CN206980603U - 一种固态物料灭菌熟化装置 - Google Patents

一种固态物料灭菌熟化装置 Download PDF

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季维峰
张喜庆
韩文立
何永聚
张宏灿
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Abstract

本实用新型公开了一种固态物料灭菌熟化装置,包括设置有夹层的密封的壳体,壳体顶部设有固态物料进料口和排气口,底部设有固态物料出料口,壳体内部设有搅拌装置、送风装置和防缠绕装置,防缠绕装置设置在搅拌装置上,搅拌装置、送风装置电连接控制器。本实用新型能够实现自动搅拌、加热控制;物料搅拌、加热、通气均匀,处理效率高、灭菌效果好。

Description

一种固态物料灭菌熟化装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及生物发酵设备技术领域,尤其涉及一种固态物料灭菌熟化装置。
背景技术
[0002] 目前国内传统饲料原料存在与人争粮、与人争田的问题,目前国内词料蛋白原料 约80%依赖进口,从而造成了我国养殖成本高(其中70%是饲料成本),与国外相比已经失 去竞争优势的局面。因此,寻找安全可靠的非粮型饲料原料,是保障我国农牧产业可持续发 展的一个战略问题;另一方面,我国农牧业规模巨大,大量农作物秸秆资源被焚烧浪费,养 殖粪污无序排放占全国氮磷污染排放总量的45%,养殖污染已成为我国环境污染的一个重 要问题,因此,寻找安全高效的农牧废弃物高值化利用途径,已成为制约我国畜牧业可持续 发展战略的一个瓶颈问题。
[0003] 农副废弃物大都是农副产品的下脚料以及牲畜的粪便等,如玉米棒、麸皮、秸杆、 猪粪等,资源丰富,价格便宜,可作为优质的生物肥料/饲料原料,但是这些固态原料本身含 有大量病原微生物、虫卵等,需进行高温灭菌后才能放心使用。
[0004] 现有的大多数固态原料都是通过堆肥处理,并没有采用具有一定规模的处理设备 进行处理,很难达到好的灭菌熟化效果,对原料的后续处理带来不利影响,因此,获得一种 可以实现固体原料快速灭菌熟化、单次处理物料量大、操作简单的设备成为了本领域技术 人员始终研宄的重点和追求的目标。
发明内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种固态物料灭菌熟化装置,能够实现 自动搅拌、加热控制;处理效率高、处理效果好。
[0006]为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:
[0007] —种固态物料灭菌熟化装置,包括设置有夹层的密封的壳体,壳体顶部设有固态 物料进料口和排气口,底部设有固态物料出料口,壳体内部设有搅拌装置、送风装置和防缠 绕装置,防缠绕装置设置在搅拌装置上,搅拌装置、送风装置电连接控制器。
[0008]优选的,所述的搅拌装置包括位于壳体上部的电机和减速机,电机下部电连接减 速机,减速机连接有主臂,主臂分别连接第一横臂、第二横臂、第一刮料臂和第二刮料臂;第 一横臂、第二横臂分别固定连接第一搅拌臂、第二搅拌臂;电机驱动主臂自转,主臂带动第 一搅拌臂、第二搅拌臂、第一刮料臂和第二刮料臂绕主臂轴线公转,电机驱动第一搅拌臂、 第二搅拌臂自转;第一搅拌臂、第二搅拌臂均具有螺旋状桨叶,相邻桨叶之间设置有防缠绕 装置,第一刮料臂、第二刮料臂上也分别设置有若千防缠绕装置。
[0009]优选的,所述的所述第一搅拌臂与所述主臂垂直设置,所述第二搅拌臂与所述主 臂呈一定倾斜角度设置。夹角为30〜60度。
[0010]优选的,所述的防缠绕装置为防缠绕刀片;所述防缠绕刀片均匀设置在所述第一 搅拌臂、第二搅拌臂的螺旋状桨叶之间。防缠绕刀片可以防止物料缠绕,影响工作效率,造 成不必要的停机检修等故障。
