一種提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，旨在提供一種膨脹度均勻性好的提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置。該裝置包括底座，安裝于底座上、其上設置有微波源且外壁上套裝金屬防護罩的微波腔體，設置于微波腔體一端上部的進料裝置，設置于微波腔體另一端的出料裝置，封閉微波腔體靠近進料裝置一端的前蓋板，封閉微波腔體靠近出料裝置一端的后蓋板，以及設置于微波腔體內的膨脹裝置；膨脹裝置包括兩端分別與前蓋板和后蓋板固定連接的陶瓷筒體，轉動穿設于前蓋板中部和后蓋板中部的轉軸，通過撐桿安裝于轉軸上的螺旋抄板，與轉軸一端驅動連接的減速電機，以及設置于陶瓷筒體內上部及兩端處的若干蒸汽噴嘴。
【專利說明】
一種提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及煙梗加工設備技術領域，尤其是涉及一種提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置。
【背景技術】
[0002]煙梗占煙葉重量的25%?30%，由于煙梗與煙葉有相似的組分，且具有改善煙支結構、降低成本和減害降焦的功能，因此是卷煙原料的重要組成部分。研究表明，微波膨脹處理可促使煙梗中細胞壁物質的分解和致香成分的增加，顯著提高煙梗的體積并改變煙梗的內部組織結構，作為卷煙原料應用時其抽吸品質及料液吸收能力均大幅提升，這為絲狀、顆粒狀等煙梗制品的開發應用及生產加工，提供了良好的基礎原料。然而，由于面向工業生產的低成本煙梗微波膨化處理設備技術存在不足，嚴重制約了微波膨脹煙梗規模化應用。
[0003]申請號為03233590.3的實用新型專利，公開了多波源多饋口微波膨脹煙梗裝置，包括微波磁控管、與微波磁控管連接的驅動電源、加熱箱體、進出料口和進出料口上的抑制段，在加熱箱體的底部設置有多個與激勵腔連接的微波磁控管，在煙梗進料口抑制段的后端設置有預熱段；同時，在煙梗出料口抑制段的前端設置有保溫段。該裝置實際上是在帶式送料設備基礎上增加微波輻射腔體，利用微波輻射對帶式送料設備上的煙梗進行膨脹，功率密度低且不均勻，膨脹效果差。
[0004]申請號為201210119828.X的實用新型專利公開了一種采用氣體熱媒的微波膨脹煙梗的方法，提出了在輸送網帶上增加微波輻射腔體，并在微波腔體內通入90 0C?300 0C的氣體熱媒，對煙梗實施氣體、微波聯合膨脹的方法。此項專利存在的問題在于:①輸送網帶采用聚四氟乙烯材料制成，由于聚四氟乙烯耐高溫性差，在氣體熱媒及微波輻射聯合作用下，長時間連續生產后，網帶容易變形損壞，不利于大規模工業生產;②煙梗在輸送網帶上靜止通過微波輻射腔體，使得煙梗接受微波輻射不均勻并導致煙梗膨脹均勻性差;③在鋪有煙梗的網帶和微波源之間設計了開有條縫的不銹鋼罩，造成易出現微波泄漏難以控制的問題。
[0005]申請號為201110138821.8的實用新型專利，公開了一種滾筒式煙梗連續微波膨脹設備，提出了在一個旋轉物料輸送滾筒外增加微波輻射腔體的裝置，通過將該裝置傾斜布置，滾筒旋轉時帶動內部通過的煙梗不斷運動，并在滾筒內接受微波輻射，從而提高煙梗微波膨脹均勻性及膨脹度。此項專利存在的問題在于:①由于透波性好、機械加工強度高且成本較低的材料較少，可應用微波輻射腔體中大尺寸旋轉物料輸送滾筒制造困難，導致設備產量(1000k/h以下)較低;②在配方煙梗微波膨脹生產過程中，受長度、形態(梗拐等)等的影響，不同煙梗原料密度差異較大，使得配方煙梗在旋轉滾筒中攪拌不均勻，接受的微波輻射不均勻，往往導致同一批配方梗在相同功率下易出現膨脹均勻性差且部分煙梗出現碳化的現象;③大尺寸旋轉滾筒的密封和微波泄漏控制相對較難。
