本實(shí)用新型涉及一種物料溶解裝置，特別是涉及一種包含攪拌器的物料快速溶解裝置，應(yīng)用于海藻酸鈉溶液制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

海藻酸鈉固態(tài)物料是一種很難溶解于水中的物體，該物料遇水后極易結(jié)團(tuán)結(jié)塊，需經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的攪拌才能逐漸溶解，一般配制一次1500L的海藻酸鈉溶液常需攪拌5小時(shí)以上才能獲得完全溶解，是溶菌酶二聚體海藻酸鈉微球生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中的一道瓶頸。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)室反復(fù)多次對(duì)海藻酸鈉固態(tài)物料快速溶解方法的實(shí)驗(yàn)操作，發(fā)現(xiàn)海藻酸鈉固態(tài)物料在溶解過程中若經(jīng)過高剪切均質(zhì)乳化后,能大幅度的提高其溶解速度,并發(fā)現(xiàn)當(dāng)水溫處于55℃溫度時(shí)為最佳溶解溫度，此水溫既能提高海藻酸鈉溶解速率,又能保證在加入溶菌酶二聚體稀釋液后有效保護(hù)蛋白質(zhì)在該液體狀態(tài)中不變性，這是保證產(chǎn)品最終質(zhì)量的重要一環(huán)，但是現(xiàn)在生產(chǎn)過程中沒有一種裝置能有效達(dá)到上述實(shí)驗(yàn)提出的要求。因此，這成為一個(gè)目前亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種快速溶解海藻酸鈉的高剪切溶解缸裝置，保證能使海藻酸鈉固態(tài)物料加入后達(dá)到快速溶解效果,又能對(duì)缸內(nèi)溶液進(jìn)行恒溫控制，使在海藻酸鈉溶解后加入溶菌酶二聚體稀釋液過程中能有效保護(hù)蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)在該液體中不變性。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，采用下述技術(shù)方案：

一種快速溶解海藻酸鈉的高剪切溶解缸裝置，主要由缸體、間歇式高剪切均質(zhì)乳化器、機(jī)械攪拌器、缸內(nèi)清洗裝置和控制系統(tǒng)組成，缸體從內(nèi)到外依次由缸體內(nèi)壁、介質(zhì)夾套、保溫層和缸體外殼通過依次重疊復(fù)合形成保溫層系統(tǒng)，使缸體內(nèi)部形成封閉的壓力容器腔室，在缸體頂部安裝投料口、清洗噴球、間歇式高剪切均質(zhì)乳化器、機(jī)械攪拌器和防沫液流進(jìn)口，通過防沫液流進(jìn)口將溶劑或溶液注入到缸體內(nèi)，清洗噴球設(shè)置于缸體頂部的中央?yún)^(qū)域，投料口和機(jī)械攪拌器分別位于清洗噴球的兩側(cè)，間歇式高剪切均質(zhì)乳化器位于投料口的右側(cè)，防沫液流進(jìn)口臨近設(shè)置于投料口左側(cè)位置處，在缸體的底部設(shè)置出料口和溫度傳感器，出料口設(shè)有缸底控制閥，在缸體側(cè)面的下端還設(shè)有取樣閥和溫度表，溫度傳感器和溫度表的信號(hào)輸出端分別與控制系統(tǒng)的信息接收端連接，控制系統(tǒng)的指令信息輸出端分別與間歇式高剪切均質(zhì)乳化器、清洗噴球、機(jī)械攪拌器、缸底控制閥和取樣閥的信號(hào)接收端對(duì)應(yīng)連接，在缸體的缸體內(nèi)壁和缸體外殼之間設(shè)有內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)，內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)的蜂窩狀介質(zhì)夾套與缸體內(nèi)壁結(jié)合形成傳熱體系，內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)的進(jìn)水口和出水口分別設(shè)置于缸體的側(cè)面外部的不同高度位置處，溫度傳感器采集的缸體內(nèi)部的物料溫度信息并向控制系統(tǒng)輸送，循環(huán)水泵根據(jù)控制系統(tǒng)的控制指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行流動(dòng)，對(duì)缸體內(nèi)部的物料進(jìn)行升溫或降溫，通過溫度表實(shí)時(shí)顯示缸體內(nèi)部物料溫度信息，控制系統(tǒng)控制間歇式高剪切均質(zhì)乳化器對(duì)缸體內(nèi)部物料進(jìn)行乳化，并控制機(jī)械攪拌器對(duì)缸體內(nèi)部物料進(jìn)行均勻化攪拌，還控制取樣閥對(duì)缸體內(nèi)部物料進(jìn)行取樣，控制系統(tǒng)控制缸底控制閥的開關(guān)，使缸體內(nèi)部的料液被壓送入下一道工序，主要由清洗噴球和控制系統(tǒng)組成缸內(nèi)清洗裝置，清洗噴球根據(jù)來自控制系統(tǒng)的執(zhí)行指令信號(hào)，通過噴射清洗液或水對(duì)缸體的壁內(nèi)表面進(jìn)行循環(huán)清洗。

