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一种热力特性均匀的增稠剂制备系统.pdf

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  • 文档编号:7419220
  • 上传时间:2019-10-08
  • 格式:PDF
  • 页数:11
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201611229889.6

    申请日:

    20161227

    公开号:

    CN106616907A

    公开日:

    20170510

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    A23L29/206

    主分类号:

    A23L29/206

    申请人:

    上海帆煜自动化科技有限公司

    发明人:

    不公告发明人

    地址:

    200000 上海市松江区茸梅路139号1幢

    优先权:

    CN201611229889A

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    一种热力特性均匀的增稠剂制备系统,其特征是,包括依次相连的水果破碎机、混合打浆器、滚筒式干燥装置和双螺杆膨化机,水果破碎机与混合打浆器之间通过输送皮带连接,混合打浆器与滚筒式干燥装置之间通过输料泵连接;将西葫芦去除瓜皮和内瓤后,经过杀菌和漂洗,之后放入水果破碎机中进行破碎;混合打浆器上分别连通有进料斗和加液管,进料斗承接输送皮带输送过来的瓜肉,加液管向混合打浆器中注入混有玉米粉的乙醇溶液,经过混合打浆器内的搅拌装置搅拌后的浆液,由输料泵送至滚筒式干燥装置的增稠剂浆液入口管中,经过干燥后的混合干料被送至双螺杆膨化机中进行膨化。

    权利要求书

    1.一种热力特性均匀的增稠剂制备系统,其特征是,包括依次相连的水果破碎机、混合打浆器、滚筒式干燥装置和双螺杆膨化机,水果破碎机与混合打浆器之间通过输送皮带连接,混合打浆器与滚筒式干燥装置之间通过输料泵连接;将西葫芦去除瓜皮和内瓤后,经过杀菌和漂洗,之后放入水果破碎机中进行破碎;混合打浆器上分别连通有进料斗和加液管,进料斗承接输送皮带输送过来的瓜肉,加液管向混合打浆器中注入混有玉米粉的乙醇溶液,经过混合打浆器内的搅拌装置搅拌后的浆液,由输料泵送至滚筒式干燥装置的增稠剂浆液入口管中,经过干燥后的混合干料被送至双螺杆膨化机中进行膨化。 2.根据权利要求1所述的一种热力特性均匀的增稠剂制备系统,其特征是,水果破碎机采用鼠笼式水果破碎机,搅拌装置为两套叶片式搅拌装置。 3.根据权利要求2所述的一种热力特性均匀的增稠剂制备系统,其特征是,滚筒式干燥装置中的物料通过人工输送或者皮带输送的方式送至双螺杆膨化机中。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及增稠剂领域,具体涉及一种热力特性均匀的增稠剂制备系统。

    背景技术

    增稠剂是一种用来提高食品粘度的食品添加剂,加入食品中可起到亲水性,提供稠性、粘度、粘附力,可水化形成高粘度的均相液。增稠剂的制备需要经过破碎、干燥、搅拌、膨化等步序,因此需要一种结构紧凑的制备系统,以保证其热力特性等各方面的性能良好。

    发明内容

    针对上述问题,本发明提供一种热力特性均匀的增稠剂制备系统。

    本发明的目的采用以下技术方案来实现:

    一种热力特性均匀的增稠剂制备系统,包括依次相连的水果破碎机、混合打浆器、滚筒式干燥装置和双螺杆膨化机,水果破碎机与混合打浆器之间通过输送皮带连接,混合打浆器与滚筒式干燥装置之间通过输料泵连接;将西葫芦去除瓜皮和内瓤后,经过杀菌和漂洗,之后放入水果破碎机中进行破碎;混合打浆器上分别连通有进料斗和加液管,进料斗承接输送皮带输送过来的瓜肉,加液管向混合打浆器中注入混有玉米粉的乙醇溶液,经过混合打浆器内的搅拌装置搅拌后的浆液,由输料泵送至滚筒式干燥装置的增稠剂浆液入口管中,经过干燥后的混合干料被送至双螺杆膨化机中进行膨化。

    本发明的有益效果为:利用西葫芦具有高膨润性和亲水性及水分散性、高粘稠性、高粘附性;利用玉米粉膨化后变性糊化产生凝胶,经特殊工艺制备成增稠剂。本制备系统制备出来的的西葫芦玉米增稠剂除具有普通增稠剂的增稠功能外,还可以为人体提供营养,有益人体健康,并且热力特性良好。

    附图说明

    利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。

    图1是本发明的整体结构示意图;

