CN1227504C - 焙烧设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焙烧设备，可以自动进行一焙烧处理，包括以下步骤：装填一原料，焙烧原料，并取走一焙烧的产品。在定量容器(1)的底部打开一装填口，用于装入要焙烧的原料，而且盖(34)设在装填口的边缘部上。在盖(34)上设有一基于一信号用于打开/关闭盖(34)的电机驱动缸体(33)。在定量容器(1)之下设有一焙烧窑(40)。在焙烧窑(40)中设有一开口(63)，而盖(42)设在开口(63)的边缘部上。用于打开/关闭盖(42)的一窑打开/关闭连杆和一电机驱动缸体58设在焙烧窑(40)外侧。一载流通道(120)设在焙烧窑(40)之下。燃烧器(41)设在载流通道(120)附近而电热器(71)绕转轴(52)设置。电热器(71)的外表面覆盖有一远红外线辐射材料。滑环(73)绕转轴(52)的一部分设置，位于焙烧窑外侧。

Description

焙烧设备

本发明涉及一种焙烧设备，可以自动进行焙烧处理，包括以下步骤：装填要焙烧的原料，焙烧原料，并取出焙烧的产品。

公知的焙烧设备包括形成为圆形或椭圆形横截面的一焙烧窑。

<干燥/焙烧步骤>

其中转动叶片安装在焙烧窑中的一圆形焙烧窑在日本专利公开文本Nos.Hei 4-17623和Hei 5-5463中公知。在此焙烧窑中，转动叶片随着焙烧转动，以焙烧要焙烧的材料。

另一种圆形焙烧窑在日本实用新型公开No.Hei 7-26951中公知，其中在此窑中以特定间隔隔开的多个搅动叶片伸出地形成在焙烧窑内周壁表面上。在此焙烧窑中，积累在焙烧窑底部上的要焙烧的材料由搅拌叶片铲起，并且当搅动叶片到达焙烧窑的顶部时，要焙烧的材料落下。

一椭圆形焙烧窑在日本专利公开No.Hei 3-56726中公知，其中积累在椭圆滚筒底部上的要焙烧的材料向上抬起并然后下落，以充足搅拌要焙烧的材料，从而进行均匀的干燥和焙烧。

<浸泡步骤>

在焙烧前在浸泡步骤中使用一定量容器。在此浸泡步骤中，操作者之前已进行在定量容器中装入颗粒和水的工作，将颗粒浸入定量容器中的水，在颗粒充分浸泡在水中后打开定量容器的底部，并将颗粒装入焙烧设备的一焙烧窑中。

但是在自行进行包括将要焙烧的原料浸入水中和使用相关技术的焙烧设备焙烧要焙烧的原料的步骤的焙烧处理过程中会面临以下问题。

<浸泡步骤>

(1)浸泡步骤涉及松开绑在一网袋端部的绳的工作，网袋设在定量容器中，用于包含要焙烧的原料，并将要焙烧的原料装入焙烧窑中。此工作由一操作者手动完成，从而花费许多劳力和处理时间，而且操作者进行工作的工作环境很恶劣，工作区的温度受焙烧窑的热影响很高。为此，需要自动进行浸泡步骤。

(2)如果定量容器与焙烧窑隔开设置，由于已浸入水中并从定量容器中取出的要焙烧的原料必须立即装入焙烧窑的开口中而不能撒在定量容器外面，因此必须仔细注意定量容器和焙烧窑彼此安装的布置和结构以及将要焙烧的原料装入焙烧窑中的步骤。

(3)对于一具有6％含水量的焙烧的产品，淀粉的凝胶度约为30至40％，低于用做可饮用的健康食物或饮料的焙烧的产品的指标。为了改善焙烧的产品的消化特性，需要提高焙烧的产品的凝胶度。尤其是，未脱壳稻子的焙烧的产品是不能被消化的，因此，必须提高未脱壳稻子的焙烧产品的凝胶度。

<干燥/焙烧步骤>

(4)在焙烧颗粒经过长时间如几个小时直到它烧焦的情况下，很难用旺火均匀加热颗粒。这是因为旺火只烧着颗粒表面而不能加热颗粒内部。结果在上述情况下，需要用小火或通过控制火量加热颗粒。但是为了产生小火或控制火量，外部气体加热的完全性、可靠性和可控制性降低了。

(5)为了从焙烧窑中取出焙烧的产品，采用一种在与焙烧和以形成在焙烧窑一端上的一排出口取出产品相反的方向中移动转动叶片或转动窑的方法。在此方法中，使用具有圆形横截面的焙烧窑产生一个问题。也就是说，原料只在圆形焙烧窑的内周表面的一部分上滑动，从而在产品取出过程中不受搅动。结果，与焙烧窑的内壁接触并在内壁附近的部分原料受旺火加热，而与焙烧窑内壁分开的部分原料不受热。这样，很难均匀焙烧原料。

使用具有椭圆形横截面的焙烧窑带来另一个问题。也就是说具有椭圆形横截面的焙烧窑可以不均匀的焙烧原料；但它不能设有转动叶片。尤其是，因为窑的内部温度较高，不可能安装一电机或液压装置的驱动部。结果，焙烧的产品由操作者手动取出，这样会花费很多时间。而且由于焙烧窑的转动在焙烧的产品取出过程中停止，积累在焙烧窑中的产品太热，产生许多不便，如产生不均匀的焙烧，不能节省劳力，或增加处理时间。

(6)在取得具有约3至14％含水量的产品的通常的焙烧中，焙烧时间相对短，约为20至45分钟。在此情况下，根据相关技术的方法，由于原料由一焙烧窑在外部受热，热传导很差。这样会使焙烧时间很长，由于产品的热损坏降低了焙烧的产品的质量。

