专利名称：蓖麻粕脱毒装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及蓖麻粕脱毒设备的制造。
申请人于1997年3月申请了实用新型“蓖麻粕脱毒器”(ZL 97201541.8)，1998年4月17日申请了第二代脱毒器“新型蓖麻粕脱毒器”(ZL 98203366.4)，它有加热容器、主轴、炒板、炒板连动装置、进料口、出料口、进料绞龙、废气出风管道、热风送风管道组成。用这两种脱毒器都生产出植物蛋白饲料，其脱毒率虽都高于其他脱毒方法所得出的结果，但在生产量和降低成本等方面仍然不理想。
本实用新型的目的是提供一种新的蓖麻粕脱毒装置，它可以克服上述缺陷，脱毒精度高，完善了热风炉和冷却与热能回收两部分设备，节省能源，产量提高，操作过程自动化。
本实用新型主要包括脱毒器，热风炉，冷却器与监控装置构成。
本实用新型所说的脱毒器是以四个上方下园的套筒，上下安装组合而成(其径向截面图如附
图1、图2所示)。套筒的上方轴线方向开有进料通道，下方(即下园底部)开有出料通道，在下筒进料通道和上筒出料通道之间，装有柱状阀门，用来将通道接通或断开。在筒套右侧的下半园与上方体的交界处开热风进入的通道，在其外面有三角形状的包箱用来限制工作热风的走向。这四个套筒的内部结构基本相同，主要是主轴及在其上安装的炒板连动装置是相同的。但是四个套筒的作用是不同的，最上面的套筒主要是用做筛选加工后的原料仓，它将连续的进料状态转化为开关式的断续工作状态，同时将热风经脱毒工作后所剩的热能吸收，不仅节省了能源，也提高了产量。最下面的套筒的主要作用是做高温成品仓。从高温成品仓送出的料到冷却机，脱毒器的工作过程即完成。
上述设备的工作过程为将已筛选加工后的待脱毒原料通过提升机送到第一个套简中，料通过套筒间柱阀流到第二、第三个套筒中，这两个套筒装料后即将阀门关闭，初始化的状态完成。脱毒周期开始，最上套筒的进料继续进行，其进料速度设为m1公斤/分。到一定时间后，主脱毒器(第三个套筒)脱毒完成标志信号到MCU将主脱毒器的出料阀门打开，温度很高的料很快流到成品仓(第四个套筒)中。将主加热器的出料阀门关闭，预加热器(第二个套筒)的出料阀门打开，经过预处理的料快速流到主脱毒器。同样方法，原料仓中的料流到预脱毒器中。这时三个出料阀门先后都已关闭。提升机对原料仓的送料继续进行。从成品仓进入到冷却器的工作也是以m1公斤/分的速度继续进行。
本实用新型的特点是热风炉产生的净化了的热气直接与物料混合，产生一特殊的物理化学变化过程。同时，物料中有n目以上的任何细度的颗粒，当物料颗粒吸收了高速风分子的能量后，还得设法将风和物料分离。由于物料的细度和风分子差别不是太多，不论是从重量上或体积上分离起来都有困难。所以在脱毒器中热风进入脱毒器之后，与物料充分混合，在出来的道路上有多种气料分离机构，这些机构分布在三个套筒的各个部位。500℃高温气流从主脱毒器进入，在炒板连动装置的协同下与物料混合，出来的气料混合体经多次分离后其风速已降低，温度降到250℃左右，作为热源进入到预脱毒器中，同样，从预脱毒器中出来的150℃左右的气流作为原料仓的热源。其热能被仓中物料所吸收，这样，热风炉产生的热能得到了充分利用。由于这三个套筒中的主轴转速不同，温度不同，气压也不同，对脱毒所要求的目标也不同，但所有出来的成品都要经过这三个套筒中的工作全过程，故从总体效果上获得了脱毒的高精度，生产量上的大规模，热能利用的高效率。为了收回混在热气中的全部细粉，当废气从最上的原料仓出来后，还经集中分离和布袋分离。