    图2是滚筒式干燥装置的侧视整体结构示意图;

    图3是增稠剂加热转筒和增稠剂布膜辊(只示出第三增稠剂布膜辊)的正视图;

    图4是电路连接器内第一驱动线圈、第二驱动线圈的电路图。

    附图标记:增稠剂混合物搅拌器-1;增稠剂加热转筒-2;末端挡辊-3;增稠剂收集滤网-4;增稠剂浆液入口管-6;蒸汽入口-9;蒸汽出口-10;第一橡胶管-12;第二橡胶管-13;第三橡胶管-14;机架-15;齿轮皮带系统-16;驱动电机-17;第一旋转接头-18;第一增稠剂布膜辊-19;第二增稠剂布膜辊-20;第三增稠剂布膜辊-21;膜料刮刀-25;蒸汽喷口-30;螺旋管-33;冷凝剂-34;冷凝器-35;凝结水下降管-36;膜辊冷却水入口-37;膜辊冷却水出口-38;入口隔离阀-39;出口隔离阀-40;下降管连接口-41;发光二极管-42;光敏电阻-43;阀体-44;第一超磁致伸缩棒-45;第一内壳体-46;第一外壳体-47;第一驱动线圈-48;水平壳体-A;第二外壳体-B;第二内壳体-C;第二驱动线圈-52;第二超磁致伸缩棒-53;竖直壳体-54;压缩块-55;电路连接器-56;增稠剂排料阀-57;电加热器-58;螺旋输料机-59;增稠剂凝结水排水阀-60;压缩空气吹气门-61;增稠剂收集滤网壳体-62;增稠剂收集滤网电机-63;直流电流互感器-64;交流电源-67;反比例调节器-69;增稠剂回收电加热器-71;回液管-72;浆液泵-73;集料器-74;水平总管-75;蒸汽喷管-76;滚筒式干燥装置-100;水果破碎机-101;混合打浆器-102;双螺杆膨化机-103;输送皮带-104;输料泵-105;进料斗-106;加液管-107;搅拌装置-108;输料泵-109;电动振打器-110;搅拌器-111;抽气机-112;蒸汽抽口-113;滚轴-114;第二旋转接头-115;控制器-116;直流电源-117;第一可调电阻-118;第二可调电阻-119。

    具体实施方式

    结合以下实施例对本发明作进一步描述。

    如图1所示的一种热力特性均匀的增稠剂制备系统,包括依次相连的水果破碎机101、混合打浆器102、滚筒式干燥装置100和双螺杆膨化机103,水果破碎机101与混合打浆器102之间通过输送皮带104连接,混合打浆器102与滚筒式干燥装置100之间通过输料泵105连接;将西葫芦去除瓜皮和内瓤后,经过杀菌和漂洗,之后放入水果破碎机101中进行破碎;混合打浆器102上分别连通有进料斗106和加液管107,进料斗106承接输送皮带104输送过来的瓜肉,加液管107向混合打浆器102中注入混有玉米粉的乙醇溶液,经过混合打浆器102内的搅拌装置108搅拌后的浆液,由输料泵109送至滚筒式干燥装置100的增稠剂浆液入口管6中,经过干燥后的混合干料被送至双螺杆膨化机103中进行膨化。

    利用西葫芦具有高膨润性和亲水性及水分散性、高粘稠性、高粘附性;利用玉米粉膨化后变性糊化产生凝胶,经特殊工艺制备成增稠剂。本制备系统制备出来的的西葫芦玉米增稠剂除具有普通增稠剂的增稠功能外,还可以为人体提供营养,有益人体健康,并且热力特性良好。

    优选地,水果破碎机101采用鼠笼式水果破碎机(现有技术),搅拌装置108为两套叶片式搅拌装置。优选地,滚筒式干燥装置100中的物料通过人工输送或者皮带输送的方式送至双螺杆膨化机103中。优选地,如图2-3所示,滚筒式干燥装置包括增稠剂混合物搅拌器1、增稠剂加热转筒2、增稠剂布膜辊、末端挡辊3、增稠剂收集滤网4和增稠剂回收电加热器71。增稠剂混合物搅拌器1的顶部连通有增稠剂浆液入口管6和回液管72,其内设置有由电机驱动旋转的搅拌器111。增稠剂混合物搅拌器1的罐体采用夹层结构,夹层连通有用于加热浆液的蒸汽入口9和蒸汽出口10,通过调节蒸汽入口阀(图中未示出)的开度来调节增稠剂混合物搅拌器1内的浆液温度。增稠剂混合物搅拌器1的底部通过橡胶管连通有浆液泵73,浆液泵73的出口橡胶管分叉成第一橡胶管12、第二橡胶管13和第三橡胶管14。