(7)在焙烧步骤，根据相关技术的方法，根据焙烧窑的转速差异、由于窑中装填量而产生的要焙烧的材料搅动状态的差异以及在焙烧步骤初期、中期以及后期之间颗粒含水量的差异，在焙烧的产品之间产生不一致。此外，每次焙烧需要30分钟的焙烧时间，使得产量下隆。为此，需要提高产量而不降低质量。

(8)在相关技术的方法中，焙烧的终止通过使用一计时器设定焙烧时间而确定；但是焙烧的产品的最终含水量取决于大气温度和温度，原料的浸泡时间，或者在一天中连续进行的焙烧操作的初始状态或最终状态，从而妨碍了焙烧的产品的均匀性。

根据以上所述进行了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种能自动进行焙烧步骤，包括以下步骤：将要焙烧的原料浸泡在水中，将原料装入一焙烧窑中，并将焙烧过的产品从焙烧窑中取出，从而改进焙烧操作中的工作环境；并且通过在短时间完成一系列步骤减少非焙烧步骤的其他步骤中焙烧窑的热效果，从而取决于原料的种类和状态均匀焙烧原料并控制焙烧过程。

为了取得以上目的，根据本发明的第一方面，提供了一种焙烧设备，包括：一形成为筒柱形具有非圆形横截面的焙烧窑；一穿入所述焙烧窑中心的转轴；一设在所述焙烧窑中位于所述转轴一部分上的电热器；以及多个绕所述转轴设置用于向所述电热器提供电流的滑环。

由此本发明第一方面的焙烧设备，由于电热器设在焙烧窑中而且设置了用于向电热器传载一电流的滑环，电热器可以由滑环致动以电加热窑的内部，从而与气体加热相比以高热效率、良好的安全性、可靠性和可控制性进行焙烧操作。相应地，可以用小火长时间焙烧颗粒直到它烧焦。

根据本发明的第二方面，第一方面的焙烧设备进一步包括一设在所述焙烧窑内用于将要焙烧的原料装入所述焙烧窑内并从所述焙烧窑带出焙烧的产品的开口；一设在所述开口一边缘部上的窑盖；一设在所述焙烧窑的外侧表面上用于打开/关闭所述窑盖并由所述转轴支撑的窑盖打开/关闭机构；以及多个绕所述转轴装置位于所述焙烧窑外侧的滑环，所述滑环适于传载用于致动所述窑盖打开/关闭机构的致动装置的电流。并向电热器传载一电流。

由此本发明第二方面的焙烧设备，因为为用于致动焙烧窑的窑盖打开/关闭机构的致动装置设置了滑环，当焙烧窑的开口向下时，可以通过致动窑盖打开/关闭机构自动从焙烧窑的开口中排出焙烧的产品。

根据本发明的第三方面，第一方面的焙烧设备可以进一步包括一设置在所述焙烧窑之下用于当所述开口向下时接收来自所述焙烧窑的所述开口的所述焙烧的产品的载流通道；多个设置在所述载流通道两侧的至少一侧上用于加热所述焙烧窑的燃烧器。

在本发明第三方面的焙烧设备中，因为焙烧窑不仅由燃烧器从外部加热，而且由电热器从内部加热，因此原料可以在短时间内均匀受热和焙烧，而且由于来自焙烧窑内部和外部的热量可以使加热的数量被分开，从而在加热做为原料的颗粒时降低加热温度。这样可以有效降低颗粒中营养成分的损失。另外，只由燃烧器提供的热量等于通常的外部热量，而只由电热器提供的热量等于在本发明第一方面中描述的内部热量。

可以使用一红外线加热器或一远红外线加热器代替电热器。在此情况下，由于对流的热传递变成由于辐射的热传递。远红外辐射能量可以可靠地渗入要加热的材料中。相应地，在使用远红外线加热器的情况下，颗粒从内部加热，以改进热传递效果，从而在短时间内加热和焙烧颗粒，而且降低颗粒的加热温度，以进一步减少颗粒中营养成分的损失。

此外，由于焙烧窑具有非圆形横截面，可以通过在一适当的转速下转动焙烧窑而大范围搅动焙烧窑中的颗粒。也就是说，当焙烧窑的角速度较低时，颗粒移动使得可以沿焙烧窑的内壁滑动，而当角速度很大时，颗粒转动同时由于离心力的作用位于非圆形横截面的一主轴部。同时，当焙烧窑在一适当的角速度下转动时，重复进行转动，使得积累在主轴部上的要焙烧的原料向上移动并落下，这样通常搅动要在焙烧窑中焙烧的原料。这样可以有效进行均匀的焙烧操作。

根据本发明的第四方面，本发明第一方面的焙烧设备进一步包括一设置在其中设在所述焙烧窑的所述开口的边缘部上的所述窑盖转动的区域中用于存贮特定量的要焙烧的原料的定量容器；一设在所述定量容器底部用于装填要焙烧的所述原料的装填口；一设在所述装填口边缘部上的容器盖；以及设在所述盖上基于一电信号用于打开/关闭所述容器盖的容器盖打开/关闭机构。

由此本发明第四方面的焙烧设备，由于要焙烧的原料可以从定量容器装入焙烧窑中，可以自动进行原料的装入和取出，以缓和工作环境并进一步使焙烧操作一致。

根据本发明的第五方面，除了在本发明第四方面中描述的焙烧设备的结构外，焙烧设备还包括设在所述定量容器中的一蒸汽入口管和一蒸汽出口管。

由此本发明第五方面的焙烧设备，由于要在定量容器中焙烧的原料之前加热过，因此可以增大要焙烧的原料的含水量并促进含水量的平衡，从而通过均匀的焙烧操作可以获得具有高凝胶度的焙烧产品。

