CN113769426A - 一种自动上甑设备及自动上甑方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动上甑设备及自动上甑方法,涉及白酒加工设备领域,其技术方案要点是包括料桶和放置料桶的支架。料桶顶部设置进料斗,料桶底部设置有底板,底板与料桶转动连接,底板沿周向均匀开设若干出料口和相同数量的湿度传感器。出料口上转动连接可完全封闭出料口的导向板。导向板上连接有电控锁,湿度传感器的反馈信号控制电控锁的开闭。底板上还设置有收卷机构和延时机构,收卷机构连接导向板,延时机构控制收卷机构,由湿度传感器的反馈信号控制延时机构的启动。技术效果是上甑稳定,铺出的酒醅层薄且均匀。

Description

一种自动上甑设备及自动上甑方法
技术领域
本发明涉及酒甑酿酒领域,特别涉及一种上甑设备及自动上甑方法。
背景技术
上甑,是指大曲酒传统生产工艺中,将发酵好的酒醅装入到蒸馏设备(甑桶)的过程。具体的,先在甑桶底部的甑篦上均匀地铺上一层槽子,在甑桶底部通入蒸汽,当温度升高,酒气被蒸出一定量后,可以看见少许的“烟雾”冒出,此时,迅速撒入冷的酒醅,盖在冒出“烟雾”的位置,使新加入的酒醅吸收酒气继续升温。然后重复这个过程,一层层加入酒醅,酒精会随着重复的吸收和蒸发不断提升浓度。因此加料层越薄,层数越多,酒精提升浓度的次数就越多,最后得到的酒精度数越高,出酒量也越多。
在目前的大曲酒生产中,上甑的工作主要还是由人工完成,因此上甑的质量完全依赖于工人的技术水平,想要每次上甑都将酒醅撒得薄且匀十分困难。而由于不同工人对上甑技术掌握的不同,在使用同样的发酵酒醅的情况下,蒸馏效率也会相差10%以上。蒸馏效率低的白酒不仅出酒率低,质量也不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动上甑设备,其具有上甑稳定,铺出的酒醅薄且均匀的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种自动上甑设备,包括料桶和放置料桶的支架;料桶顶部设置进料斗,料桶底部设置有底板,底板与料桶转动连接,底板沿周向均匀设置若干出料口和相同数量的湿度传感器;出料口上转动连接可完全封闭出料口的导向板;导向板上连接有电控锁,湿度传感器的反馈信号控制电控锁的开闭。底板上还设置有收卷机构和延时开关,收卷机构连接导向板,延时开关控制收卷机构,由湿度传感器的反馈信号控制延时开关的启动。
通过采用上述技术方案,酿造好的酒醅通过料桶顶部的进料口加入料桶,然后将料桶放在甑桶顶部,料桶底板开始匀速转动。随着蒸馏开始,甑桶内开始冒出酒气,当湿度传感器检测到有酒气冒出,便发出信号控制电控锁打开,导向板随之打开,开始出料。同时延迟开关也接收到湿度传感器的信号启动延迟程序,延时开关控制收卷机构启动,将导向板拉回,关闭出料口。
这样就实现了自动上甑的过程,且由于料桶的底板匀速转动,铺就的酒醅厚度均匀一致,不易产生压汽、偏汽、跑汽的问题,最终可以使甑桶内的热交换均衡,各区域出酒速度一致,可以减少尾酒,提高产量。
通过传感器检测酒气再进行出料,可以精准得将酒醅铺在刚出气的位置,最大程度地增加待蒸馏酒醅上下表面的温差,以便得到酒醅内部物质最大的浓度梯度。根据菲克第一定律,在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正比,因此可以最大程度地提高出酒量。
进一步设置:导向板下方设置限位板,限位板与底板固定连接并形成 20°夹角。
通过采用上述技术方案,出料时,导向板向下翻转后抵接于限位板,形成倾斜导向面,减缓酒醅下落的速度,使酒醅落入甑桶时形成更薄的薄层。这样做一方面可以增大温差,增加出酒量;另一方面,在甑桶高度一定的情况下,更薄的酒醅层意味着更多的层数,也就意味着更多的浓缩酒精的次数,因此可以使最终蒸馏出的酒拥有更高的度数。
进一步设置:所述料桶由隔热材料构成。
