一種熱力特性均勻的增稠劑制備系統的制作方法

本發明涉及增稠劑領域，具體涉及一種熱力特性均勻的增稠劑制備系統。

背景技術：

增稠劑是一種用來提高食品粘度的食品添加劑，加入食品中可起到親水性，提供稠性、粘度、粘附力，可水化形成高粘度的均相液。增稠劑的制備需要經過破碎、干燥、攪拌、膨化等步序，因此需要一種結構緊湊的制備系統，以保證其熱力特性等各方面的性能良好。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種熱力特性均勻的增稠劑制備系統。

本發明的目的采用以下技術方案來實現：

一種熱力特性均勻的增稠劑制備系統，包括依次相連的水果破碎機、混合打漿器、滾筒式干燥裝置和雙螺桿膨化機，水果破碎機與混合打漿器之間通過輸送皮帶連接，混合打漿器與滾筒式干燥裝置之間通過輸料泵連接；將西葫蘆去除瓜皮和內瓤后，經過殺菌和漂洗，之后放入水果破碎機中進行破碎；混合打漿器上分別連通有進料斗和加液管，進料斗承接輸送皮帶輸送過來的瓜肉，加液管向混合打漿器中注入混有玉米粉的乙醇溶液，經過混合打漿器內的攪拌裝置攪拌后的漿液，由輸料泵送至滾筒式干燥裝置的增稠劑漿液入口管中，經過干燥后的混合干料被送至雙螺桿膨化機中進行膨化。

本發明的有益效果為：利用西葫蘆具有高膨潤性和親水性及水分散性、高粘稠性、高粘附性；利用玉米粉膨化后變性糊化產生凝膠，經特殊工藝制備成增稠劑。本制備系統制備出來的的西葫蘆玉米增稠劑除具有普通增稠劑的增稠功能外，還可以為人體提供營養，有益人體健康，并且熱力特性良好。

附圖說明

利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是滾筒式干燥裝置的側視整體結構示意圖；

圖3是增稠劑加熱轉筒和增稠劑布膜輥(只示出第三增稠劑布膜輥)的正視圖；

圖4是電路連接器內第一驅動線圈、第二驅動線圈的電路圖。

附圖標記：增稠劑混合物攪拌器-1；增稠劑加熱轉筒-2；末端擋輥-3；增稠劑收集濾網-4；增稠劑漿液入口管-6；蒸汽入口-9；蒸汽出口-10；第一橡膠管-12；第二橡膠管-13；第三橡膠管-14；機架-15；齒輪皮帶系統-16；驅動電機-17；第一旋轉接頭-18；第一增稠劑布膜輥-19；第二增稠劑布膜輥-20；第三增稠劑布膜輥-21；膜料刮刀-25；蒸汽噴口-30；螺旋管-33；冷凝劑-34；冷凝器-35；凝結水下降管-36；膜輥冷卻水入口-37；膜輥冷卻水出口-38；入口隔離閥-39；出口隔離閥-40；下降管連接口-41；發光二極管-42；光敏電阻-43；閥體-44；第一超磁致伸縮棒-45；第一內殼體-46；第一外殼體-47；第一驅動線圈-48；水平殼體-A；第二外殼體-B；第二內殼體-C；第二驅動線圈-52；第二超磁致伸縮棒-53；豎直殼體-54；壓縮塊-55；電路連接器-56；增稠劑排料閥-57；電加熱器-58；螺旋輸料機-59；增稠劑凝結水排水閥-60；壓縮空氣吹氣門-61；增稠劑收集濾網殼體-62；增稠劑收集濾網電機-63；直流電流互感器-64；交流電源-67；反比例調節器-69；增稠劑回收電加熱器-71；回液管-72；漿液泵-73；集料器-74；水平總管-75；蒸汽噴管-76；滾筒式干燥裝置-100；水果破碎機-101；混合打漿器-102；雙螺桿膨化機-103；輸送皮帶-104；輸料泵-105；進料斗-106；加液管-107；攪拌裝置-108；輸料泵-109；電動振打器-110；攪拌器-111；抽氣機-112；蒸汽抽口-113；滾軸-114；第二旋轉接頭-115；控制器-116；直流電源-117；第一可調電阻-118；第二可調電阻-119。

