帶鍘切機、離心機和乾燥機的餘弦錕筒式甘蔗渣處理裝置的製作方法

2023-06-01 19:32:01

本發明涉及一種帶鍘切機、離心機和乾燥機的餘弦錕筒式甘蔗渣處理裝置。

背景技術：

將甘蔗榨汁並進行製糖是非常重要的食品基礎產業，製糖企業一般來說都是在南方交通特別便利的地方，並且距離甘蔗產區較近，這樣有利於節約物流成本和發展規模經濟。

製糖企業加工處理的第一步是甘蔗榨汁，但傳統的甘蔗榨汁是很難徹底實現糖的分離提取的，所以對甘蔗榨汁後的纖維進行連續搓擠和逆流浸出創新設計，並對浸出液進行低能耗濃縮，對實現甘蔗渣中糖的深度提取，提升蔗糖企業的節能增效水平都具有重要意義。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題就是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單實用，能夠最大限度節能增效和最大限度提取甘蔗渣中糖分的餘弦錕筒式甘蔗渣處理裝置。

為克服現有技術的不足，本發明採取以下技術方案：

一種帶鍘切機、離心機和乾燥機的餘弦錕筒式甘蔗渣處理裝置，包括機體，其特徵在於：機體上方設有甘蔗渣鍘切機；機體內部設有三級對轉餘弦錕筒，對轉餘弦錕筒表面為連續餘弦曲面，每級對轉餘弦錕筒下方均設有甘蔗渣導槽，最後一級導槽連接甘蔗渣提升機的料鬥，提升機的出料槽經離心機連接乾燥機；提升機上設有進水閥，機體上部設有過濾器和出液管，出液管經緩衝槽連接壓濾機，壓濾機經管道連接三效長管升膜蒸發濃縮裝置，三效長管升膜蒸發濃縮裝置經濃縮液暫存槽連接濃縮液輸出管；機體內設有餘弦膠盤脈衝爆氣裝置，餘弦膠盤脈衝爆氣裝置由余弦膠盤、氣缸、伸縮杆、壓縮空氣管、擋環和鍋形球面盤組成，餘弦膠盤截面中間厚邊緣薄，形狀為餘弦曲線，餘弦膠盤下方設有鍋形球面盤，餘弦膠盤經伸縮杆連接機體外的氣缸，氣缸能驅動伸縮杆帶動餘弦膠盤上下運動，伸縮杆前部中空並連接壓縮空氣管也聯通餘弦膠盤內腔體。

所述機體下方設有清理口。

所述鍋形球面盤上方設有擋環。

所述機體與提升機通過法蘭連接為一體，為密封結構並便於拆卸。

甘蔗長條渣通過鍘切機的輸送帶輸送到定刀上，被旋轉刀輥上的動刀鍘切為短節後進入裝置上部，動刀在刀輥上略帶螺旋安裝，便於物料流暢剪切。短節甘蔗渣通過三級對轉餘弦輥筒擠壓，之後通過提升機輸出。機體與提升機通過法蘭連接一體，為密封結構也便於拆卸維護；工作時維持裝置液面一定的位置，裝置補充水通過進水閥控制補入，由出液管溢出，達到液相進出平衡，這樣甘蔗渣在進入裝置及三級壓榨作用下得以與液相水實現逆流接觸浸出，由於強擠壓促進強吸水，實現最強穿透、滲透的逆流糖浸出，達到增產節能減排。

