本发明专利技术提供一种食用菌栽培基料瞬时灭菌装置。该瞬时灭菌装置包括流道和螺杆，所述螺杆穿设于所述流道中；所述螺杆外周上设有螺旋片和挤压件，所述螺旋片为分段设置，所述挤压件设在相邻所述螺旋片之间，且靠近所述流道的出口；所述挤压件处流通面积小于所述螺旋片处流通面积。本发明专利技术在带有螺旋片的螺杆上增设挤压件，挤压件设在分段的螺旋片之间，对流道中的物料进行挤压，不会发生堵塞、喷爆等现象，同时还给予物料通过时的较大的摩擦阻力生热，保证产生所需的高温高压。证产生所需的高温高压。证产生所需的高温高压。
【技术实现步骤摘要】
一种食用菌栽培基料瞬时灭菌装置及应用
[0001]本专利技术属于挤出装置
，具体涉及一种食用菌栽培基料瞬时灭菌装置及应用，尤其适用于食用菌栽培基料连续高温瞬时灭菌。
技术介绍
[0002]现有螺杆挤出机主要用于物料加工，物料在螺杆挤出机中经历剪切、混匀、高温高压作用，最后通过出料口排出。螺杆挤出机的主要部件包括依次设置的进料斗、喂料螺杆、挤压螺杆和挤压模头；现有产品的挤压模头是固定模头，如图1和2所示，安装在螺套的顶端由螺丝固定，一为直径约3~5cm的圆形铁块上设计如圆形、菱形、椭圆形的出口，出口尺寸约5mm。现有产品挤压加工的物料主要是高淀粉、高蛋白的动植物原料或者树脂塑料等化工原料，主要利用外加热和压缩比变化协同产生的高温高压，结合套筒内径（≥65mm）与挤压模头出口尺寸（约5mm）的巨大变化实现物料的挤压。食用菌栽培基料如木屑、玉米芯、棉籽壳等具有高纤维、非匀态、流动性差等特点，在我们的实验中食用菌栽培基料在现有产品中极易卡堵，挤压模头出口尺寸变大时也是间歇剧烈喷爆，可见挤压模头完成不适应食用菌栽培物料。
[0003]现有产品的挤压螺杆由螺距为48mm、36mm、24mm、20mm的传统螺旋组合而成，螺距的变化产生了物料的压缩比，仅仅通过压缩比的变化无法形成在短时间内（≤120s）灭菌所需的高温高压，不能实现灭菌效果。同时这样的螺旋对高纤维物料的剪切、匀质作用有限，不能完成食用菌栽培基质这种大颗粒物料的均质细化，物料大小不均匀，对食用菌栽培基质灭菌效果较差。
[0004]当物料水分含量＞25%时，现有产品的螺杆与套筒之间相对间隙较大，高湿、高纤维大颗粒物料在挤压过程中相对紧实度较低，一旦形成高压蒸汽容易向低压处串流，难以创造高温高压的灭菌环境。
[0005]现有产品的挤压螺杆在紧邻进料口的是48mm螺距的螺旋，在面对高水分的食用菌栽培基料时返水返料，不能顺利进料。
技术实现思路
[0006]因此，本专利技术提供一种食用菌栽培基料瞬时灭菌装置，适用于食用菌栽培基料连续挤压灭菌，能够解决现有技术中食用菌栽培基料在现有产品中极易卡堵，挤压模头出口尺寸变大时也是间歇剧烈喷爆，可见挤压模头完成不适应食用菌栽培物料的问题。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供食用菌栽培基料瞬时灭菌装置，其包括螺杆挤出组件和挤出装置，所述螺杆挤出组件，包括：流道和螺杆，所述螺杆穿设于所述流道中；所述螺杆外周上设有螺旋片和挤压件，所述螺旋片为分段设置，所述挤压件设在相邻所述螺旋片之间，且靠近所述流道的出口；所述挤压件处流通面积小于所述螺旋片处流通面积。通过在带有螺旋片的螺杆上增设挤压件的设计，挤压件设在分段的螺旋片之间，
对流道中的物料进行挤压，不会发生堵塞、喷爆等现象，同时还给予物料通过时的一定阻力，保证产生所需的高温高压。
[0008]可选地，所述螺杆外周上还设有匀质组件，对所述流道中流动物料进行剪切破碎和匀质化；所述匀质组件设在所述挤压件的上游。
[0009]可选地，所述匀质组件包括剪切螺旋片和匀质环，所述剪切螺旋片和所述匀质环沿物料的流向依次设在所述螺杆外周上。
[0010]可选地，所述匀质组件还包括搅拌块，所述搅拌块设在所述剪切螺旋片和所述匀质环之间。
[0011]可选地，所述螺杆外周上还设有保压防返组件，对所述流道中物料的压力进行维持以及防止其返流；所述保压防返组件设在所述挤压件的上游；在所述螺杆上设有匀质组件时，所述匀质组件设在所述保压防返组件中。
[0012]可选地，所述保压防返组件包括逆止环和增压环，所述逆止环和所述增压环沿物料的流向依次设在所述螺杆外周上。
[0013]可选地，所述螺杆上还设有剪切件，所述剪切件包括剪切螺旋片，对所述流道中物料进行剪切式破碎。