具體實施方式

結合以下實施例對本發明作進一步描述。

如圖1所示的一種熱力特性均勻的增稠劑制備系統，包括依次相連的水果破碎機101、混合打漿器102、滾筒式干燥裝置100和雙螺桿膨化機103，水果破碎機101與混合打漿器102之間通過輸送皮帶104連接，混合打漿器102與滾筒式干燥裝置100之間通過輸料泵105連接；將西葫蘆去除瓜皮和內瓤后，經過殺菌和漂洗，之后放入水果破碎機101中進行破碎；混合打漿器102上分別連通有進料斗106和加液管107，進料斗106承接輸送皮帶104輸送過來的瓜肉，加液管107向混合打漿器102中注入混有玉米粉的乙醇溶液，經過混合打漿器102內的攪拌裝置108攪拌后的漿液，由輸料泵109送至滾筒式干燥裝置100的增稠劑漿液入口管6中，經過干燥后的混合干料被送至雙螺桿膨化機103中進行膨化。

利用西葫蘆具有高膨潤性和親水性及水分散性、高粘稠性、高粘附性；利用玉米粉膨化后變性糊化產生凝膠，經特殊工藝制備成增稠劑。本制備系統制備出來的的西葫蘆玉米增稠劑除具有普通增稠劑的增稠功能外，還可以為人體提供營養，有益人體健康，并且熱力特性良好。

優選地，水果破碎機101采用鼠籠式水果破碎機(現有技術)，攪拌裝置108為兩套葉片式攪拌裝置。優選地，滾筒式干燥裝置100中的物料通過人工輸送或者皮帶輸送的方式送至雙螺桿膨化機103中。優選地，如圖2-3所示，滾筒式干燥裝置包括增稠劑混合物攪拌器1、增稠劑加熱轉筒2、增稠劑布膜輥、末端擋輥3、增稠劑收集濾網4和增稠劑回收電加熱器71。增稠劑混合物攪拌器1的頂部連通有增稠劑漿液入口管6和回液管72，其內設置有由電機驅動旋轉的攪拌器111。增稠劑混合物攪拌器1的罐體采用夾層結構，夾層連通有用于加熱漿液的蒸汽入口9和蒸汽出口10，通過調節蒸汽入口閥(圖中未示出)的開度來調節增稠劑混合物攪拌器1內的漿液溫度。增稠劑混合物攪拌器1的底部通過橡膠管連通有漿液泵73，漿液泵73的出口橡膠管分叉成第一橡膠管12、第二橡膠管13和第三橡膠管14。

增稠劑加熱轉筒2整體設置在機架15上，增稠劑加熱轉筒2的一端通過滾軸114與齒輪皮帶系統16連接，齒輪皮帶系統16通過其右側的驅動電機17驅動，增稠劑加熱轉筒2的另一端連接第一旋轉接頭18(旋轉接頭是將流體介質從靜止的管道輸入到旋轉或往復運動的設備中的一種連接密封裝置，它的一端與靜止管道相連，另一端與運動的設備連接，介質從其中間通過，可根據要求直接選配，屬于現有技術范疇，本實施例中不再詳細描述其結構)。

增稠劑布膜輥有3個，分別是第一增稠劑布膜輥19、第二增稠劑布膜輥20和第三增稠劑布膜輥21，其中第三增稠劑布膜輥21設置在增稠劑加熱轉筒2的正上方，第二增稠劑布膜輥20和第一增稠劑布膜輥19依次排列在第三增稠劑布膜輥21的左側且與第三增稠劑布膜輥21位于同一同心圓上，相鄰2個增稠劑布膜輥之間的夾角為30°～35°。

