CN200970496Y - 变螺距式锥形螺旋压榨吸滤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变螺距式锥形螺旋压榨吸滤机，结构特征是：集料筒与筛网总成连接成一体固定在机架的支板上，筛网总成底部出水口连通负压与抽水系统的封闭式水池；设在集料筒和筛网总成内的锥形螺旋主轴其螺距由大渐小，与螺距相对应的螺旋体外直径也由大渐小；锥形筛网与锥形螺旋主轴对应直径也由大渐小。动力系统可连接驱动1～3个由锥形螺旋主轴、集料筒以及筛网总成组成的压榨机构，多个压榨机构可以联接共用一个负压与抽水系统。本吸滤机适用于各种农作物纤维漕渣脱水，利用螺旋体变距、变直径挤压和负压吸滤作用进行脱水，设备结构简单，造价低廉，动力小，自动化程度高，脱水效果好，经过优化组合后使用，效果更加显著。

Description

变螺距式锥形螺旋压榨吸滤机

技术领域

本实用新型涉及一种压榨吸滤脱水设备，尤其是一种应用于各种农作物纤维漕渣(如薯类渣、麦芽渣、谷物渣、酒精发酵渣等)脱水用的变螺距式锥形螺旋压榨吸滤机。

背景技术

随着现代农副产品加工业的发展，企业大规模地从农副产品提取各种蛋白质、淀粉，糖果汁等成分后排放出的纤维渣，一直没有被很好的回收利用，被废弃的纤维渣还严重污染环境。这些农副产品纤维渣经过脱水、烘干处理后，含水分量由原来的75-90％降到8-15％左右，可以用作饲料、造纸、快餐盒、压制板材等行业的原料，同时可以解决因为纤维渣本身带有有机物而导致环境污染问题，对农副产品加工行业利润创收、环保和自然资源的可持续发展有着深重的意义。

目前，我国对植物纤维渣的回收利用存在着比较现实的技术难题，因为农作物纤维渣的脱水技术难度比较大，国内对此类渣浆仅处于开发摸索阶段，真正成功节能的回收生产工艺还少见。现行的脱水设备有液压活塞压榨机、离心刮刀脱水机和双辊皮带式滚压机(或双辊布袋式)等。液压活塞压榨机压出的纤维渣比较干，可以达到40～50％，但是其自动化程度比较低，生产效率低，生产成本高，而且不能连续生产，不适应大规模的自动化生产。离心刮刀脱水机就是利用现行的淀粉化工离心脱水设备，每台售价在25万元人民币以上，其看似能适应自动化生产，但是，在生产过程中，由于纤维渣的流动性比较差，进入转鼓后，分布不均匀，造成转鼓质量不均匀性振动，造成机械损坏，而且纤维渣质体松软，占体积大，每鼓产量只有淀粉物料的三分之二重量，由此可见其生产成本已经超出纤维渣回收价值，不能被厂家采纳。现在常用的脱水设备是双辊皮带滚压机(或双辊布袋式)，其利用两个大滚轮滚压具有较大宽度的皮带和皮带上的纤维渣(或布袋里的纤维渣)，纤维渣被滚压压扁后，水分从皮带上的分布很多的小孔流出，该机型的缺点是，皮带孔容易被堵塞(或布袋容易压坏)，排水不畅，皮带的运动也顺势带走较多的水分，这些水份又回到压榨后的物料中，其脱水效果比上述机型都差，而且损耗皮带(或布袋)过多，经过3次滚压后，水分还达到70％左右，增加烘干难度，对后续的热风气流烘干提出更高的要求，提高生产成本，且造成烘干过程中物料容易结团，有部分还结硬依附在烘干筒壁上，造成烧焦等毛病。上述的脱水设备由于各自的缺点，很难在农作物纤维渣回收生产中被采用，到目前为止，还没有较成熟的设备和工艺技术，故农作物纤维渣烘干回收利用要进行下去，需要新的脱水设备来承担脱水工序任务。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种变螺距式锥形螺旋压榨吸滤机，以替代上述脱水设备，对纤维渣进行脱水效果好、自动化程度高、能连续大规模的脱水生产，使农作物纤维渣回收生产有利可图，推动农副产品加工业发展。