作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，機(jī)械攪拌器采用多層折葉式漿葉攪拌器。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，機(jī)械攪拌器采用雙層折葉式漿葉攪拌器，其上下兩層漿葉的尺寸不同。

作為本實(shí)用新型更進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，機(jī)械攪拌器的上層漿葉和下層漿葉的長(zhǎng)度比為2:3。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，進(jìn)水口和出水口分別設(shè)置于缸體的同一方向側(cè)面的靠近上下端的對(duì)應(yīng)位置處。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，利用缸體的內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)對(duì)加入缸內(nèi)的清洗劑進(jìn)行加熱，再經(jīng)外接的循環(huán)泵，通過缸底控制閥把缸內(nèi)清洗液送至清洗噴球，對(duì)快速溶解海藻酸鈉的高剪切溶解缸進(jìn)行循環(huán)噴射清洗。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，缸體的缸體內(nèi)壁內(nèi)表面的所有轉(zhuǎn)角處都采用圓弧過渡圓滑曲面結(jié)構(gòu)。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，缸底控制閥采用氣動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行開啟和關(guān)閉。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型裝置在投入海藻酸鈉固態(tài)物料后，海藻酸鈉固態(tài)物料能在55℃的恒定溫度軟水中,不論是沉于底部還是浮于液面都能經(jīng)攪拌器作用送入高剪切均質(zhì)乳化器迅速完成溶解分散，并在加入溶菌酶二聚體稀釋液后能達(dá)到分布均勻并有效保護(hù)蛋白質(zhì)在液體狀態(tài)中不變性；

2.本實(shí)用新型裝置在投入海藻酸鈉固態(tài)物料后同時(shí)開啟間歇式高剪切均質(zhì)乳化器能在15分鐘內(nèi)迅速獲得溶解分散,而采用用普通漿葉攪拌溶解海藻酸鈉則需5小時(shí)之多，大大提高了生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一快速溶解海藻酸鈉的高剪切溶解缸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下：

實(shí)施例一：

在本實(shí)施例中，參見圖1，一種快速溶解海藻酸鈉的高剪切溶解缸裝置，主要由缸體14、間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2、機(jī)械攪拌器4、缸內(nèi)清洗裝置和控制系統(tǒng)組成，缸體14從內(nèi)到外依次由缸體內(nèi)壁、介質(zhì)夾套8、保溫層7和缸體外殼通過依次重疊復(fù)合形成保溫層系統(tǒng)，即介質(zhì)夾套8位于保溫層7和缸體內(nèi)壁之間，使缸體14內(nèi)部形成封閉的壓力容器腔室，缸體14的缸體內(nèi)壁內(nèi)表面的所有轉(zhuǎn)角處都采用圓弧過渡圓滑曲面結(jié)構(gòu)，在缸體14頂部安裝投料口1、清洗噴球3、間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2、機(jī)械攪拌器4和防沫液流進(jìn)口5，通過防沫液流進(jìn)口5將溶劑或溶液注入到缸體14內(nèi)，清洗噴球3設(shè)置于缸體14頂部的中央?yún)^(qū)域，投料口1和機(jī)械攪拌器4分別位于清洗噴球3的兩側(cè)，間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2位于投料口1的右側(cè)，防沫液流進(jìn)口5臨近設(shè)置于投料口1左側(cè)位置處，在缸體14的底部設(shè)置出料口和溫度傳感器10，出料口設(shè)有缸底控制閥11，缸底控制閥11采用氣動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行開啟和關(guān)閉，在缸體14側(cè)面的下端還設(shè)有取樣閥12和溫度表13，溫度傳感器10和溫度表13的信號(hào)輸出端分別與控制系統(tǒng)的信息接收端連接，控制系統(tǒng)的指令信息輸出端分別與間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2、清洗噴球3、機(jī)械攪拌器4、缸底控制閥11和取樣閥12的信號(hào)接收端對(duì)應(yīng)連接，在缸體14的缸體內(nèi)壁和缸體外殼之間設(shè)有內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)，內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)的蜂窩狀介質(zhì)夾套與缸體內(nèi)壁結(jié)合形成傳熱體系，內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)的進(jìn)水口9和出水口6分別設(shè)置于缸體14的同一方向側(cè)面的靠近上下端的對(duì)應(yīng)位置處，溫度傳感器10采集的缸體14內(nèi)部的物料溫度信息并向控制系統(tǒng)輸送，循環(huán)水泵根據(jù)控制系統(tǒng)的控制指令信號(hào)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行流動(dòng)，對(duì)缸體14內(nèi)部的物料進(jìn)行升溫或降溫，能實(shí)現(xiàn)熱水輸送循環(huán)，對(duì)缸體14的內(nèi)的料液進(jìn)行加熱，并能實(shí)現(xiàn)冷卻水輸送循環(huán)，對(duì)缸體14的內(nèi)的料液和缸體14進(jìn)行降溫和冷卻，滿足溶菌酶二聚體海藻酸鈉溶液配制工藝對(duì)溫度的要求，通過溫度表13實(shí)時(shí)顯示缸體14內(nèi)部物料溫度信息，控制系統(tǒng)控制間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2對(duì)缸體14內(nèi)部物料進(jìn)行乳化，并控制機(jī)械攪拌器4對(duì)缸體14內(nèi)部物料進(jìn)行均勻化攪拌，還控制取樣閥12對(duì)缸體14內(nèi)部物料進(jìn)行取樣，控制系統(tǒng)控制缸底控制閥11的開關(guān)，使缸體14內(nèi)部的料液被壓送入下一道工序，主要由清洗噴球3和控制系統(tǒng)組成缸內(nèi)清洗裝置，清洗噴球3根據(jù)來自控制系統(tǒng)的執(zhí)行指令信號(hào)，通過噴射清洗液或水對(duì)缸體14的壁內(nèi)表面進(jìn)行循環(huán)清洗。