[0011]优选的,所述的送风装置包括气体输送装置和冷热风输送装置,气体输送装置包 括分别设置在搅拌装置的主臂、第一横臂、第二横臂、第一刮料臂和第二刮料臂内相互连通 的风道以及外置的风机,风道的送风出口分别设置在第一刮料臂的底端和第二刮料臂的中 部;冷热风输送装置包括开设在壳体底部的冷热风进口以及外置的风机和加热控制系统。 壳体下部侧壁上设置有冷热风进口可以是的物料加热更均匀,保证灭菌的效果,也可以在 需要的时候通入冷风进行物料的冷却。
[0012]优选的,所述的气体输送装置还包括电热风炉,电热风炉设置在壳体和风机之间。 气体输送装置可以直接选择采用风机,优选为罗茨风机送风,给物料通入空气或者需要的 气体,满足处理过程中对氧气、氮气、二氧化碳等的需求;或者根据需要再连接上电热风炉, 给装置内送入热风,对物料进行加热处理。
[0013]搅拌臂极大地提高了搅拌效果,搅拌彻底、不留死角,充分利用所有物料,节约物 料资源。主臂、第一横臂、第二横臂、刮料臂不仅起到搅拌的作用,还可根据需要供风,改变 物料温度,实现杀菌、干燥等功能。送风出口一个设置在刮料臂的底端,一个设置在中部,可 以保证通风的均匀性。如果工艺同时需要加热和通入特定的气体,气体输送装置可以^择 输入不同的气体(如蒸汽、空气、氧气、氮气等),可以选择使用电热风炉来进行加热。
[0014]优选的,所述的壳体上还设置有液位计、温度传感器。温度传感器探头伸入至壳体 内壁。以准确地获得壳体内物料的实时液位、温度。
[0015]优选的,所述的固态物料进料口、固态物料出料口分别通过气压撑封堵;气压撑包 括盖板、支撑杆,盖板一端与进料口边缘铰接,盖板中部与支撑杆一端较接,支撑杆另一端 连接减速机。此结构可以帮助提高物料处理设备的密封效果且保持壳体空间具有一定压 力。
[0016]优选的,所述的排气口通过管道连接到抽风机,抽风机连接到控制器,降温时打 开,便于排气。
[0017]优选的,所述的壳体的夹层内设置有水循环盘管,保证夹层水温受热均匀,并且壳 体下端有端口可连接外部加热装置,快速升温。
[0018]优选的,所述的壳体夹套内水循环盘管连接有罗茨风机,罗茨风机送风作为辅助 进行水循环,还连接有加热、冷却装置;因此可以提供冷水或热水,对壳体内物料进行加热 或冷却。
[0019]优选的,所述的第一刮料臂和第二刮料臂为伸入至壳体内腔底部的刮料杆,刮料 杆上固定有锥体刮料板。锥体刮料板垂直于刮料杆的端面设置。
[0020]优选的,所述的控制器为PLC控制器,控制器上设有显示屏和操作按钮,安装于壳 体外壁。
[0021]由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
[0022] 1、处理效率高,灭菌时间短:采用灭菌温度70〜100r,时间20〜60min方式来进行 处理的话,整个灭菌时间可以控制在3小时以内。
[0023] 2、自动加热控制:能准确的显示物料和设备夹层内水温度,并能根据预先设定的 温度,自动控制对物料进行加热,热分布均匀,温差小,加热效果好。
[0024] 3、自动搅拌控制:搅拌动力充足,搅拌过程中物料在设备内均匀翻滚、移位搅拌效 果好,无死角。
[0025] 4、产品达到工艺要求后,开启出料口,自动出料,操作简单,节省人力物力。
[0026]本实用新型可实现对物料的搅拌、杀菌、熟化处理。相对于传统设备,本实用新型 可以对各类干粉物料、半湿物料、块状物料均具有良好的破碎、混合功能,搅拌彻底、无死 角,防缠绕;可根据生产需要对物料灭菌、熟化,具有温度可控、供氧时间可控、供氧量可控 的优点。
[0027]总之,本实用新型能够实现自动搅拌、加热控制;物料搅拌、加热、通气均匀,处理 效率高、灭菌效果好。
附图说明
[0028]图1是本实用新型实施例的装置主视结构示意图;
[0029]图2是本实用新型实施例的装置剖面结构示意图;
[0030]图中,1-电机;20-盖板;21-支撑杆;22-进料口; 23-出料口; 3-减速机;4-壳体;5-液位计;6-控制器;7-温度传感器;8-冷热风进口; 90-第一横臂;9卜第二横臂;92-主臂;93-第一搅拌臂;94-第二搅拌臂;95-第一刮料臂;96-第二刮料臂;97-防缠绕刀片;98-送风出 口; 10-排气口。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例,进一步阐述本实用新型。
