CN114688833A - 一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置 - Google Patents
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Abstract
一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，主箱体的正面外壁上开设有负压槽；箱门铰接安装在主箱体的正面外壁上；箱门内侧固定安装有密封橡胶片，使得密封橡胶片与负压槽相匹配；下搁板一侧壁固定连接在第一负压筒的外壁上，第一负压筒的第一端口贯穿主箱体内壁与负压槽相连通，且第一端口上连接有驱动装置；下搁板另一侧壁固定连接在第二负压筒的外壁上，第二负压筒的第三端口贯穿主箱体内壁与负压槽相连通；第一负压筒的第二端口通过第一伸缩装置与上搁板相连接，第二负压筒的第四端口通过第二伸缩装置与上搁板相连接；下搁板和上搁板的板面上都均匀分布有多个导热块。通过上述方案使得蛋白干燥均匀、效率高、密封效果好的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及苜蓿试验技术领域，特别涉及一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置。
背景技术
苜蓿是一种优质的豆科牧草，不仅富含蛋白质、脂肪、多种矿物质元素及氨基酸，在牧草类植物中，苜蓿的蛋白含量很高，苜蓿青饲料中粗蛋白质含量为15%-25%，苜蓿蛋白是从苜蓿的茎、叶中提取出来的蛋白浓缩物，其氨基酸组成全面均衡，中性洗涤纤维含量较高，容易被草食家畜转化利用，因此苜蓿是较好的蛋白质饲料原料之一，目前我国蛋白质饲料原料资源缺乏，苜蓿作为一种优良的蛋白质资源，研究并提高苜蓿蛋白的高效利用具有积极意义。
苜蓿叶蛋白提取过程中，生产加工工艺对蛋白产量和质量有较大的影响，其中包括叶蛋白浓缩物的干燥，刚提取的叶蛋白浓缩物呈软泥状，常采用的干燥方法有：晾干、热风干燥（烘干）、真空干燥、喷雾干燥及冷冻干燥，其中，冷冻干燥因其不会发生酶的、细菌的改变以及氧化反应，可以减少蛋白质流失、避免黑变及硬化现象，适宜于苜蓿叶蛋白的研究。
但是现有冷冻干燥装置在应用于苜蓿粗蛋白的研究时存在不便，苜蓿中提取的叶蛋白浓缩物呈软泥状，难以在干燥装置的物料盘内摆放均匀，预冷冻后叶蛋白浓缩物在装置内始终存在一定程度的遮盖，导致后续加热不均匀，使其表面先干燥，随后其内层和底部干燥，最后导致物料的干燥周期较长，使得物料干燥效率低下；而且在现有技术中，真空冷冻干燥机箱体上设有箱体框，在箱体框上设有矩形密封槽来实现真空箱内的密封，箱内的真空密封性受密封条状态的限制严重，存在密封条部分破损而导致整体负压环境被破坏的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置；具备干燥效率高、密封性能高的优点，解决了上述背景技术中提出的干燥不均匀、效率低下、密封效果差等技术问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，包括：主箱体、箱门、以及位于主箱体内部的干燥装置；
所述主箱体的正面外壁上开设有负压槽；
所述箱门铰接安装在主箱体的正面外壁上；箱门内侧固定安装有密封橡胶片；
所述干燥装置包括下搁板、第一负压筒、第二负压筒、上搁板；下搁板一侧壁固定连接在第一负压筒的外壁上，第一负压筒的第一端口贯穿主箱体内壁与负压槽相连通，且第一端口上连接有驱动装置；下搁板另一侧壁固定连接在第二负压筒的外壁上，第二负压筒的第三端口贯穿主箱体内壁与负压槽相连通，且第三端口与主箱体内壁转动连接；所述第一负压筒的第二端口通过第一伸缩装置与上搁板相连接，第二负压筒的第四端口通过第二伸缩装置与上搁板相连接；