[0006]申請號為201510500823.5的實用新型專利，公開了一種微波連續、快速、安全的煙梗膨化設備，包括微波膨化設備外殼，微波發射器，微波膨化設備內腔，送料螺旋，微波膨化設備內腔的進口端連接有進料密封艙，出口端連接有出料密封艙，在微波腔內設有火花探測器和二氧化碳滅火器，微波發射器連接有外循環冷卻水系統。此項專利存在的問題在于:①微波膨化設備內腔及送料螺旋采用聚四氟乙稀材料制成，由于聚四氟乙稀的機械強度低、剛性差，造成用大尺寸聚四氟乙稀透波承載體難以制造且成本較高，進而造成微波膨脹設備的生產能力較低(1000kg/h以下);②即使通過拼接等方式生產出大尺寸聚四氟乙稀材料制備的微波膨化設備內腔及送料螺旋，由于聚四氟乙烯的最高使用溫度為260°c，在煙梗微波膨脹連續生產過程中，較大的微波功率及微波膨化設備內部不可避免的積溫效應常造成設備腔體溫度超過260°C，微波膨化設備內腔及送料螺旋構件會出現熱變形現象且隨承載負荷的增加熱變形現象會加速，嚴重時甚至發生微波膨化設備腔體塌陷現象，影響安全生產。
[0007]當前，在煙梗微波膨脹生產過程中，由于透波、耐高溫、且可實現均勻攪拌效果的物料輸送設備的技術不足，導致微波膨脹煙梗生產能力不高，加之煙梗含水率的不均勻性，導致煙梗微波膨脹均勻性較差；同時，單一微波膨脹處理往往導致得到的膨脹煙梗焦枯氣息較大，影響膨脹梗抽吸品質。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型克服了現有技術中的缺點，提供了一種產量高、膨脹度可達260?300%且膨脹度均勻性好的提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置;與此同時，本實用新型還提供了一種提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置的使用方法。
[0009]為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0010]—種提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，包括底座，安裝于底座上、其上設置有微波源且外壁上套裝金屬防護罩的微波腔體，設置于微波腔體一端上部的進料裝置，設置于微波腔體另一端的出料裝置，封閉微波腔體靠近進料裝置一端的前蓋板，封閉微波腔體靠近出料裝置一端的后蓋板，以及設置于微波腔體內的膨脹裝置;所述膨脹裝置包括兩端分別與前蓋板和后蓋板固定連接的陶瓷筒體，轉動穿設于前蓋板中部和后蓋板中部的轉軸，通過撐桿安裝于轉軸上的螺旋抄板，以及與轉軸一端驅動連接的減速電機。
[0011]優選的是，所述陶瓷筒體由普通型氧化鋁陶瓷材料制成，介電常數9?10，所述陶瓷筒體兩端均安裝有金屬擋板。
[0012]優選的是，所述轉軸與金屬擋板的連接處設置有石墨墊。
[0013]優選的是，所述微波腔體內設置有火花檢測器以及滅火器噴嘴。
[0014]優選的是，所述微波腔體上設置有至少一個檢修口。
[0015]優選的是，所述微波腔體內的下部設置有支撐陶瓷筒體的支撐座。
[0016]優選的是，所述微波腔體的一端通過螺桿支撐安裝于底座上，另一端附近處通過軸承座安裝于底座上。
[0017]優選的是，所述螺旋抄板采用中空結構，所述轉軸及撐桿采用40cr合金鋼制成;所述螺旋抄板的螺距為1300-1500mm。
[0018]優選的是，所述螺旋抄板的截面呈弧形，且內凹的一面朝向轉軸。
[0019]優選的是，所述陶瓷筒體內的上部及兩端處設置有若干蒸汽噴嘴。
[0020]與現有技術相比，本實用新型具有如下優點:
[0021]1、本實用新型采用陶瓷筒體由多段預制體拼接而成，陶瓷筒體由普通型氧化鋁陶瓷材料制成，大直徑、長尺寸的陶瓷物料輸送筒既具有良好的微波穿透性能，又具有優良的熱穩定性和物料承載性能，可滿足微波功率200至400kW(微波頻率2450MHz)下1200kg/h?3000kg/h微波膨脹煙梗的連續生產需要；
[0022]2、本實用新型裝置中物料輸送采用中空結構的螺旋抄板，相關轉軸及撐桿為40cr合金鋼，既可提高不同長度、形狀煙梗在輸送過程中攪拌均勻程度，增加煙梗的膨脹均勻性，又可保障煙梗微波膨脹連續生產過程中螺旋抄板不變形；