[0032]如图1和图2所示,一种固态物料灭菌熟化装置,包括设置有夹层的密封的壳体4, 壳体4上部设有电机1、减速机3,壳体4内部设有搅拌装置,电机1驱动减速机3、减速机3驱动 搅拌装置;壳体4上部开有固态物料进料口 22、下部开有固态物料出料口 23,固态物料进料 口 22、固态物料出料口 23通过气压撑封堵;气压撑包括盖板20、支撑杆21,盖板20—端与固 态物料进料口 22边缘铰接、中部与支撑杆21—端铰接,支撑杆21另一端连接减速机3;壳体4 上部设置有送风装置中的气体输送装置,气体输送装置电连接到控制器6;壳体4顶部设置 有排气口 10,排气口 10通过管道连接到抽风机,抽风机连接到控制器6,降温时打开,便于排 气;壳体4下部侧壁上还设置有冷热风进口 8,冷热风进口 8分别通过风管连接电加热系统; 壳体4的夹层内设置有水循环盘管,保证夹层水温受热均匀,并且壳体下端有端口可连接外 部加热装置,快速升温;壳体4下端电机连接有控制器6,壳体4上安装有液位计5、温度传感 器7。
[0033]搅拌装置包括第一搅拌臂93和第二搅拌臂94,减速机3连接有主臂92,主臂92分别 连接第一横臂9〇、第二横臂91、第一刮料臂95和第二刮料臂96;第一横臂90、第二横臂91分 别固定连接第一搅拌臂93、第二搅拌臂94;电机1驱动主臂92自转,主臂92带动第一搅拌臂 93、第二搅拌臂94、第一刮料臂%和第二刮料臂96绕主臂92轴线公转,电机1驱动第一搅拌 臂93、第二搅拌臂94自转,主臂%、第一横臂90、第二横臂91、第一刮料臂95和第二刮料臂96 内开有相互连通的风道,风道连通送风装置和壳体内腔;送风装置包括风机;风道的送风出 口 98设置在第一刮料臂的底端和第二刮料臂的中部;
[0034]第一搅拌臂93、第二搅拌臂94均具有螺旋状桨叶,相邻桨叶之间设置有防缠绕刀 片97,第一刮料臂%、第二刮料臂96上也设置有若干防缠绕刀片97。
[0035]在所述壳体4上的进、出料口硅胶垫密封可厌氧处理,壳体为外筒内锥式设计,物 料无粘壁、无死角,出料彻底无残留;控制器6可查看电压、物料温度、加热温度,根据工艺需 求可调节自动搅拌、自动加热、自动补气,一键式开启关闭进出料口,超温自动报警,无需专 人看管,省时省力,降低使用成本。
[0036]搅拌装置采用行星式搅拌加椎体刮料臂,变速箱内外轴双输出,带动搅拌轴围绕 中轴线公转的同时高速自转,壳体4内一部分物料沿桶壁作径向运动,一部分物料沿螺旋桨 叶上升抛散,将底部物料翻动至顶部,不断扩散、复合,在短时间内就可将物料混合均匀,椎 体刮料臂加装软体设计,主要作用于底部物料配合搅拌,出料彻底、无死角,此搅拌方式适 应各种固体有机物的搅拌发酵等;搅拌的同时可以利用送风装置对物料进行通气处理,根 据需要可以选择通入加热或者未加热的空气、氧气等气体,满足处理对气体的需求;因为出 气口设置在物料的底部和中部,所以保证了物料中气体分布均匀或加热均匀。
[0037]同时,因为设计了夹套内的水循环,可以通过调节水温来控制对壳体4内物料进行 加热或冷却,壳体4底部和中部还设置了冷热风进口 8,这三种调节温度的方式、两种送风的 方式的可以根据需要进行好氧、厌氧等条件下的处理,因此本实用新型可以满足不同需要 的物料处理,扩大了本实用新型的应用范围。
[0038]壳体1为圆柱状夹层水套结构,电加热系统通过电控制系统控制热风炉和罗茨风 机、物料温度传感器、加热温度传感器等设施,所以可以自动调节物料温度。
[0039]工作中要经常查看液位计,检查加热系统是否缺水;气管、水管有无滴漏现象,电 控工作是否正常,保持设备内外清洁干净。
[0040] 具体操作流程如下:
[0041] 1、开机前检查减速机润滑油位等需要检查的内容。
[0042] 2、开启电源总开关,观察各功能指示灯工作是否正常点亮。
[0043] 3、开启各功能的自动模式,根据工艺需求设置搅拌、加热,设置完毕后,系统自动 记忆,下次制作同种工艺的产品,无需再次调节。
