CN114098129A - 一种干法膨化工艺及干法膨化机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种干法膨化工艺及干法膨化机，包括以下步骤：(1)原料投放工序；(2)原料粉碎工序：a、初步粉碎；b、再次粉碎；(3)原料软化工序；(4)原料膨化工艺；(5)原料烘干工序；(6)原料冷却工序；(7)原料打包工序。本发明使用干法膨化工艺对农作物秸秆等含有大量纤维的原料进行干法膨化，而且本发明干法膨化工艺不仅有利于将农作物秸秆等原料经膨化加工成适用于畜牧业养殖的饲料，有效的提高的经济效益；而且适用于工业化生产，有效的解决了现有农作物秸秆的处理问题，增强了工艺的实用性和先进性；极大的提高了秸秆的利用率，增强了秸秆的膨化效果。
Description
技术领域
本发明涉及干法膨化技术领域，特别是涉及一种干法膨化工艺及干法膨化机。
背景技术
农作物秸秆是粮食作物和经济作物生产中的副产物，其含有丰富的粗蛋白和纤维素以及大量的微量元素，是一种可供开发和综合利用的宝贵资源。而目前全国对这些秸秆的开发利用率却很低，大量的秸秆都在田间焚烧，既造成了严重的大气污染，破坏了生态环境，影响了道路交通安全，又浪费了宝贵的可再生资源。
传统的秸秆处理通常采用铡段、破碎等方式来加工，加工完成直接用于养殖，不能解决秸秆质地粗硬、适口性差、消化吸收率低、体积大、比重轻、易霉变、易火灾等诸多问题，也不会适用于养殖牲畜。
发明内容
本发明的目的是提供一种干法膨化工艺及干法膨化机，以解决上述现有技术存在的问题，使农作物秸秆的利用率更广，更加适用于用作养殖饲料。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种干法膨化工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)原料投放工序：原料经皮带输送机进入第一缓冲仓；第一缓冲仓位于双转子绞龙的上方，缓冲仓一是可以堆积原料，二是可以防止农作物原料掉落。
(2)原料粉碎工序：a、初步粉碎：原料从原料仓经双转子绞龙进入到第一粉碎机中粉碎；b、再次粉碎：初步粉碎的原料先经过除尘和沉降，再通过第一螺旋输送机送到第二粉碎机中再次粉碎，将原料粉碎成碎屑状或者段状；由于传统的一次性粉碎效果并不理想，本发明采用在膨化前通过两侧彻底的粉碎将原料粉碎到实际需求的标准，为后续膨化机进行高效的膨化工作做准备。
(3)原料软化工序：粉碎后的原料经第一提升机进入到配料仓，经增量秤进入到调质器对原料进行蒸汽软化；由于原料在投放前的含水量低，通过蒸汽对原料进行加湿加热，提高原料的含水量，进而软化原料，便于进行后续膨化工序。
(4)原料膨化工艺：软化后的原料经第二提升机进入到待膨化仓，通过散料装置和热风机对待膨化物料进行分散处理，然后进入到膨化机中膨化；通过干法膨化机对原料进行干法膨化，使得原料达到畜牧业饲料的要求，提高工序的实用性。
(5)原料烘干工序：膨化后的原料经第四螺旋输送机进入到管束烘干室中烘干；减少膨化后原料的水分，使得膨化后的原料较干燥，符合实际含水量的需求，也便于存放。
(6)原料冷却工序：烘干后的原料经第五螺旋输送机进入到冷却器中冷却降温，降温后的原料经第三提升机进入到成品仓；使原料恢复到与膨化前相同的温度。
(7)原料打包工序：成品仓中的原料进入到自动打包秤上进行打包。
优选的，所述步骤(1)中的原料为纤维含量高的作物，主要包括农作物秸秆、枝杆和干草。
优选的，所述步骤(2)初步粉碎中的除尘装置采用脉冲除尘器；再次粉碎后的原料会进入到第一除尘输送机构中进行彻底除尘，从第一除尘输送机构中出来的原料进入到第二缓冲仓中，经第二螺旋输送机送入到第一提升机。
优选的，所述步骤(3)中被蒸汽软化后的原料含水量为30-40％。
优选的，所述步骤(4)中所述膨化机出料口的温度控制在120-135℃之间；膨化压力为0.4MPa-1.0MPa；膨化时间为持续膨化，瞬间喷爆出仓，膨化量为固定时间段内膨化物料的总量。
