[实用新型]物料膨胀设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于颗粒状物料膨胀加工的设备。

背景技术

目前，烟草制造企业为了充分提高烟梗物料的利用率，多采用高压蒸汽对物料进行膨胀加工。例如中国专利申请200510118934.6所公开的一种制备粒状膨胀烟梗的ESS(Expanded  Shredded  Stem)工艺方法及其所采用的设备，先将预处理后烟梗置于200—350度过热蒸汽中一段时间，过热蒸汽压力至少10BAR，然后将过热蒸汽和烟梗快速释压获得烟梗物料膨胀效果。其相应的膨胀烟梗设备包括两个过热蒸汽处理段，其中第一处理段与烟梗进料装置连接，并设置有蒸汽注入装置；第一处理段与第二处理段之间设置有控制第一处理段中的过热蒸汽与烟梗进入第二处理段的阀门；第二处理段内部设置有运送烟梗的螺旋运送装置，经文氏管膨化处理。但是，为了实现工艺步骤中至少10bar高压环境下的加压加温处理，该设备处理段必须能够承受最低压力10bar、温度200摄氏度的过热蒸汽。因此，其设备结构复杂，尤其是多处设置承压密封阀，将带来更多的安全生产隐患。同时，目前国内卷烟厂常用锅炉也无法提供如此高压力的过热蒸汽，在使用上述工艺时，卷烟厂还必须再另外配备高温高压锅炉为该膨胀加工设备供应蒸汽，这使得企业能耗大大增加，也不利于环保。

中国专利申请200810195056.1提供了一种可实现连续化处理、有较好膨胀加工效果并可有效降低能耗的烟梗膨胀制粒加工方法及设备，其烟梗膨胀加工方法包括使用8-9bar过热蒸汽对烟梗加温、加压，然后释放压力，使烟梗膨胀；所述的烟梗膨胀制粒加工设备，包括进料装置、加压加温装置和膨胀处理装置，进料装置通过进料辅助装置与加压加温装置连接。该发明所述加工方法将过热蒸汽工作压力降低，降低了处理设备的密封性要求，企业在使用时无需另行配备高压锅炉，能够大幅度节约蒸汽能源，降低相应的生产处理成本。

但是上述技术方案，包括后续陆续出现的相关中国专利申请，均采用文氏管或仅采用密封汽锁做为膨胀处理装置，或者容易造成膨胀堵料，或者无法很好地实现烟梗膨胀效果。需要研究一种即可充分保证膨胀处理过程的密封性，实现良好的膨胀处理效果，同时又结构简单，易于维护操作的物料膨胀设备。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可低成本实现良好好膨胀加工效果且结构简单、操作维修简便的物料膨胀设备。

本实用新型所述设备包括膨胀装置及落料仓，所述膨胀装置为一缸形容器，其包括压力腔外壳，其内设置由动力装置驱动的滑动活塞，压力腔外壳的侧壁上设置进料口，压力腔外壳的一端封闭，另一端设置与落料仓连通的爆出口；所述滑动活塞沿缸形容器轴向直线运动；当滑动活塞的容料口与进料口相对应时，物料进入缸形容器内；当滑动活塞的容料口与爆出口相对应时，物料从缸形容器内膨化爆出。

为保持膨胀腔体内有足够压力和温度，以获得更好的膨化效果，所述膨胀腔体设置有蒸汽介质补汽口。同时，滑动活塞通过高温密封圈与压力腔外壳之间形成滑动密封。所述落料仓的出料口设置旋转气锁，以保证出料过程的相对密闭。

为了使缸形容器有更大的容料空间，所述滑动活塞为异型活塞，其具有阶梯状的纵截面。作为优选方案，所述滑动活塞具有第一、第二两个活塞体，第一、第二活塞体由活塞连杆或活塞连板同轴线固定连接，第一、第二活塞体之间形成容料空间。

此外，为了节约设备布置空间，所述压力腔外壳、落料仓及旋转气锁可从上至下依次连通设置，进料口设置于压力腔外壳的上部；所述压力腔外壳包括V型进料仓及柱形活塞道，柱形活塞道包括上下分离的两部分，滑动活塞在柱形活塞道内上下滑动，并与柱形活塞道内壁面滑动密封。

同时，在V型进料仓的内部，沿柱形活塞道的外壁设置螺旋进料片，可有效压实推送物料，提高进料效率。

本实用新型具体使用过程如下：

1、将烟梗等颗粒状物料通过进料装置，在常温、常压状态下输入所述缸形容器内，并由缸形容器内的滑动活塞挤压移送至密封空间内，待物料被加温至80-180℃，加压至0.2-0.8MPa，并保持3—120s后，滑动活塞继续移送物料至缸形容器的出料口，使物料膨化爆出；

2、膨化爆出的烟梗物料经落料仓，初步实现蒸汽和烟梗的气固分离；

3、经旋转气锁输出膨化后烟梗物料。

为了实现良好的膨化处理效果，提高处理效率，在进料之前可进行物料的预处理，包括烟梗打短，叶片切丝，回潮和加热烘干，筛选，定量控制等。