在本實(shí)施例中，參見圖1，機(jī)械攪拌器4采用雙層折葉式漿葉攪拌器，其上下兩層漿葉的尺寸不同，機(jī)械攪拌器4的上層漿葉和下層漿葉的長(zhǎng)度比為2:3。

在本實(shí)施例中，參見圖1，缸體14的容量為2000升，缸體14采用不銹鋼板制作，缸內(nèi)膽的內(nèi)表面所有轉(zhuǎn)角處都采用圓弧過渡，使料液不易粘附于缸體內(nèi)壁之上且極易清洗，達(dá)到食品衛(wèi)生貯缸的要求。進(jìn)料口采用防沫進(jìn)口的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使溶菌酶二聚體稀釋液和溶劑進(jìn)入時(shí)能沿缸壁緩慢流入，可大大減少由于液體進(jìn)缸時(shí)的沖擊力而造成蛋白變性產(chǎn)生的泡沫，有利于溶菌酶二聚體海藻酸鈉溶液中的蛋白整體穩(wěn)定性。在缸內(nèi)膽的外壁制作蜂窩狀介質(zhì)夾套8，再用保溫層7的獨(dú)特傳熱方法對(duì)溶菌酶二聚體海藻酸鈉溶液進(jìn)行加熱保溫。恒溫循環(huán)熱水由介質(zhì)夾套8下端的進(jìn)水口9進(jìn)入，由介質(zhì)夾套8上端的出水口6返回，對(duì)缸體14內(nèi)液料進(jìn)行均勻溫和加熱并進(jìn)行有效保溫。當(dāng)料液溫度達(dá)到第一設(shè)定的溫度值55℃時(shí)，則介質(zhì)夾套8內(nèi)的循環(huán)熱水會(huì)自動(dòng)停止流動(dòng)，使料液溫度不再繼續(xù)上升，當(dāng)料液溫度下降到低于第二設(shè)定的溫度值53℃時(shí)，則介質(zhì)夾套8內(nèi)的循環(huán)熱水會(huì)重新開始流動(dòng)，對(duì)料液再次進(jìn)行補(bǔ)充加熱，使料缸體14內(nèi)料液始終恒定在55℃±2℃的設(shè)定溫度范圍之內(nèi)。間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2及雙層折葉式漿葉攪拌器相對(duì)于缸體14的豎直中心軸進(jìn)行偏心安裝，能使攪拌液不產(chǎn)生漩渦，采用雙層折葉式漿葉的攪拌器，具有徑向及軸向雙重?cái)嚢栊Ч?，下層攪拌葉線速度為1.8米/秒，使之能有效起到料液翻動(dòng)后均勻送入高剪切均質(zhì)乳化器之作用，上層攪拌葉線速度為1.2米/秒，使攪拌更溫和，既能使浮于液體上層的較輕固體物料向下送入間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2之中，又不易因空氣打入而產(chǎn)生大量泡沫，雙漿攪拌器的使用能使沉入液體底部和浮于液面上部的海藻酸鈉固態(tài)物均能有序進(jìn)入間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2，使剪切溶解效果得到明顯提高，并又能在攪拌過程中使缸內(nèi)料液整體溫度達(dá)到均勻一致，有效防止蛋白質(zhì)變性。投料口1為密閉式人孔蓋設(shè)計(jì)，既方便投料又保證混料過程中的衛(wèi)生。出料口為氣動(dòng)缸底閥11的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可保證缸內(nèi)物料參加混合并自動(dòng)根據(jù)程序需要進(jìn)行閥門的開閉操作。溫度表13和取樣閥12可分別對(duì)缸體14內(nèi)物料即時(shí)觀察其溫度現(xiàn)狀及即時(shí)取樣，有利于在整個(gè)生產(chǎn)過程中對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行控制。當(dāng)生產(chǎn)結(jié)束時(shí)，可將清洗液通過清洗噴球3來對(duì)料缸進(jìn)行全面的自動(dòng)清洗，以保證該料缸在下次工作時(shí)始終符合生產(chǎn)衛(wèi)生要求。