甘蔗渣通過提升機的出料槽輸出，通過離心機脫水再經乾燥機乾燥便於後續利用加工，逆流浸出的較濃糖液通過過濾器過濾，由出液管溢出輸送，進行三效長管升膜蒸發濃縮處理。

三效長管升膜蒸發濃縮簡單說就是三個長管升膜蒸發器串聯工作，鍋爐蒸汽供一效長管升膜蒸發器作為熱源，一效二次蒸汽作為二效熱源，二效二次蒸汽作為三效熱源，工作時甘蔗渣浸出液通過出液管輸入暫存緩衝槽，再經泵、管道輸送到壓濾機進行壓濾淨化；壓濾液再經泵、管道輸送到一效升膜濃縮器下部，升膜濃縮器其實是列管換熱器的一種，列管管徑較小數量眾多，具備足夠的管內外表面積，小管徑便於管內液相受熱劇烈蒸發汽化帶動液相在管內向上拉升成膜，殼程與管程間通過蒸汽控制閥接通鍋爐蒸汽，由疏水閥自動排出蒸汽冷凝水，管程與殼程的腔體充滿適壓蒸汽，對列管外壁進行加熱，促使管內受熱；甘蔗汁進液控制閥控制甘蔗液輸入流量，使列管內有較適合液面，同時連續進液。液相受熱劇烈沸騰，氣液混合物在列管內氣相膨脹帶動液相共同向上噴湧在管內液體拉升成膜，有特別大的管內外傳熱面積，管外受蒸汽冷凝液化加熱，管內液相成膜受熱不斷汽化，氣液混合物噴湧進入重力氣液分沫器，重力氣液分沫器導流截面較大，噴湧氣流速度會降低，這樣液滴因受重力影響產生沉降，通過管集中輸送到濃縮液緩衝暫存槽緩衝；重力汽液分沫器的二次蒸汽通過上部中心管切向連接旋風分離沫，二次蒸汽攜帶少量液滴在旋風分沫器內產生螺旋運動下降，在下部返流形成內螺旋上升氣流，最後二次蒸汽通過中心管導流輸送作為下一效濃縮殼程熱源；液滴因氣相帶動也高速旋轉，在離心力作用下脫離氣相在旋風分沫器內粘壁被捕捉，液滴富集沿壁面下降集中通過管集中輸送到濃縮液暫存槽緩衝，暫存槽下部液相再經泵、管道輸送到第二效濃縮再進行二效濃縮，類似進行三效濃縮。

第三效二次蒸汽經管道連接進入冷凝器，冷凝器通過管道連接真空機，殼程連接低溫水循環管；真空機抽除不冷凝氣體，可冷凝蒸汽冷凝水通過管道連接冷凝水暫存槽，濃縮液通過管道連接濃縮液暫存槽，可通過泵、管道輸出進入下一工藝環節。冷凝水暫存槽和濃縮液暫存槽連接的豎直直管一般長度大於10米，用於克服大氣壓液相自動輸出，俗稱大氣腿。

餘弦輥筒表面為連續餘弦曲面，相應的軸承系統便於密封防水，適應強力擠壓對轉及擠壓差動對轉，特別有利強擠壓與搓碾粉碎，促進甘蔗渣與水的逆流浸出糖溶出。餘弦輥筒對物料咬入連續可靠、擠壓壓縮比特別大，餘弦輥筒曲面差動搓碾可靠、耐用、掠過性好，二次粉碎效果也特別好。

核心部件為餘弦膠盤，膠盤截面中間略厚邊緣稍薄，大體形狀為餘弦曲線，膠盤壓緊鍋形球面盤構成密閉腔體，對其中輸入壓縮空氣，當空氣壓力達到一定值時，膠盤會產生突然向上翻轉，對其中儲存的壓縮空氣產生爆炸式釋放，能產生爆炸振動衝擊波，特別有利促進物料氣爆翻動與浸出傳質。

氣缸能驅動伸縮杆帶動餘弦膠盤上下運動，伸縮杆前部中空連接壓縮空氣管也聯通膠盤內腔體，並通過軸套與機體實現隔離密閉防止漏液，並能靈活伸縮；當伸縮杆驅動膠盤壓緊鍋形球面盤時能形成密閉腔體，這時通過壓縮空氣管對其中輸入壓縮空氣，空氣壓力上升，直至餘弦膠盤邊緣壓力超限觸發，產生膠盤整體壓力作用下向上翻轉對內儲存的壓縮空氣產生爆炸式釋放，這時伸縮杆再回縮，膠盤就能自動彈性回復翻轉回原來起始狀態，可以進行重複循環動作，擋環可以在需要的情況下協助餘弦膠盤的翻轉復位。

與現有技術相比，本發明的有益效果還在於：

1、餘弦輥筒物料咬入連續可靠、擠壓壓縮比特別大，差動搓碾二次粉碎效果特別好，三級強擠壓與逆流浸出實現最完美結合；

2、餘弦膠盤脈衝爆氣裝置能有效模擬、產生宏觀間斷式爆炸，激勵液相強脈動衝擊；

3、本裝置對甘蔗渣浸出液進行三效升膜蒸發濃縮特別可靠、高效、單位蒸汽蒸發水量大；採取兩級汽液分離對二次蒸汽進行淨化處理，汽液分離可靠、高效；壓濾後進行濃縮操作工藝流暢，冷凝器協同真空機工作特別有利真空濃縮；長管大氣腿設計可靠、簡單、耐用、自動克服大氣壓液相輸出。