通过采用上述技术方案,可以有效隔绝料桶下方的甑桶中的蒸汽对料桶的传热,保持料桶内的酒醅处于常温状态,不被加热。一方面防止酒醅中的酒精及其他香味成分提前溢出流失;另一方面防止上甑时酒醅上下表面的温差变小。
进一步设置:所述料桶顶部中心安装有第一电机,第一电机连接有主轴,主轴上沿轴向均匀穿设有若干与主轴垂直的搅拌杆,搅拌杆沿周向均匀设置若干搅拌耙,搅拌耙的耙钉端部弯曲设置,相邻两搅拌杆上的搅拌耙相互交错,搅拌杆与主轴之间设置有锥齿轮相互连接。
通过采用上述技术方案,使用搅拌杆和搅拌耙对料桶内的酒醅进行翻动搅拌,将酒醅搅细搅均,形成疏松的孔隙结构,上甑后可以增加蒸馏界面,使水蒸气和酒醅得以充分接触,提高酒精和其他香味成分的蒸馏效率。
同时,由于搅拌杆和搅拌耙分别在两个旋转方向上同时搅拌,提升了搅拌效率,减少了搅拌的死角,可以有效避免单一方向搅拌时,酒醅在平行搅拌方向上形成扁平状结块的问题。
搅拌耙的耙钉端部弯曲设置,搅拌耙在自转时,端部可以更轻松得挤开酒醅,并且在搅拌耙跟随搅拌杆的转动时,通过端部对酒醅产生类似耕犁的效果,进一步疏松酒醅。
相邻的搅拌杆上的搅拌耙相互交错设置,转动时,搅拌耙可以挤压已经形成的块状酒醅,起到破碎结块的酒醅的作用。
进一步设置:所述主轴顶部连接有冷凝机,主轴、搅拌杆和搅拌耙内部中空,搅拌耙上开设若干出气孔。
通过采用上述技术方案,搅拌的同时可以通过冷凝机向桶内输入冷气,降低酒醅的温度,因此可以增加上甑蒸馏时的温差,而增大蒸馏时介质上下表面的温差,可以增大介质内待蒸馏物质的浓度梯度,增加质量交换的速度,提高出酒率。
进一步设置:所述主轴底部连接于底板。
通过采用上述技术方案,通过一个驱动电机同时带动搅拌杆与底板转动,使设备整体更加紧凑。
进一步设置:所述底板上与主轴连接部分设置有齿轮减速机构。
通过采用上述技术方案,通过齿轮减速机构降低底板的转动速度,使底板与搅拌杆的转动错开,一方面可以增加底板与搅拌杆的相对运动速度,增强搅拌效果;另一方面可以使底板转动不至于过快,避免酒醅下落后飞撒四溅。
进一步设置:所述支架包括四条可伸缩的支脚。
通过采用上述技术方案,通过支脚的伸缩可以控制料桶的高度。在发酵池进行装料时,可以降低料桶的高度,便于往料桶内装料;在上甑时,可以提升料桶的高度,使料桶位于甑桶上方,方便出料。
进一步设置:所述支脚底部连接有万向轮。
通过采用上述技术方案,可以方便该设备在发酵池与甑桶之间来回运动,减少运输困难。
本发明的另一目的是提供一种自动上甑方法,其具有上甑均匀稳定,撒出的酒醅层薄的优点。
本发明的上述技术目标是通过以下技术方案得以实现的:
一种自动上甑方法,采用所述的一种自动上甑设备进行实现:
S01:将发酵池中发酵好的酒醅通过进料斗装入料桶。
S02:第一支脚与第二支脚相互远离,将料桶位置抬高,自动上甑设备移动至酒甑上方。
S03:启动第一电机,主轴转动,连接于主轴的搅拌杆和搅拌耙开始对料桶内的酒甑进行翻动搅拌并通入冷气。
S04:主轴转动后,同时带动底板进行转动,底板上的湿度传感器开始检测甑桶内的蒸汽上浮,当检测到有蒸汽上浮,湿度传感器发出反馈信号至该湿度传感器后方的出料口上安装的电控锁,控制电控锁打开,原先被电控锁锁定的导向板开始向下翻转,打开出料口,开始出料上甑。
S05:经过5S后,收卷机构启动,拉回导向板,电控锁重新锁定导向板位置,关闭出料口,停止出料,等待湿度传感器下一次检测到蒸汽上浮后,重复该过程,直至上甑完成。
附图说明
图1是一种自动上甑设备的结构示意图;
图2是搅拌装置的结构示意图;
图3是出料机构的结构示意图;
图4是延时机构和收卷机构的结构示意图;
图中,110、出料口;111、导向板;112、限位板;113、电控锁;114、湿度传感器;115、小锁壳;116、大锁壳;117、锁舌;118、旋钮;
120、转轴;121、第一齿轮;122、第一齿条;123、导轨;124、延迟开关;125、第一隔离罩;