所说的冷却器是把四个封闭的传输绞龙串联起来，装在四层封闭的箱体中。绞龙的外皮是用铝合金板制成。因此有比较好的导热性质。方箱体的右下角有进风口，右上角有出风口，与换热器冷风口接通，左上角有进料口，左下角有出料口；方箱体的进风口通以自然冷风(在春、秋、冬季节，自然冷风即可达到冷却要求)或经过冷却的冷风(在夏季最热时)。成品仓和冷却器进料口之间安装提升绞龙，从高温成品仓中出来的料由提升绞龙送到冷却器的进料口，通过绞龙的传送，一方面将料往前传送，另一方面热量从料传送到方箱中的气体，把方箱中的出口气体又送到热风炉换热器入口处，换热器将此气体温度再提高到500℃供脱毒器使用。如果物料原来的温度为T0，在几个脱毒器中温度升高到T1时出料，这时物料所吸收的总热量为Q1＝M*C*(T1－T0)(式中M为物料的总质量，C为该物料的比热)。T1温度的物料经过L3米长的冷却器，如果温度降到了T0，那么，该物料所放出的总热量为Q2＝M*C*(T1－T0)。可见，从理论上讲，此脱毒方法的脱毒过程不消耗能量，这是该方案的一大优点。第二，物料在脱毒中与高温气体直接混合，脱毒过程同时也是灭菌的过程。从高温仓出来的料没有和空气接触，经过冷却机后直接打包装袋，消除了细菌混入物料成品的可能，保证了成品的较长期的卫生指标。第三，由于冷却过程中冷风与物料不接触，省去了风料分离的种种问题。
所说的高效热风炉的结构是由往复机械化燃烧炉排所组成的炉体，和立式高温换热器组装而成。燃烧炉连通换热器，换热器接通主脱毒器；根据煤在炉排上先后经过预热着火、燃烧和燃尽三个过程，在炉排下有三个风室进行分别给风，从而满足了燃烧不同阶段的需氧量；同时，由于有自身拔火作用，不仅烧得透而且不易结焦。其燃烧效率高，比手烧炉节煤20％多，按每小时产80万大卡的热量用煤计，每年可节煤495吨，按每吨200元计，每年可节约9.9万元。
热风炉原始参数1、炉膛出口温度1200℃；2、排烟温度250℃；3、冷空气温度20℃；4、热空气温度500℃；5、热空气吸热量800,000kcal/h；
计算后锅炉及换热器参数1、燃煤量280kg/h；2、换热烟气量2700nm3/h；3、换热空气量5400nm3/h；4、燃烧需要空气量2300nm3/h；；5、换热器咽气侧阻力600pa；6、换热器空气侧阻力1200pa；7、炉排鼓风阻力1000～1200pa；8、效率73％；所说的监控装置为一台上级机联着四台现场分布式监控机，其中三台分别监控“脱毒器”、“冷却器”和“热风炉”，第四台监控着蓖麻粕从进车间后的第一步筛选、粉碎，第二步筛选、饲料肥料分离，脱毒助剂加入与均匀化，直到将已配制好的原料提升送到脱毒器原料仓。这四台和上级机的MCU都采用MC68HC11F1(MOTOROLA公司生产)，它们之间的通讯是用该芯片的SPI(同步通讯)功能实现的。上级机还带一台语音子装置。为使该子装置能存储更多的语音，其MCU采用MCS51系列产品8031，由于8031没有如上所述的SPI功能，因此该装置上级机和语音子装置的通讯是用八位并行口传送。由于MC68HC11F1没有ROM，只有1K字节的RAM和512K的E2PROM，所以要将它应用于扩展模式，外配一片27512。对于现场机而言，监控的量不大，程序量也不多，故1KRAM也够用，但对于上级机来讲，它要和四个下位机通讯，同时还要有无线遥控的功能，因此要扩展一片RAM6264(8K)，才能满足数据处理的要求。另外作为上位机，它的通讯功能还得增强，它的SPI已和四台下位机联网。SCI功能用于带MODEM的无线远距离通讯，它还应具有与其他计算机通讯的功能，因此在主板上还扩展了一个符合RS232C标准的通讯口。这样可以把脱毒装置纳入到其他的网络中。根据过去多年研究计算机监控装置的经验，一个现场监控机应具备自开发的功能，否则如果出了些故障，检查起来很不方便。如果装置有自开发功能，那么从研制、调试到生产中的维修都很方便，在现场就可完成这些工作。该装置的每一个机器都配备小键盘和显示器以及相应的现场监控与本机管理软件。