所述下搁板和上搁板的板面上都均匀分布有多个导热块，所述导热块中设置有加热器，且下搁板中的导热块和上搁板中的导热块呈错位分布。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
进一步地，所述驱动装置包括转轴、辅助盘、驱动电机；转轴位于主箱体的内壁中，所述第一负压筒的第一端口插接固定在转轴的内侧壁中，转轴的外侧壁与主箱体的内壁转动连接；所述转轴的一侧上固定安装有辅助盘，且辅助盘上设置有用于通气的通孔，辅助盘的中心处固定连接驱动电机的驱动轴，所述驱动电机固定安装在负压槽中。
进一步地，所述驱动装置可替换为皮带传动装置，包括电机、皮带；所述电机固定安装在主箱体中，电机驱动周通过皮带连接转轴，且所述皮带和转轴上均设有齿条，便于皮带和转轴咬合紧密。
进一步地，所述第一伸缩装置包括第一活塞杆、第一辅助齿轮、第一辅助电机；第一活塞杆的活塞头部分位于第一负压筒内形成活塞连接，第一活塞杆的支杆尾端穿过第二端口固定连接在上搁板的侧壁上，所述第一负压筒中固定安装有第一辅助电机，第一辅助电机驱动轴固定连接第一辅助齿轮，第一辅助齿轮与第一活塞杆的支杆上齿条啮合连接，且所述第一辅助电机和第一辅助齿轮位于第一活塞杆活塞头和第二端口的顶端之间；
所述第二伸缩装置包括第二活塞杆、第二辅助齿轮、第二辅助电机；第二活塞杆的活塞头部分位于第二负压筒内形成活塞连接，第二活塞杆的支杆尾端穿过第四端口固定连接在上搁板的侧壁上，所述第二负压筒中固定安装有第二辅助电机，第二辅助电机驱动轴固定连接第二辅助齿轮，第二辅助齿轮与第二活塞杆的支杆上齿条啮合连接，且所述第二辅助电机和第二辅助齿轮位与第二活塞杆活塞头和第四端口的顶端之间。
进一步地，所述第一负压筒和第二负压筒的整体形状呈L型。
进一步地，所述导热块的整体形状为柱状体，且顶端呈弧形状。
进一步地，所述密封橡胶片四周呈突起状，使得四周的突起位置与负压槽相匹配。
进一步地，所述上搁板或下搁板上固定安装有侧挡板。
进一步地，所述上搁板的板面上设置有条状加料口。
进一步地，所述主箱体的内壁上固定安装有泵体。
本发明的有益效果是：
1、本申请通过在主箱体侧壁的正面开设负压槽，并利用升华过程中上搁板的抬升，来控制第一活塞杆、第二活塞杆的上移，从而抽拉并减小第一负压筒、第二负压筒以及负压槽内的气压，使得箱门上的密封橡胶片紧紧嵌入负压槽内，从而实现箱门的密封，避免因密封橡胶片部分破损而导致整体负压环境被破坏的问题。
2、本申请通过在上下搁板上均匀设置交错分布的导热块，并利用交错分布的导热块，使预冷冻的叶蛋白浓缩物呈与导热块相对应的凹凸状，并且在对物料进行升华干燥的时候，驱动电机带动转轴在主箱体的内部进行转动，随着转轴的转动，从而带动上下搁板同步随着转轴进行转动，叶蛋白浓缩物在转动的同时进行上下移动，位于两搁板中间的叶蛋白浓缩物则在隔板中翻滚，达到提升物料干燥效率的目的。
附图说明
图1是本发明整体结构平面示意图。
图2是本发明整体结构立体剖视示意图。
图3是本发明图1中的A区放大示意图。
图4是本发明转轴与第一端口的连接关系示意图。
图5是本发明驱动装置与转轴之间的连接关系示意图。
图6是本发明图2中的B区放大示意图。
图7-图8是本发明部分结构剖视示意图。
图9是本发明密封橡胶片在正常状态和负压状态嵌入负压槽的关系示意图。
图10是本发明主箱体与箱门的连接关系示意图。
图11是本发明实施例中转轴的另外一种驱动方式示意图。
图中：1、主箱体，11、负压槽，12、泵体，2、箱门，21、密封橡胶片，3、干燥装置，31、下搁板，32、第一负压筒，321、第一端口，322、第二端口，33、第二负压筒，331、第三端口，332、第四端口，34、上搁板，341、加料口，4、驱动装置，41、转轴，42、辅助盘，421、通孔，43、驱动电机，5、第一伸缩装置，51、第一活塞杆，52、第一辅助齿轮，6、第二伸缩装置，61、第二活塞杆，62、第二辅助齿轮，7、导热块，8、齿条，9、侧挡板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本申请的主要技术方案如下：
