全自动固态发酵机组的制作方法
【专利摘要】本发明涉及酿醋工艺的设备，具体为一种全自动固态发酵机组，包括发酵机组和PLC控制系统；所述发酵机组包括四层机架，所述四层机架的每层分别安装有一个内壁设有螺旋片的发酵转筒；所述四层机架的每层上分别安装有减速电机，所述减速电机通过主动托轮组驱动发酵转筒旋转；所述四个发酵转筒的一端共同与纵向放置的通道密封连通，所述通道的上端为进料口、下端为出料口，所述通道内自上而下依次安装有分别与发酵转筒对应的四个挡门，所述挡门在闭合时呈倾斜状、且实现向发酵转筒进料。本发明设计合理，以实现自动化、工业化、规模化食醋生产，该机组在生产过程实现了自动化、智能化翻醅，大大降低了劳动强度、改善了卫生条件、提高了出品率。
【专利说明】全自动固态发酵机组
【技术领域】
[0001]本发明涉及酿醋工艺的设备，具体为一种全自动固态发酵机组。
【背景技术】
[0002]醋酸发酵是一种典型的好氧发酵，因此醋酸发酵时需要大量的空气来满足醋酸发酵的需要。醋酸发酵主要包括液态醋酸发酵、半固态醋酸发酵和固态醋酸发酵。液态醋酸发酵分为静置发酵法和深层通气发酵法，静置醋酸发酵法是醋酸菌结膜于发酵液表面，使醋酸菌充分接触空气，进行氧化发酵；深层通气发酵法是通过机械方式将空气溶解到发酵液中，满足醋酸发酵需要。液态醋酸发酵优点是可以工业化生产，质量稳定。但液态醋酸发酵其菌种单一，生产的食醋较固态食醋风味差；半固态醋酸发酵是通过浇淋的方式补充氧气，满足醋酸发酵的需要，生产食醋类似于液态发酵，优势是能耗相对液态发酵低，但是转化率没有液态深层发酵高；固态醋酸发酵是采用人工翻醅的方式供给醋酸发酵所需要的氧气满足醋酸发酵，固态发酵的 优势是多菌种多边发酵，所生产的食醋风味好、口感柔和、营养丰富，但传统固态醋酸发酵大部分仍然采用人工翻缸，劳动强大、生产效率低、人力资源成本高，虽然现在有些企业使用大池发酵，采用翻醅机械进行翻醅实现了工业化生产，降低了劳动强度，实现了工业化、规模化生产，但是大池翻醅醋酸发酵存在出品率低、发酵周期长、翻醅过程中挥发损失严重等难题。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决目前缺乏一种有效实用的实现自动化生产的醋酸发酵设备的问题，提供了一种全自动固态发酵机组。
[0004]本发明是采用如下技术方案实现的:
一种全自动固态发酵机组，包括发酵机组和PLC控制系统。
[0005]所述发酵机组包括四层机架，所述四层机架的每层分别安装有一个内壁设有螺旋片的发酵转筒；所述四层机架的每层上分别安装有减速电机，所述减速电机通过主动托轮组驱动发酵转筒旋转；所述四个发酵转筒的一端共同与纵向放置的通道密封连通，所述通道的上端为进料口、下端为出料口，所述通道内自上而下依次安装有分别与发酵转筒一端对应的四个挡门，所述挡门在闭合时呈能够实现向发酵转筒进料的倾斜状。
[0006]所述每个发酵转筒上均安装有若干个测量发酵转筒内部温度的温度传感器，所述温度传感器将信号传输至PLC控制系统，所述PLC控制系统控制减速电机正、反转。
