CN200977419Y - 连续式微波真空萃取加工设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于以微波为热源的真空强化萃取加工的食品、中药材、化工及其他物品类机械加工领域，主要由物料输送带、进料仓、旋转门式定量供给装置、进料密封装置、物料输送装置、物料输送网带、真空仓、微波磁控管装置、过渡仓、物料仓、旋转门式定量出料装置、高速离心机装置、出料密封装置、物料输送带等装置组合而成，涉及于散物料能自动连续地在真空下进行不同用途的低温萃取加工，用于颗粒、块、茎、叶等物料的加工，在不同配置情况下，该设备也可对不同物品进行真空油炸脱油、真空干燥、灭菌等不同用途的加工处理，可适用于食品、中药材、有机物化工等类产品进行微波真空萃取、微波真空油炸脱油、真空干燥、灭菌等方面的连续加工。
Description
技术领域
本实用新型属于以微波(或蒸汽、电及其他)为热源的真空强化萃取加工的食品、中药材、化工及其他物品类机械加工领域，涉及于散物料能自动连续地在真空下进行不同用途的低温萃取加工，用于颗粒、块、茎、叶等物料的加工，在不同配置情况下，该设备也可对不同物品进行真空油炸脱油、真空干燥、灭菌等不同用途的加工处理。
背景技术
现有技术中，一般采用真空间歇式和常压连续式加工方式，热源用电、煤、蒸汽、直接或间接的加热方式，劳动强度大，生产效率低，成本高，质量差，保质期不长，适用性不广泛，但现有已公开专利文献的连续式真空加工设备结构复杂、在真空密封和运行成本等方面均存在问题，在现有的设备中连续真空萃取是采用将物料碎成粉态与介质混合成液态状进行萃取加工，这样就可达到连续真空运行加工，但许多物料是不能碎成粉态的，如茶叶类，芳香类，易挥发物料和含水较多的物料，而在现有的加工中常采用常压和高压萃取加工，所获得物品质不高、能源浪费、运行成本高，因此采用不广泛，适用于颗粒、块、茎、叶等物料的连续式微波真空萃取加工设备方面还无先例。
实用新型内容
本实用新型是在已公开专利02276636、2005100209234基础上进行开发的新产品，物料在连续进、出的情况下采用液体静压密封和U型密封圈反压密封的原理，可持续保持物料加工时高真空/高温高压下的稳定，该专利可采用微波加热的散料加工方法，也可采用其他的热源进行加工由于物料吸收微波能量的转换率高达85％以上，一般而言，热能转换利用率蒸汽加热为15％以上，红外线加热为50％，加之在真空状态下进行加工，因此更能进一步降低能耗，节约生产成本，设备结构简单，工作效率高，操作和维修简便，制成品质量均有明显提高，可根据不同加工目的改变配置，就能适用于食品、中药材、有机物、化工等类产品进行微波真空萃取、干燥、灭菌等方面的真空连续加工。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：
本实用新型实施例的是一种连续式微波真空萃取加工设备，主要设置有物料输送网带(1)、进料仓(2)、旋转门式定量供给装置、进料密封装置、物料输送装置、物料输送网带(17)、真空仓(12)、微波磁控管装置(49、49′)、过渡仓(15)、物料仓(20)、旋转门式定量出料装置、高速离心机装置、出料密封装置、密封压力液供给系统和回液系统、U型密封圈反压密封系统、物料输送网带(47)依次连接而成，其特征在于：
上述旋转门式定量供给装置由进料口法兰(3)、料仓(4-1)、外壳(4)组合而成，叶片(4-6)与转轴(4-5)焊接而成一体，在叶片(4-6)上安装有定量调节片(4-7)，摆动汽缸(4-3)、超越离合器(4-4)连接并通过轴套(4-10)穿过端盖(4-11)和外壳(4)内与转动轴(4-5)相连接，出料口法兰(5)与进料密封装置连接而成。