本实用新型所采取的技术方案是：由电机、变速箱、齿轮系组成的动力系统，驱动一至多个工作机构工作，其特征是：集料筒与筛网总成连接成一体固定在机架支板上，筛网总成底部出水口连通负压与抽水系统，负压与抽水系统由封闭式水池、真空泵、潜水泵组成；由筛网总成和集料筒连接成一体，集料筒另一端连接进料总成、筛网总成另一端连接出料总成，组成一个“工作空间”，该“工作空间”与锥形螺旋主轴组成一个压榨机构；由上述“工作空间”与负压与抽水系统组成一个负压吸滤脱水机构；设在集料筒和筛网总成内的锥形螺旋主轴其螺距由大渐小，与螺距相对应的螺旋体外直径也由大渐小；锥形筛网与锥形螺旋主轴对应，其内直径也由大渐小。动力系统连接驱动一个或多个由锥形螺旋主轴、集料筒以及筛网总成组成的压榨机构，多个压榨机构可以连接共用一个负压与抽水系统。

本实用新型设备结构简单实用，造价便宜，脱水效果好，自动化程度高，动力小仅为11千瓦左右，其巧妙地利用螺旋体的螺距变小和螺旋体外直径变小，与锥形筛网组合挤压物料，来改变物料的体积进行脱水，同时借助负压与抽水系统1产生负压作用吸滤脱水，达到脱水目的。本设备自动化程度高，脱水效果好，经过优化组合后使用，效果更加显著。纤维渣进入本设备后，在锥形螺旋主轴4转动挤压下，物料被挤压进截面积不断变小的锥形筛网5-4空间中，体积不断变小，水被挤压出锥形筛网5-4的孔隙；负压吸滤机构通过负压与抽水系统1产生负压作用，使压榨机构的工作空间形成负压，大气压补充唯一入口是进料总成7，但是工作中进料总成7的漏斗7-1一直装满渣水混合物料，只有物料中搀杂有少量的游离空气可以进入压榨机构的“工作空间”，故压榨机构始终在负压状态下工作，物料中的游离水在压榨力和负压作用下，被吸排出筛网外，进入封闭式水池1-4内，然后被潜水泵1-7抽走，在这个工程中，物料中的游离水含量迅速减少，物料流动性大大降低，从螺旋体4-3和锥形筛网之间的空隙倒流的物料也大大变少，所以绝大多数的物料在主轴螺旋压榨力的作用下，往锥形筛网5-4截面积更小的一端前进，物料体积进一步变小，游离水被挤压、吸滤掉，从出料总成2挤出的物料游离水份已经大大减少。负压吸滤机构除了具有吸滤脱水作用外，还具有防止压榨机构压榨过程中物料倒流，大大增强本实用新型设备的脱水效果。在工艺生产线流程上，自上而下使用二至三台本设备，进行自动工艺流程脱水，物料含水量可以降至35-50％，可以使后续工段的热风气流自动化烘干更加节省能耗和烘干时间，降低生产成本，使农作物纤维渣回收生产有利可图，解决纤维渣的污染问题，推动农副产品加工业发展。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型锥形螺旋主轴结构示意图。

图4是本实用新型筛网总成结构示意图。

图5是本实用新型出料总成结构示意图。

图6是本实用新型进料总成结构示意图。

图7本实用新型负压与抽水系统结构示意图。

图8是本实用新型齿轮系结构示意图。

具体实施方式

本实用新型设备利用螺旋体的螺距变小和螺旋直径变小，来输送和挤压纤维渣水混合体物料，加上负压吸虑脱水作用，达到快速脱水目的，其详细结构图见图1、图2。外型尺寸2450×1560×1450，其主要组成部件有：负压与抽水系统1、出料总成2、轴承系3、锥形螺旋主轴4、筛网总成5、集料筒6、进料总成7、电机8、变速箱9、机架10以及齿轮系11。本设备由单台电机8通过变速箱9和齿轮系11驱动两主轴4，达到单动力驱动两个压榨机构工作目的，见图2。两个压榨机构也可以独立工作。

