一种用于成型饲料的液体喷涂装置及方法
阅读说明：本技术 一种用于成型饲料的液体喷涂装置及方法 (Liquid spraying device and method for molded feed ) 是由 彭飞 方芳 刘尚华 于 2021-01-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于成型饲料的液体喷涂装置及方法,属于饲料加工技术领域。该装置包括气压调控系统,超声波辅助系统,作业室,液体添加系统,控制系统,控制系统包括控制箱和传感器；超声波辅助系统包括超声波发生器、发射装置、信号放大器和功率放大器；控制系统还包括触摸屏和控制主机,控制主机分别与真空表、第一电磁阀、第二电磁阀、电机、电控球阀相连接。与现有技术相比,本发明的有益效果是：成型饲料吸收和容存液体添加剂的能力及效率大大提高,液体添加剂分布均匀性得到改善；具有喷涂效果好、成型饲料品质好等优点。(The invention relates to a liquid spraying device and a liquid spraying method for molded feed, and belongs to the technical field of feed processing. The device comprises an air pressure regulating system, an ultrasonic auxiliary system, a working chamber, a liquid adding system and a control system, wherein the control system comprises a control box and a sensor; the ultrasonic auxiliary system comprises an ultrasonic generator, a transmitting device, a signal amplifier and a power amplifier; the control system further comprises a touch screen and a control host, and the control host is respectively connected with the vacuum meter, the first electromagnetic valve, the second electromagnetic valve, the motor and the electric control ball valve. Compared with the prior art, the invention has the beneficial effects that: the capability and efficiency of the formed feed for absorbing and storing the liquid additive are greatly improved, and the distribution uniformity of the liquid additive is improved; has the advantages of good spraying effect, good quality of formed feed and the like.)
技术领域
本发明涉及一种用于成型饲料的液体喷涂装置及方法，属于饲料加工技术领域。
背景技术
饲料是发展现代畜牧和水产养殖业的物质基础，是现代农业产业体系的重要组成部分，在国民经济中有着极为重要的地位(丁强，王征南.饲料产业在国民经济中的地位与影响[J].饲料研究，2010(2):13～14)。我国饲料行业起步晚，但需求大、发展快，2016年全国饲料总产量约为2.1亿吨，已成为全球最重要的饲料生产国(全国畜牧总站.2016年全国饲料工业统计简况[J].中国饲料，2017(13):1～2)。将散装饲料加工成颗粒状、块状、饼状和片状等固形化的饲草料，即为成型饲料。
在成型饲料生产过程中,有很多营养成分如维生素、酶制剂和活菌制剂等，容易受到高温、高压、高湿等的影响而大量损失。为了避免成型饲料中的热敏性成分因加工而造成损失,可以采用成型后对成型表面液体喷涂工艺，该工艺可使热敏性成分免受制粒机、膨化机、膨胀器等热加工设备的损害,减少这些成分的补偿添加量,从而降低饲料成本。但添加的液体是喷涂在成型饲料的表面,在后续的包装和运输过程中,成型饲料间会产生相互摩擦和碰撞,成型表面的涂料很容易从表面剥离形成粉末,从而造成营养成分损失和配方失真；由于成型饲料致密度相对较高，液体添加剂不易进入饲料内部，且存在分散均匀度差等问题。
