设有多道沿径向延伸的隔风板3d，各隔风板3d的内端头分别焊接在墙板中心座3c的圆周上，两转子墙板3a上的隔风板3d的相位保持一致；各隔风板3d的外边沿与相应筒体端板2的内壁之间留有间隙或通过柔性密封条进行密封。由于灭菌热风进口2a位于出料端的筒体端板2下部，热风从灭菌热风进口2a进入转子墙板3a与筒体端板2之间的热风分配腔中，在隔风板3d的分隔作用下，热风只从下部的墙板风孔3b进入转子横梁3e的通道中，由于大多数物料位于筒体1底部，热风从筒体1底部进风，在流动过程中可以与物料进行充分接触，避免热风没有与物料充分接触即排出，最大限度利用热风的热能，提高烘干灭菌的效果。
转子横梁3e在两转子墙板3a之间均匀连接有八根，每侧的隔风板3d均匀分布有四道，相邻两隔风板3d之间分别夹有两个墙板风孔3b。热风只从下部的两个墙板风孔3b进入转子横梁3e的通道中，将八个墙板风孔3b均匀进热风，改成两个墙板风孔3b轮流进热风，增大了与物料接触处的风力，防止发生短流，提高烘干灭菌的效果。
两筒体端板2的外端面中心分别连接有波纹管5，波纹管5的外侧设有波纹管法兰5a；主轴3g的中段外周安装有轴套3h，轴套3h通过键固定在主轴3g上，且轴套3h的两端内壁分别通过O形圈与主轴3g实现密封，轴套3h的外周套装有密封座6，密封座6与轴套3h之间设有填料函，填料函中填充有填料7，密封座6的外端口外周设有密封座法兰6a，密封座法兰6a与波纹管法兰5a通过螺钉固定连接，密封座6的外端口中设有将填料7压紧的密封压盖8。轴套3h与主轴3g固定连接，与主轴3g实现密封，且跟随主轴3g浮动；波纹管5可以补偿加热烘干过程中主轴3g的伸长量，密封座6套装在轴套3h上可以左右滑动，以适应温度变化带来的伸缩量；密封压盖8将填料7压紧在密封座6的填料函中，可以确保主轴3g浮动时密封座6与轴套3h之间的密封效果。
填料7沿填料函的轴向设有多对，每对填料分别包括内圈填料7a和外圈填料7b，各内圈填料7a的内周壁分别压紧在轴套3h的外壁，各外圈填料7b的外壁分别压紧在填料函的内壁，各内圈填料7a与外圈填料7b之间通过圆锥面相互贴合，圆锥面与轴线之间的夹角为45°。传统填料的内外周分别作为密封面，依靠密封压盖8的压力将填料压扁，内外周向外膨胀与两侧的密封面同时压紧；由于填料的弹性变形能力有限，挤压不充分，则很难保证两侧均已压紧，过分挤压将使填料失去弹性变形能力，很容易失效。本发明采用圆锥面配合的内圈填料7a与外圈填料7b，受到密封压盖8的轴向挤压力时，内圈填料7a与外圈填料7b各自沿圆锥面滑动，内圈填料7a的内壁与轴套3h外壁实现密封，外圈填料7b的外壁与密封座6实现密封，无需过大的挤压力即可保证密封可靠，填料保持在弹性变形状态，使用寿命长，可靠性好。
筒体1的下方设有筒体底座11，筒体底座11的左中右端分别设有向上竖起的底座支耳12；筒体两端的底部分别设有左支脚1d和右支脚1e，筒体底部的中段设有中支脚1f，左支脚1d的下端通过筒体铰座1g铰接在左端的底座支耳12上，中支脚1f及右支脚1e分别连接有向下延伸的筒体调节螺杆1h，筒体调节螺杆1h的下端分别铰接在相应的底座支耳12上。通过转动筒体调节螺杆1h，可以使筒体1绕筒体铰座1g的销轴发生摆动，以改变筒体轴线与水平面之间的倾斜，以改变出料速度，确保有机杂质不会在筒体1内结块，以适应多种有机杂质的烘干灭菌。
筒体1的中下部外周覆盖有加热夹套1c，向加热夹套1c中通入高温饱和蒸汽，可以对筒体内腔的有机杂质进行加热升温，使其迅速达到细菌灭菌的温度。
筒体1的顶部连接有消防蒸汽接口1j、视镜1m和筒体检修口1k，消防蒸汽接口1j处安装有与蒸汽管道相通的消防蒸汽阀，出料端的筒体端板2上部设有端板检修口2c。当筒体1内发生火情时，打开消防蒸汽阀，大量蒸汽从消防蒸汽接口1j处进入筒体1内腔，将氧气排出，可以迅速扑灭明火，保证设备的安全生产。