[0007]固态醋酸发酵周期为8~16天，物料从上到下，每层发酵转筒发酵2~4天。工作时，将搅拌均匀的醋醅接入醋酸菌种，闭合通道内的第一层挡门，匀速地通过通道上端的进料口将醋醅原料送入第一层发酵转筒内，同时通过PLC控制系统启动位于机架第一层的减速电机，通过主动托轮组驱动转筒转动进料，装料系数0.5~0.7，第一层发酵转筒进入发酵状态。待发酵2~4天后，将醋醅物料送入第二层发酵转筒内，打开第一层挡门，闭合第二层挡门，通过PLC控制系统控制第一层的减速电机反转，驱动第一层发酵转筒转动出料，第一层发酵转筒内的物料在其内螺旋片的作用下，通过通道由第二层挡门出料后送入第二层发酵转筒，同时通过PLC控制系统启动位于机架第二层的减速电机，通过主动托轮组驱动第二层发酵转筒转动进料，然后，第一层发酵转筒进入新物料发酵。第二层发酵转筒开始发酵，2~4天后，打开第二层挡门，闭合第三层挡门，同样将第二层发酵转筒的物料送入第三层发酵转筒内，再将第一层发酵转筒物料送入第二层发酵转筒内，然后第一层发酵转筒再次进入新物料发酵，开始发酵。2~4天后，打开第三层挡门，闭合第四层(底层)挡门，将第三层发酵转筒物料送入第四层(底层)发酵转筒，再将第二层发酵转筒物料送入第三层发酵转筒内，再将第一层发酵转筒物料送入第二层发酵转筒内，然后第一层发酵转筒进入新物料发酵，开始发酵。根据发酵进程物料依次从上到下，第四层发酵转筒完成发酵，物料由通道的出料口进入下一道工序。
[0008]发酵转筒的装量为每筒4~6吨物料，发酵转筒装满后进入发酵状态，发酵过程温度最高45°C，发酵过程中，温度传感器将发酵物料的温度信号实时传输至PLC控制系统，PLC控制系统将接收到的信号与设定值比较后输出控制信号控制减速电机正反转，也可通过控制变频器控制减速电机正反转和实现对减速电机的调速功能，实现翻醅、散热、溶氧、降温功能，维持醋酸发酵的最佳条件，保证醋酸发酵的出品率。
[0009]优选地，所述通道上安装有四个控制挡门启闭的气缸和四个接近开关，PLC控制系统通过接近开关控制相应的气缸动作，即每个接近开关对应一个气缸，当接近开关检测到物料由通道内落下时，输出信号到PLC控制系统，然后PLC控制系统输出控制信号控制相应的气缸动作，控制相应的挡门闭合，实现向相应的发酵转筒进料，完成物料从一个发酵转筒进入下一个发酵转筒。这样，PLC系统通过控制减速电机、气缸来配合实现自动进料、出料的功能，进一步实现全自动化。
[0010]如何实现PLC控制系统控制减速电机和气缸的配合动作属于现有公知技术，本领域技术人员容易实现。
[0011]所述接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动直流电器或给计算机(PLC)`装置提供控制指令。接近开关是种开关型传感器(即无触点开关)，它既有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节等。
[0012]本发明的全自动发酵机组主要优点是:实现了工业化、规模化、标准化固态醋酸发酵，减少了人为翻醅造成的品质不稳定，提高生产效率。
[0013]本发明的智能化转筒式连续固态酿醋设备适用于工业化固态醋酸发酵，取得了良好的效果，本发明的转筒式连续固态醋酸发酵设备也适用于其他固体微生物发酵生产，例如固态制曲、制药、固态发酵饲料等行业。[0014]本发明设计合理，以实现自动化、工业化、规模化食醋生产，该机组在生产过程实现了自动化、智能化翻醅，大大降低了劳动强度、改善了卫生条件、提高了出品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的总体图。
[0016]图2是本发明的截面图。
[0017]图中，1-发酵转筒，2-四层机架，3-减速电机，4-通道，5-主动托轮组，6_被动托轮组，7-温度传感器，8-气缸，9-挡门，10-进料口，11-出料口，12-螺旋片。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