在本實(shí)施例中，參見圖1，本實(shí)施例快速溶解海藻酸鈉的高剪切溶解缸設(shè)計(jì)并制作完成后，運(yùn)行在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，取得了良好的預(yù)期效果，其具體工作過程簡(jiǎn)述如下：

步驟一：55℃軟化水經(jīng)計(jì)量后，自防沫進(jìn)口5進(jìn)入缸體14內(nèi)；

步驟二：循環(huán)熱水開始在本實(shí)施例缸體14的介質(zhì)夾套8內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，以對(duì)缸體14內(nèi)液體進(jìn)行加熱保溫，此時(shí)溫度傳感器10進(jìn)入工作狀態(tài)；

步驟三：開啟間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2及機(jī)械攪拌器4，并開始向投料口1投入定量的海藻酸鈉固態(tài)物，攪拌過程中不論是沉于缸底的還是浮于液面的海藻酸鈉固態(tài)物均能被有序吸入高剪切均質(zhì)乳化器2之中，僅15分鐘就迅速達(dá)到溶解分散目標(biāo)；

步驟四：當(dāng)海藻酸鈉固態(tài)物完全溶解分散后，邊攪拌邊自防沫進(jìn)口5中定量加入溶菌酶二聚體稀釋液；

步驟五：配料溶解操作完成后，程序自動(dòng)打開缸底控制閥11，料液即被定量輸送入下一道工序，未輸送完的料液，在缸體14內(nèi)保溫貯存，等待下一次的定量輸送；

步驟六：待缸體14內(nèi)內(nèi)料液全部輸送完畢后，清洗噴球3對(duì)缸體14的壁內(nèi)表面進(jìn)行循環(huán)清洗，十分鐘后排放清洗液，并將軟化水輸入清洗噴球3，對(duì)缸體14的壁內(nèi)表面進(jìn)行沖洗，直至缸體14的壁內(nèi)表面無殘留清洗液存在為止。清洗完成后的缸體14完全能達(dá)到生產(chǎn)對(duì)設(shè)備的衛(wèi)生要求。

本實(shí)施例保證在配制溶解海藻酸鈉溶液時(shí)，缸體14內(nèi)配料用軟水能恒定在55℃的最佳配料溫度，在投入海藻酸鈉固態(tài)物料后同時(shí)開啟間歇式高剪切均質(zhì)乳化器2能在15分鐘內(nèi)迅速獲得溶解分散，如用普通漿葉攪拌溶解海藻酸鈉則需5小時(shí)之多，本實(shí)施例在加入溶菌二聚體稀釋液后，能達(dá)到與海藻酸鈉溶液的最佳混合效果，大大提高了生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于：

在本實(shí)施例中，在缸體14內(nèi)配備適量清洗劑，利用缸體14的內(nèi)部循環(huán)水管路系統(tǒng)對(duì)加入缸清洗劑進(jìn)行加熱，然后再經(jīng)外接的循環(huán)泵，通過缸底控制閥11把缸內(nèi)清洗液送至清洗噴球3，對(duì)快速溶解海藻酸鈉的高剪切溶解缸進(jìn)行循環(huán)噴射清洗，噴射清洗后的清洗液經(jīng)缸底控制閥11)排放至專用排放管道，提高缸體14的壁內(nèi)表面的洗凈效果。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本實(shí)用新型的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本實(shí)用新型的發(fā)明目的，只要不背離本實(shí)用新型快速溶解海藻酸鈉的高剪切溶解缸裝置的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。