    增稠剂加热转筒2整体设置在机架15上,增稠剂加热转筒2的一端通过滚轴114与齿轮皮带系统16连接,齿轮皮带系统16通过其右侧的驱动电机17驱动,增稠剂加热转筒2的另一端连接第一旋转接头18(旋转接头是将流体介质从静止的管道输入到旋转或往复运动的设备中的一种连接密封装置,它的一端与静止管道相连,另一端与运动的设备连接,介质从其中间通过,可根据要求直接选配,属于现有技术范畴,本实施例中不再详细描述其结构)。

    增稠剂布膜辊有3个,分别是第一增稠剂布膜辊19、第二增稠剂布膜辊20和第三增稠剂布膜辊21,其中第三增稠剂布膜辊21设置在增稠剂加热转筒2的正上方,第二增稠剂布膜辊20和第一增稠剂布膜辊19依次排列在第三增稠剂布膜辊21的左侧且与第三增稠剂布膜辊21位于同一同心圆上,相邻2个增稠剂布膜辊之间的夹角为30°~35°。

    末端挡辊3设置有第三增稠剂布膜辊21的右侧,与第三增稠剂布膜辊21的夹角为32°。第一橡胶管12向第一增稠剂布膜辊19和第二增稠剂布膜辊20之间喷浆,第二橡胶管13向第二增稠剂布膜辊20和第三增稠剂布膜辊21之间喷浆,第三橡胶管14向第三增稠剂布膜辊21和末端挡辊3之间喷浆。在齿轮皮带系统16中,增稠剂加热转筒2的滚轴114通过齿轮分别与第一、第二和第三增稠剂布膜辊的转轴啮合,同时增稠剂加热转筒2的滚轴114通过传动皮带与末端挡辊转轴传动。在末端挡辊3的右下方,固定设置有用于刮落增稠剂加热转筒2上的物料膜的膜料刮刀25,膜料刮刀25与增稠剂加热转筒2的表面接触。位于膜料刮刀25与增稠剂加热转筒2表面接触处的下方,设置有固定于机架15上的集料器74,用于收集膜料刮刀25刮下的干燥物料。第一、第二和第三增稠剂布膜辊同样采用旋转接头连接,以下统称为第二旋转接头115,第二旋转接头115采用同端进水同端排水的方式,向三个增稠剂布膜辊中通入冷却水。

    优选地,上述各个橡胶管通过固定支架固定。如图2、3所示,第一旋转接头18采用同端进汽同端排水的方式,其进汽口连接加热蒸汽,在第一旋转接头18伸入增稠剂加热转筒2中的出汽口处螺纹连接有1个导向式加热管,该导向式加热管由水平总管75和连通在水平总管75上的多根弯曲的蒸汽喷管76组成,蒸汽喷管76的末端开有蒸汽喷口30,蒸汽喷口30位于第三增稠剂布膜辊21和末端挡辊3之间且靠近(但不触碰)增稠剂加热转筒2的内壁,蒸汽沿着增稠剂加热转筒2的圆周切向方向逆时针喷出。该增稠剂加热转筒2工作时沿着逆时针方向旋转,第一、第二和第三增稠剂布膜辊由于齿轮的啮合作用沿着顺时针的方向旋转,而末端挡辊3由于采用传动皮带传动沿着逆时针的方向旋转,当第一、第二和第三橡胶管喷下浆液时,浆液在增稠剂加热转筒2的表面快速干燥粘附,同时在增稠剂加热转筒2和第一、第二和第三增稠剂布膜辊的相互碾压作用下成膜状,当膜状的物料转动到膜料刮刀25位置时被挂下至集料器中26。而末端挡辊3由于转动方向与增稠剂加热转筒2均是逆时针方向,因此在两者的间隙处无法成膜通过,能起到防止浆液直接从第三增稠剂布膜辊21漏向膜料刮刀的作用,保证干燥效果。

    同时,导向式加热管喷入的高温蒸汽首先在第三增稠剂布膜辊21和末端挡辊3之间的区域进行换热,这个区域附近(第一增稠剂布膜辊19和末端挡辊3之间的区域)的浆液水分最高,需要的热量最多,因此用未经过换热的新蒸汽干燥能保证干燥的效果,随着蒸汽的逆时针转动以及物料的逐渐干燥成型,第一增稠剂布膜辊19之后的膜状物料需要的干燥热量逐渐减少,利用后续的蒸汽余热来干燥已经足够,这种利用与增稠剂加热转筒相同旋转方向的蒸汽来干燥加热的方式,实质是一种强化的局部加热,相对于传统的均匀加热方式来说,能够起到很好的节能和干燥效果。