以上三項措施都具有鮮明特點，能協同促進糖的浸出提取和節約能耗，具有本領域技術人員難以預見的工作原理與技術效果，具備較強的實際應用價值。

附圖說明

圖1是本發明的平面結構示意圖。

圖2是三效升膜蒸發濃縮裝置的平面結構示意圖。

圖3是餘弦錕筒端面放大結構示意圖。

圖4是餘弦膠盤脈衝爆氣裝置的局部放大結構示意圖。

圖中各標號表示：

a、對轉餘弦輥筒；b、餘弦膠盤；1、機體；2、過濾器；3、出液管；4、液面；5、導槽；6、料鬥；7、清理口；8、提升機；9、氣缸；10、伸縮杆；11、壓縮空氣管；12、擋環；13、球面盤；15、出料槽；16、進水閥；20、鍘切機；21、輸送帶；22、定刀；23、刀輥；24、刀片；31、離心機；32、乾燥機；41、緩衝槽；42、壓濾機；43、管道；44、疏水閥；45、升膜蒸發器；46、鍋爐蒸汽控制閥；47、重力氣液分沫器；48、50均為二次蒸汽管；49、旋風分沫器；51、濃縮液緩衝槽；52、冷凝水暫存槽；53、濃縮液暫存槽；54、濃縮液輸出管；55、冷凝器；56、低溫水循環管；57、真空機。

具體實施方式

現結合附圖，對本發明進一步具體說明。

如圖1-圖4所示帶鍘切機、離心機和乾燥機的餘弦錕筒式甘蔗渣處理裝置，包括機體1，機體1上方設有甘蔗渣鍘切機20；機體內部設有三級對轉餘弦錕筒a，對轉餘弦錕筒表面為連續餘弦曲面，每級對轉餘弦錕筒下方均設有甘蔗渣導槽5，最後一級導槽連接甘蔗渣提升機8的料鬥6，提升機的出料槽15經離心機31連接乾燥機32；提升機上設有進水閥16，機體上部設有過濾器2和出液管3，出液管3經緩衝槽連接壓濾機，壓濾機經管道連接三效長管升膜蒸發濃縮裝置，三效長管升膜蒸發濃縮裝置經濃縮液暫存槽53連接濃縮液輸出管54；機體內設有餘弦膠盤脈衝爆氣裝置，餘弦膠盤脈衝爆氣裝置由余弦膠盤b、氣缸9、伸縮杆10、壓縮空氣管11、擋環12和鍋形球面盤13組成，餘弦膠盤b截面中間厚邊緣薄，形狀為餘弦曲線，餘弦膠盤下方設有鍋形球面盤13，餘弦膠盤b經伸縮杆10連接機體外的氣缸9，氣缸9能驅動伸縮杆10帶動餘弦膠盤b上下運動，伸縮杆10前部中空並連接壓縮空氣管11也聯通餘弦膠盤內腔體。

所述機體1下方設有清理口7。

所述鍋形球面盤13上方設有擋環12。

所述機體1與提升機8通過法蘭連接為一體，為密封結構並便於拆卸。

甘蔗長條渣通過鍘切機20的輸送帶21輸送到定刀22上，被旋轉刀輥上的動刀24鍘切為短節進入裝置上部，動刀24在刀輥上略帶螺旋安裝便於物料流暢剪切。短節甘蔗渣通過三級對轉輥筒a擠壓，之後通過提升機8輸出。機體1與提升機8通過法蘭連接一體，為密封結構也便於拆卸維護；工作時維持一定的液面，裝置補充水通過閥門16控制補入，由出液管3溢出達到液相進出平衡，這樣甘蔗渣在進入裝置及三級壓榨作用下得以與液相水實現逆流接觸浸出，由於強擠壓促進強吸水，實現最強穿透、滲透的逆流糖浸出，達到增產節能減排。

甘蔗渣通過提升機8的出料槽15輸出，通過離心機31脫水再經乾燥機32乾燥便於後續利用加工，逆流浸出的較濃糖液通過過濾器2過濾由出液管3溢出輸送，進行三效長管升膜蒸發濃縮處理。