上述进、出料密封装置由外壳(6)和密封机构构成，密封机构由转鼓(6-10)摆动汽缸(7)超越离合器(8)，摆动汽缸(7)超越离合器(8)连接并通过连接销(6-8)穿过端盖(6-2)与外壳(6)内的转鼓(6-10)的端部相连，外壳(6)上设置有进料口(5)预真空口(9)出料口(11)清洁口(10、10′)互成90°角，转鼓(6-10)上也设置有互成90°角的物料仓(6-1)，外壳(6)及其端盖(6-2、6-3)与转鼓(6-10)的接触处设置有液压腔(6-9、6-6)，回液腔(6-5、6-13)和U型密封圈(6-15)分别置于外壳的进料口(5)、预真空口(9)、出料口(11)、清洁口(10、10′)周边各形成封闭回路，液压腔(6-6、6-9)、U型密封圈(6-15)与密封压力液供给系统的进液口(6-4、6-7)连通，回液腔(6-13、6-16)与回流口(6-14)和真空管道相通，过滤网(6-12)置于预真空口(9)内侧的密封机构外壳(6)内，预真空口(9)与真空贮罐通过管道连通，外壳(6)的进料口(5)与旋转门式定量供给装置相连，进气口(10)接高压空气，出气口(10′)与排气管连通，出料口(11)与真空室的前仓(21)相连组合而成。
上述密封压力液供给系统由高压空气管(103)、储液罐(107、107′)、精滤油器(110)、单向阀(111)、压力继电器(113)、压力表(112)通过密封压力液管(101)连通，压力液经节流器口(6-7、6-4、6-22)进入密封液腔(6-6、6-9)和U型密封圈腔(6-15)起到密封转鼓(6-10)与外壳(6)的间隙作用。
密封压力液回流系统由真空管(104)、密封液回收罐(108)、密封压力液回流管(102)、电磁阀(115)连通，密封液经回流口(6-14、6-22)相连且与回液腔(6-13，6-15)相通组合而成。
U型密封圈反压密封系统由U型密封圈(6-15)、进液口(6-21)、回液口(6-22)、电磁阀(6-23)与密封压力液供给系统和密封压力液回流系统组合而成。
密封压力液供给系统和密封压力液回流系统并配置有压力调节阀(114)、电磁阀(109)和电、气自动控制装置组成。
上述物料输送装置由前仓(21)、真空仓(12)、过渡仓(15)的端法兰(44、45、46)依次连接而成真空室，在真空室内部设置有物料输送链机架(18)、被动轴(50)、轴承座(53)、被动链轮(41)、主动轴链轮(19)、张紧链轮(38、39、40)和链上的网带隔板(16)、网带盖板(14)、网带侧挡板(54)构成连续输送网带，网带翻转杆(51)、碰块(52)、翻转轨道(58)、弹簧(57)、轴(56)组成网带翻转机构，以此构成物料输送装置。
上述高速离心机装置由物料仓(20)、旋转门式定量出料装置、出料斗(23)、减振块(24)、离心机前端盖(25)、后端盖(30)、机壳(29)由端盖法兰(26、27)连接为一体，离心机内由前轴承(36)、后轴承(37)支撑料篮(33)，料篮(33)由支臂(31)、轴(32)组成、轴(32)穿过后端盖(30)连接变频电机(28)构成高速离心机装置。
本实用新型是通过实践总结出来的科学适用技术方案，它具有结构简单、密封性能可靠、节能效果好，解决了连续式进、出料时真空和微波泄漏的设计复杂性和节省了制造成本费，设备噪音低、安全可靠、结构简单、操作维修方便，用途广泛等优点。
附图说明
下面通过实施例进一步描述本实用新型，本实用新型不仅局限于所述实施例。
图1为本实用新型的连续式微波真空萃取加工设备整体结构示意图。
图2为旋转门式定量供给装置结构示意图3的A-A剖视图。
图3为旋转门式定量供给装置结构示意图。
图4为进、出料密封装置图5的A-A剖视图。
图5为进、出料密封装置结构示意图。
图6为进、出料密封装置密封压力液供给系统和回液系统示意图。
图7为物料输送装置图1的B向视图。
图8为物料输送装置图7的C-C剖视图。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本实用新型的结构及工作过程：
