一種微波和超聲波輔助煮繭裝置及其用于煮繭的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種繅絲煮繭裝置及其工藝方法，尤其涉及一種具有微波和超聲波輔助功能的繅絲煮繭裝置及其工藝方法。
【背景技術】
[0002]煮繭是繅絲生產(chǎn)最重要的工藝環(huán)節(jié)，蒸煮得過生或過熟結果都會直接影響到生絲產(chǎn)品的清潔、潔凈、抱合等質量指標和原料消耗、繅折、解舒等工藝指標和經(jīng)濟指標。
[0003]目前國內外用得最多的繅絲煮繭設備主要有繭籠循環(huán)式蒸汽煮繭機，該煮繭機工作時有104個繭籠需要經(jīng)過加繭段、浸漬段、預熱段、高溫滲透段、低溫滲透段、蒸煮段、調整段、保護段、出口段等9個區(qū)段，煮繭機長13.8米。在循環(huán)式煮繭機里按滲透方式又分為機內溫差滲透和機外真空滲透。近年來，陸續(xù)推出一些新型煮繭機，如:實用新型專利一“煮繭機” (ZL92213932.6)其特征在于:蒸煮部與預熱部之間通過裝有閥門的連通管連接，使之蒸煮部內蒸汽壓力可調，能適應不同蠶繭質量蒸煮時須用不同溫度和蒸汽壓力的需要;蒸煮部的余汽導向預熱部，使余汽得到再次利用，從而既提高了煮繭質量，又降低了消耗。另外“一種高效煮繭機”(CN93220901.7)，其特征在于高溫段的蒸汽管下方設有一塊大體與其平行夾角為10°?35°的蒸汽導向板。這些改進基本上多是在原來循環(huán)式煮繭機上通過各區(qū)段的變換和改進，以求降低消耗，提高煮繭質量。雖然有所改善，但沒能在根本上解決設備龐大占地多，工藝過程長、維修復雜，煮繭質量不穩(wěn)定，自動化程度不高的問題。
[0004]真空滲透的應用主要是解決循環(huán)式煮繭機內部利用溫差進行蠶繭滲透效果不佳，從而在循環(huán)式煮繭機外增加一臺真空滲透機，進行機外滲透，改善了滲透的效果，但煮繭還要回到原來的循環(huán)式煮繭機。
[0005]公開號為CN1096063A的發(fā)明“微波煮繭方法”，其實質是:先將蠶繭放入真空滲透裝置中滲透吸水，使其繭腔吸水率達95%以上，然后再置入微波爐中加溫至60?100°C取出進行繅絲。該方法需要有能用于生產(chǎn)實際的微波爐，并且要對繭腔吸水率達95%以上的蠶繭加溫到60?100 °C，電耗是個大問題。
[0006]專利申請?zhí)朲L201420798494.8全自動煮繭機，主要是利用兩臺真空滲透機輪流工作，在真空滲透后，直接加入高溫溫水和蒸汽進行高溫水煮方式煮繭，省去了循環(huán)式煮繭機，有了較大的進步;但仍存在以下不足之處:該機只有高溫水煮煮繭功能，方式單一，而且煮繭蒸汽是通過夾套對桶內溫水升溫進行煮繭，不但傳熱慢，效率低，從設備結構和傳熱方式來看，煮繭桶內蠶繭中心部和上部升溫最慢，各部位蠶繭受熱不均勻，會存在蠶繭煮熟程度不一的問題。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種具有微波和超聲波輔助功能的繅絲煮繭裝置及其用于煮繭的方法，該繅絲煮繭裝置結構緊湊合理，一體化程度高，能夠明顯提高煮繭質量，節(jié)能降耗，具有較高一體化綜合煮繭的自動化水平;其煮繭方法同時采用了微波輔助觸蒸工藝和超聲波輔助煮繭工藝，具有使蠶繭內中外層受熱均勻，絲膠膠著點易于膨潤溶解，明顯提高繅絲解舒率、減少類吊、減少絲膠溶失、降低繅折等，大大降低能耗和縮短煮繭時間等優(yōu)點，較好地解決了已有技術存在的上述問題。