    优选地,蒸汽抽口113的壁体上设置有多个电动振打器110,用于振落粘附在蒸汽抽口113中的物料。回到图2,在增稠剂加热转筒2的上方设置有与抽气机112连通的蒸汽抽口113,蒸汽抽口113用于抽出经过蒸发的浆液水分水蒸气。抽气机112的出口连通有一段螺旋管33,该螺旋管33设置在充有冷凝剂34的冷凝器35中,蒸汽在螺旋管33中凝结成水,并由与螺旋管33末端连通的凝结水下降管36排出。凝结水下降管36一路与增稠剂混合物搅拌器1顶部的回液管72连通,另一路通过膜辊冷却水入口阀(图中未示出)连通至第二旋转接头115的膜辊冷却水入口37,第二旋转接头115的膜辊冷却水出口38连通至回液管72。经发明人研究发现,增稠剂布膜辊容易发生粘膜现象,即增稠剂加热转筒表面上已经成膜的物料在干燥过程中被粘附在后面的增稠剂布膜辊上,严重影响成膜的连续性及成品的品质。粘膜现象和增稠剂布膜辊的温度有关,一方面,与增稠剂加热转筒直接接触的料膜表面在高温的作用下,立即硬化,加之料膜与滚筒表面间的摩擦力较小,易于脱离另一方面与增稠剂布膜辊接触的料膜表面由于水分蒸发汽化,温度升高,乳度增加,当温度达到糊化温度时,粘结力上升,致使料膜极易粘附在增稠剂布膜辊上。因此,通过向增稠剂布膜辊内通入冷却水来控制增稠剂布膜辊的温度可以有效避免粘膜现象的发生。另外,本装置采用蒸汽的凝结水来控制温度,并最终回到增稠剂混合物搅拌器1中,有利于冷量和物料的回收,有不错的节能降耗效果。

    如图2所示,在凝结水下降管36上旁路设置有1个增稠剂收集滤网4,增稠剂收集滤网4的前后分别设置有入口隔离阀39和出口隔离阀40,用于检修隔离使用。在增稠剂收集滤网4入口管道和凝结水下降管的连接口(下称下降管连接口41)上方,在凝结水下降管36的内壁上设置有一对相对设置的发光二极管42和光敏电阻43,发光二极管42向光敏电阻43发射特定波长的光波。在入口隔离阀39前到增稠剂收集滤网4的管道上,设置有一个阀体44,阀体44的底端贴紧管道的底部时能阻断流体流通。阀体44的上端固接第一超磁致伸缩棒45的下端,第一超磁致伸缩棒45容纳在第一内壳体46构成的空腔中,第一内壳体46外围设第一外壳体47,第一内壳体46和第一外壳体47之间构成的密闭空间中设置有第一驱动线圈48,第一超磁致伸缩棒45的上端固接在第一内壳体46和第一外壳体47之间的水平壳体A的内壁上。阀体44在第一驱动线圈48的直流竖直磁场驱动下做竖直方向的运动,调节通过增稠剂收集滤网4的流量。在下降管连接口41的对侧管道外壁上,设置有第二外壳体B和第二内壳体C,第二外壳体B和第二内壳体C之间构成的密闭空间中设置有第二驱动线圈52,第二内壳体C围成的容纳空间中设置有第二超磁致伸缩棒53,第二超磁致伸缩棒53的一端与第二内壳体C和第二外壳体B之间的竖直壳体54的内壁固接,另一端与压缩块55的右侧固接,压缩块55在第二驱动线圈52的交流水平磁场驱动下做水平往返压缩运动。光敏电阻43、第一驱动线圈48和第二驱动线圈52均引电接线至电路连接器56内。

    增稠剂收集滤网4的出口管道一路水平地回到凝结水下降管36中,另一路竖直地通过增稠剂排料阀57连通至增稠剂回收电加热器71的入口,增稠剂回收电加热器71的筒壁为夹层布置,夹层内布置有多个电加热器58。增稠剂回收电加热器71的筒体内设置有倾斜布置的螺旋输料机59,螺旋输料机59的出口在集料器74的上方。在增稠剂排料阀57之前的管道上,还连接有一个放水管道,放水管道上设置有增稠剂凝结水排水阀60。在增稠剂收集滤网4到入口隔离阀39的管道上,还连通有连接压缩空气气源的反吹管路,反吹管路上设置有压缩空气吹气门61。增稠剂收集滤网4设置在增稠剂收集滤网壳体62中,其由增稠剂收集滤网电机63驱动,可沿增稠剂收集滤网4的水平轴做180°翻转。