[0023]3、采用本裝置進行煙梗連續微波膨脹生，在較高的微波功率下(200?400kW)，陶瓷筒壁可吸收部分微波能量進行筒壁加熱并迅速升高至250°C以上，避免煙梗對微波能的過渡吸收，使得裝置中的煙梗實際上是在微波膨脹及高溫烘培膨脹兩種作用下進行膨脹，可滿足1200kg/h?3000kg/h膨脹煙梗的連續生產，且煙梗平均膨脹度可達300%以上；
[0024]4、采用本裝置制備的微波膨脹梗，由于在微波膨脹、高溫烘培膨脹以及蒸汽加濕調溫等多種疊加作用下進行膨脹，煙梗的平均膨脹度及膨脹均勻性更高，膨脹梗香氣更加飽滿，濃郁，香氣豐富性大幅提升，無單一微波膨脹處理煙梗的焦苦氣息，膨脹梗抽吸品質更加穩定，料液吸收性能及絲狀成型性顯著提高。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0027]圖2為圖1中的P向視圖。
[0028]圖3為陶瓷筒體及螺旋抄板的結構示意圖。
[0029]圖中:1、進料裝置;2、金屬擋板;3、微波腔體;4、螺旋抄板;6、陶瓷桶;7、抄板撐桿；
8、鎖緊螺母;9、轉軸；10、檢修口； 12、后蓋板；13、蒸汽噴嘴；14、微波源；15、石墨墊；16、底座；17、火花檢測器；18、出料裝置；20、金屬防護罩;21、支撐座;22、軸承座;23、減速電機；24、螺桿;26、帶傳動裝置;27、前蓋板;28、滅火器噴嘴。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]圖1-3所示提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，包括底座16，安裝于底座16上、其上設置有微波源14且外壁上套裝金屬防護罩20的微波腔體3，設置于微波腔體3—端上部的進料裝置I，設置于微波腔體3另一端的出料裝置18，封閉微波腔體3靠近進料裝置I一端的前蓋板27，封閉微波腔體3靠近出料裝置18—端的后蓋板12，以及設置于微波腔體3內的膨脹裝置;所述膨脹裝置包括兩端分別與前蓋板27和后蓋板12固定連接的陶瓷筒體6，轉動穿設于前蓋板27中部和后蓋板12中部的轉軸9，通過撐桿7安裝于轉軸9上的螺旋抄板4，以及與轉軸9 一端驅動連接的減速電機23。
[0032]其中，所述陶瓷筒體6的兩端均安裝有金屬擋板2，進一步防止微波泄漏。
[0033]其中，所述轉軸9與金屬擋板2的連接處設置有石墨墊15，進一步預防微波泄漏。
[0034]其中，所述微波腔體3內設置有火花檢測器17以及滅火器噴嘴28。
[0035]其中，所述微波腔體3上設置有至少一個檢修口10。
[0036]其中，所述微波腔體3內的下部設置有支撐陶瓷筒體6的支撐座21，加強陶瓷筒體的支撐固定。
[0037]其中，所述微波腔體3的一端通過螺桿24支撐安裝于底座16上，另一端附近處通過軸承座22安裝于底座16上，通過旋轉螺桿實現微波腔體的傾斜角度的調整。
[0038]其中，所述螺旋抄板4采用中空結構，所述轉軸9及撐桿7采用40cr合金鋼制成;所述螺旋抄板4的螺距為1300-1500mm。
[0039]其中，所述螺旋抄板4的截面呈弧形，且內凹的一面朝向轉軸9，實現物料的有效拋灑，膨脹均勻性更好。
[0040]其中，所述陶瓷筒體6內的上部及兩端處設置有若干蒸汽噴嘴13，強化煙梗的膨脹能力，通過蒸汽改變煙梗的內部組織韌性及在高溫狀態下的組織結構，提高膨脹效果。
[0041]本實施例采用固定的六邊形微波腔體(長度約5500mm)，利用陶瓷筒體(Φ700mm)、可旋轉的螺旋抄板、進、出料裝置和氣味收集系統組成。陶瓷筒體由5段預制的陶瓷筒拼接而成，降低了大直徑、長尺寸陶瓷筒體的制造難度和成本;裝配144個1.5kW/2450MHz的磁控管，總功率216kW。因陶瓷筒體采用固定不轉動的方式，同時微波腔體采用六邊形結構。其優點為陶瓷筒體易于設計安裝微波源等裝置，可實現較大的產量。該微波膨脹設備不僅配置了火花檢測傳感器，還配置滅火器噴嘴，可將微波膨脹過程中產生的火花及時噴滅，以及對氣體統一收集并通過水霧進行處理。通過可旋轉的連續式螺旋抄板進行運送煙梗，烘焙時間更久(6min)，溫度更高(250°C )，從而產能更高(1200-2500kg/h)，膨脹效率更高(約300%)，感官品質更佳。