根据本发明的第六方面，除了在本发明第一方面中描述的焙烧设备的结构外，设在所述焙烧窑中的所述电热器的外表面盖有一金属管，而所述金属管的表面镀有一远红外线辐射材料。

由此本发明第六方面的焙烧设备，由于电热器盖有金属管，因此可以解决以下问题，即要焙烧的原料通常在焙烧窑内从顶部落至底部以产生颗粒在焙烧窑内与电热器碰撞并损坏电热器以及通过加热使已浸入定量容器中的水中的原料的湿气蒸发而降低电热器的绝缘性的可能性。

根据本发明的第七方面，除了在第一方面中描述的焙烧设备的结构外，要焙烧的原料由以下步骤处理：将要焙烧的所述原料以特定量供入所述定量容器中；转动所述焙烧窑，停止转动所述焙烧窑使所述开口向上，在所述焙烧窑的所述开口打开所述窑盖，并在所述定量容器底部打开所述容器盖；开始转动所述焙烧窑并由所述燃烧器和/或所述电热器开始加热；检测要在所述焙烧窑中焙烧的所述原料的温度，并在所述要焙烧的原料的测量的温度到达一特定值后停止由所述电热器和/或所述燃烧器的加热，并同时停止所述焙烧窑的转动，使得所述焙烧窑的所述开口面向所述载流通道；在所述焙烧窑的转动停止后打开所述焙烧窑的所述开口的所述盖使所述开口面向所述载流通道；以及将所述焙烧窑中的焙烧的产品装入所述载流通道中。

由此本发明第七方面的焙烧设备，可以自动进行要焙烧的原料的装入和取出，从而缓和工作环境并促进自动操作。

根据本发明的第八方面，除了在第一方面中描述的焙烧设备的结构外，焙烧设备还进一步包括设在所述焙烧窑的一区域中用于检测要焙烧的所述原料的温度的检测装置，其中在此区域中当转动所述焙烧窑时要焙烧的所述原料流动，以及多个用于向所述检测装置传载一电流的滑环，所述滑环在所述焙烧窑外绕所述转轴设置。

由此本发明第八方面的焙烧设备，可以不仅电检测要焙烧的原料的表明温度而且可以检测其内部温度，从而精确控制焙烧过程。

根据本发明的第九方面，在本发明第一方面所述的焙烧设备的结构中，用于转动所述焙烧窑的一电机连在用于向所述电机表明一适当转速的一程序控制机构上，使得要焙烧的所述原料通常随着控制所述焙烧窑的所述转轴的转速以及水含量的变化而搅动。

由此本发明的第九方面的焙烧设备，由于焙烧的产品的最终含水量由要焙烧的原料的温度决定，因此可以解决由于在焙烧初始阶段和最终阶段之间原料含水量存在差异而形成的不均匀的问题。

根据本发明的第十方面，除了在本发明第九方面描述的焙烧设备的结构外，焙烧设备进一步包括设在用于测量所述焙烧窑的转速的测量装置上用于检测由随着所述焙烧窑的转动移入所述焙烧窑中的要焙烧的所述原料产生的声音发生次数的声音传感器。

由此本发明的第十方面，由于原料在焙烧窑中的转动与焙烧窑的转动同步，因此可以根据在焙烧过程初始、中期和最终阶段之间含水量的变化焙烧要焙烧的原料，从而改进焙烧的产品的均匀性。

图1是本发明一实施例的焙烧设备的一侧视示意图。

图2是图1所示焙烧设备的一前视图。

图3是图1所示一定量容器的一示意图。

图4是图3所示的定量容器的一平面示意图。

图5是用于打开/关闭设在定量容器底部上的一开口部的盖的机构的一立体示意图。

图6是示出图5所示机构的一凸轮形状的一视图。

图7是示出用于打开/关闭一焙烧窑的盖的电机驱动缸的一安装状态的典型视图。

图8是示出其中图7所示的电机驱动缸安装在焙烧Y窑的状态的一典型视图。

图9是图1所示的电热器的一立体图。

图10是图9所示的电热器的一侧视图。

图11是一示意图，示出图1所示的焙烧窑和一控制系统的温度传感器。

图12A和12B是示意图，每一个都示出取决于一燃烧器的喷口的方位的火焰方向。

图13A和13B是示意图，每一个都示出取决于一燃烧器的喷口的方位的火焰方向。

图14A和14B是示意图，每一个都示出取决于一燃烧器的喷口的方位的火焰方向。

图15是燃烧器和一控制回路的气体进给路程的一方框图。

图16是一方框图，示出其中此实施例的焙烧设备的部件与控制焙烧设备的一程序控制器相连的状态。

图17是一曲线图，示出焙烧窑的一低速转动方式、中速转动方式、以及高速转动方式。

图18A是表示在低转速下颗粒在焙烧窑中的运动的一视图；图18B是表示在适当转速下颗粒在焙烧窑中的运动的一视图；图18C是表示在高转速下颗粒在焙烧窑中的运动的一视图，其中由于离心力颗粒积累在底部。

下面参照附图描述本发明一优选实施例的焙烧设备。

此实施例中的焙烧设备包括一用于贮存要焙烧的原料2(例如颗粒如未脱壳的稻子、麦子和大豆、咖啡豆、芝麻籽、茶叶和农作物)的定量容器1，一用于在定量容器1中焙烧原料的焙烧机构3，一用于执行已在焙烧机构3中焙烧过的产品的执行机构4，以及一用于控制定量容器1和焙烧机构3的程序控制器130。此实施例中的焙烧设备最好还可以用来处理上述以外的原料2，如稻子以及其他颗粒的谷壳和外壳。词语“颗粒“在此说明书中应理解为包括颗粒的谷壳和外壳。