    如图4所示,在电路连接器56内,第一驱动线圈48、光敏电阻43、直流电流互感器64、和直流电源117串联构成回路,第一驱动线圈48上还并联有第一可调电阻118,通过调节第一可调电阻118的阻值可以调整第一驱动线圈48对光敏电阻43阻值变化的敏感度。第二驱动线圈52与第二可调电阻119、交流电源67串联连接,第二可调电阻119用于调节第二驱动线圈52对交流电源67幅值变化的敏感度,第二驱动线圈52中产生交流电流,从而在第二超磁致伸缩棒53周围产生不断变化的水平磁场,使得其不断反复伸长和缩短,推动压缩块55做往返运动;交流电源67为幅值可调的交流电源(现有技术)。控制器116接收直流电流互感器64检测到的电流值,并通过反比例调节器69按设定比例换算成交流电源67的目标电压辐值,据此调节交流电源67的电压幅值,从而调节第二驱动线圈52的交流电流幅值,换言之,即是调节压缩块55的运动极限幅度。反比例调节器69的具体换算比例,可以根据具体的需要来人为设定。反比例的意思,是指当控制器116检测到的第一驱动线圈48电流值变大时,反比例调节器69会换算出一个变小的交流电压幅值。

    优选地,反比例调节器69采用单片机。增稠剂收集滤网4、光敏电阻43、第一驱动线圈48、第二驱动线圈52等部件构成了蒸汽物料回收装置,该蒸汽物料回收装置主要用于回收蒸汽中机械携带的物料,避免长时间运行中造成的大量物料损失。

    其工作原理为:发光二极管42向光敏电阻43发射特定波长的光波,当凝结水下降管36中的凝结水含物料较多时,会变得浑浊,导致光敏电阻43接收到的光波变弱,其电阻变大,从而使得第一驱动线圈48的电流变小。第一驱动线圈48的电流变小后,一方面第一超磁致伸缩棒45的竖直磁场会变弱,导致第一超磁致伸缩棒45缩短,则阀体44上提,增大进入增稠剂收集滤网4的流量进行过滤;另一方面,控制器116接收到的直流电流互感器64的电流反馈变小后,通过反比例调节器70来控制调大加在第二驱动线圈52两端的电压辐值,从而使得第二驱动线圈52的交流电流辐值变大,即使得压缩块55的压缩行程最大值变大,增大进入下降管连接口41的流量,并加强进入下降管连接口41的凝结水的强制沉淀作用(压缩块55向下降管连接口41运动的过程中其左表面会集聚一定量的物料,压缩块55将这些集中的物料强制推入下降管连接口41),以提高过滤效果。当装置运行一段时间后,为了取出增稠剂收集滤网4中过滤的物料,关闭增稠剂收集滤网4的入口隔离阀39和出口隔离阀40,并打开增稠剂凝结水排水阀60放尽存水后,启动增稠剂收集滤网电机63将增稠剂收集滤网4反转180°,同时开启压缩空气吹气门61,打开增稠剂排料阀60,将增稠剂收集滤网4的物料吹落到增稠剂回收电加热器71中,经过干燥的回收物料最后送到集料器74(正常运行时入口隔离阀39和出口隔离阀40均打开,增稠剂凝结水排水阀60、压缩空气吹气门61和增稠剂排料阀57均关闭)。该蒸汽物料回收装置能够根据纸浆蒸汽的凝结水的浑浊度,即含有物料的多少来自动调节过滤的流量,以及压缩块55的强制压缩效果,有很好的节能和回收效果,大大减少了物料的损失,每100L纸浆最后制成的纸张量较之未改造前至少提高了15%,虽然一次投资会有所增加,但是从长期的运行成本来说会大大下降;而且由于采用特殊的局部加热方式和增稠剂布膜辊冷却方式,使得其受热均匀,经过后续加工造出的纸张热力特性好,不容易撕裂;同时利用超磁致材料来实现调节,调节速度快,灵敏度高;物料的反吹收集方便快捷,且易于实现自动化,通过电加热干燥统一回收到集料器74中。

    最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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    一种 热力 特性 均匀 增稠剂 制备 系统
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