[0044] 4、一键开启固态物料进料口 22,启动手动搅拌模式,打开搅拌,加入需要处理的原 料,一键关闭进料口,此时物料正在搅拌,打开观察窗检查物料搅拌情况,至物料均匀后,关 闭手动模式停止搅拌。
[0045] 5、开启罗茨风机、热风机,开始将罐内物料温度升至7(TC,维持30min。
[0046] 6、物料灭菌后,关掉热风机,开启罗茨风机,循环水降温。
[0047] 7、物料出料,首先将自动模式转换至手动模式,一键开启出料口,开启搅拌,出料 结束后,关闭固态物料出料口 23。
[0048]应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此 外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各 种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1. 一种固态物料灭菌熟化装置,其特征在于,包括设置有夹层的密封的壳体,所述壳体 顶部设有固态物料进料口和排气口,底部设有固态物料出料口;所述壳体内部设有搅拌装 置、送风装置和防缠绕装置,所述防缠绕装置设置在搅拌装置上;所述搅拌装置和所述送风 装置电连接控制器。
2.如权利要求1所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述搅拌装置包括位于壳 体上部的电机和减速机,所述电机下部电连接所述减速机,所述减速机连接有主臂,所述主 臂分别连接第一横臂、第二横臂、第一刮料臂和第二刮料臂;所述第一横臂、第二横臂分别 固定连接第一搅拌臂、第二搅拌臂;第一搅拌臂、第二搅拌臂均具有螺旋状桨叶,相邻桨叶 之间设置有防缠绕装置;第一刮料臂、第二刮料臂上也分别设置有若干防缠绕装置。
3.如权利要求2所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述第一搅拌臂与所述主 臂垂直设置,所述第一•揽摔臂与所述主臂呈一'定倾斜角度设置。
4.如权利要求2所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述防缠绕装置为防缠绕 刀片;所述防缠绕刀片均匀设置在所述第一搅拌臂、第二搅拌臂的螺旋状桨叶之间。
5.如权利要求2所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述送风装置包括气体输 送装置和冷热风输送装置,所述气体输送装置包括分别设置在所述搅拌装置的主臂、第一 横臂、第二横臂、第一刮料臂和第二刮料臂内相互连通的风道以及外置的风机,所述风道的 送风出口分别设置在第一刮料臂的底端和第二刮料臂的中部;所述冷热风输送装置包括开 设在壳体底部的冷热风进口以及外置的风机和加热控制系统。
6. 如权利要求1所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述壳体上还设置有液位 计、温度传感器。
7. 如权利要求1所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述固态物料进料口、固 态物料出料口分别通过气压撑封堵。
8. 如权利要求1所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述壳体的夹层内设置有 水循环盘管。
9. 如权利要求2所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述第一刮料臂和所述第 二刮料臂为伸入至所述壳体内腔底部的刮料杆,所述刮料杆上固定有锥体刮料板。
10. 如权利要求1所述的固态物料灭菌熟化装置,其特征在于:所述控制器为PLC控制 器,所述PLC控制器上设有显示屏和操作按钮,安装于所述壳体外壁。
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