参见图3和4，通常在一剖视图中具有一矩形形状的定量容器1具有上侧壁部1A和1B。一用于供给由水和颗粒组成的原料的供给管6和一用于排出水的排出管7分别连接在上侧壁部1A和1B上。尽管未示出，原料由一泵从供给管6供给而水由一泵从排出管7排出。而且如图1所示，一蒸汽入口管1C和一蒸汽出口管1D连接在定量容器1上，用于用蒸汽加热包含在原料中的水或用蒸汽温暖要焙烧的颗粒。蒸汽入口管1C在中点处具有一比供给管6和排出管7都高的部分，用于防止已供入定量容器1中的水通过蒸汽入口管1C排出去。

定量容器1包含一网袋8，其底部打开，此网袋设置在上侧壁部1A和1B之下，使得可以沿定量容器1的内壁伸展。网袋8有很小的网，使得原料2的颗粒不能由此通过，但可以使其中浸泡有原料2的水从此通过。一对用于支撑网袋8的底部的底板9设在定量容器1的下部。

适于可转动地支撑此对底板9的支撑架10的转轴11分别安装在定量容器1的内下部上。底板9由连接杆12固定在位于底板9之下的支撑架10上。两个连杆15由两个连接销16可转动地连接在两个支撑架10的位于定量容器1内的自由端部。连杆15连接到一气缸13的缸体杆14上。

定量容器1的底部为一截头金字塔形，其上边宽而下边窄。一凸缘17设在定量容器1的底部的一开口边上，使得在水平方向向外伸出。一盖18设置成可以水平转动并可以与凸缘17接触。通常，盖18与凸缘17接触以堵住定量容器1底部的开口。

一支架19伸出地固定在定量容器1的下部的一外周壁上，而一缸体20固定在支架19上，使得可以从此向下伸出。另外，缸体20在图5中变大但在竖直方向倒置。一中心轴21固定在缸体20的中心部。一制动凸缘22安装在中心轴21的下端(在图5中为上端)上。一用于施加一弹性偏置力的卷簧23、一形成为圆柱形的盖安装部24以及一形成为一环形的杠杆安装部25安装在中心轴21周围。卷簧23位于缸体20的下端和盖安装部24之间。与杠杆安装部25配合的一环形凸缘26形成在盖安装部24的下端。盖安装部24和杠杆安装部25由卷簧23偏置至制动凸缘22。杠杆安装部25和盖安装部24构成如图6所示的凸轮机构30。

凸轮机构30由形成在盖安装部24一侧的一配合孔26′和一斜面27以及形成在杠杆安装部25上的一配合突块28和一斜突块29组成。这样一对凸轮机构30在其周向在对称的位置形成在杠杆安装部25和盖安装部24之间。

当杠杆安装部25在图6箭头A方向中移动时，配合凸块28与配合孔26′的一壁面26′A接触以在箭头A所示方向中转动盖安装部24。这使得安装在盖安装部24上的盖18在由箭头A所示的方向中转动并打开定量容器1底部的开口。

当杠杆安装部25在图6中箭头B所示的方向中移动时，斜凸块29与斜面27接触以在盖18关闭定量容器1底部的开口的方向中转动盖18。这样，当盖18与设置在凸缘17上用于设置盖18的关闭位置的一制动器(未示出)接触时，斜凸块29与斜面27配合并且杠杆安装部25的一下表面25A与盖安装部24的一上表面24A配合。结果，卷簧23受到压缩，使盖18紧闭定量容器1底部的开口。另外，配合凸块28的伸出高度设置成低于斜凸块29的伸出高度，这样配合凸块28保持在高于配合孔26′的开口的一位置上而斜凸块29在斜面27上配合。而且当斜凸块29与斜面27接触而起动盖18以关闭定量容器1底部的开口时，配合凸块28不与配合孔26′的一竖壁面26′B接触同时可以在图6中向左平滑移动。

用于支撑盖18后面的一支架31固定焊接在盖安装部24和盖18上。

用于打开/关闭盖18的一杠杆32突出地设置在杠杆安装部25上，而一电机驱动缸体33和一缸体杆(未示出)连接在杠杆32的前端。电机驱动缸体33固定在焙烧设备的一机架上。

一锥形底部34一体设置在盖18的背面上。与锥形底部34一体的盖18打开定量容器1底部开口的运动使定量容器1中的原料2可以落下。用于排出其中原料2已浸泡在定量容器1中的水的一排水管35连在锥形底部34上，而用于调整定量容器1中的水含量的一阀36设在排水管35的中部。为了使排水管35可以与锥形底部34一体地转动，与锥形底部34相对的排水管35的端部由一柔性橡胶或塑料制成的一弹性可变形管柔性连接在固定在一壁面等之上的一管上。

[焙烧机构]

焙烧机构3基本由一焙烧窑40、燃烧器41、设在焙烧窑40中的电热器71以及用于打开/关闭焙烧窑40的两个盖42的一打开/关闭机构43组成。

用于容装焙烧窑40和燃烧器41的一外壳形成为盒形。支架46和47分别安装在外壳44的一对侧壁44A和44B的外表面上。一电机48和一轴承座49安装在从侧壁44A伸出的支架46上，而一轴承50安装在轴承座49上。一轴承51安装在从侧壁44B伸出的支架47上。转轴52可转动地安装在轴承50和51上通过焙烧窑40。链轮53在轴承50一侧安装在转轴52的一端部上并由一链55连接到围绕一电机48的一输出轴设置的链轮54上。

如图7所示，固定环56和窑打开/关闭环57在轴承50一侧设置在转轴52的相应部分上。固定环56与转轴52一体安装。如图7和8所示，电机驱动缸体58的一端连接在固定环56的圆周表面上而电机驱动缸体58的其他端连接在窑打开/关闭环57的一连接凸缘59上。当窑打开/关闭环57本身设置成可以相对于转轴52转动时，窑打开/关闭环57可以与转轴52一起转动，因为它与电机驱动缸体58相连。窑开闭环57由电机驱动缸体58的膨胀/收缩可以相对于转轴52相对转动。