本实用新型参照附图详细描述如下
图1脱毒器套筒径向剖面示意图。
图2脱毒器四层组装后径面剖面示意图。
图3冷却器中心剖面示意图。
图4是蓖麻粕脱毒装置工艺流程图图5监控装置组成示意图。
如图所示，1为套筒，2为主轴，3为炒板，4为连动杆，5为进料口，6为出料口，7为铁板，10、11为炒板平面。
图1为脱毒器四个套筒中之一的径向剖面图。套筒1制造时用半径为70厘米的半圆筒(长L1米)与长L1米、宽h1米、高h2米的方筒焊接在一起。为提高强度，用如图中斜线所示的铁板四块，焊在套筒1的两头和中间，将套筒分成三段。再在套筒两端焊上法兰盘加装两层端盖(两层中间加上保温层)在端盖中心加装炒板连动装置的主轴2，在主轴上有相互垂直的四排炒板3及其连动杆4。装于炒板连动装置顶部的炒板是一个楔形刚体，其上平面10与炒板连动装置垂直，另一面11与炒板10面成一倾角，其目的是使主轴转动时，装于套筒中的料不仅在主轴径向转动，还能在轴向做慢速转动。图中5为进料口，6为出料口，其开槽的大小可为3000平方厘米。铁板7可为长1.2米、宽0.5米，它焊于方体内部上方中心偏右的位置。这样安装的三块铁板将方体内部空间分成两部分，但不影响炒板连动装置的转动。
图2所示的四个套筒中，D作用是作高温成品仓，当C筒完成脱毒任务后，柱阀G开，C中的料在30秒内全部落入D中，然后关闭G，打开F，B中经预脱毒的料流入C中，然后关闭F，打开E，A中经预加温的料流入B中，关闭E后，提升机仍将新料连续送入A仓，D中的料也由主轴连续不断的送入冷却与热能回收装置。在A、B、C中新一轮的脱毒工作又开始。套筒D中只有料经过，没有热风，而A、B、C三个套筒中既有料又有热风，故A、B、C三个套筒的结构也完全相同，有料道也有风道，有风和料的混合过程，也有风和料的分离过程。当主脱毒器C中的各项参数符合要求时，表示此次脱毒结束，计算机将料从C→D，B→C，A→B的时间最长也只有两分钟，这段时间热风停止，当料的转换完毕，热风开始进入的50分钟内，阀门关闭，A、B、C三个筒独立工作，只是热风从最下面进入(图中箭头所示，在套筒内的箭头，表示出了风和炒板的运行方向)从最上面出去。
风料分离的原理是当热风从a进入(带高温和高压)到b，由于风向和炒板方向相同，二者之间的速度差减小，有利于物料吸收风分子的能量。到了d位置，带料的风受阻，它要改变方向，由于风和料的重量不同，许多物料在此空间中发生沉降。到e出口时，又受到一次阻挡，在风和料的换向中，又发生一次分离，分离后的风中仍有一部分细料到达沉降室f后，由于沉降室面积比B筒进风口大得多，因此大多数料沉降在底部，利用专用的绞龙把料送会到C筒中。B和A筒的风料分离过程也一样。
图3中R为脱毒器出来的高温物料通过提升机送到此入口。S为经冷却器冷却的物料送到称重装袋入库装置的出口。T为来自冷风源的风入口。U为冷却器中经过热交换后出来的热风出口，此热风送到热风炉的进气口。
图4是蓖麻粕脱毒装置工艺流程图，图中Y00代表除杂，粉碎、筛选，助剂选择与均匀化四个流程的工艺设备。A，B，C，D是第三代蓖麻粕脱毒器的主体。Y20～Y24为高效热风炉的各组成部份，其中Y20为往复机械化燃烧炉排和耐火砖砌成的炉体及进煤、鼓风机等组成了热风炉主体，Y21是一个高温换热器(长五米)，它把从炉膛出口温度，达1200℃的高温气体(其中有少量煤粉等杂质)转换成500℃中温的净化气体，该气体分子荷载着每小时80万大卡的热能、进入脱毒器的主脱器。Y22是一个速度可控的鼓风引风机，它把冷却器出来的热风(此热风是净化了的气体被热料加热)送到换热器的进口处，同时控制着进入脱毒器的风分子数。Y23是除硫除尘设备以消除排烟中的有害物。Y24是排烟筒。Y30，Y31是冷却器，前面已有说明。Y31是将冷空气流送入冷却机。当Y22和Y31不平衡时，自动门Y32起到自动调节作用。Y40是成品自动称重装袋、打包、入库四个流程的工艺设备。