如图1、图2、图3所示：旋转门式定量供给装置由进料口法兰(3)料仓(4-1)外壳(4)组合而成，叶片(4-6)与转轴(4-5)焊接而成一体，在叶片(4-6)上安装有定量调节片(4-7)，摆动汽缸(4-3)超越离合器(4-4)连接并通过轴套(4-10)穿过端盖(4-11)和外壳(4)内与转动轴(4-5)相连接，出料口法兰(5)与进料密封装置连接而成。
其工作过程是：加工物料由物料输送网带(1)送入贮料仓(2)内落入旋转门式定量供给装置的定量仓(4-2)，定量仓(4-2)可制作成3～n个等分数，定量仓(4-2)内安装有定量调节片(4-7)，在叶片(4-6)上设置有调节螺钉(4-8)，可根据需要同时上下调节定量调节片(4-7)，调节好后就将固定螺钉(4-9)和叶片(4-6)上的调节螺钉(4-8)固定，摆动汽缸(4-3)带动超越离合器(4-4)和转动轴(4-5)向同一方向旋转，定量仓(4-2)内的物料便落入进料密封机构(图3)的物料仓(6-1)内，摆动汽缸(4-3)回位，这样完成了一次物料送料过程，该装置就能周而复始地送料工作。
如图1、图4、图5、图6所示：物料进料密封装置由外壳(6)和密封机构构成，密封机构由转鼓(6-10)摆动汽缸(7)超越离合器(8)，摆动汽缸(7)超越离合器(8)连接并通过销轴(6-8)穿过端盖(6-2)与外壳(6)内的转鼓(6-10)端部相连，外壳(6)上设置有进料口(5)预真空口(9)出料口(11)清洁口(10、10′)且互成90度角，转鼓(6-10)上也设置有互成90度角的物料仓(6-1)、外壳(6)及其端盖(6-2、6-3)与转鼓(6-10)的接触处设置有液压腔(6-9、6-6)，回液腔(6-5、6-13)和U型密封圈(6-15)分别置于外壳的进料口(5)、预真空口(9)、出料口(11)、清洁口(10、10′)周边各形成封闭回路，液压腔(6-6、6-9)、U型密封圈(6-15)与密封压力液供给系统的进液口(6-4、6-7)连通，回液腔(6-13、6-16)与回流口(6-14)和真空管道相通，过滤网(6-12)置于预真空口(9)内侧的密封机构外壳(6)内，预真空口(9)和真空仓(12)上的真空排气口(13)与真空贮罐、真空泵通过管道连通，外壳(6)的进料口(5)与旋转门式定量供给装置连接，进气口(10)接高压空气，出气口(10′)与排气管连通，出料口(11)与真空仓(12)的前仓(21)相连组合而成，本例转鼓(6-10)旋转角度为90度的加工例，也可设计为120度角的加工设备。
其工作过程是：物料旋转门式定量供给装置将物料送入进料密封装置转鼓(6-10)的物料仓(6-1)内，摆动气缸(7)与超越离合器(8)带动销轴(6-8)与外壳(6)内的转鼓(6-10)一起向一方向旋转90度角(本例)转位到预真空口(9)与真空贮罐相通，在外壳(6)内设置有物料挡网(6-12)，抽出预真空口(9)内的空气，达到最佳真空状态，摆动气缸(7)回位90度角，此时超越离合器(8)不起作用，转鼓(6-10)静止，同时密封供液系统工作，给外壳(6-10)和左右端盖(6-2、6-3)上的液压腔(6-9、6-6)U型密封圈(6-15)腔内充满一定压力的液体，在外壳(6)与转鼓(6-10)的间隙情况下，多余的液体由回液腔(6-13、6-16)经真空回流口(6-14)抽走，密封装置外壳(6)和左右端盖(6-2、6-3)与转鼓(6-10)的间隙消除后，摆动气缸(7)作第二次旋转90度角动作，物料将从物料仓(6-1)内落到前仓(21)内的物料输送网带(17)上，当摆动气缸(7)动作时，密封供液系统和U型密封圈(6-15)就停止供液，电磁阀(6-23)打开抽空液体，而后摆动气缸(7)回转，这时超越离合器(8)停止工作，摆动气缸(7)再次旋转90度角，转鼓(6-10)静止后就开始供密封液，当物料仓(6-1)进入清洁口(10、10′)位置时，同时供气管口(10)供给高压空气，高压空气从出气口(10′)排出，这样就清除了物料仓(6-1)内的渣粒，于是就完成了一个周期的工作过程，即：物料进入——转鼓旋转90度角——预真空工作——转鼓旋转90度角——物料出——转鼓旋转90度——高压空气吹净物料仓——转鼓旋转90度角一一物料进入，就这样周而复始地工作，完成进出料及充分保障密封系统的全过程工作，加工物料就落入前仓(21)内的物料输送网带(17)上输送进行加工。进、出料密封装置独特结构，可防止微波泄漏，而且减少了制造成本费，设备占地面积少。