如图8、图9所示，双旋转阀9包括贯通的上壳体9a和下壳体9b，上壳体9a的内腔设有上旋转阀9h，沿上旋转阀9h的轴线设有上阀转轴9h1，下壳体9b的内腔设有下旋转阀9p，沿下旋转阀9p的轴线设有下阀转轴9p1；上阀转轴9h1的前端安装有上阀链轮一9g，上阀链轮一9g通过链条一9f与主链轮9e相连，主链轮9e安装在阀门电机9d的输出轴上，阀门电机9d安装可调支撑架9c上，可调支撑架9c固定在上壳体9a上；上阀转轴9h1的后端安装有上阀链轮二9j，上阀链轮二9j通过链条二9k与下阀链轮9n相连，下阀链轮9n安装于下阀转轴9p1的后端，且下阀链轮9n的齿数少于上阀链轮二9j的齿数，下阀转轴9p1的前端头安装有测速信号盘9q。
通过可调支撑架9c可以调整链条一9f的张紧度，链条二9k的松边设有张紧链轮9m；阀门电机9d通过主链轮9e及链条一9f驱动上阀链轮一9g旋转，上阀链轮一9g通过上阀转轴9h1带动上旋转阀9h旋转，上阀链轮二9j通过链条二9k驱动下阀链轮9n转动，下阀链轮9n通过下阀转轴9p1带动下旋转阀9p旋转，由于下阀链轮9n的齿数小于上阀链轮二9j的齿数，下旋转阀9p的转速始终大于上旋转阀9h，两旋转阀由同一个阀门电机9d驱动，但下旋转阀9p的出料量始终大于上旋转阀9h，避免双旋转阀9的内腔发生堵塞；双旋转阀9能够确保卧式灭菌器的密封性，同时当下游设备接气体输送时，也可以很好实现兼容。测速信号盘9q便于向测速传感器提供信号，防止下旋转阀9p停止动作后，控制室不能及时知道，导致上旋转阀9h依然下料，造成阀内积压堵死。
本发明大豆有机杂质的灭菌方法，依次包括如下步骤：⑴将从大豆中分离出的容重为0.08～0.12t/m³的有机杂质送入粉碎机13，经粉碎机13粉碎至粒径小于等于3.5mm，容重增至0.15～0.35t/m³，然后有机杂质进入粉碎料箱；粉碎产生的粉尘在除尘风机的抽吸下由布袋除尘器收集并排放至粉碎料箱中；⑵粉碎机绞龙将有机杂质送入斗式提升机14，由斗式提升机14向上提升并进入缓存仓15，从缓存仓15排出进入灭菌喂料绞龙16；⑶在灭菌喂料绞龙16的进口通过添加冷凝水的方式将有机杂质的温度从常温提升至30~60℃，含水率提升至16~20%，然后进入卧式灭菌器；⑷在卧式灭菌器中，采用80~120℃的热风对物料进行加热，物料在卧式灭菌器中的停留时间为30分钟以上；⑸灭菌后的有机杂质进入到翻板冷却器18中通过自然风冷却至比常温高10℃后，由刮板输送机19排出。
卧式灭菌器排出的热风经除尘后，一部分与来自于空气加热器17的热风共同回到卧式灭菌器，另一部分排放。
0.3～1.0MPa的饱和蒸汽进入空气加热器17及卧式灭菌器的加热夹套1c，空气加热器17及加热夹套1c所排放的蒸汽冷凝水进入热水罐20收集，由热水泵21送至灭菌喂料绞龙16的进口加注。
在冷却器排风机F2的抽吸作用下，翻板冷却器18的排风进入冷却器沙克龙S2中除尘，冷却器沙克龙S2排放的粉尘进入刮板输送机19收集。
将有机杂质粉碎成与豆粕的粒径及容重相似，在高温烘干前，先添加冷凝水使物料升温并且调节含水率；在卧式灭菌器中80~120℃环境下，前15分钟进行升温，15分钟后为灭菌。采用卧式灭菌器占地面积小，采用卧式布置，结构紧凑，对宽度空间和高度空间要求不高，适用于油厂在现有厂房内进行改造。大豆中的有机杂质经本发明的方法灭菌处理后，可以加到豆粕中售卖，提高经济效益。
粉碎机13配套除尘风机和布袋除尘器，既改善了环境，又回收了物料。利用卧式灭菌器所排热风的余热，与来自的空气加热器17的干燥热风混合后循环使用，大大节约了蒸汽的消耗。利用加热夹套1c及空气加热器17排放的蒸汽冷凝水，送至本系统的灭菌喂料绞龙16的进口回收加注，进一步降低了系统的能耗。