优选的，所述步骤(5)中原料烘干后的含水量为12-14％。
优选的，所述步骤(6)中烘干后的原料需要冷却到40℃以下才能进入到下一道工序中。
一种干法膨化机，所述干法膨化机包括底座，所述底座上固定设置有箱体，所述箱体的顶部开设有进料斗，所述箱体的一侧转动连接有飞轮，所述箱体的另一侧连通有膨化筒体，所述膨化筒体内部转动连接有螺杆，所述螺杆为短螺杆，所述螺杆的螺距为宽螺距，所述螺杆与一端所述飞轮轴接，所述螺杆的另一端轴接有膨化电机，所述膨化筒体靠近所述箱体的一端与进料斗连通。
本发明公开了以下技术效果：
(1)本发明使用干法膨化工艺对农作物秸秆、枝干以及干草等含有大量纤维的原料进行干法膨化，摒弃了传统湿法膨化的弊端，而且本发明干法膨化工艺不仅有利于将农作物秸秆等原料经膨化加工成适用于畜牧业养殖的饲料，有效的提高了经济效益；而且适用于工业化生产，有效的解决了现有农作物秸秆的处理问题，增强了工艺的实用性和先进性；
(2)本发明中的干法膨化机使用比传统干法膨化机更短的螺杆，并且将螺距变大，在膨化农作物秸秆时，干法膨化机的压力低；杜绝了现有干法膨化机在膨化含大量纤维物质时容易在膨化筒体内发生火灾的情况；而且摒弃了现有只能湿法膨化农作物秸秆的方式，极大的提高了秸秆的利用率，增强了秸秆的膨化效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明流程图；
图2为本发明工艺流程整体示意图；
图3为本发明粉碎、软化工艺流程图；
图4为本发明烘干、冷却工艺流程图；
图5为本发明干法膨化机结构示意图；
其中：1、投料口；2、皮带输送机；3、第一粉碎机；301、第一缓冲仓；302、双转子绞龙；303、脉冲除尘器；4、沉降室；5、第一螺旋输送机；6、第二粉碎机；7、第一除尘输送机构；701、沙克龙；702、除尘器；8、第二缓冲仓；9、第二螺旋输送机；10、第一提升机；11、配料仓；12、数控增量秤；13、调质器；14、散料装置；15、第三螺旋输送机；16、第二提升机；17、分配绞龙；18、待膨化仓；19、干法膨化机；20、汇集绞龙；21、第四螺旋输送机；22、管束烘干室；23、第五螺旋输送机；24、冷却器；25、第六螺旋输送机；26、第二除尘输送机构；27、第三提升机；28、振动筛；29、第三粉碎机；30、成品自动打包组件；31、液体添加系统；32、膨化电机；33、进料斗；34、膨化筒体；35、螺杆；36、箱体；37、飞轮；38、底座；39、成品仓；40、电器控制系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。
参照图1-5，本发明提供一种干法膨化工艺，包括以下步骤：
(1)原料投放工序：原料经皮带输送机进入第一缓冲仓301；原料为纤维含量高的作物，主要包括农作物秸秆、枝杆和干草；第一缓冲仓301位于双转子绞龙302的上方，缓冲仓一是可以堆积原料，二是可以防止农作物原料掉落。
(2)原料粉碎工序：a、初步粉碎：原料从原料仓经双转子绞龙302进入到第一粉碎机3中粉碎；b、再次粉碎：初步粉碎的原料先经过除尘和沉降，再通过第一螺旋输送机送到第二粉碎机6中再次粉碎，将原料粉碎成碎屑状或者段状；初步粉碎中的除尘装置采用脉冲除尘器303；再次粉碎后的原料会进入到第一除尘输送机构7中进行彻底除尘，从第一除尘输送机构7中出来的原料进入到缓冲仓中，经第二螺旋输送机9送入到第一提升机10。由于传统的一次性粉碎效果并不理想，本发明采用在膨化前通过两侧彻底的粉碎将原料粉碎到实际需求的标准，为后续干法膨化机19进行高效的膨化工作做准备。
(3)原料软化工序：粉碎后的原料经第一提升机10进入到配料仓11，经增量秤进入到调质器13对原料进行蒸汽软化，被蒸汽软化后的原料含水量为30-40％；由于原料在投放前的含水量低，通过蒸汽对原料进行加湿加热，提高原料的含水量，进而软化原料，便于进行后续膨化工序，调制器连接有液体添加系统，通过将液体添加系统31把水输送到调质器13中生成蒸汽，进而用于原料的软化。