现对其主要部件介绍如下：

(1)锥形螺旋主轴

锥形螺旋主轴4结构见图3。其由主轴4-1、送料片4-2、螺旋体4-3、镶条4-4构成。主轴4-1在工作中起到传递力矩的作用，螺旋体4-3是一段螺距从大变小、与螺距相对应的螺旋外直径也由大变小的锥形螺旋体结构，螺旋体4-3通过焊接方式被固定在主轴4-1上，镶条4-4是个正方形的铁条，旋绕着螺旋体4-3外径边缘上焊接在螺旋体4-3上，工作中，随着主轴4-1转动螺旋体4-3对物料产生向前推送作用力，镶条4-4起到防止物料倒流作用，另外在螺旋体4-3小端增加三片送料片4-2来增强物料排出能力。

(2)筛网总成

筛网总成5结构见图4。由出水口5-1、前环5-2、筒体5-3、锥形筛网5-4、加强板5-5、后环5-6、加强条5-7构成。锥形筛网5-4是一个带有孔隙的，内直径由大变小的锥形筒体，通过加强板5-5和加强条5-7与其焊接来固定，水和少许物料可以从孔隙被挤压出，圆体5-3、锥形筛网5-4、加强板5-5、加强条5-7和前环5-2、后环5-3，通过焊接固定起来形成一个整体。锥形筛网5-4具有过滤物料、排水和改变被挤入物料体积的作用，出水口5-1焊接在圆筒5-3底部的圆孔上，起到把压榨机构工作区与负压与抽水系统1连通作用。

(3)出料总成

出料总成2结构见图5。由导管2-1、出料调节器2-2、锥形集料器2-3组成，导管2-1焊接在锥形集料器2-3侧边的孔上，出料调节器2-2焊接固定在导管2-1上，锥形集料器2-3通过螺栓固定在筛网总成5的前环5-2上，与锥形筛网5-4空腔形成一个连续的工作空间，物料被螺旋主轴4挤压到锥形集料器2-3后，继续被挤压进导管2-1并排出，出料调节器2-2的作用就是调节物料通道的截面面积大小，可以调节物料流量和流动阻力，从而增加锥形螺旋主轴4挤压物料的压力，增强物料脱水效果。

(4)进料总成

进料总成7结构见图6。由漏斗7-1、人字导管7-2、阀门7-3组成，进料总成7的作用就是给设备进料，当物料比较少时，可以通过阀门7-3关闭左右两个导管中的一个，让相应的左右两台压榨机其中一台停止进料，保证工作的一台压榨机构，能够满负荷工作，这样可以避免压榨机吃不饱，而影响到压榨效果。

(5)负压与抽水系统

负压与抽水系统1结构见图7。由浮球1-1、下行程开关1-2和上行程开关1-3、封闭式水池1-4、真空泵1-5、单向止流阀1-6和潜水泵1-7组成；负压与抽水系统1通过管道和压榨机构连通，即用水管使筛网总成5的出水管5-1与封闭式水池1-4连通，压榨机构里的空气和水从管道流入封闭式水池，由真空泵1-5或潜水泵1-7抽走。工作过程中，由浮球1-1、下行程开关1-2、上行程开关1-3和辅助电器元件组成一个组合控制开关，控制潜水泵1-7和真空泵1-5的启动和停止，当水池1-4水位升到上行程开关1-3设定水位时，潜水泵启动抽水，真空泵停止，当水位降到下行程开关1-2设定的水位时，潜水泵1-7停止抽水，真空泵1-5开始抽气。潜水泵1-7抽水使水池水位降低形成负压，真空泵1-5抽气也形成负压，由于潜水泵1-7和真空泵1-5交替工作，故在各自的管道上安装有单向止流阀1-6，防止停止工作时空气倒流。在压榨过程中，潜水泵1-7和真空泵1-5交替工作，使整个压榨机构的工作空间始终保持强大的负压，对物料中的水份进行吸滤，增强脱水效果。总之，本系统具有对物料吸滤脱水、给压榨机构排水以及促进压榨机构进料，防止物料倒流等作用。