末端擋輥3設置有第三增稠劑布膜輥21的右側，與第三增稠劑布膜輥21的夾角為32°。第一橡膠管12向第一增稠劑布膜輥19和第二增稠劑布膜輥20之間噴漿，第二橡膠管13向第二增稠劑布膜輥20和第三增稠劑布膜輥21之間噴漿，第三橡膠管14向第三增稠劑布膜輥21和末端擋輥3之間噴漿。在齒輪皮帶系統16中，增稠劑加熱轉筒2的滾軸114通過齒輪分別與第一、第二和第三增稠劑布膜輥的轉軸嚙合，同時增稠劑加熱轉筒2的滾軸114通過傳動皮帶與末端擋輥轉軸傳動。在末端擋輥3的右下方，固定設置有用于刮落增稠劑加熱轉筒2上的物料膜的膜料刮刀25，膜料刮刀25與增稠劑加熱轉筒2的表面接觸。位于膜料刮刀25與增稠劑加熱轉筒2表面接觸處的下方，設置有固定于機架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、第二和第三增稠劑布膜輥同樣采用旋轉接頭連接，以下統稱為第二旋轉接頭115，第二旋轉接頭115采用同端進水同端排水的方式，向三個增稠劑布膜輥中通入冷卻水。

優選地，上述各個橡膠管通過固定支架固定。如圖2、3所示，第一旋轉接頭18采用同端進汽同端排水的方式，其進汽口連接加熱蒸汽，在第一旋轉接頭18伸入增稠劑加熱轉筒2中的出汽口處螺紋連接有1個導向式加熱管，該導向式加熱管由水平總管75和連通在水平總管75上的多根彎曲的蒸汽噴管76組成，蒸汽噴管76的末端開有蒸汽噴口30，蒸汽噴口30位于第三增稠劑布膜輥21和末端擋輥3之間且靠近(但不觸碰)增稠劑加熱轉筒2的內壁，蒸汽沿著增稠劑加熱轉筒2的圓周切向方向逆時針噴出。該增稠劑加熱轉筒2工作時沿著逆時針方向旋轉，第一、第二和第三增稠劑布膜輥由于齒輪的嚙合作用沿著順時針的方向旋轉，而末端擋輥3由于采用傳動皮帶傳動沿著逆時針的方向旋轉，當第一、第二和第三橡膠管噴下漿液時，漿液在增稠劑加熱轉筒2的表面快速干燥粘附，同時在增稠劑加熱轉筒2和第一、第二和第三增稠劑布膜輥的相互碾壓作用下成膜狀，當膜狀的物料轉動到膜料刮刀25位置時被掛下至集料器中26。而末端擋輥3由于轉動方向與增稠劑加熱轉筒2均是逆時針方向，因此在兩者的間隙處無法成膜通過，能起到防止漿液直接從第三增稠劑布膜輥21漏向膜料刮刀的作用，保證干燥效果。

同時，導向式加熱管噴入的高溫蒸汽首先在第三增稠劑布膜輥21和末端擋輥3之間的區域進行換熱，這個區域附近(第一增稠劑布膜輥19和末端擋輥3之間的區域)的漿液水分最高，需要的熱量最多，因此用未經過換熱的新蒸汽干燥能保證干燥的效果，隨著蒸汽的逆時針轉動以及物料的逐漸干燥成型，第一增稠劑布膜輥19之后的膜狀物料需要的干燥熱量逐漸減少，利用后續的蒸汽余熱來干燥已經足夠，這種利用與增稠劑加熱轉筒相同旋轉方向的蒸汽來干燥加熱的方式，實質是一種強化的局部加熱，相對于傳統的均勻加熱方式來說，能夠起到很好的節能和干燥效果。