一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，包括主箱体1、箱门2和干燥装置3，具体为主箱体1的正面活动连接有箱门2，箱门2的内表面固定连接有密封橡胶片21，密封橡胶片21的四周呈突起状，主箱体1侧壁的正面开设有负压槽11，主箱体1的背面固定安装有真空扩散泵（泵体12），主箱体1内部的侧面固定安装有转轴41，下搁板31可沿转轴41的中心轴线转动，下搁板31两侧的顶端固定安装有负压筒，负压筒的内部开设有筒空腔，筒空腔与负压槽11相连通，负压筒的中间活动套接有第一活塞杆51、第二活塞杆61，第一活塞杆51、第二活塞杆61的两侧设有第一辅助齿轮52、第二辅助齿轮62，且第一活塞杆51、第二活塞杆61的侧壁上开设有齿轮槽（齿条8），第一辅助齿轮52、第二辅助齿轮62与齿轮槽相吻合，通过第一、第二辅助电机带动齿轮旋转，可控制第一活塞杆51、第二活塞杆61沿负压筒上下移动，当向上抽出时，在筒空腔内形成负压，同时与之相连通的负压槽11内形成负压，吸附负压槽11开口处的密封橡胶片21的突起，使其向负压槽11空间内部延伸，从而保证主箱体1内的负压环境，避免因密封橡胶片21部分破损而导致整体负压环境被破坏的问题。
第一活塞杆51、第二活塞杆61的两侧是固定连接有上搁板34，上搁板34顶面的中间开设有条状加料口341，下搁板31与上搁板34相对面的一侧固定连接有侧挡板9，两个侧挡板9的位置相对，且位于旋转方向的下侧，可保证在下搁板31和上搁板34旋转的过程中，两只之间的物料不易滑落，下搁板31与上搁板34相对面的中间固定连接有若干导热块7，导热块7交错分布，用来限制物料的同时，对物料双面的接触更加均匀，在一个实施中，转轴41是通过负压槽11中的驱动装置4进行转动的。参考图11。在另外一个实施例中，转轴41的外侧活动连接有传动皮带，传动皮带的底端固定安装有电机。冻结过程中，下搁板31与上搁板34相闭合，在内的物料受侧挡板9和导热块7的禁锢冻结为固定的形状，随后升华过程中，压力降低的同时，升温下搁板31和上搁板34及其表面的导热块7，上搁板34向上抬升，物料的底面与下搁板31上的导热块7充分接触并开始升华，随后驱动电机43通过传动皮带带动下搁板31绕转轴41的轴线进行旋转，倾斜过程中侧挡板9处于底端以防止物料掉落，快速旋转一百八十度时，物料原本的顶面转至底面，并与上搁板34表面的导热块7接触并嵌合，上搁板34持续加热供给升华所需能量，从而保证了升华干燥时各部位加热均匀，提高了干燥的效率。
下面具体说明一下整个装置的使用过程流程，本发明的使用方法工作原理如下：
参图1-图10。使用时，通过第一伸缩装置5和第二伸缩装置6的配合使用，即通过第一、第二辅助电机控制第一、第二辅助齿轮62的转动，控制上搁板34下落，此时，第一负压筒32、第二负压筒33内的筒空腔与负压槽11内气压正常，可轻松开启箱门2，将待干燥的软泥状苜蓿叶蛋白物料从上搁板34上的入料口处倒入，直至其将下搁板31与上搁板34之间的空间填充完全，关闭箱门2开启制冷系统（制冷系统可以是外部的，例如将整个主箱体1放入到冷藏设备（冷库）中）；从而将物料初步冻结，此时受下搁板31、上搁板34以及导热块7的限制，物料冻结的形状与其相吻合（冻结物料呈片状，且中间均匀分布有多个因导热块7形成的孔洞）。