[0008]解決上述問題的技術方案是:一種微波和超聲波輔助煮繭裝置，包括煮繭桶外桶、微波發(fā)生器、超聲波發(fā)生器、煮繭桶內桶、煮繭桶外桶上蓋、煮繭桶卸料口下蓋和儲繭桶；
所述煮繭桶外桶外側分布有m組η個微波發(fā)生器和P組q個超聲波發(fā)生器;m、n的取值范圍是m為I?8、n為I?48之間的任意整數(shù)；p、q的取值范圍是P為I?8、q為I?48之間的任意整數(shù)；
所述煮繭桶內桶由沖孔網(wǎng)或網(wǎng)狀材料制成，內桶上部的邊緣，可沿外桶內壁的圓型導軌旋轉，煮繭桶內桶蓋由兩片半圓扇型沖孔網(wǎng)或網(wǎng)狀材料制作的蓋板組成，通過位于圓心的聯(lián)軸器聯(lián)接;其中一扇煮繭桶內桶蓋I固定在內桶上，另一扇煮繭桶內桶蓋Π可隨內蓋聯(lián)軸器繞軸轉動，實現(xiàn)煮苗桶內桶蓋以旋轉方式開啟和關閉，其中煮苗桶內桶蓋I有一個卡位釘，用于定位煮繭桶內桶蓋Π旋轉180度關閉到位時卡住，完成內桶蓋的關閉，同時通過卡位釘撥動整個內桶一起隨電機的帶動而旋轉;外桶上蓋的中心安裝有電機，電機的輸出軸在上蓋合蓋時能與內蓋連軸器聯(lián)接從而帶動內桶蓋的關閉和帶動內桶轉動；
煮繭桶外桶上蓋上裝有壓力表，用于檢測和顯示煮繭裝置內的壓力和為控制系統(tǒng)提供信號；煮繭桶外桶上蓋上還裝有測溫元件，用于測量顯示煮繭裝置內的溫度和為控制系統(tǒng)提供?目號;
所述煮繭桶卸料口下蓋上連接有內桶出料口塞蓋連接器，所述內桶出料口塞蓋連接器為一倒扣盆狀，其蓋面為一圓型沖孔網(wǎng)，煮繭桶卸料口下蓋上有熱水進口管，該熱水進口管進水時可以向上噴射使桶內蠶繭翻滾；煮繭桶卸料口下蓋上還安裝有多孔蒸汽盤管，蒸汽進入時可以從蒸汽盤管上面的小孔噴出，煮繭桶卸料口下蓋下面還安裝有一組超聲波發(fā)生器向上發(fā)射超聲波。
[0009]相關的另一技術方案是:一種微波和超聲波輔助煮繭方法，它是采用本發(fā)明上述微波和超聲波輔助煮繭裝置及其控制系統(tǒng)來實現(xiàn)微波和超聲波共同輔助煮繭的方法，它包括以下步驟:
Α、開啟工控機控制系統(tǒng)，選擇設定生產(chǎn)工藝，裝置和系統(tǒng)運行；
B、加料:打開上蓋，原料苗加入內桶至接近內桶蓋，蓋好上蓋；
C、啟動:電機啟動，電機通過聯(lián)軸器帶動煮繭桶內桶蓋Π旋轉180度，至卡位釘關閉內桶蓋;同時通過卡位釘帶動內桶轉動；
D、蒸汽觸蒸:控制系統(tǒng)根據(jù)設定程序打開排空閥門，打開蒸汽閥門，從蒸汽進口加入蒸汽，控制桶內溫度在100 °C?105 °C，保持2?5分鐘對原料繭進行蒸汽觸蒸；
E、微波觸蒸:蒸汽觸蒸結束后關閉蒸汽閥，啟動微波發(fā)生器，利用微波對已被蒸汽浸潤了的原料繭進行微波觸蒸2?5分鐘；
F、真空滲透:
Fl、抽真空:微波觸蒸結束后關閉所有閥門，打開真空抽氣閥，啟動真空栗，通過抽氣接口抽真空，直至煮苗桶內真空度大于“-0.095Mpa” ；