[0014]可选地，沿物料的流向，所述螺杆上依次设置逆止环、剪切螺旋片、螺旋片、搅拌块、剪切螺旋片、螺旋片、匀质环、剪切螺旋片、增压环、螺旋片和挤压件。
[0015]可选地，所述挤压件下游还设有套设于所述螺杆上的螺旋片。
[0016]根据本专利技术的另一方面，提供了一种挤出装置，包括如上所述的螺杆挤出组件。
[0017]选择螺杆为双螺杆结构，沿物料的流向，所述流道入口至所述逆止环之间的温度为65℃、所述逆止环和所述匀质环之间的温度为110℃、所述匀质环至所述流道的出口之间的温度为135℃。
[0018]本专利技术首先将常规的挤压模头替换为内置挤压模块（挤压件）在实现食用菌栽培基料顺利通过螺杆挤压，不会发生堵塞、喷爆等现象的同时，给予物料通过时一定的阻力，保证产生挤压所需的高温高压。
[0019]进一步，采用剪切匀质组件代替螺旋装置能够实现对食用菌栽培基料的大块物料如木屑、玉米芯等适度本专利技术中的剪切破碎的功能，强化了基质物料挤压输送过程中的剪切破碎、水料混合、细化匀质、摩擦挤压、滚流碰撞等作用，从而实现物料的均匀快速升温维温和挤出物料的匀态，实现无模头情况下的食用菌栽培基料快速挤压自发热。
[0020]更进一步，本专利技术的食用菌栽培基料瞬时灭菌装置中的保压防返组件通过逆止环的锥截面设计，即物料进入点开口大，物料出去点开口小，类似于喇叭口好进不好出，而且进口端有源源不断的螺杆快速旋转送来的物料，物料从大口进去以后，需要从小口出来，从而形成一定的压力，达到保压防返水的效果。由此实现防止进料端的返水返料现象，可显著提升螺杆挤出机的原料水分适应性，解决一般螺杆挤出机只适用于低水分（水分含量≤25%）物料加工的技术难题，可挤压加工高水分物料（水分含量≥40%），特别是高水分食用菌栽培基料。同时保压防返水装置提升两环间封控区的压力温度，最终形成一个独立的高温高压区且具有阻止高水分返流的作用，更利于灭菌效果的实现，可用于食用菌栽培基料瞬时灭菌设备。
[0021]附图说明
[0022]图1为传统螺杆挤出机的结构示意图；图2为传统螺杆挤出机的结构示意图；图3为本专利技术实施例的螺杆挤出机的结构示意图；图4为本专利技术实施例的螺杆挤出组件的结构示意图。
[0023]附图标记表示为：1、主电机；2、喂料电机；3、进料斗；4、喂料螺杆；5、挤压螺杆；9、挤压模头；10、套筒；11、出料口；12、内置模块；13、逆止环；14、增压环；18、剪切螺旋片；19、搅拌块；20、匀质环；21、螺旋片。
[0024] 具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种食用菌栽培基料瞬时灭菌装置，其包括螺杆挤出组件，其特征在于，所述螺杆挤出组件包括：流道和螺杆，所述螺杆穿设于所述流道中；所述螺杆外周上设有螺旋片(21)和挤压件，所述螺旋片(21)为分段设置，所述挤压件设在相邻所述螺旋片(21)之间，且靠近所述流道的出口；所述挤压件处流通面积小于所述螺旋片(21)处流通面积。2.根据权利要求1所述的食用菌栽培基料瞬时灭菌装置，其特征在于，所述螺杆外周上还设有匀质组件，对所述流道中流动物料进行剪切破碎和匀质化；所述匀质组件设在所述挤压件的上游。3.根据权利要求2所述的食用菌栽培基料瞬时灭菌装置，其特征在于，所述匀质组件包括剪切螺旋片(18)和匀质环(20)，所述剪切螺旋片(18)和所述匀质环(20)沿物料的流向依次设在所述螺杆外周上。4.根据权利要求3所述的食用菌栽培基料瞬时灭菌装置，其特征在于，所述匀质组件还包括搅拌块(19)，所述搅拌块(19)设在所述剪切螺旋片(18)和所述匀质环(20)之间。5.根据权利要求1
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4任一项所述的食用菌栽培基料瞬时灭菌装置，其特征在于，所述螺杆外周上还设有保压防返组件，对所述流道中物料的压力进行维持以及防止其返流；所述保压防返组件设在所述挤压件的上游；在所述螺...
【专利技术属性】
技术研发人员：王安建，路风银，田广瑞，魏书信，刘丽娜，李顺峰，高帅平，崔国梅，许方方，
申请(专利权)人：河南省农业科学院农副产品加工研究中心，
类型：发明
国别省市：
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