YKB环57适于打开/关闭安装在转轴52的焙烧窑40的两个盖中的每一个。如图7所示，YKB环57由每个YKB连杆60和61连在盖42上。每个YKB连杆60和61设有可以精确调整盖42打开/关闭的弹簧62。

焙烧窑40为一筒体形，具有沿与转轴52正交的一平面为椭圆形的横截面，并且具有一开口63，原料2由此开口将从定量容器1被装戴。盖42由开口63边上的铰链可转动地支撑。盖42分别由YKB连杆60和61在关闭开口63的方向中偏置。

如图9和10所示，一对散热壳(金属管)70在焙烧窑40内绕转轴52的一部分安装，其中每个散热壳由一半椭圆形缸体形成。散热器70的外周表面通过热喷镀有一层远红外线材料(例如一种陶瓷材料如矾土)。一种通常为石英加热器的电热器71设在散热壳70中。可以绕转轴52安装的一半圆凹槽70形成在散热壳70的中部。这对散热壳70组装成椭圆形并绕转轴52安装。

如图11所示，向这一对电热器71提供电能的滑环73和74在壳44外并接近轴承50和51绕转轴52的相应部分安装。滑环73和74由接头75和导线75A连在一电热器控制回路75′上。用于滑环73和电热器71之间以及滑环74和电热器71之间的各自连接的导线75B和75C设在转轴52中。

用于测量焙烧窑40的内壁温度的一温度传感器76设置成与焙烧窑40的内壁接触。用于测量原料2温度的一温度传感器77设在其中原料2流动的焙烧窑40的一区域中，用于测量组装的散热壳70温度的一温度传感器78设置成与组装的散热壳70的外周表面接触。

滑环79至81在侧壁部44B外并在轴承51一侧安装在转轴52的部分上。滑环79至81分别由导线78A至76A连接到温度传感器78至76上并由接头82至84以及导线82A至84A连接到一温度测量回路82上。

温度测量回路82连接到一测定回路83上，而测定回路83又连到电热器控制回路75′以及一燃烧器控制回路84上。温度测量回路82适于在特定电压下将一电流传给温度传感器76至78，以接收基于电流变化或电压下降由温度传感器76至78检测的温度，并向测定电路83输出温度。

测定电路83可以变化地设置需要取得将原料2转变成具有特定水含量和特定凝胶度的焙烧产品的热量的目标温度。为了更加明确，测定电路83可以设置原料2的目标温度、焙烧窑40的外壁的目标温度以及组装的散热壳70的目标温度。

测定电路83由温度测量回路82将从温度传感器78取得的输出与电热器71的目标温度相比较。如果输出高于目标温度，测定电路83向电热器控制电路75′输出一控制信号，用于停止向电热器71供给能量。电热器控制电路75′基于从测定电路83提供的控制信号中断来自一供电线85的电能的供给。

测定电路83还由温度测量电路82接收由温度传感器77测量的温度。如果测得的原料2的温度低于原料2的目标温度，测定电路83向电热器控制电路75′提供一控制信号，向电热器71供能。另外，如果由温度传感器77测得的原料2的温度低于原料2的目标温度而由温度传感器78测得的组装的散热壳70的温度高于组装的散热壳70的目标温度，测定电路83对原料2的温度分配一高优先权并向电热器控制电路75′提供一控制信号，用于向电热器71供能。

测定电路83还由温度测量电路82从温度传感器76接收焙烧窑40外周表面的温度。如果测量的焙烧窑40外周表面的温度低于焙烧窑40的目标温度，测定电路83向燃烧器控制电路84提供一可以使燃烧器41燃烧的控制信号。如果燃烧器41未点火，在通过致动一点火器使燃烧器41点火后气体供给燃烧器41，而如果燃烧器41已点火，气体当然立即供给燃烧器41。如果焙烧窑测得的温度高于焙烧窑40的目标温度，测定电路83向燃烧器控制电路84提供一控制信号，用于停止向燃烧器41供给气体。

一空气入口90形成在壳44的下部，而一空气出口91形成在壳44的上部。由此原料2要被装填的一材料装填口93在形成在定量容器1底部的开口之下的位置上设置在壳44的上部中。盖94水平可转动地安装在材料装填口93上。固定轴95伸出地形成在壳44的材料装填口93的一边缘部上，而缸体96可转动地插在固定轴95周围。盖94和一水平伸出杠杆97一体地焊在缸体96上。电机驱动缸体98的一缸体杆连在杠杆97上，其中盖94由电机驱动缸体98的缸体杆向前/向后的运动打开/关闭。

一对斜面99形成在壳44的内下侧上，而多个燃烧器41设在斜面99上。燃烧器41通常燃烧液化石油气，也可以燃烧家用煤气。

如图12A和12B所示，在燃烧器41垂直连在一水平壁面100的情况下，当从燃烧器41的气体喷出喷口101喷出的气体燃烧时，一火焰103从一气体喷出孔102向上延伸。

如图13A和13B所示，在两个燃烧器41垂直连在分别彼此倾斜相对的斜壁面99上的情况下，从两个燃烧器41延伸的火焰103容易向外蔓延，这样火焰103的热量容易在焙烧窑40的下部传递。

如图14A和14B所示，在燃烧器41连接在两个略从此向外倾斜的斜壁面99中的每一个的情况下，从两个燃烧器41 延伸的火焰103容易集中在焙烧窑40的中部。这种燃烧器41的布置方式有效地促进燃烧效率。

