[發明專利]物料膨脹設備及方法

有效

• 申請號: 201210008079.3
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102524938A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 梅林;梅笑雨
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞馳機電科技有限公司
• 主分類號: A24B5/16
• 分類號: A24B5/16
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳靜

技術領域

本發明涉及一種用于顆粒狀物料膨脹加工設備及方法。

背景技術

目前，煙草制造企業為了充分提高煙梗物料的利用率，多采用高壓蒸汽對物料進行膨脹加工。例如中國專利申請200510118934.6所公開的一種制備粒狀膨脹煙梗的ESS(Expanded??Shredded??Stem)工藝方法及其所采用的設備，先將預處理后煙梗置于200—350度過熱蒸汽中一段時間，過熱蒸汽壓力至少10BAR，然后將過熱蒸汽和煙梗快速釋壓獲得煙梗物料膨脹效果。其相應的膨脹煙梗設備包括兩個過熱蒸汽處理段，其中第一處理段與煙梗進料裝置連接，并設置有蒸汽注入裝置；第一處理段與第二處理段之間設置有控制第一處理段中的過熱蒸汽與煙梗進入第二處理段的閥門；第二處理段內部設置有運送煙梗的螺旋運送裝置，經文氏管膨化處理。但是，為了實現工藝步驟中至少10bar高壓環境下的加壓加溫處理，該設備處理段必須能夠承受最低壓力10bar、溫度200攝氏度的過熱蒸汽。因此，其設備結構復雜，尤其是多處設置承壓密封閥，將帶來更多的安全生產隱患。同時，目前國內卷煙廠常用鍋爐也無法提供如此高壓力的過熱蒸汽，在使用上述工藝時，卷煙廠還必須再另外配備高溫高壓鍋爐為該膨脹加工設備供應蒸汽，這使得企業能耗大大增加，也不利于環保。

中國專利申請200810195056.1提供了一種可實現連續化處理、有較好膨脹加工效果并可有效降低能耗的煙梗膨脹制粒加工方法及設備，其煙梗膨脹加工方法包括使用8-9bar過熱蒸汽對煙梗加溫、加壓，然后釋放壓力，使煙梗膨脹；所述的煙梗膨脹制粒加工設備，包括進料裝置、加壓加溫裝置和膨脹處理裝置，進料裝置通過進料輔助裝置與加壓加溫裝置連接。該發明所述加工方法將過熱蒸汽工作壓力降低，降低了處理設備的密封性要求，企業在使用時無需另行配備高壓鍋爐，能夠大幅度節約蒸汽能源，降低相應的生產處理成本。

但是上述技術方案，包括后續陸續出現的相關中國專利申請，均采用文氏管或僅采用密封汽鎖做為膨脹處理裝置，或者容易造成膨脹堵料，或者無法很好地實現煙梗膨脹效果。需要研究一種即可充分保證膨脹處理過程的密封性，實現良好的膨脹處理效果，同時又結構簡單，易于維護操作的物料膨脹設備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可低成本實現良好好膨脹加工效果且結構簡單、操作維修簡便的物料膨脹設備。

本發明所述設備包括膨脹裝置及落料倉，所述膨脹裝置為一缸形容器，其包括壓力腔外殼，其內設置由動力裝置驅動的滑動活塞，壓力腔外殼的側壁上設置進料口，壓力腔外殼的一端封閉，另一端設置與落料倉連通的爆出口；所述滑動活塞沿缸形容器軸向直線運動；當滑動活塞的容料口與進料口相對應時，物料進入缸形容器內；當滑動活塞的容料口與爆出口相對應時，物料從缸形容器內膨化爆出。

為保持膨脹腔體內有足夠壓力和溫度，以獲得更好的膨化效果，所述膨脹腔體設置有蒸汽介質補汽口。?同時，滑動活塞通過高溫密封圈與壓力腔外殼之間形成滑動密封。所述落料倉的出料口設置旋轉氣鎖，以保證出料過程的相對密閉。

為了使缸形容器有更大的容料空間，所述滑動活塞為異型活塞，其具有階梯狀的縱截面。作為優選方案，所述滑動活塞具有第一、第二兩個活塞體，第一、第二活塞體由活塞連桿或活塞連板同軸線固定連接，第一、第二活塞體之間形成容料空間。

此外，為了節約設備布置空間，所述壓力腔外殼、落料倉及旋轉氣鎖可從上至下依次連通設置，進料口設置于壓力腔外殼的上部；所述壓力腔外殼包括V型進料倉及柱形活塞道，柱形活塞道包括上下分離的兩部分，滑動活塞在柱形活塞道內上下滑動，并與柱形活塞道內壁面滑動密封。

同時，在V型進料倉的內部，沿柱形活塞道的外壁設置螺旋進料片，可有效壓實推送物料，提高進料效率。

本發明還提供一種利用上述設備所實現的物料膨脹方法。

本發明所述物料膨脹方法依次包括以下步驟：

1、將煙梗等顆粒狀物料通過進料裝置，在常溫、常壓狀態下輸入所述缸形容器內，并由缸形容器內的滑動活塞擠壓移送至密封空間內，?待物料被加溫至80-180℃，加壓至0.2-0.8MPa，并保持3—120s后，滑動活塞繼續移送物料至缸形容器的出料口，使物料膨化爆出；?

2、膨化爆出的煙梗物料經落料倉，初步實現蒸汽和煙梗的氣固分離；

3、經旋轉氣鎖輸出膨化后煙梗物料。

為了實現良好的膨化處理效果，提高處理效率，在進料之前可進行物料的預處理，包括煙梗打短，葉片切絲，回潮和加熱烘干，篩選，定量控制等。