130、收卷座;131、收卷绳;132、收卷辊;133、第二电机;134、第二隔离罩;
300、盖板;301、桶身;302、底板;
310、支撑框;311、第一支脚;312、第二支脚;313、气缸;314、万向轮;
1、进出料装置;2、搅拌装置;3、支撑装置;10、进料斗;11、出料机构;12、延时机构;13、收卷机构;14、齿轮减速机构;20、第一电机;21、主轴;22、锥齿轮;23、搅拌杆;24、搅拌耙;25、出气孔;26、密封轴承; 27、冷凝机;28、第二齿轮;29、第三齿轮;30、料桶;31、支架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种优选实施方式:
一种自动上甑设备,如图1所示,包括料桶30和放置料桶30的支架31。料桶30包括封闭料桶30上端的盖板300和桶身301,料桶30用于承载酒醅,由隔热材料制成。桶身301底部向内延伸形成凸沿,凸沿上设置有底板302,底板302与桶身301转动连接。
支架31用于放置料桶30,并且可以控制料桶30的高度和运送料桶30。支架31包括连接于料桶30底部的支撑框310。支撑框310底部设置有四根第一支脚311,每根第一支脚311外都滑动套接有第二支脚312。支架31还包括四个控制第一支脚311在第二支脚312内上下滑动的气缸313。
气缸313的缸体连接于第二支脚312的侧面,气缸313的活塞杆顶端连接于第一支脚311的侧面。气缸伸缩带动第一支脚上311下运动,进而带动支撑框310及支撑框310上的料桶30上下运动,达到控制料桶30高度的目的。
第二支脚312的的底部均连接有万向轮314,方便设备的在发酵池及甑桶之间来回转运。
料桶30和支架31共同组成了对设备起到支撑作用的支撑装置3。
如图2所示,该自动上甑设备还包括可以对料桶30内的酒醅进行多维度翻动搅拌的搅拌装置2。搅拌装置2包括在盖板300上设置的第一电机20、第二齿轮28和第三齿轮29,第一电机20通过第二齿轮28和第三齿轮29连接有主轴21,第一电机20控制主轴21转动。主轴21上沿轴向均匀转动穿设有五根搅拌杆23,搅拌杆23与主轴21之间还通过锥齿轮22相互连接。搅拌杆23上沿周向均匀设置有三组搅拌耙24。相邻的搅拌杆23上的搅拌耙 24位置相互交错设置。搅拌耙24的耙钉端部弯曲。搅拌耙24的主轴21的顶端连接有冷凝机27。
主轴21、搅拌杆23和搅拌耙24均为中空设置。主轴21与冷凝机27之间、主轴21与搅拌杆23之间均设置有密封轴承26。搅拌耙24上开设若干出气孔25。
主轴21转动时,除了带动搅拌杆23绕主轴21进行公转,还通过锥齿轮 22带动搅拌杆23自转,进而带动搅拌杆23上的搅拌耙24转动,形成多方向的翻动搅拌。搅拌耙24的耙钉在随搅拌杆23转动的过程中对酒醅进行梳犁,相邻的搅拌耙23之间通过相互挤压破碎结块的酒醅。同时,冷凝机27 通过主轴21、搅拌杆23和搅拌耙24内部连通的通道,最终从搅拌耙24上的出气孔25向料桶30内通入冷气,降低酒醅的温度。
如图1所示,该自动上甑设备还包括负责进料和自动均匀撒料的进出料装置1。进出料装置1包括盖板300上设置进料斗10,底板302上沿周向均匀设置8组自动检测出汽并均匀撒料的出料机构11、拉动关闭出料机构11 的收卷机构13和延时控制收卷机构回卷的延时机构12。
主轴21底部连接于底板302,主轴21与底板302连接处设置有齿轮减速机构14。主轴21转动时,带动底板302转动,在齿轮减速机构14的减速作用下,底板302的转动与搅拌杆23的差速转动。
如图3所示,出料机构11包括设置于底板302上的出料口110和转动连接于底板302上可以完全封闭出料口110的导向板111。导向板302下方设置有用于减缓酒醅下落速度的限位板112,限位板112与底板302呈20°角固定连接。导向板302转动后抵接于限位板112并保持同样的倾斜角度。