图15是示出燃烧器41的一气体进给过程的一示意图。两个气管104分别连在图1所示的右和左斜壁面99上。右和左气管104分别连在手动调节阀105上，用于手动调节气体的进给量。手动调节阀15连在一开关电磁阀106上，用于互相电调节大燃烧和小燃烧，此开关电磁阀又连在用于确保安全而设置的一安全截止阀107上。安全截止阀107连在一液化石油气管112上。开关电磁阀106由图11所示的燃烧控制电路84电控制。燃烧控制电路84连在一点火器109上，用于对燃烧器41、窑内温度传感器110和一火焰失效温度传感器111点火。

设在壳44中的窑内温度传感器110检测是否壳44内部的温度位于不适于焙烧的一低温区或适于焙烧的一适温区。如果测量的壳44内部的温度位于不充足的低温区，开关电磁阀106转换至气体供给量最大的一侧。如果位于适温区，开关电磁阀106转换至气体供给量最小的一侧。另外，如果处于不正常的高温区，安全截止阀107关闭，以切断气体的供给。

火焰失效温度传感器111设在燃烧器41附近。如果火焰失效温度传感器111检测出尽管气体供给燃烧器41但燃烧器41的温度不升高，则安全截止阀107关闭以切断气体的供给，在致动火焰失效温度传感器111的情况下，一操作者检查是否在安全截止阀107保持关闭时有气体泄漏。如果判断出没有气体泄漏，则手动打开安全截止阀107以重新设置燃烧控制电路84。

一载流通道120设在壳44的内表面下部上。当转动的焙烧窑40停止而开口63朝下于是开口63打开时，载流通道120接收由盖42导向下落的一焙烧产品。载流通道120在焙烧窑40的纵向延伸，载流通道在两侧都设有鼓风设备，用于鼓吹冷却风或大气空气，以冷却载流通道120。

已在焙烧窑40中加热并从此排出的焙烧产品2的温度通常在150至200℃的范围中。如果焙烧产品2在此温度范围中保持几十分钟，营养成分如产品的维生素和蛋白质则开始被改变。为此，为了尽可能快地降低已装卸在载流通道120上的焙烧产品的温度，载流通道120与燃烧器41隔开，以防止由于燃烧器41产生的热传导、对流和辐射的热影响。更明确的，载流通道120具有尽可能长的侧壁；它由冷却风或大气空气冷却；而且它具有一螺栓121，以尽可能快地带出焙烧的产品2。由此布置方式，在通过载流通道120带出产品的阶段，焙烧产品的温度可以降至60至80℃的范围。

螺栓121连在设置在壳44的下部外一电机122的输出轴上。螺栓121适于将焙烧产品带至与载流通道120相连的一槽124中。槽124设有另一个螺栓(未示出)，可以取出已带入槽124中的焙烧产品。

下面描述焙烧设备的工作过程。

开始阶段，定量容器1是空的；定量容器1的底部开口用由电机驱动缸体33操纵的盖18关闭；而定量容器1中的底部9通过收缩电机驱动缸体13的缸体杆而保持在水平状态。焙烧窑40停止工作，其中材料装填开口63向上；开口63由盖42关闭；而壳44的材料装填口93由盖94关闭。焙烧窑40中的电热器71和燃烧器41不工作而电机122停止运行。

然后开始焙烧工作。首先，由水和颗粒组成的要焙烧的原料通过供给管6装入定量容器1中。一未示出的定量传感器(例如，侧力传感器)检测出原料的重量并将其与程序控制器130中设置的目标重量相比较。如果原料的重量达到目标重量，则停止从供给管6供给原料。同时，额外的水从排水管7排出，而只有颗粒留在定量容器1中伸展的网袋8中。

在原料供入定量容器1中之后，做为原料的颗粒原始浸泡在水中，同时燃烧器41根据一从程序控制器130向燃烧控制电路84输出的点火信号而点火，而电热器71根据从控制器130向电热器控制电路75′输出的一加热信号工作，以逐渐加热焙烧窑40。

在焙烧窑40开始加热后，通过基于从程序控制器130向电机驱动缸体58输出的一信号延伸电机驱动缸体58的缸体杆而打开盖42。而通过基于从程序控制器130向电机驱动缸体98输出的一信号收缩电机驱动缸体98的缸体杆而打开盖94。这样，焙烧窑40可以准备容装原料。

程序控制器130在向电机驱动缸体58和98输出打开盖42和94的指令后检查时间的经过。当在经过需要将原料浸泡在水中的特定时间(30秒)后完成将原料容装在焙烧窑一侧的准备工作时，基于从程序控制器130输出排出定量容器1中的水的一信号打开阀36，在定量容器1中的水被排出后，阀36基于从程度控制器130输出的一信号而关闭。然后，通过收缩电机驱动缸体33的缸体杆而打开与底部34一体的盖18，以打开定量容器1底部的开口，而通过延伸电机驱动缸体13的缸体杆14而打开底板10。在此情况下，网袋8中的原料经由网袋8的底部开口、材料装填口93和开口63排入焙烧窑40。

在打开底板10的一确定时间后，底板10恢复水平状态，以通过基于从程序控制器130输出的一信号收缩电机驱动缸体13的缸体杆14而堵住网袋8的底部，而且通过基于从程序控制器130输出的一信号延伸电机驱动缸体33的缸体杆而关闭盖34，从而堵住定量容器1底部的开口。

在关闭定量容器1底部开口后，基于从程序控制器130输出的一信号驱动用于转动焙烧窑40的电机48。焙烧窑40的转速由设在焙烧窑40附近的一声音传感器(未示出)测量。声音传感器可以检测出从移入焙烧窑40中的原料产生的一声音。更具体地，声音传感器检测出当原料从带有大曲率半径的主轴一侧上的内壁向带有小曲率半径的副轴一侧上的内壁在焙烧窑40中移动时从原料中周期性地产生的一声音，并将检测结果输出至程序控制器130。