参考图3-图9。随后关闭冷冻系统，开启加热系统（通过导热块7内的加热器进行加热，而加热器是现有的器件，例如加热棒等，加热器的电池电源及导线可以集成隐藏在上搁板34、下搁板31中）；对下搁板31和上搁板34进行初步加热，供给物料升华所需的能量，同时使其易于脱离导热块7的表面；进一步的，第一、第二辅助齿轮62反向转动控制上搁板34抬升，第一、第二负压筒33内的筒空腔内形成负压，同时与之相连通的负压槽11内也形成负压，吸附负压槽11开口处的密封橡胶片21的突起，使其向负压槽11空间内部延伸，从而保证主箱体1内的密封环境，开启真空扩散泵（泵体12）使主箱体1内压力进一步降低保持密封效果（补充：通过密封橡胶片21的延伸，就可以保证主箱体1内的密封环境。增加泵体12进行抽换气，可以进一步增加负压，保障密封效果，同时在必要时也可以对主箱体1内部的压力进行辅助调节）。
参考图1-图6。此时，物料的底面与下搁板31上的导热块7充分接触并开始升华（物料中的一些水蒸气等进行升华），随后在驱动装置4下带动下搁板31、上搁板34的转动，带动物料的翻转。具体为：驱动电机43驱动轴带动辅助盘42的转动，由于辅助盘42固定在转轴41的侧面上带动转轴41的转动，转轴41的转动带动连接其内侧壁的第一端口321转动，结合第三端口331与主箱体1内壁转动连接，从而使得整个的下搁板31转动。同时由于第一负压筒32的第二端口322通过第一伸缩装置5连接上搁板34，第二负压筒33的第四端口332通过第二伸缩装置6连接上搁板34，通过两个伸缩装置的配合使用，使得上搁板34也一起转动。参考图11。在另外一个实施例中，驱动电机43固定安装在主箱体1中，通过皮带连接转轴41，且转轴41和皮带上均设有齿条8；通过驱动电机43驱动驱动轴带动皮带转动，进行使转轴41传动，使得上搁板34、下搁板31的转动。
通过驱动装置4的快速旋转180度，将物料原本的顶面转至底面，并与上搁板34表面的导热块7接触并嵌合；上搁板34持续加热供给升华所需能量，每次转动180度的过程中，物料正反面与下搁板31和上搁板34表面的导热块7进行交替接触，从而保证了升华干燥时各部位加热均匀，提高了干燥的效率，干燥完成后，关闭驱动装置4使其停止转动，通过控制第一、第二辅助齿轮62来使上搁板34落下，第一活塞杆51和第二活塞杆61向下复位使负压槽11内负压解除，从而轻松开启密闭的箱门2（需要时可以通过真空扩散泵对主箱体1内的气压进行调节），再次上移上搁板34，从而将上下搁板31间的物料取出，完成此次叶蛋白浓缩物的干燥工作。
需补充的是：负压槽11的深度大于主箱体1深度的一半。驱动装置4中辅助盘42上设有通孔421可以使得第一端口321通过通孔421与负压槽11相连通。真空扩散泵还可以将主箱体内水蒸气以及不凝气体随真空扩散泵吸出。另外在初始预冷冻时，上搁板34和下搁板31贴在一起相当于模具作用，添加进的物料在预冷冻的情况下形成固定的形状，上面存在与上搁板34、下搁板31导热块7相匹配的孔洞；这些孔洞有导热块7嵌入加热，还有一定的限位作用；同时只要配合好上搁板34和下搁板31之间的距离（不能相隔太远），并配合驱动电机43较快转动速度就可以使得上下搁板31的翻转干燥。
需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上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，应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，包括：主箱体（1）、箱门（2）、以及位于主箱体（1）内部的干燥装置（3）；
所述主箱体（1）的正面外壁上开设有负压槽（11）；
所述箱门（2）铰接安装在主箱体（1）的正面外壁上；箱门（2）内侧固定安装有密封橡胶片（21）；
所述干燥装置（3）包括下搁板（31）、第一负压筒（32）、第二负压筒（33）、上搁板（34）；下搁板（31）一侧壁固定连接在第一负压筒（32）的外壁上，第一负压筒（32）的第一端口（321）贯穿主箱体（1）内壁与负压槽（11）相连通，且第一端口（321）上连接有驱动装置（4）；下搁板（31）另一侧壁固定连接在第二负压筒（33）的外壁上，第二负压筒（33）的第三端口（331）贯穿主箱体（1）内壁与负压槽（11）相连通；所述第一负压筒（32）的第二端口（322）通过第一伸缩装置（5）与上搁板（34）相连接，第二负压筒（33）的第四端口（332）通过第二伸缩装置（6）与上搁板（34）相连接；