如图1、图4、图5、图6所示：密封压力液供给系统由高压空气管(103)、储液罐(107、107′)、精滤油器(110)、单向阀(111)、压力继电器(113)、压力表(112)通过密封压力液管(101)连通，密封压力液经节流器口(6-7、6-4、6-22)进入密封液腔(6-6、6-9)和U型密封圈腔(6-15)起到密封转鼓(6-10)与外壳(6)的间隙作用。
密封压力液回流系统由真空管(104)密封液回收罐(108)密封压力液回流管(102)、电磁阀(115)连通，密封液经回流口(6-14、6-22)相连且与回液腔(6-13、6-15)相通组合而成。
U型密封圈反压密封系统由U型密封圈腔(6-15)、进液口(6-21)、回液口(6-22)、电磁阀(6-23)与密封压力液供给系统和密封压力液回流系统组合而成。
密封压力液供给系统和密封压力液回流系统并配置有压力调节阀(114)电磁阀(109)和电、气自动控制装置组成。
其工作过程：密封压力液供给系统配置有高压空气源，由高压空气管(103)、压力调节阀(113)将调到一定压力高压空气输送给储液罐(107、107′)，密封压力液管(101)上设置有电磁阀分别控制两个储液罐(107、107′)轮换供液。当储液罐(107)电磁阀打开，就可供给系统密封压力液，另一个储液罐(107′)电磁阀关闭，供液管(105)上通往储液罐(107′)电磁阀打开就可补充油。储液罐(107、107′)就能分别供给系统密封压力液。密封压力液通过密封压力液管(101)、节流器口(6-7)供给密封压力液系统的密封压力液腔(6-6、6-9)的密封压力液，可密封转鼓(6-10)、外壳(6)、端盖(6-2)之间间隙，能保障进、出料的真空度稳定不变。
密封压力液回流系统采用的是真空回流系统，当电磁阀(115)打开就可将回液腔(6-5、6-13)的液和通过回流管(102)、密封液由回液口(6-14、6-22)抽回到回收罐(108)，回液腔(6-5、6-13、6-15)形成封闭的回流系统，这样就可将多余的密封液抽回到密封液回收罐(108)内再利用，并与成台设备的真空系统配合使用，以达到全自动操作。
U型密封圈反压密封系统采用密封压力液供给系统和密封压力液回流系统的液体作用力。当转鼓(6-10)静止时，密封压力液由密封压力液进液口(6-21)进入U型密封圈(6-15)内充满压力液，这时就可防止密封压力液泄出污染物料，当转鼓(6-10)要转动前，密封压力液供给系统就停止供给压力液，电磁阀(6-23)打开，密封压力液回流系统工作，抽走U型密封圈(6-15)内的液体，这时转鼓(6-10)就可转动反之，当转鼓(6-10)静止时就供给压力液，电磁阀(6-23)关闭，U型密封圈反压密封系统可采用液体，也可采用高压空气。
密封压力液供给系统和密封压力液回流系统配置有压力调节阀(114)、压力继电器(113)、电磁阀(109)等电、气自动控制元件，空压系统需与成台设备的自动控制系统配合使用，以达到能全自动操作。
使用者可根据真空度、加工物料的不同要求，U型密封圈反压密封系统和液体静压密封系统可配合使用，也可单独使用，也可在真空仓(8)内采用一定压力下进行加工，但需保证真空仓(8)的压力强度。
如图1、图6、图7、图8所示：物料输送装置由前仓(21)、真空仓(12)、过渡仓(15)的端法兰(44、45、46)依次连接而成真空室，在真空仓(12)、过渡仓(15)上部设置有微波磁控管(49、49′)(要使物料充分干燥和萃取液完全接收，就可在离心机后设置微波干燥管装置)，在真空室内部设置有物料输送链机架(18)、被动轴(50)、轴承座(53)、主动链轮(19)、被动链轮(41)、张紧链轮(38、39、40)和链上的网带隔板(16)、网带盖板(14)、网带侧挡板(54)构成输送网带，网带翻转杆(51)、碰块(52)、翻转轨道(58)、弹簧(57)、轴(56)组成网带翻专机构，以此构成物料输送装置。