以5000吨/天大豆生产线为例，有机杂质含量为0.25%左右，即12.5吨/天，如果将其灭菌，添加到豆粕中进行售卖，豆粕的价格为2800元/吨，即可以增加35,000元/天，一年生产300天的话，则年收益增加10,500,000元/年，在竞争激烈的市场环境下，有机杂质带来的收益还是非常可观的。
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，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。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。
Claims (10)
1.一种大豆有机杂质灭菌系统，包括粉碎机，所述粉碎机的出口与斗式提升机的入口相连，所述斗式提升机的出口与缓存仓的入口相连，其特征在于：所述缓存仓的底部设有灭菌喂料绞龙，所述灭菌喂料绞龙的出口与卧式灭菌器的进料口相连，所述卧式灭菌器的出料口与翻板冷却器的入口相连，所述翻板冷却器的出口与刮板输送机相连；所述卧式灭菌器的出料端下部设有灭菌热风进口，所述灭菌热风进口通过灭菌热风供给管与空气加热器的出口相连；所述卧式灭菌器的进料端上部设有灭菌热风出口，所述灭菌热风出口通过灭菌热风排放管与灭菌器沙克龙的入口相连，灭菌器沙克龙的底部排料口与所述翻板冷却器的入口相连，所述灭菌器沙克龙的排风口与灭菌器排风机的入口相连，所述灭菌器排风机的出口连接有灭菌排风阀及灭菌回风阀，所述灭菌排风阀的出口与大气相通，所述灭菌回风阀的出口通过灭菌器回风管道与所述灭菌热风供给管的三通口相连；
所述卧式灭菌器的筒体两端分别覆盖有筒体端板，所述筒体的内腔设有转子，所述筒体的左端顶部设有灭菌进料口，所述筒体的右端下部设有灭菌出料口，所述转子包括转子墙板、转子横梁和螺带，所述转子墙板分别位于转子的两端，两转子墙板之间通过多根所述转子横梁相互连接，两转子墙板的圆周上分别均匀分布有多个墙板风孔，各所述转子横梁的两端口分别与相应的墙板风孔相对接，各所述转子横梁的截面为一侧开口的U形，且各转子横梁的开口端分别朝向转子旋转时前进的切线方向；所述螺带缠绕在各转子横梁上向灭菌出料口延伸；
热风从出料端的墙板风孔进入转子横梁，沿转子横梁的U形槽向进料端流动，一边流动一边向上溢出，穿过物料的同时对物料进行加热升温；
各转子横梁转动至筒体底部时，将物料舀起，随转子横梁来到转子的顶部，从转子横梁的开口处流淌出来，向瀑布一样落回筒体底部。
2.根据权利要求1所述的大豆有机杂质灭菌系统，其特征在于：所述卧式灭菌器的中下部外周覆盖有加热夹套，所述加热夹套的上部设有夹套蒸汽入口，所述加热夹套的下部设有夹套排水口；蒸汽管与所述夹套蒸汽入口及所述空气加热器的进汽口相连，所述空气加热器的疏水口与所述夹套排水口分别通过冷凝水收集管与热水罐相连，所述热水罐的底部连接有热水泵，所述热水泵的出口通过冷凝水注水管与所述灭菌喂料绞龙的入口相连。
3.根据权利要求1所述的大豆有机杂质灭菌系统，其特征在于：两转子墙板外端面的中心分别焊接有墙板中心座，两主轴的内端头分别通过平键固定于所述墙板中心座中，所述主轴的中部设有主轴凸台，所述主轴凸台通过均匀分布的螺钉固定在所述墙板中心座的外端面，所述主轴的外端分别支撑在轴承座中，所述轴承座分别通过轴承座支架固定在所述筒体端板上，所述主轴的驱动端与主减速电机的输出端相连。