在此将描述颗粒在焙烧窑中的行为。做为原料要在焙烧窑中焙烧的颗粒的行为根据焙烧窑的转速差而如下变化：

如图18A所示，在焙烧窑的转速较低的情况下，位于窑40主轴部分下侧上的颗粒随着窑40的转动向上移动，到达窑顶，并沿窑的内壁向下移动，如此被搅动。也就是说，颗粒进行循环同时在窑内壁和颗粒的外部之间滑动，从而被搅动。在此情况下，颗粒与窑底部的接触时间变长，结果颗粒趋于局部被加热并被烧焦。换句话说，颗粒不均匀受热。声音传感器检测出声音“Zahhh”发生的次数并输出特定的连续信号。

如图18B所示，在焙烧窑40的转速适当的情况下，位于窑40主轴部下侧的颗粒随着窑40的转动向上移动，并从此倾斜向上抛出以沿一抛物线轨迹落下。如此落下的颗粒落入窑40的下一个将至的主轴部中，连续转动，并且当其向上移动时再次抛出。这样，颗粒大范围循环以被搅动。结果，颗粒不会烧焦并适当地加热/焙烧。声音传感器检测声音“Za、Za、Za…”发生的次数并输出特定不连续的信号。

如图18C所示，在焙烧窑40的转速较大时，位于窑40主轴部下侧的颗粒随着窑的转动向上移动。在此情况下，由于窑40的高转速而施加在颗粒上的离心力较大，在上部的颗粒不落下而且通常与窑40的主轴部相接触转动。声音传感器检测不出任何颗粒的声音。

在此实施例中，焙烧窑40的转速如图18B所示适当控制。另外，本发明可以用于不带有声音传感器的设备。在此情况下，用于转动焙烧窑40的电机48的转速可以通常如下控制：即使N为在高转速下每单位时间电机48的转速，电机48在焙烧初期以1/2N的转速转动，在焙烧中期为3/4N，而在焙烧最终阶段为N。通过这样控制电机48的转速，要焙烧的原料在焙烧窑40中均匀焙烧。

在焙烧窑40转动过程中，图11所示的温度传感器76，77和78向程序控制器130中的温度测量电路82输出检测的温度，而用于在燃烧器大火焰和小火焰彼此之间转换的开关电磁阀106由程序控制器130中的确定电路83和燃烧器控制电路84控制，而且电热器71由电热器控制电路75′控制。也就是说，可以取决于要焙烧的原料的量和焙烧程度计算和设置出加热能量，这样供给电热器71的能量以及燃烧器41的燃烧能量的增加/减少通过将检测结果分别与目标温度和目标时间比较而控制。

在焙烧设备初始在焙烧工作日工作的情况下，需要加热焙烧窑40的加热时间。在此情况下，可以基于由与程序控制器130相连的窑内温度传感器110检测的温度判断是否目前状态是初始工作状态或连续工作状态。如果目前状态是初始工作状态，在焙烧窑40的盖42打开之前初步加热焙烧窑40。如果目前状态是连续工作状态，停止向电热器71提供能量以防止焙烧窑40中的原料被施加过多热量从而不均匀焙烧的不利结果。此外，在焙烧窑40中的原材料的焙烧最终温度由温度传感器76检测的情况下，温度基本可以在焙烧窑40连续转动的过程中检测出；但是为了精确检测最终温度，电机48停止而且如果检测的温度没有到达焙烧最终温度，电机48重新转动。

在由温度传感器76检测的原料的温度到达目标温度后，电机48转动，使得焙烧窑40的开口直接向下。当焙烧窑40的开口63由直接向下的位置检测开关直接面向下时，电机48停止。同时，电机122转动，冷却风吹到载流通道120的内部和外壁上并吹到槽124的内、外侧上，而电热器71和燃烧器41的致动停止。

为了确定在开口63直接面向上或向下的这样一个值时电机48的转角，例如在窑打开/关闭环57的圆周表面设有用于检测直接向上的位置和直接向下的位置凸块，而在底座49上设有用于检测直接向上的位置和直接向下的位置的微开关。

接下来，通过延伸电机驱动缸体58的缸体杆而打开盖42，以将载流通道120中的原料取出，然后通过转动电机122一特定时间将载流通道120中的原料装入槽124中并且通过收缩电机驱动缸体58的缸体杆而关闭盖42。这样，完成焙烧步骤。

另外，在焙烧窑40中进行焙烧操作的一阶段中，特定量的原料重新从定量容器1中的供给管6供给并存贮在其中，而颗粒则浸泡在水中。这样，原料准备焙烧。接着，当如上所述完成焙烧步骤和排出步骤而且焙烧窑40的开口63面向上时，通过收缩电机驱动缸体98的缸体杆而打开盖94；通过收缩电机驱动缸体33的缸体杆而打开盖34；而通过伸展电机驱动缸体13的缸体杆而打开底板10。这样，新的原料装入焙烧窑40中。此后，关闭焙烧窑40的盖42，关闭盖94和34，并关闭底板10。然后，重新转动焙烧窑40，点着燃烧器41，对电热器71施加一电流。这样，可以进行下一个焙烧工作。

下面将描述通过在定量容器1中提供蒸汽入口管而改进凝胶程度的方法。

在相关技术的焙烧方法中，在焙烧步骤前，由水和颗粒组成的已装入定量容器1中的原料浸入保持在10至20℃的水中30分钟。

另一方面，根据使用具有蒸汽入口管1C的定量容器1的焙烧方法，在由水和颗粒组成的原料装入定量容器1中之后，蒸汽从蒸汽入口管1C供入定量容器1中以在35℃加热用于浸泡原料的水，而原料在加热的水中浸泡15分钟。供入定量容器1中的蒸汽从蒸汽出口管1D排出。

在完成原料的漫泡后，打开阀36以排水，保持在160℃的蒸汽可以通过蒸汽入口管1C以蒸热颗粒15分钟。颗粒的最终温度设置在90至100℃。这样蒸成的颗粒接着被焙烧。