[0042]使用時，煙梗經進料裝置(如密封進料十字門)進入陶瓷筒體內，微波膨化設備內腔采用陶瓷材料特制，微波膨化設備外殼采用不銹鋼制作成六邊形便于微波均勻布置可達到微波場的均勻照射效應，在微波陶瓷桶內對煙梗進行微波膨脹，經傳動送料螺旋(由不銹鋼轉軸、撐桿和連續式聚四氟乙烯螺旋抄板組成，能大推力的輸送物料)，由螺旋抄板上的凹槽將物料經陶瓷筒體底部螺旋推送至料筒頂部并向后輸送，能夠全面的接受微波的均勻照射，微波膨化設備后端的金屬蓋板裝有微波腔內火花探測器，兩端裝有氮氣滅火器，一旦產生火花將立即起動滅火確保物料和設備的安全。微波源采用2450MHz、1.5 kW便于達到微波場均勻的目的。送料螺旋抄板采用聚四氟乙稀材料特制，軸心采用不銹鋼制作，兩端設有石墨墊防止微波泄漏，螺旋抄板起到輸送物料的作用同時在微波腔內不會對微波產生反射達到微波場均勻的效果。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，包括底座，安裝于底座上、其上設置有微波源且外壁上套裝金屬防護罩的微波腔體，設置于微波腔體一端上部的進料裝置，設置于微波腔體另一端的出料裝置，封閉微波腔體靠近進料裝置一端的前蓋板，封閉微波腔體靠近出料裝置一端的后蓋板，以及設置于微波腔體內的膨脹裝置;其特征在于:所述膨脹裝置包括兩端分別與前蓋板和后蓋板固定連接的陶瓷筒體，轉動穿設于前蓋板中部和后蓋板中部的轉軸，通過撐桿安裝于轉軸上的螺旋抄板，以及與轉軸一端驅動連接的減速電機。2.根據權利要求1所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述陶瓷筒體由普通型氧化鋁陶瓷材料制成，介電常數9?10，所述陶瓷筒體兩端均安裝有金屬擋板。3.根據權利要求2所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述轉軸與金屬擋板的連接處設置有石墨墊。4.根據權利要求1-3任一所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述微波腔體內設置有火花檢測器以及滅火器噴嘴。5.根據權利要求1-3任一所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述微波腔體上設置有至少一個檢修口。6.根據權利要求1-3任一所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述微波腔體內的下部設置有支撐陶瓷筒體的支撐座。7.根據權利要求1-3任一所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述微波腔體的一端通過螺桿支撐安裝于底座上，另一端附近處通過軸承座安裝于底座上。8.根據權利要求1-3任一所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述螺旋抄板采用中空結構，所述轉軸及撐桿采用40cr合金鋼制成；所述螺旋抄板的螺距為1300-1500mmo9.根據權利要求1-3任一所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述螺旋抄板的截面呈弧形，且內凹的一面朝向轉軸。10.根據權利要求1-3任一所述提高微波膨脹煙梗產量和品質的裝置，其特征在于:所述陶瓷筒體內的上部及兩端處設置有若干蒸汽噴嘴。
【文檔編號】A24B15/22GK205682413SQ201620516068
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月31日 公開號201620516068.X, CN 201620516068, CN 205682413 U, CN 205682413U, CN-U-205682413, CN201620516068, CN201620516068.X, CN205682413 U, CN205682413U
【發明人】王乃定, 高則睿, 張強, 劉燕, 徐艷群, 郭生云, 吳雨松, 倪鋮, 羅曉鴿, 李晉, 王厚嫻
【申請人】云南中煙新材料科技有限公司