4.根据权利要求3所述的大豆有机杂质灭菌系统，其特征在于：所述两转子墙板外端面分别均匀设有多道沿径向延伸的隔风板，各隔风板的内端头分别焊接在所述墙板中心座的圆周上，两转子墙板上的隔风板的相位保持一致；各隔风板的外边沿与相应筒体端板的内壁之间留有间隙或通过柔性密封条进行密封。
5.根据权利要求1所述的大豆有机杂质灭菌系统，其特征在于：两筒体端板的外端面中心分别连接有波纹管，所述波纹管的外侧设有波纹管法兰；所述主轴的中段外周安装有轴套，所述轴套通过键固定在主轴上，且所述轴套的两端内壁分别通过O形圈与所述主轴实现密封，所述轴套的外周套装有密封座，所述密封座与所述轴套之间设有填料函，所述填料函中填充有填料，所述密封座的外端口外周设有密封座法兰，所述密封座法兰与所述波纹管法兰通过螺钉固定连接，所述密封座的外端口中设有将填料压紧的密封压盖。
6.根据权利要求5所述的大豆有机杂质灭菌系统，其特征在于：所述填料沿填料函的轴向设有多对，每对填料分别包括内圈填料和外圈填料，各内圈填料的内周壁分别压紧在所述轴套的外壁，各外圈填料的外壁分别压紧在所述填料函的内壁，各内圈填料与外圈填料之间通过圆锥面相互贴合，所述圆锥面与轴线之间的夹角为45°。
7.根据权利要求2所述的大豆有机杂质灭菌系统，其特征在于：所述筒体的下方设有筒体底座，所述筒体底座的左中右端分别设有向上竖起的底座支耳；所述筒体两端的底部分别设有左支脚和右支脚，所述筒体底部的中段设有中支脚，所述左支脚的下端通过筒体铰座铰接在左端的底座支耳上，所述中支脚及右支脚分别连接有向下延伸的筒体调节螺杆，所述筒体调节螺杆的下端分别铰接在相应的底座支耳上。
8.根据权利要求2所述的大豆有机杂质灭菌系统，其特征在于：所述灭菌出料口安装有双旋转阀，所述双旋转阀包括贯通的上壳体和下壳体，所述上壳体的内腔设有上旋转阀，沿上旋转阀的轴线设有上阀转轴，所述下壳体的内腔设有下旋转阀，沿下旋转阀的轴线设有下阀转轴；所述上阀转轴的前端安装有上阀链轮一，所述上阀链轮一通过链条一与主链轮相连，所述主链轮安装在阀门电机的输出轴上，所述阀门电机安装可调支撑架上，所述可调支撑架固定在所述上壳体上；所述上阀转轴的后端安装有上阀链轮二，所述上阀链轮二通过链条二与下阀链轮相连，所述下阀链轮安装于所述下阀转轴的后端，且所述下阀链轮的齿数小于上阀链轮二；所述下阀转轴的前端头安装有测速信号盘。
9.一种采用权利要求1所述大豆有机杂质灭菌系统进行灭菌的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴将从大豆中分离出的容重为0.08～0.12t/m³的有机杂质送入粉碎机，经粉碎机粉碎至粒径小于等于3.5mm，容重增至0.15～0.35t/m³，然后有机杂质进入粉碎料箱；⑵粉碎机绞龙将有机杂质送入斗式提升机，由斗式提升机向上提升并进入缓存仓，从缓存仓排出进入灭菌喂料绞龙；⑶在灭菌喂料绞龙的进口通过添加冷凝水的方式将有机杂质的温度从常温提升至30~60℃，含水率提升至16~20%，然后进入卧式灭菌器；⑷在卧式灭菌器中，采用80~120℃的热风对物料进行加热，物料在卧式灭菌器中的停留时间为30分钟以上；⑸灭菌后的有机杂质进入到翻板冷却器中通过自然风冷却至比常温高10℃后，由刮板输送机排出。
10.根据权利要求9所述的大豆有机杂质的灭菌方法，其特征在于，步骤⑴中粉碎产生的粉尘在除尘风机的抽吸下由布袋除尘器收集并排放至粉碎料箱中；步骤⑷中卧式灭菌器排出的热风经除尘后，一部分与来自于空气加热器的热风共同回到卧式灭菌器，另一部分排放；0.3～1.0MPa的饱和蒸汽进入所述空气加热器及所述卧式灭菌器的加热夹套，所述空气加热器及所述加热夹套所排放的蒸汽冷凝水进入热水罐收集，由热水泵送至灭菌喂料绞龙的进口加注。
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