在相关技术的方法中，浸泡后原料的含水量约为20％，而在本发明方法中，蒸成后原料的含水量约为26％。而且在相关技术方法中，在焙烧30分钟后原料的凝胶度在30至40％的范围中，而在焙烧30分钟并且磨碎后凝胶度在50至60％的范围中。同时，在蒸汽供入定量容器中的本发明中，在焙烧后原料的凝胶度在50至60％的范围中而在焙烧并且磨碎后在70至80％的范围中，相应地，根据本发明取得的焙烧并磨碎的颗粒粉末可用做有利于消化的健康饮品。

如上所述，本发明的焙烧设备能自动进行焙烧步骤，包括以下步骤：将要焙烧的原料浸泡在水中，将原料装入一焙烧窑中，并将焙烧过的产品从焙烧窑中取出，从而改进焙烧操作中的工作环境；并且通过在短时间完成一系列步骤减少非焙烧步骤的其他步骤中焙烧窑的热效果，从而取决于原料的种类和状态均匀焙烧原料并控制焙烧过程。

尽管以上使用特定术语描述了本发明的优选实施例，但这种描述只是示例性的，而且可以理解在不脱离下面权利要求宗旨或范围的前提下可以进行改动和变化。

Claims (10)

1.一种焙烧设备，包括：

一形成为筒柱形具有非圆形横截面的焙烧窑；

一穿入所述焙烧窑中心的转轴；

一设在所述焙烧窑中位于所述转轴一部分上的电热器；以及

多个绕所述转轴设置用于向所述电热器提供电流的滑环。

2.如权利要求1所述的焙烧设备，进一步包括：

一设在所述焙烧窑内用于将要焙烧的原料装入所述焙烧窑内并从所述焙烧窑带出焙烧的产品的开口；

一设在所述开口一边缘部上的窑盖；

一设在所述焙烧窑的外侧表面上用于打开/关闭所述窑盖并由所述转轴支撑的窑盖打开/关闭机构；以及

多个绕所述转轴装置位于所述焙烧窑外侧的滑环，所述滑环适于传载用于致动所述窑盖打开/关闭机构的致动装置的电流。

3.如权利要求1所述的焙烧设备，进一步包括：

一设置在所述焙烧窑之下用于当所述开口向下时接收来自所述焙烧窑的所述开口的所述焙烧的产品的载流通道；

多个设置在所述载流通道两侧的至少一侧上用于加热所述焙烧窑的燃烧器。

4.如权利要求1所述的焙烧设备，进一步包括：

一设置在其中设在所述焙烧窑的所述开口的边缘部上的所述窑盖转动的区域中用于存贮特定量的要焙烧的原料的定量容器；

一设在所述定量容器底部用于装填要焙烧的所述原料的装填口；

一设在所述装填口边缘部上的容器盖；以及

一设在所述盖上基于一电信号用于打开/关闭所述容器盖的容器盖打开/关闭机构。

5.如权利要求4所述的焙烧设备，进一步包括，

设在所述定量容器中的一蒸汽入口管和一蒸汽出口管。

6.如权利要求1所述的焙烧设备，其特征在于，设在所述焙烧窑中的所述电热器的外表面盖有一金属管，而所述金属管的表面镀有一远红外线辐射材料。

7.一种制造焙烧设备的方法，包括提供一种焙烧设备，其包含：

一形成为筒柱形具有非圆形横截面的焙烧窑；

一穿入所述焙烧窑中心的转轴；

一设在所述焙烧窑中位于所述转轴一部分上的电热器；以及

多个绕所述转轴设置用于向所述电热器提供电流的滑环；

一设置在其中设在所述焙烧窑的所述开口的边缘部上的所述窑盖转动的区域中用于存贮特定量的要焙烧的原料的定量容器；

一设在所述定量容器底部用于装填要焙烧的所述原料的装填口；

一设在所述装填口边缘部上的容器盖；以及

一设在所述盖上基于一电信号用于打开/关闭所述容器盖的容器盖打开/关闭机构；

其中，要焙烧的原料由以下步骤处理：

将要焙烧的所述原料以特定量供入所述定量容器中；

转动所述焙烧窑，停止转动所述焙烧窑使所述开口向上，在所述焙烧窑的所述开口打开所述窑盖，并在所述定量容器底部打开所述容器盖；

开始转动所述焙烧窑并由所述燃烧器和/或所述电热器开始加热；

检测要在所述焙烧窑中焙烧的所述原料的温度，并在所述要焙烧的原料的测量的温度到达一特定值后停止由所述电热器和/或所述燃烧器的加热，并同时停止所述焙烧窑的转动，使得所述焙烧窑的所述开口面向所述载流通道；

在所述焙烧窑的转动停止后打开所述焙烧窑的所述开口的所述盖使所述开口面向所述载流通道；以及

将所述焙烧窑中的焙烧的产品装入所述载流通道中。

8.如权利要求1所述的焙烧设备，进一步包括：

设在所述焙烧窑的一区域中用于检测要焙烧的所述原料的温度的检测装置，其中在此区域中当转动所述焙烧窑时要焙烧的所述原料流动，以及

多个用于向所述检测装置传载一电流的滑环，所述滑环在所述焙烧窑外绕所述转轴设置。

9.如权利要求1所述的焙烧设备，其特征在于，用于转动所述焙烧窑的一电机连在用于向所述电机表明一适当转速的一程序控制机构上，使得要焙烧的所述原料通常随着控制所述焙烧窑的所述转轴的转速以及水含量的变化而搅动。

10.如要利要求9所述的焙烧设备，进一步包括：

设在用于测量所述焙烧窑的转速的测量装置上用于检测由随着所述焙烧窑的转动移入所述焙烧窑中的要焙烧的所述原料产生的声音发生次数的声音传感器。

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