三效長管升膜蒸發濃縮在此簡單說就是三個升膜蒸發器45串聯工作，鍋爐蒸汽供一效升膜蒸發器45作為熱源，一效二次蒸汽作為二效熱源，二效二次蒸汽作為三效熱源，工作時甘蔗渣浸出液通過出液管3輸入暫存緩衝槽41，再經泵、管道輸送到壓濾機42進行壓濾淨化；壓濾液再經泵、管道43輸送到一效升膜蒸發器45下部，升膜蒸發器45其實是列管換熱器的一種，列管管徑較小數量眾多，具備足夠的管內外表面積，小管徑便於管內液相受熱劇烈蒸發汽化帶動液相在管內向上拉升成膜，殼程與管程間通過鍋爐蒸汽控制閥46接通鍋爐蒸汽，由疏水閥44自動排出蒸汽冷凝水，管程與殼程的腔體充滿適壓蒸汽，對列管外壁進行加熱，促使管內受熱；甘蔗汁進液控制閥控制甘蔗液輸入流量，使列管內有較適合液面，同時連續進液。液相受熱劇烈沸騰，氣液混合物在列管內氣相膨脹帶動液相共同向上噴湧在管內液體拉升成膜，有特別大的管內外傳熱面積，管外受蒸汽冷凝液化加熱，管內液相成膜受熱不斷汽化，氣液混合物噴湧進入重力氣液分沫器47，重力氣液分沫器47導流截面較大，噴湧氣流速度會降低，這樣液滴因受重力影響產生沉降，通過管集中輸送到濃縮液緩衝槽51緩衝；重力汽液分沫器47的二次蒸汽通過管道48切向連接旋風分沫器49，二次蒸汽攜帶少量液滴在旋風分沫器49內產生螺旋運動下降，在下部返流形成內螺旋上升氣流，最後二次蒸汽通過管道50導流輸送作為下一效濃縮殼程熱源；液滴因氣相帶動也高速旋轉，在離心力作用下脫離氣相在旋風分沫器49內粘壁被捕捉，液滴富集沿壁面下降集中，通過管集中輸送到濃縮液緩衝槽51緩衝，濃縮液緩衝槽51下部液相再經泵、管道輸送到第二效濃縮再進行二效濃縮，類似進行三效濃縮。

第三效二次蒸汽經管道連接進入冷凝器55，冷凝器55通過管道連接真空機57，殼程連接低溫水循環管56；真空機57抽除不冷凝氣體，可冷凝蒸汽冷凝水通過管道連接冷凝水暫存槽52，濃縮液通過管道連接濃縮液暫存槽53，可通過泵、濃縮液輸出管54輸出進入下一工藝環節。冷凝水暫存槽52和濃縮液暫存槽連接的豎直直管一般長度大於10米，用於克服大氣壓液相自動輸出，俗稱大氣腿。

餘弦輥筒a表面為連續餘弦曲面，相應的軸承系統便於密封防水適應強力擠壓對轉及擠壓差動對轉，特別有利強擠壓與搓碾粉碎，促進甘蔗渣與水的逆流浸出糖溶出。餘弦輥筒對物料咬入連續可靠、擠壓壓縮比特別大，餘弦輥筒曲面差動搓碾可靠、耐用、掠過性好，二次粉碎效果也特別好。

核心部件餘弦膠盤b，膠盤截面中間略厚邊緣稍薄，大體形狀為餘弦曲線，膠盤b壓緊鍋形球面盤13構成密閉腔體，對其中輸入壓縮空氣，當空氣壓力越來越大達到一定值時，膠盤b會產生突然向上翻轉，對其中儲存的壓縮空氣產生爆炸式釋放，能產生爆炸振動衝擊波，特別有利促進物料氣爆翻動與浸出傳質。

氣缸9能驅動伸縮杆10帶動餘弦膠盤b上下運動，伸縮杆10前部中空連接壓縮空氣管11也聯通膠盤b內腔體；並通過軸套與機體1實現隔離密閉防止漏液，並能靈活伸縮；當伸縮杆10驅動膠盤b壓緊鍋形球面盤13時能形成密閉腔體，這時通過壓縮空氣管11對其中輸入壓縮空氣，空氣壓力上升直至餘弦膠盤b邊緣壓力超限觸發，產生膠盤整體壓力作用下向上翻轉對內儲存的壓縮空氣產生爆炸式釋放，這時伸縮杆10再回縮，膠盤b就能自動彈性回復翻轉回原來起始狀態，可以再進行重複循環動作，擋環12可以在需要的情況下協助餘弦膠盤b的翻轉復位。

上述只是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發明技術方案保護的範圍內。