出料机构11还包括用于检测水汽的湿度传感器114和用于控制导向板 111开闭的电控锁113。湿度传感器114检测到有水汽上浮后,发出信号控制电控锁113打开,随即导向板111翻转,打开出料口110进行出料上甑。
如图4所示,电控锁113包括固定于底板302的大锁壳116、固定于导向板111的小锁壳115、插入小锁壳115实现锁定的锁舌117和控制锁舌117 伸缩的旋钮118。
旋钮118连接延时机构12,延时机构12包括直接与旋钮118连接的转轴120,转轴120顶部固定连接有齿轮121,齿轮121连接有齿条122,齿轮 121与齿条122相互啮合。齿条122滑动连接于导轨123。收卷机构13上设置有延时开关124,延时开关124正对于齿条122的端面,延时开关124延时控制收卷机构13的启动。
延时机构12还包括包裹住延时机构12其他部件的第一隔离罩125。第一隔离罩125用于将延时机构12的其他部件与酒醅隔离。
收卷机构13包括连接于导向板111上的收卷绳131、绕卷着收卷绳131 的收卷辊132和固定收卷辊132的收卷架130。收卷架130上设置有第二电机133,第二电机133在延时开关124的控制下带动收卷辊132转动。
收卷机构13还包括包裹住收卷机构13其他部件的第二隔离罩134。第二隔离罩134用于将收卷机构13的其他部件与酒醅隔离。
随着电控锁113的旋钮118转动,控制锁舌117回缩,翻转导向板111 进行出料上甑,转轴120同样随着旋钮118转动,带动齿轮121转动,进而带动齿条122在滑轨123上滑动。齿条122滑动后端面按压触发延时开关124,随即启动延时程序,5S后控制第二电机133转动。第二电机133带动收卷辊 132转动进而带动收卷绳回收,拉起导向板111,停止出料。
具体实施过程:
在料桶30中加入酒醅,启动第一电机20,主轴21转动,搅拌装置2开始对料桶30内的酒醅进行翻动搅拌并通入冷气。同时底板302在主轴21的带动下也开始转动,底板302上安装的湿度传感器114对甑桶内的蒸汽进行检测。当湿度传感器114检测到有蒸汽上浮时发出反馈信号至该湿度传感器 114后方的电控锁113中,电控锁113打开,使原先被电控锁113锁定的导向板111向下翻转,打开出料口110开始下料,同时湿度传感器114控制延时机构12启动。5S后收卷机构13在延时机构12的控制下开始启动,拉回导向板111,电控锁113重新锁定,关闭出料口110,等待湿度传感器114 的下一次信号发出。
第二种优选实施方式,一种自动上甑方法,采用上述第一种优选实施方式中的自动上甑设备进行实现:
S01:将发酵池中发酵好的酒醅通过进料斗10装入料桶30。
S02:气缸313伸出,将料桶30位置抬高,将自动上甑设备移动至甑桶上方。
S03:第一电机20启动,带动主轴21转动,搅拌机构2开始对料桶30内的酒甑进行翻动搅拌并通入冷气。
S04:主轴21转动后,同时带动底板302进行转动,底板302上的湿度传感器114开始检测酒甑内的蒸汽上浮,当检测到有蒸汽上浮,湿度传感器302发出反馈信号至该湿度传感器302后方的出料口110上安装的电控锁113,控制电控锁113打开,原先被电控锁113锁定的导向板111开始向下翻转,打开出料口110,开始出料上甑,同时湿度传感器114控制延时机构12启动。 S05:经过5S后,收卷机构13在延时机构12的控制下启动,拉回导向板111,电控锁113重新锁定导向板111位置,关闭出料口110,停止出料,等待湿度传感器114下一次检测到蒸汽上浮后,重复该过程,直至上甑完成。
结合表1,表2可以看出,使用所述自动装甑设备和自动装甑方法进行装甑,相比于人工装甑,可以得到更高的成品酒产量,有效减少尾酒的数量,产量也更加稳定,同时成品酒中影响酒风味和香味的酯类酸类物质含量也更高。
表1.传统人工装甑与设备自动装甑的10次蒸馏试验结果对比
Figure BDA0003235207960000101
Figure BDA0003235207960000111