(4)原料膨化工艺：软化后的原料经第二提升机16进入到待膨化仓18，通过散料装置和热风机对待膨化物料进行分散处理，然后进入到干法膨化机19中膨化步骤，干法膨化机19出料口的温度控制在120-135℃之间；膨化压力为0.4MPa-1.0MPa；瞬间喷爆出仓(类似于膨爆米花)；干法膨化机19的压力调低；通过干法膨化机19对原料进行干法膨化，使得原料达到畜牧业饲料的要求，提高工序的实用性。
(5)原料烘干工序：膨化后的原料经第四螺旋输送机21进入到管束烘干室22中烘干；原料烘干后的含水量为12-14％；减少膨化后原料的水分，使得膨化后的原料较干燥，符合实际含水量的需求，也便于存放。
(6)原料冷却工序：烘干后的原料经第五螺旋输送机23进入到冷却器24中冷却降温，烘干后的原料需要冷却到40℃以下才能进入到下一道工序中，降温后的原料经第三提升机27进入到成品仓39；使原料恢复到与膨化前相同的温度。
(7)原料打包工序：成品仓39中的原料进入到自动打包秤上进行打包。
整个膨化系统中所有的电器装置均与电器控制系统40电性连接，操作认作只需要操控电器控制系统40即可实现农作物秸秆的自动化膨化。
一种干法膨化机，干法膨化机19包括底座38，底座38上固定设置有箱体36，箱体36的顶部开设有进料斗33，箱体36的一侧转动连接有飞轮37，箱体36的另一侧连通有膨化筒体34，膨化筒体34内部转动连接有螺杆35，螺杆35为短螺杆，螺杆35的螺距为宽螺距，该膨化机使用较短长度的螺杆35，螺杆35的长度为相同规格膨化机螺杆的长度的一半左右，较短的螺杆35能够有效地对含纤维量的原料进行膨化，短螺杆使得原料受到的挤压力小，可以保证原料的温度不会特别高，防止纤维原料在干法膨化机中发生自燃，而且由于纤维物质较轻，因此采用螺距较大的螺杆35，保证在膨化过程中，原料(农作物秸秆)不会发生火灾，进而影响设备的安全使用；在膨化农作物秸秆时，干法膨化机19的压力调低，使得膨化筒体34内部的压力较低，相较于现有的采用长螺杆，短螺距的膨化机，本发明通过对膨化筒体34内部进行改进，能够使农作物秸秆在膨化过程中不会由于压力高、温度高的膨化筒体34中发生火灾，有效地保证了装置安全性，提高了农作物的膨化效率；螺杆35与一端飞轮37轴接，螺杆35的另一端轴接有膨化电机32，膨化筒体34靠近箱体36的一端与进料斗33连通。
工作过程：(以农作物秸秆为例)首先，将农作物秸秆放入到投料口1中，皮带输送机2会将投料口1中的农作物秸秆输送到第一缓冲仓301中，农作物秸秆经第一缓冲仓301下落到双转子绞龙302中，经双转子绞龙302将农作物秸秆简单的粉碎后，在进入到粉第一粉碎机3中进行初步的彻底粉碎，此时，脉冲除尘器303会将农作物秸秆上的灰尘等杂志去除，经过初步粉碎的农作物秸秆会进入到沉降室4中沉降，使得无论体积大小的农作物碎屑都会堆在一起，进而通过第一螺旋输送机5将沉降室4中的农作物秸秆输送到第二粉碎机6中进行再次彻底粉碎，直至达到要求；进过两次的彻底粉碎后的农作物秸秆会进入到除尘器702和沙克龙701中进行除尘，除尘后的农作物秸秆进入到第二缓冲仓8中，通过第二螺旋输送机9将农作物秸秆输送到第一提升机10上，由第一提升机10将农作物秸秆输送到配料仓11中，配料仓11底部的配料绞龙会将配料仓11中的农作物秸秆定量的输送到数控增量秤12上，农作物秸秆经气动阀门进入到调质器13中进行蒸汽软化，被软化后的农作物秸秆会经第三螺旋输送机15输送到第二提升机16上，再由第二提升机16将农作物秸秆输送带分配绞龙17上进行分配输送；分配绞龙17会将农作物秸秆均匀的分配到两个待膨化仓18中，供干法膨化机19自动进料使用，待膨化仓18底部的散料装置会将积压在一块或者一堆的农作物秸秆打撒，以便于农作物秸秆后续的膨