从图示中可经Y00处理(主要解决蛋白质含量合适，固态和液态脱毒助剂的比例合适，原料与助剂的比例合适与均匀化问题)的原料从上到下进入脱毒器。Y20产生的高温气体径Y21换能器后从下到上进入脱毒器。在动态运行中，A、B、C的起始温度和终止温度不同，所以它们的温升曲线不同。在不同的温度环境中，脱毒助剂所起的作用不同。当C的物料达到规定指标后，进入D和Y30。Y30既冷却了料，又回收了热能。整个生产过程有两种工作状态Y00、D之后连续工作状态，A、B、C为断续工作状态。
本实用新型包括高精度、大规模脱毒器，高效热风炉，热料冷却与热能回收装置三大部分组成，每一部分都有以MC68HC11F1微处理器为MCU的检测与控制装置管理该部分的各个运行参数，使它达到规定的理想运行状态。分布在与三大部分相应位置的这三台现场机，受中央监控机的管理。这些MCU之间的通讯是用MC68HC11F1的SPI(同步通讯)功能进行，它们的SCI(异步通讯)功能通过MODEM和超短波或短波电台和远方进行无线通讯。因此该蓖麻粕脱毒装置，可在几十公里或几百公里之外对其进行管理。在此分布式装置中还有一个语音子装置，故该蓖麻粕脱毒装置在运行时可用语言报告当前工作状态和一些控制策略、告警及重要数据。当然，也可以记录下每天的工作情况并把它们打印出来，作为资料归档。
本实用新型脱毒精度高，完善了热风炉和冷却与热能回收两部分设备，节省能源，产量提高，操作过程自动化。
权利要求1.一种蓖麻粕脱毒装置，其特征在于它包括脱毒器，热风炉，冷却器与监控装置构成所说的脱毒器是以四个上方下园的套筒，上下安装组合而成，套筒的上方轴线方向开有进料通道，下园底部开有出料通道，每两个上下套筒之间有圆柱形阀门用于控制上下两个套筒内的物料通断，在筒套右侧的下半园与上方体的交界处开热风进入的通道，在其外面有三角形状的包箱用来限制工作热风的走向；这四个套筒的内部都有主轴，固定于主轴上的炒板，炒板连动装置；在套筒内部上方，在上底上焊上铁板，将方体内部分成两个空间；所说的热风炉的结构是由往复机械化燃烧炉排和耐火砖砌成的炉体及进煤、鼓风机组成的炉体主体，立式高温换热器和除尘除硫设备组装而成，在炉排下有三个风室进行分别给风；燃烧炉连通换热器，换热器接通主脱毒器；所说的冷却器是把四个封闭的传输绞龙串联起来，装在四层封闭的箱体中，绞龙的外皮是用铝合金板制成，方箱体的右下角有进风口，右上角有出风口，与换热设备冷风口接通，左上角有进料口，左下角有出料口；成品仓和冷却器进料口之间安装提升绞龙；所说的监控装置为一台上级机联着四台现场分布式监控机，其中三台分别连接脱毒器、冷却器和热风炉，第四台监控着蓖麻粕从进车间后的第一步筛选、粉碎，第二步筛选、饲料肥料分离，脱毒助剂加入与均匀化，直到将已配制好的原料提升送到脱毒器原料仓。
2.按照权利要求1所述的蓖麻粕脱毒装置，其特征在于在四个套筒中都有炒板，所述的炒板是一个楔形的刚体，其上平面与炒板连动装置垂直，另一面与炒板面成一倾角。
专利摘要本实用新型涉及蓖麻粕脱毒设备的制造,它主要包括脱毒器,热风炉,冷却器与监控装置构成;脱毒器是以四个上方下圆的套筒,上下安装组合而成,方体内部分成两个空间;热风炉由往复机械化燃烧炉排和耐火砖砌成、换热器组成,燃烧炉连通换热器,冷却器是把四个封闭的传输绞龙串联起来,监控装置为一台上级机联着四台现场分布式监控机。本实用新型脱毒精度高,完善了热风炉和冷却与热能回收两部分设备,节省能源,产量提高,操作过程自动化。
文档编号A23L1/015GK2476184SQ012235
公开日2002年2月13日 申请日期2001年5月15日 优先权日2001年5月15日
发明者杨兴武 申请人:杨兴武