所述下搁板（31）和上搁板（34）的板面上都均匀分布有多个导热块（7），所述导热块（7）中设置有加热器，且下搁板（31）中的导热块和上搁板（34）中的导热块（7）呈错位分布。
2.根据权利要求1所述的一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，所述驱动装置（4）包括转轴（41）、辅助盘（42）、驱动电机（43）；转轴（41）位于主箱体（1）的内壁中，所述第一负压筒（32）的第一端口（321）插接固定在转轴（41）的内侧壁中，转轴（41）的外侧壁与主箱体（1）的内壁活动连接；所述转轴（41）的一侧上固定安装有辅助盘（42），且辅助盘（42）上设置有用于通气的通孔（421），辅助盘（42）的中心处固定连接驱动电机（43）的驱动轴，所述驱动电机（43）固定安装在负压槽（11）中。
3.根据权利要求1所述的一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，
所述第一伸缩装置（5）包括第一活塞杆（51）、第一辅助齿轮（52）、第一辅助电机；第一活塞杆（51）的活塞头部分位于第一负压筒（32）内形成活塞连接，第一活塞杆（51）的支杆尾端穿过第二端口（322）固定连接在上搁板（34）的侧壁上，所述第一负压筒（32）中固定安装有第一辅助电机，第一辅助电机驱动轴固定连接第一辅助齿轮（52），第一辅助齿轮（52）与第一活塞杆（51）的支杆上齿条（8）啮合连接，且所述第一辅助电机和第一辅助齿轮（52）位于第一活塞杆（51）活塞头和第二端口（322）的顶端之间；
所述第二伸缩装置（6）包括第二活塞杆（61）、第二辅助齿轮（62）、第二辅助电机；第二活塞杆（61）的活塞头部分位于第二负压筒（33）内形成活塞连接，第二活塞杆（61）的支杆尾端穿过第四端口（332）固定连接在上搁板（34）的侧壁上，所述第二负压筒（33）中固定安装有第二辅助电机，第二辅助电机驱动轴固定连接第二辅助齿轮（62），第二辅助齿轮（62）与第二活塞杆（61）的支杆上齿条（8）啮合连接，且所述第二辅助电机和第二辅助齿轮（62）位与第二活塞杆（61）活塞头和第四端口（332）的顶端之间。
4.根据权利要求1所述的一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，所述第一负压筒（32）和第二负压筒（33）的整体形状呈L型。
5.根据权利要求1所述的一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，所述导热块（7）的整体形状为柱状体，且顶端呈弧形状。
6.根据权利要求1所述的一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，所述密封橡胶片（21）四周呈突起状，使得四周的突起位置与负压槽（11）相匹配。
7.根据权利要求1所述的一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，所述上搁板（34）或下搁板（31）上固定安装有侧挡板（9）。
8.根据权利要求1所述的一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，所述上搁板（34）的板面上设置有条状加料口（341）。
9.根据权利要求1所述的一种苜蓿粗蛋白含量研究用干燥装置，其特征在于，所述主箱体（1）的内壁上固定安装有泵体（12）。
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