[0019]一种全自动固态发酵机组，包括发酵机组和PLC控制系统；
如图1、2所示，所述发酵机组包括四层机架2，所述四层机架2的每层分别安装有一个内壁设有螺旋片12的发酵转筒I ;所述四层机架2的每层上分别安装有减速电机3，所述减速电机3通过主动托轮组5驱动发酵转筒I旋转；所述四个发酵转筒I的一端共同与纵向放置的通道4密封连通，所述通道4的上端为进料口 10、下端为出料口 11，所述通道4内自上而下依次安装有分别与发酵转筒I 一端对应的四个挡门9，所述挡门9在闭合时呈能够实现向发酵转筒I进料的倾斜状，即位于每一层的发酵转筒I既通过挡门9旋转进料，也通过挡门9旋转出料，挡门9在通道4内的安装属于公知常规技术，例如挡门9的上端与通道4内壁铰接即可。
[0020]所述每个发酵转筒I上均安装有若干个测量发酵转筒内部温度的温度传感器7，所述温度传感器7将信号传输至PLC控制系统，所述PLC控制系统控制减速电机3正、反转。
[0021]所述通道4上安装有四个控制挡门9启闭的气缸8和四个接近开关，所述PLC控制系统通过接近开关控制相应气缸8动作，实现四个挡门的自动控制启闭，实现智能化，提
高生产效率。
[0022]所述发酵转筒I内螺旋片12的高度为0.10~0.15m、螺距为0.5~0.Sm,所述发酵转筒I的长度为8~15m、直径为0.8~1.5m。
[0023]所述发酵转筒I外还安装有被动托轮组6，更好地对发酵转筒进行支撑。
[0024]四层机架2内安装有两组发酵转筒，两组可以同时发酵，也可以单独发酵，两组发酵转筒也可以构成一个发酵机组。
[0025]全自动固态发酵机组有一套PLC控制系统，分别控制发酵过程中每个发酵转筒的正反转、物料的进出、降温。
【权利要求】
1.一种全自动固态发酵机组，其特征在于:包括发酵机组和PLC控制系统； 所述发酵机组包括四层机架(2)，所述四层机架(2)的每层分别安装有一个内壁设有螺旋片(12)的发酵转筒(I);所述四层机架(2)的每层上分别安装有减速电机(3)，所述减速电机(3 )通过主动托轮组(5 )驱动发酵转筒(I)旋转；所述四个发酵转筒(I)的一端共同与纵向放置的通道(4)密封连通，所述通道(4)的上端为进料口(10)、下端为出料口(11)，所述通道(4)内自上而下依次安装有分别与发酵转筒(I) 一端对应的四个挡门(9)，所述挡门(9)在闭合时呈能够实现向发酵转筒(I)进料的倾斜状； 所述每个发酵转筒(I)上均安装有若干个测量发酵转筒内部温度的温度传感器(7)，所述温度传感器(7)将信号传输至PLC控制系统，所述PLC控制系统控制减速电机(3)正、反转。
2.根据权利要求1所述的全自动固态发酵机组，其特征在于:所述通道(4)上安装有四个控制挡门(9)启闭的气缸(8)和四个接近开关，所述PLC控制系统通过接近开关控制相应气缸(8)动作。
3.根据权利要求1或2所述的全自动固态发酵机组，其特征在于:所述发酵转筒(I)内螺旋片(12)的高度为0.10~0.15m、螺距为0.5~0.8m，所述发酵转筒(I)的长度为8~15m、直径为0.8~1.5mο
4.根据权利要求3所述的 全自动固态发酵机组，其特征在于:所述发酵转筒(I)外还安装有被动托轮组(6)。
5.根据权利要求4所述的全自动固态发酵机组，其特征在于:四层机架(2)内安装有两组发酵转筒。
【文档编号】C12J1/10GK103740578SQ201410019273
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】赵红年, 韩云忠 申请人:山西梁汾醋业有限公司