F2、真空滲透:打開配溫水閥門，35°C?45°C配溫水從煮繭桶下蓋上的進水口注入，進行真空滲透。水位控制在水位計高位接口位置，繼續(xù)保持真空度大于“-0.095Mpa” I分鐘； G、升溫、控溫:
真空滲透結束，關閉真空栗，關閉真空抽氣閥，打開排空閥門，打開蒸汽閥門，從蒸汽進口加入蒸汽升溫，控制桶內溫度在55?65°C ;
H、超聲波處理:啟動超聲波發(fā)生器，利用超聲波對煮繭桶內真空滲透后的蠶繭進行超聲波處理3?5分鐘；
1、出繭:關閉超聲波發(fā)生器，打開排水閥門回收部分熱水到配溫桶，關閉所有閥門，打開卸料口下蓋出繭，煮熟繭落到儲繭桶的溫水中進行保護待用，儲繭桶內預置的溫水水溫為30?35 °C，熟繭保護溫度40?45 °C。
[0010]所述的微波和超聲波輔助煮繭方法的進一步技術方案是:所述D、蒸汽觸蒸步驟是采用真空蒸汽觸蒸，該真空蒸汽觸蒸步驟包括:
Dl、抽真空:關閉所有閥門，打開真空抽氣閥，啟動真空栗，通過抽氣接口抽真空，直至煮苗桶內真空度大于“-0.095Mpa” ；
D2、真空蒸汽觸蒸:打開蒸汽閥門，從蒸汽進口加入蒸汽，直至桶內溫度在100 °C?105°C，關閉蒸汽閥，關閉真空抽氣閥，關閉真空栗，保持2?3分鐘對原料繭進行真空蒸汽觸蒸。
[0011]所述的微波和超聲波輔助煮繭方法的進一步技術方案或是:在F、真空滲透結束后的G、升溫、控溫步驟是其G、升溫、控溫步驟增加了蒸汽煮繭步驟的G、升溫、控溫步驟Π，所述G、升溫、控溫步驟Π的具體方法是:
Gl、蒸汽煮繭:
真空滲透結束，關閉真空栗，打開蒸汽閥，加入蒸汽進行蒸汽煮繭，蒸汽煮繭溫度控制在95°C?105°C，保持3?5分鐘；
G2、降溫:蒸汽煮繭結束，關閉蒸汽閥，打開排水閥排出部分高溫熱水；
G3、控溫:打開進水閥，加入35°C配溫水至水位計高位接口，調節(jié)煮繭桶內溫度在55?65。。；
經(jīng)過升溫、控溫步驟Π后的蠶繭再進入H、超聲波處理步驟:啟動超聲波發(fā)生器，利用超聲波對煮繭桶內經(jīng)過真空滲透、并進行蒸汽煮繭后的蠶繭進行超聲波處理3?5分鐘。
[0012]由于采用上述技術方案，本發(fā)明之一種微波和超聲波輔助煮繭裝置及其用于煮繭的方法具有以下特點和有益效果:
一、本發(fā)明之微波和超聲波輔助煮繭裝置結構合理、使得原料繭能獲得蒸汽、微波、超聲波多方位的均勻的作用，解決單層桶中蠶繭受熱不均勻、有加熱死角、煮繭生熟不均勻的問題:
1.本發(fā)明煮繭裝置包括煮繭桶外桶1、微波發(fā)生器2、超聲波發(fā)生器3、煮繭桶內桶4、煮繭桶外桶上蓋5、煮繭桶卸料口下蓋9和儲繭桶10;所述煮繭桶外桶I外側分布有多組微波發(fā)生器2和超聲波發(fā)生器3，所述煮繭桶內桶4為網(wǎng)狀結構并且能轉動的內桶，能使蒸汽、微波和超聲波可以穿過內桶網(wǎng)狀桶壁作用于蠶繭；由于內桶能連續(xù)轉動，使得原料繭能獲得蒸汽、微波、超聲波多方位的均勻的作用，解決單層桶中蠶繭受熱不均勻、有加熱死角、煮繭生熟不均勻的問題。
[0013]2.本發(fā)明煮繭裝置的煮繭桶卸料口下蓋9是一種多功能的煮繭桶卸料口下蓋集成組合結構，其中卸料口下蓋上的熱水管進水時可以向上噴射使桶內蠶繭翻滾，配合內桶的旋轉，翻滾