化工作，然后农作物秸秆进入到干法膨化机19中膨化，当膨化后的农作物秸秆瞬间喷爆出仓时，即膨化工作完成，由于干法膨化机设置有两组或者多组，因此，通过汇集绞龙20将所有干法膨化机19膨化完毕后的农作物秸秆收集并输送到第四螺旋输送机21中，由于此时农作物秸秆的温度很高且含有较高的水分，给第四螺旋输送机21被输送到管束烘干室22中烘干，达到烘干要求后的农作物秸秆由第五螺旋输送机23输送到冷却器24中，经冷却后的农作物秸秆会进入到第二除尘输送机构26中进行除尘，完成除尘后的农作物秸秆由第六螺旋输送机25将农作物秸秆输送到第三提升机27中，由第三提升机27进入到振动筛28中筛选，粉碎不到位的农作物秸秆会进入到第三粉碎机29中再次粉碎，粉碎合格后的农作物秸秆会进入到成品仓39中，成品自动打包组件30成会将农作物秸秆进行称量打包，所有工序完毕。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种干法膨化工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)原料投放工序：原料经皮带输送机进入第一缓冲仓；
(2)原料粉碎工序：a、初步粉碎：原料从原料仓经双转子绞龙进入到第一粉碎机中粉碎；b、再次粉碎：初步粉碎的原料先经过除尘和沉降，再通过第一螺旋输送机送到第二粉碎机中再次粉碎，将原料粉碎成碎屑状或者段状；
(3)原料软化工序：粉碎后的原料经第一提升机进入到配料仓，经增量秤进入到调质器对原料进行蒸汽软化；
(4)原料膨化工艺：软化后的原料经第二提升机进入到待膨化仓，通过散料装置和热风机对待膨化物料进行分散处理，然后进入到膨化机中膨化。
(5)原料烘干工序：膨化后的原料经第四螺旋输送机进入到管束烘干室中烘干；
(6)原料冷却工序：烘干后的原料经第五螺旋输送机进入到冷却器中冷却降温，降温后的原料经第三提升机进入到成品仓；
(7)原料打包工序：成品仓中的原料进入到自动打包秤上进行打包。
2.根据权利要求1所述的一种干法膨化工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的原料为纤维含量高的作物，所含纤维量高的作物包括农作物秸秆、枝杆和干草。
3.根据权利要求1所述的一种干法膨化工艺，其特征在于：所述步骤(2)初步粉碎中的除尘装置采用脉冲除尘器；再次粉碎后的原料会进入到第一除尘输送机构中进行彻底除尘，从第一除尘输送机构中出来的原料进入到第二缓冲仓中，经第二螺旋输送机送入到第一提升机。
4.根据权利要求1所述的一种干法膨化工艺，其特征在于：所述步骤(3)中被蒸汽软化后的原料含水量为30-40％。
5.根据权利要求1所述的一种干法膨化工艺，其特征在于：所述步骤(4)中所述膨化机出料口的温度控制在120-135℃之间；膨化压力为0.4MPa-1.0MPa。
6.根据权利要求1所述的一种干法膨化工艺，其特征在于：所述步骤(5)中原料烘干后的含水量为12-14％。
7.根据权利要求1所述的一种干法膨化工艺，其特征在于：所述步骤(6)中烘干后的原料需要冷却到40℃以下才能进入到下一道工序中。
8.一种干法膨化机，根据权利要求1-7任一种所述的干法膨化工艺，其特征在于：所述干法膨化机(19)包括底座(38)，所述底座(38)上固定设置有箱体(36)，所述箱体(36)的顶部开设有进料斗(33)，所述箱体(36)的一侧转动连接有飞轮(37)，所述箱体(36)的另一侧连通有膨化筒体(34)，所述膨化筒体(34)内部转动连接有螺杆(35)，所述螺杆(35)为短螺杆，所述螺杆(35)的螺距为宽螺距，所述螺杆(35)与一端所述飞轮(37)轴接，所述螺杆(35)的另一端轴接有膨化电机(32)，所述膨化筒体(34)靠近所述箱体(36)的一端与进料斗(33)连通。
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