因此，迫切需要一种营养成分损失小、营养成分添加均一稳定、溶失和浪费小、成型饲料品质好的用于成型饲料的液体喷涂技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于成型饲料的液体喷涂技术，以解决成型饲料在添加液体添加剂过程中所面临的诸多问题。用该添加方法得到的成型饲料，具有营养成分损失小、营养成分添加均一稳定、溶失和浪费小、效率高、成型饲料品质好等优点。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种用于成型饲料的液体喷涂装置，包括气压调控系统，超声波辅助系统，作业室，液体添加系统，控制系统；控制系统包括控制箱和传感器；超声波辅助系统包括超声波发生器、发射装置、信号放大器和功率放大器；
气压调控系统包括作业室和抽真空设备，抽真空设备包括冷凝机组、真空泵、真空表、第一电磁阀、真空罐、第二电磁阀；作业室通过管道经第二电磁阀与真空室罐相连；
液体添加系统包括储液罐、电控球阀、压力罐、喷射嘴，喷射嘴位于作业室的上部；
作业室包括进料口、电机、主轴、压力传感器；主轴的上端与电机相连，主轴的下端与作业室底部相连；
主轴上设置有螺旋叶片，螺旋叶片呈内凹圆弧型，螺旋叶片上加工有若干小孔，所述小孔的直径小于成型饲料直径；
控制系统还包括触摸屏和控制主机，控制主机分别与真空表、第一电磁阀、第二电磁阀、电机、电控球阀相连接。
优选的，喷射嘴距离螺旋叶片上端的距离为30～40mm。
优选的，触摸屏和控制主机可以采集真空表和压力传感器的值，并通过单片机模块控制第一电磁阀、第二电磁阀、电机、以及电控球阀、冷凝机组、真空泵的运行。
一种用于成型饲料的液体喷涂方法，包括如下步骤：
(1)成型饲料经进料口进入到工作室内，工作室处于常压密封环境；
(2)启动液体喷涂装置，设置参数：超声波频率为50～70kHz，超声波功率为400～500W，电机转速为20～30转/min；工作室空气压力分别为常压和0.02MPa时，以20～30s：6～10s的时间周期进行循环，循环次数为5～8次；设置喷射嘴的开口压力为0.06～0.07MPa；
(3)经过步骤(2)后，将液体喷涂装置停止，取出成型饲料，放入包装袋，附上标签打包入库。
优选的，所述步骤(2)中，超声波频率为60kHz，超声波功率为450W，电机转速为25转/min；工作室空气压力为常压和0.02MPa时，以20s：8s的时间周期进行循环，循环次数为7次；设置喷射嘴的开口压力为0.06MPa。
按照本发明提供的一种用于成型饲料的液体喷涂装置及方法，与现有技术相比具有如下优点：
1.本发明为饲料成型后再加入液体添加剂的工艺，能够避免调质和制粒过程中高强度“水、热、力”加工对添加剂的稀释和破坏，尽可能保存其营养物质和有效成分。
2.本发明中常压与负压的交替循环，打通饲料微孔结构并使得喷涂液深入饲料更深层，除了改善分布均匀性、达到均匀喷涂的效果，还能使得成型饲料的分散和灰尘减少，避免了饲料的浪费。同时，由于负压时大气压力低于喷射嘴的开口压力，该压差能够作为驱动力将液体添加剂吸入到工作室、进而省去额外的压缩结构，简化了整机。
3.工作室呈正负压交替时，液体添加剂因压力差吸附于成型饲料的表层、形成短暂的封闭空间，超声波空化作用可以促使空化气泡的形成以及一系列理化效应，促进成型饲料内部形成微细通道，使其吸收和容存液体添加剂的能力及效率大大提高，改善分布均匀性、达到均匀喷涂的效果。
4.本发明由于避开了高温加工添加，可以避免液体添加剂的损失、降低生产成本，进而实现剂量的精确准确添加，保证饲料产品质量的稳定性和一致性。
5.本发明用于成型饲料的液体喷涂装置，螺旋叶片呈内凹圆弧型，有利于将成型饲料输送到工作室上部并抛洒，提高了成型饲料液体添加剂的接触面积；螺旋叶片的小孔结构，可以避免液体添加剂滞留。
6.本发明用于成型饲料的液体喷涂方法，采用超声波方式能够巧妙利用正负压交替形成的短暂封闭空间对成型饲料进行加热和空化，而不会成型饲料造成物理损伤。
附图说明
图1为发明整体结构的示意图。
图中，11-作业室，12-抽真空设备，121-冷凝机组，122-真空泵，123-真空表，124-第一电磁阀，125-真空罐，126-第二电磁阀，41-储液罐，42-电控球阀，43-压力罐，44-喷射嘴，31-进料口，361-电机，362-主轴，363-螺旋叶片，364-压力传感器，5-控制系统，51-触摸屏，52-控制主机。
具体实施方式
本发明为饲料成型后再加入液体添加剂的工艺，能够避免调质和制粒过程中高强度“水、热、力”加工对添加剂的稀释和破坏，尽可能保存其营养物质和有效成分。本发明一种用于成型饲料的液体喷涂装置及方法，能够实现常压与负压的交替循环，打通饲料微孔结构并使得喷涂剂深入饲料更深层，除了改善分布均匀性、达到均匀喷涂的效果，还能使得成型饲料的分散和灰尘减少，避免了饲料的浪费。同时，由于负压时大气压力低于喷射嘴的开口压力，能够该压差作为驱动力将液体添加剂吸入到工作室、进而省去额外的压缩结构，简化了整机。本发明成型饲料液体喷涂方法，采用超声波方式能够巧妙利用正负压交替形成的短暂封闭空间对成型饲料进行加热和空化，而不会成型饲料造成物理损伤；工作室呈正负压交替时，液体添加剂因压力差形成吸附于成型饲料的表层形成短暂的封闭空间，超声波空化作用可以促使空化气泡的形成、增长和剧烈破裂以及一系列理化效应，促进成型饲料内部形成微细通道，使其吸收和容存液体添加剂的能力及效率大大提高，改善分布均匀性、达到均匀喷涂的效果，是一项颇具潜力的新型加工技术。