優選地，蒸汽抽口113的壁體上設置有多個電動振打器110，用于振落粘附在蒸汽抽口113中的物料。回到圖2，在增稠劑加熱轉筒2的上方設置有與抽氣機112連通的蒸汽抽口113，蒸汽抽口113用于抽出經過蒸發的漿液水分水蒸氣。抽氣機112的出口連通有一段螺旋管33，該螺旋管33設置在充有冷凝劑34的冷凝器35中，蒸汽在螺旋管33中凝結成水，并由與螺旋管33末端連通的凝結水下降管36排出。凝結水下降管36一路與增稠劑混合物攪拌器1頂部的回液管72連通，另一路通過膜輥冷卻水入口閥(圖中未示出)連通至第二旋轉接頭115的膜輥冷卻水入口37，第二旋轉接頭115的膜輥冷卻水出口38連通至回液管72。經發明人研究發現，增稠劑布膜輥容易發生粘膜現象，即增稠劑加熱轉筒表面上已經成膜的物料在干燥過程中被粘附在后面的增稠劑布膜輥上，嚴重影響成膜的連續性及成品的品質。粘膜現象和增稠劑布膜輥的溫度有關，一方面，與增稠劑加熱轉筒直接接觸的料膜表面在高溫的作用下，立即硬化，加之料膜與滾筒表面間的摩擦力較小，易于脫離另一方面與增稠劑布膜輥接觸的料膜表面由于水分蒸發汽化，溫度升高，乳度增加，當溫度達到糊化溫度時，粘結力上升，致使料膜極易粘附在增稠劑布膜輥上。因此，通過向增稠劑布膜輥內通入冷卻水來控制增稠劑布膜輥的溫度可以有效避免粘膜現象的發生。另外，本裝置采用蒸汽的凝結水來控制溫度，并最終回到增稠劑混合物攪拌器1中，有利于冷量和物料的回收，有不錯的節能降耗效果。

如圖2所示，在凝結水下降管36上旁路設置有1個增稠劑收集濾網4，增稠劑收集濾網4的前后分別設置有入口隔離閥39和出口隔離閥40，用于檢修隔離使用。在增稠劑收集濾網4入口管道和凝結水下降管的連接口(下稱下降管連接口41)上方，在凝結水下降管36的內壁上設置有一對相對設置的發光二極管42和光敏電阻43，發光二極管42向光敏電阻43發射特定波長的光波。在入口隔離閥39前到增稠劑收集濾網4的管道上，設置有一個閥體44，閥體44的底端貼緊管道的底部時能阻斷流體流通。閥體44的上端固接第一超磁致伸縮棒45的下端，第一超磁致伸縮棒45容納在第一內殼體46構成的空腔中，第一內殼體46外圍設第一外殼體47，第一內殼體46和第一外殼體47之間構成的密閉空間中設置有第一驅動線圈48，第一超磁致伸縮棒45的上端固接在第一內殼體46和第一外殼體47之間的水平殼體A的內壁上。閥體44在第一驅動線圈48的直流豎直磁場驅動下做豎直方向的運動，調節通過增稠劑收集濾網4的流量。在下降管連接口41的對側管道外壁上，設置有第二外殼體B和第二內殼體C，第二外殼體B和第二內殼體C之間構成的密閉空間中設置有第二驅動線圈52，第二內殼體C圍成的容納空間中設置有第二超磁致伸縮棒53，第二超磁致伸縮棒53的一端與第二內殼體C和第二外殼體B之間的豎直殼體54的內壁固接，另一端與壓縮塊55的右側固接，壓縮塊55在第二驅動線圈52的交流水平磁場驅動下做水平往返壓縮運動。光敏電阻43、第一驅動線圈48和第二驅動線圈52均引電接線至電路連接器56內。

增稠劑收集濾網4的出口管道一路水平地回到凝結水下降管36中，另一路豎直地通過增稠劑排料閥57連通至增稠劑回收電加熱器71的入口，增稠劑回收電加熱器71的筒壁為夾層布置，夾層內布置有多個電加熱器58。增稠劑回收電加熱器71的筒體內設置有傾斜布置的螺旋輸料機59，螺旋輸料機59的出口在集料器74的上方。在增稠劑排料閥57之前的管道上，還連接有一個放水管道，放水管道上設置有增稠劑凝結水排水閥60。在增稠劑收集濾網4到入口隔離閥39的管道上，還連通有連接壓縮空氣氣源的反吹管路，反吹管路上設置有壓縮空氣吹氣門61。增稠劑收集濾網4設置在增稠劑收集濾網殼體62中，其由增稠劑收集濾網電機63驅動，可沿增稠劑收集濾網4的水平軸做180°翻轉。