(6)齿轮系

齿轮系11见图8。主要由两个大齿轮11-1和一个小齿轮11-2组成，小齿轮11-2和变速箱10输出轴连接，传递力矩，驱动两个大齿轮11-1转动，两个大齿轮11-1安装在对应的主轴4-1上，起减速和驱动两个压榨机构作用。

各个主要部件连接关系：

本设备是电机8和变速箱9驱动两个压榨机构(也可以是1～3个)以及带有一个公共使用的负压与抽水系统1的组合形式；电机8、变速箱9和轴承系3通过螺栓分别安装在机架10相应平台上；集料筒6和筛网总成5用螺栓连接成一体，是压榨机构的主要工作空间，两者通过螺栓分别安装在机架10相对应的支板上；两根锥形螺旋主轴4安装在轴承系3上，轴的一端分别装有一个大齿轮11-1，大齿轮11-1和安装在变速箱9输出轴上的小齿轮11-2齿合，传递力矩；进料总成7通过螺栓和集料筒6连接；出料总成2和筛网总成5上的前环5-2通过螺栓连接；负压与真空系统1和筛网总成5的出水管5-1连接。

本设备的工作过程如下：

开动主电机8前，把进料总成7的两个阀门7-3关闭，给漏斗7-1里灌满物料，打开出料调节器2-2，启动负压与抽水系统1工作(真空泵1-5和潜水泵1-7交替工作)，然后启动电机8，待转动匀速后，打开阀门7-3进料，约一分钟后，锥形筛网5-4有水排出，出料总成2有物料排出，这时调节出料调节器2-2控制流量，以得到相对干的物料。在工作过程中，由于进料总成7的漏斗7-1始终有物料充满，密封住进料口，而在锥形螺旋主轴4的螺旋体4-3挤压下，物料始终充满出料总成2的出料导管2-1，空气不容易从筛网总成流入压榨工作空间，所以整个压榨机构的工作空间维持一定的封闭密封性，通过负压与抽水系统1的真空泵1-5和潜水泵1-7的交替工作下，形成强大的负压，由于工作空间内存在负压，从漏斗7-1源源不断吸入的物料在螺旋体4-3挤压力和负压持续作用下，水被挤压出筛网，流入封闭式水池1-4，通过潜水泵1-7抽走，被压榨干的物料从出料总成挤压出。停机时，先停止进料，再停止负压与抽水系统1，然后停止主电机8。本实用新型设备可以单台设备独立工作，也可以多台设备流程式联合工作。

最佳实施方式：多台联合工作，在自上而下的生产线上，二至三台设备联合工作，可以得到更干的物料，且可以减少中间流通环节，二至三台设备可以首尾密封串联(即上一级的出料口直接连接下一级的进料口)，使各个压榨机构的工作空间形成一个连通的密封性空间，然后公用一个负压与真空系统，可以节省投资，充分利用设备生产能力。

Claims (2)

1、一种变螺距式锥形螺旋压榨吸滤机，由电机(8)、变速箱(9)、齿轮系(11)组成动力系统，其特征是：

集料筒(6)与筛网总成(5)连接成一体固定在机架(10)支板上，筛网总成(5)底部出水口连通负压与抽水系统(1)，负压与抽水系统(1)由封闭式水池(1-4)、真空泵(1-5)、潜水泵(1-7)组成；

由筛网总成(5)和集料筒(6)连接成一体，集料筒(6)另一端连接进料总成(7)、筛网总成(5)另一端连接出料总成(2)，组成一个“工作空间”，该“工作空间”与锥形螺旋主轴(4)组成一个压榨机构；

由上述“工作空间”与负压与抽水系统(1)组成一个负压吸滤脱水机构；

设在集料筒(6)和筛网总成(5)内的锥形螺旋主轴(4)其螺距由大渐小，与螺距相对应的螺旋体外直径也由大渐小；

锥形筛网(5-4)与锥形螺旋主轴(4)对应，其内直径也由大渐小。

2、根据权利要求1所述的变螺距式锥形螺旋压榨吸滤机，其特征是：

动力系统连接驱动一个或多个由锥形螺旋主轴(4)、集料筒(6)以及筛网总成(5)组成的压榨机构，多个压榨机构可以连接共用一个负压与抽水系统(1)。

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