其工作过程是：当物料由进料密封装置送入到真空室前仓(21)内就由输送网带(17)上的网带隔板(16)分隔进行输送萃取加工。在输送网带(17)顶部设置有网带盖板(14)和两侧设置有网带侧挡板(54)，由支撑固定于机架(18)上，这样就可防止物料漂浮。为了减少真空室空间，节约热能特设置有网带隔板(16)翻转机构，网带隔板(16)固定于翻转杆(51)上，在翻转杆(51)的直角处设置有翻转碰块(52)，在主动链轮轴和被动链轮轴(50)的上方设置有翻转轨(58)，在轴的下方无翻转轨弹簧(57)就起复位作用，使网带隔板(16)贴于输送网带(17)，可减少真空仓(12)空间，翻转杆(51)置于轴(56)上，轴(56)连接于带耳链条上。经输送网带(17)的运行将物料送入过渡仓(15)，将多余的液体滴到一定程度后就被送到物料仓(20)内由旋转门式定量供给装置送入高速离心机内进行分离液工作程序。
如图1所示：高速离心机装置由物料出料斗(23)、减振块(24)、离心机前端盖(25)、后端盖(30)、机壳(29)由端盖法兰(26、27)连为一体，离心机内设置有前轴承(36)、后轴承(37)支撑料篮(33)，料篮(33)由支臂(31)、轴(32)和变频电机(28)联接，接料斗(35)固定于后端盖(30)并连接于出料密封装置法兰(5′)构成高速离心机装置。
其工作过程是：物料经旋转门式定量供给装置送入出料斗(23)，出料斗(23)可用波纹形状制作，可以伸缩，减少振动，在出料斗(23)与前端盖(25)接合处用减振块(24)固定。料篮(33)由前、后轴承(36、37)支承，可消除噪音和减少振动。料篮(33)成锥形网筒，筒体上均匀钻有φ2-φ6mm小孔，由3-6个支臂(31)与轴(32)焊接为一体，并需经动平衡试验，出料斗(23)伸入料篮(33)的前端，接料斗(35)伸入料篮(33)的轴(32)的下部，轴(32)的一端由变频电机(28)联接，经变频电机运转，就可将物料完成高速离心分离。物料经分离后，便由接料斗(35)送入出料密封装置至物料输送网带(47)上输出进行包装整理(同时也可将物料经高速离心机分离后在接料斗(35)后加微波磁控管装置(49′)干燥后送入出料密封装置至物料输出进行包装整理)。
如图1所示，本实施例在真空仓(12)上部配置有真空排气口(13)与真空储罐、真空泵通过管道连通，在真空仓(12)内配置有供液管(43)和喷液管(42)(该管同时可作为清洗管)，在过渡仓(15)上设置有微波磁控管装置(49′)，可使物料干燥膨化，也可根据不同加工品种在经高速离心分离后加微波磁控管装置(49′)可干燥。整机配置有真空泵、真空储罐、板式换热器、储油罐、过滤器、密封装置供液系统等配套设备(未示出)。控制部分采用自动控温、测温、补油、可自动操作运行，以实现整机全自动运行操作。本实施例可适用于中草药、香料、天然色素、茶饮料等物品的低温强化萃取，只要改变提取溶剂就可以。渣料可由高速离心机分离后再经微波干燥。
上述参照附图和实施例描述只是说明性的，而不是对本实用新型的限定，虽然技术人员可在本实用新型的基础上作出许多形式改动，但不脱离本实用新型的实质，均在本实用新型权利限定保护范围之内。
Claims (5)
1、一种连续式微波真空萃取加工设备，主要设置有物料输送带(1)、进料仓(2)、旋转门式定量供给装置、进料密封装置、物料输送装置、物料输送网带(17)、真空仓(12)、微波磁控管装置(49、49′)、过渡仓(15)、物料仓(20)、旋转门式定量出料装置、高速离心机装置、出料密封装置、密封压力液供给系统和回液系统、U型密封圈反压密封系统、物料输送带(47)依次连接而成，其特征在于：