如圖4所示，在電路連接器56內，第一驅動線圈48、光敏電阻43、直流電流互感器64、和直流電源117串聯構成回路，第一驅動線圈48上還并聯有第一可調電阻118，通過調節第一可調電阻118的阻值可以調整第一驅動線圈48對光敏電阻43阻值變化的敏感度。第二驅動線圈52與第二可調電阻119、交流電源67串聯連接，第二可調電阻119用于調節第二驅動線圈52對交流電源67幅值變化的敏感度，第二驅動線圈52中產生交流電流，從而在第二超磁致伸縮棒53周圍產生不斷變化的水平磁場，使得其不斷反復伸長和縮短，推動壓縮塊55做往返運動；交流電源67為幅值可調的交流電源(現有技術)。控制器116接收直流電流互感器64檢測到的電流值，并通過反比例調節器69按設定比例換算成交流電源67的目標電壓輻值，據此調節交流電源67的電壓幅值，從而調節第二驅動線圈52的交流電流幅值，換言之，即是調節壓縮塊55的運動極限幅度。反比例調節器69的具體換算比例，可以根據具體的需要來人為設定。反比例的意思，是指當控制器116檢測到的第一驅動線圈48電流值變大時，反比例調節器69會換算出一個變小的交流電壓幅值。

優選地，反比例調節器69采用單片機。增稠劑收集濾網4、光敏電阻43、第一驅動線圈48、第二驅動線圈52等部件構成了蒸汽物料回收裝置，該蒸汽物料回收裝置主要用于回收蒸汽中機械攜帶的物料，避免長時間運行中造成的大量物料損失。

其工作原理為：發光二極管42向光敏電阻43發射特定波長的光波，當凝結水下降管36中的凝結水含物料較多時，會變得渾濁，導致光敏電阻43接收到的光波變弱，其電阻變大，從而使得第一驅動線圈48的電流變小。第一驅動線圈48的電流變小后，一方面第一超磁致伸縮棒45的豎直磁場會變弱，導致第一超磁致伸縮棒45縮短，則閥體44上提，增大進入增稠劑收集濾網4的流量進行過濾；另一方面，控制器116接收到的直流電流互感器64的電流反饋變小后，通過反比例調節器70來控制調大加在第二驅動線圈52兩端的電壓輻值，從而使得第二驅動線圈52的交流電流輻值變大，即使得壓縮塊55的壓縮行程最大值變大，增大進入下降管連接口41的流量，并加強進入下降管連接口41的凝結水的強制沉淀作用(壓縮塊55向下降管連接口41運動的過程中其左表面會集聚一定量的物料，壓縮塊55將這些集中的物料強制推入下降管連接口41)，以提高過濾效果。當裝置運行一段時間后，為了取出增稠劑收集濾網4中過濾的物料，關閉增稠劑收集濾網4的入口隔離閥39和出口隔離閥40，并打開增稠劑凝結水排水閥60放盡存水后，啟動增稠劑收集濾網電機63將增稠劑收集濾網4反轉180°，同時開啟壓縮空氣吹氣門61，打開增稠劑排料閥60，將增稠劑收集濾網4的物料吹落到增稠劑回收電加熱器71中，經過干燥的回收物料最后送到集料器74(正常運行時入口隔離閥39和出口隔離閥40均打開，增稠劑凝結水排水閥60、壓縮空氣吹氣門61和增稠劑排料閥57均關閉)。該蒸汽物料回收裝置能夠根據紙漿蒸汽的凝結水的渾濁度，即含有物料的多少來自動調節過濾的流量，以及壓縮塊55的強制壓縮效果，有很好的節能和回收效果，大大減少了物料的損失，每100L紙漿最后制成的紙張量較之未改造前至少提高了15％，雖然一次投資會有所增加，但是從長期的運行成本來說會大大下降；而且由于采用特殊的局部加熱方式和增稠劑布膜輥冷卻方式，使得其受熱均勻，經過后續加工造出的紙張熱力特性好，不容易撕裂；同時利用超磁致材料來實現調節，調節速度快，靈敏度高；物料的反吹收集方便快捷，且易于實現自動化，通過電加熱干燥統一回收到集料器74中。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。