如图1所示，一种用于成型饲料的液体喷涂装置，包括气压调控系统，超声波辅助系统，作业室，液体添加系统，控制系统5；控制系统5包括控制箱和传感器；超声波辅助系统包括超声波发生器、发射装置、信号放大器和功率放大器；
气压调控系统包括作业室11和抽真空设备12，抽真空设备12包括冷凝机组121、真空泵122、真空表123、第一电磁阀124、真空罐125、第二电磁阀126；作业室11通过管道经第二电磁阀126与真空室罐125相连；
液体添加系统包括储液罐41、电控球阀42、压力罐43、喷射嘴44，喷射嘴44位于作业室11的上部；
作业室11包括进料口31、电机361、主轴362、压力传感器364；主轴362的上端与电机361相连，主轴362的下端与作业室11底部相连；
主轴362上设置有螺旋叶片363，螺旋叶片363呈内凹圆弧型，螺旋叶片363上加工有若干小孔，所述小孔的直径小于成型饲料直径；
控制系统5还包括触摸屏51和控制主机52，控制主机52分别与真空表123、第一电磁阀124、第二电磁阀126、电机361、电控球阀42相连接。
一种用于成型饲料的液体喷涂方法，包括如下步骤：
(1)成型饲料经进料口进入到工作室内，工作室处于常压密封环境；
(2)启动液体喷涂装置，设置参数：超声波频率为50～70kHz，超声波功率为400～500W，电机转速为20～30转/min；工作室空气压力分别为常压和0.02MPa时，以20～30s：6～10s的时间周期进行循环，循环次数为5～8次；设置喷射嘴的开口压力为0.06～0.07MPa；
(3)经过步骤(2)后，将液体喷涂装置停止，取出成型饲料，放入包装袋，附上标签打包入库。
以下是本发明的几个具体实施例，进一步说明本发明，但是本发明不仅限于此实施例。
实施例1
一种用于成型饲料的液体喷涂装置，包括气压调控系统，超声波辅助系统，作业室，液体添加系统，控制系统5；控制系统5包括控制箱和传感器；超声波辅助系统包括超声波发生器、发射装置、信号放大器和功率放大器；
气压调控系统包括作业室11和抽真空设备12，抽真空设备12包括冷凝机组121、真空泵122、真空表123、第一电磁阀124、真空罐125、第二电磁阀126；作业室11通过管道经第二电磁阀126与真空室罐125相连；
液体添加系统包括储液罐41、电控球阀42、压力罐43、喷射嘴44，喷射嘴44位于作业室11的上部；
作业室11包括进料口31、电机361、主轴362、压力传感器364；主轴362的上端与电机361相连，主轴362的下端与作业室11底部相连；
主轴362上设置有螺旋叶片363，螺旋叶片363呈内凹圆弧型，螺旋叶片363上加工有若干小孔，所述小孔的直径小于成型饲料直径；
控制系统5还包括触摸屏51和控制主机52，控制主机52分别与真空表123、第一电磁阀124、第二电磁阀126、电机361、电控球阀42相连接。
优选的，喷射嘴44距离螺旋叶片363上端的距离为30～40mm。
优选的，触摸屏51和控制主机52可以采集真空表123和压力传感器364的值，并通过单片机模块控制第一电磁阀124、第二电磁阀126、电机361、以及电控球阀42、冷凝机组121、真空泵122的运行。
一种用于成型饲料的液体喷涂方法，包括如下步骤：
(1)成型饲料经进料口进入到工作室内，工作室处于常压密封环境；
(2)启动液体喷涂装置，设置参数：超声波频率为50kHz，超声波功率为400W，电机转速为20转/min；工作室空气压力分别为常压和0.02MPa时，以20s：6s的时间周期进行循环，循环次数为5次；设置喷射嘴的开口压力为0.06MPa；
(3)经过步骤(2)后，将液体喷涂装置停止，取出成型饲料，放入包装袋，附上标签打包入库。
实施例2
一种用于成型饲料的液体喷涂方法，包括如下步骤：
(1)成型饲料经进料口进入到工作室内，工作室处于常压密封环境；
(2)启动液体喷涂装置，设置参数：超声波频率为70kHz，超声波功率为500W，电机转速为30转/min；工作室空气压力分别为常压和0.02MPa时，以30s：10s的时间周期进行循环，循环次数为8次；设置喷射嘴的开口压力为0.07MPa；
(3)经过步骤(2)后，将液体喷涂装置停止，取出成型饲料，放入包装袋，附上标签打包入库。
实施例3
一种用于成型饲料的液体喷涂方法，包括如下步骤：
(1)成型饲料经进料口进入到工作室内，工作室处于常压密封环境；
(2)启动液体喷涂装置，设置参数：超声波频率为60kHz，超声波功率为450W，电机转速为25转/min；工作室空气压力分别为常压和0.02MPa时，以20s：8s的时间周期进行循环，循环次数为7次；设置喷射嘴的开口压力为0.06MPa。
(3)经过步骤(2)后，将液体喷涂装置停止，取出成型饲料，放入包装袋，附上标签打包入库。
所述液体添加剂由70％豆油、15％维生素溶液、15％酶制剂溶液组成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
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