进、出料密封装置由外壳(6)和密封机构构成，密封机构由转鼓(6-10)摆动汽缸(7)超越离合器(8)，摆动汽缸(7)超越离合器(8)连接并通过连接销(6-8)穿过端盖(6-2)与外壳(6)内的转鼓(6-10)的端部相连，外壳(6)上设置有进料口(5)预真空口(9)出料口(11)清洁口(10、10′)互成90°角，转鼓(6-10)上也设置有互成90°角的物料仓(6-1)，外壳(6)及其端盖(6-2、6-3)与转鼓(6-10)的接触处设置有液压腔(6-9、6-6)，回液腔(6-5、6-13)和U型密封圈(6-15)分别置于外壳的进料口(5)、预真空口(9)、出料口(11)、清洁口(10、10′)周边各形成封闭回路，液压腔(6-6、6-9)、U型密封圈(6-15)与密封压力液供给系统的进液(6-4、6-7)连通，回液腔(6-13、6-16)与回流(6-14)和真空管道相通，过滤网(6-12)置于预真空口(9)内侧的密封机构外壳(6)内，预真空口(9)与真空贮罐通过管道连通，外壳(6)的进料口(5)与旋转门式定量供给装置相连，进气口(10)接高压空气，出气口(10′)与排气管连通，出料口(11)与真空室的前仓(21)相连组合而成。
2、根据权利要求1所述的连续式微波真空萃取加工设备，其特征在于所述密封压力液供给系统和回液系统、U型密封圈反压密封系统分别是：
密封压力液供给系统由高压空气管(103)、储液罐(107、107′)、精滤油器(110)、单向阀(111)、压力继电器(113)、压力表(112)、密封压力液管(101)连通，压力液经节流器口(6-7、6-4、6-22)进入密封液腔(6-6、6-9)和U型密封圈腔(6-15)起到密封转鼓(6-10)与外壳(6)的间隙作用；
密封压力液回流系统由真空管(104)、密封液回收罐(108)、密封压力液回流管(102)、电磁阀(115)连通，密封液经回流口(6-14、6-22)相连且与回液腔(6-13、6-15)相通组合而成；
U型密封圈反压密封系统由U型密封圈腔(6-15)、进液口(6-21)、回液口(6-22)、电磁阀(6-23)与密封压力液供给系统和密封压力液回流系统组合而成；
密封压力液供给系统和密封压力液回流系统并配置有压力调节阀(114)、电磁阀(109)和电、气自动控制装置组成。
3、根据权利要求1所述的连续微波真空萃取加工设备，其特征在于旋转门式定量供给装置由旋转门式定量供给装置由进料口法兰(3)料仓(4-1)外壳(4)组合而成，叶片(4-6)与转轴(4-5)焊接而成一体，在叶片(4-6)上安装有定量调节片(4-7)，摆动汽缸(4-3)、超越离合器(4-4)连接并通过轴套(4-10)穿过端盖(4-11)和外壳(4)内与转动轴(4-5)相连接，出料口法兰(5)与进料密封装置连接而成。
4、根据权利要求1所述的连续式微波真空萃取加工设备，其特征在于所述物料输送装置由前仓(21)、真空仓(12)、过渡仓(15)的端法兰(44、45、46)依次连接而成真空室，在真空室内部设置有物料输送链机架(18)、被动轴(50)、轴承座(53)、被动链轮(41)、主动链轮(19)、张紧链轮(38、39、40)和链上的网带隔板(16)、网带盖板(14)、网带侧挡板(54)构成连续输送网带，网带翻转杆(51)、碰块(52)、翻转轨道(58)、弹簧(57)、轴(56)组成网带翻转机构，以此构成物料输送装置。
5、根据权利要求1所述的连续式微波真空萃取加工设备，其特征在于所述高速离心机装置由物料仓(20)、旋转门式定量出料装置、出料斗(23)、减振块(24)、离心机前端盖(25)、后端盖(30)、机壳(29)由端盖法兰(26、27)连接为一体。离心机内由前轴承(36)、后轴承(37)支撑料篮(33)，摇篮(33)由支臂(31)、轴(32)组成，轴(32)穿过后端盖(30)连接变频电机(28)构成高速离心机装置。
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