分析表1中数据,进行简单的统计学处理,得到表2
表2.传统人工装甑与设备自动装甑对蒸馏结果的影响
Figure BDA0003235207960000112
上述的实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种自动上甑设备,其特征在于:包括料桶(30)和放置料桶(30)的支架(31);料桶(30)顶部设置进料斗(10),料桶(30)底部设置有底板(302),底板(302)与料桶(30)转动连接,底板(302)沿周向均匀设置若干出料口(110)和相同数量的湿度传感器(114);出料口(110)上转动连接可完全封闭出料口(110)的导向板(111);导向板(111)上连接有电控锁(113),湿度传感器(114)的反馈信号控制电控锁(113)的开闭;底板(302)上还设置有收卷机构(12)和延时机构(13),收卷机构(12)连接导向板(111),延时机构(13)控制收卷机构(12),由湿度传感器(114)的反馈信号控制延时机构(13)的启动。
2.根据权利要求1所述的一种自动上甑设备,其特征在于:所述导向板(111)下方设置有限位板(112),限位板(112)与底板(302)固定连接并形成20°夹角。
3.根据权利要求1所述的一种自动上甑设备,其特征在于:所述料桶(30)由隔热材料构成。
4.根据权利要求1所述的一种自动上甑设备,其特征在于:所述料桶(30)顶部中心安装有第一电机(20),第一电机(20)连接有主轴(21),主轴(21)上沿轴向均匀穿设有若干与主轴(21)垂直的搅拌杆(23),搅拌杆(23)沿周向均匀设置若干搅拌耙(24),搅拌耙(24)的耙钉端部弯曲设置,相邻两搅拌杆(23)上的搅拌耙(24)相互交错,搅拌杆(23)与主轴(21)设置有锥齿轮(22)相互连接。
5.根据权利要求4所述的一种自动上甑设备,其特征在于:所述主轴(21)顶部连接有冷凝机(27),主轴(21)、搅拌杆(23)和搅拌耙(24)内部中空,形成通道,搅拌耙(24)上开设若干出气孔(25)。
6.根据权利要求4所述的一种自动上甑设备,其特征在于:所述主轴(21)底部连接于底板(302)。
7.根据权利要求6所述的一种自动上甑设备,其特征在于:所述底板(302)上与主轴(21)连接部分设置有齿轮减速机构(14)。
8.根据权利要求1所述的一种自动上甑设备,其特征在于:所述支架(31)包括四组可相互滑动的第一支脚(311)和第二支脚(312)。
9.根据权利要求8所述的一种自动上甑设备,其特征在于:所述第二支脚(312)底部连接有万向轮(314)。
10.一种自动上甑方法,采用如权利要求1-9中任一权利要求所述的自动上甑设备,其特征在于:包括以下步骤:
S01:将发酵池中发酵好的酒醅通过进料斗(10)装入料桶(30) ;
S02:第一支脚(311)与第二支脚(312)相互远离,将料桶(30)位置抬高,自动上甑设备移动至酒甑上方;
S03:启动第一电机(20),主轴(21)转动,连接于主轴(21)的搅拌杆(23)和搅拌耙(24)开始对料桶(30)内的酒醅进行翻动搅拌,并通入冷气冷却酒醅;
S04:主轴(21)转动后,同时带动底板(302)进行转动,底板(302)上的湿度传感器(114)开始检测甑桶内的蒸汽上浮,当检测到有蒸汽上浮,湿度传感器(114)发出反馈信号至该湿度传感器(114)后方的出料口(110)上安装的电控锁(113),控制电控锁(113)打开,原先被电控锁(113)锁定的导向板(111)开始向下翻转,打开出料口(110),开始出料上甑;
S05:经过5S后,收卷机构(13)启动,拉回导向板(111),电控锁(114)重新锁定导向板(111)位置,关闭出料口(110),停止出料,等待湿度传感器(114)下一次检测到蒸汽上浮后,重复该过程,直至上甑完成。
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