本發(fā)明涉及一種帶進(jìn)料槽和制炭成型機(jī)的余弦錕筒式甘蔗渣處理裝置。

背景技術(shù)：

將甘蔗榨汁并進(jìn)行制糖是非常重要的食品基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，制糖企業(yè)一般來說都是在南方交通特別便利的地方，并且距離甘蔗產(chǎn)區(qū)較近，這樣有利于節(jié)約物流成本和發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

制糖企業(yè)加工處理的第一步是甘蔗榨汁，但傳統(tǒng)的甘蔗榨汁是很難徹底實(shí)現(xiàn)糖的分離提取的，所以對(duì)甘蔗榨汁后的纖維進(jìn)行連續(xù)搓擠和逆流浸出創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并對(duì)浸出液進(jìn)行低能耗濃縮，對(duì)實(shí)現(xiàn)甘蔗渣中糖的深度提取，提升蔗糖企業(yè)的節(jié)能增效水平都具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，能夠最大限度節(jié)能增效和最大限度提取甘蔗渣中糖分的余弦錕筒式甘蔗渣處理裝置。

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種帶進(jìn)料槽和制炭成型機(jī)的余弦錕筒式甘蔗渣處理裝置，包括機(jī)體，其特征在于：機(jī)體上方設(shè)有甘蔗渣進(jìn)料槽；機(jī)體內(nèi)部設(shè)有三級(jí)對(duì)轉(zhuǎn)余弦錕筒，對(duì)轉(zhuǎn)余弦錕筒表面為連續(xù)余弦曲面，每級(jí)對(duì)轉(zhuǎn)余弦錕筒下方均設(shè)有甘蔗渣導(dǎo)槽，最后一級(jí)導(dǎo)槽連接甘蔗渣提升機(jī)的料斗，提升機(jī)的出料槽經(jīng)離心機(jī)連接干燥機(jī)，干燥機(jī)的出料端連接機(jī)制炭成型機(jī)；提升機(jī)上設(shè)有進(jìn)水閥，機(jī)體上部設(shè)有過濾器和出液管，出液管經(jīng)緩沖槽連接壓濾機(jī)，壓濾機(jī)經(jīng)管道連接三效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)濃縮裝置，三效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)濃縮裝置經(jīng)濃縮液暫存槽連接濃縮液輸出管；機(jī)體內(nèi)設(shè)有余弦膠盤脈沖爆氣裝置，余弦膠盤脈沖爆氣裝置由余弦膠盤、氣缸、伸縮桿、壓縮空氣管、擋環(huán)和鍋形球面盤組成，余弦膠盤截面中間厚邊緣薄，形狀為余弦曲線，余弦膠盤下方設(shè)有鍋形球面盤，余弦膠盤經(jīng)伸縮桿連接機(jī)體外的氣缸，氣缸能驅(qū)動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)余弦膠盤上下運(yùn)動(dòng)，伸縮桿前部中空并連接壓縮空氣管也聯(lián)通余弦膠盤內(nèi)腔體。

所述機(jī)體下方設(shè)有清理口。

所述鍋形球面盤上方設(shè)有擋環(huán)。

所述機(jī)體與提升機(jī)通過法蘭連接為一體，為密封結(jié)構(gòu)并便于拆卸。

甘蔗渣通過進(jìn)料槽輸送進(jìn)入裝置上部，通過三級(jí)對(duì)轉(zhuǎn)余弦輥筒擠壓，之后通過提升機(jī)輸出。機(jī)體與提升機(jī)通過法蘭連接一體，為密封結(jié)構(gòu)也便于拆卸維護(hù)；工作時(shí)維持裝置液面一定的位置，裝置補(bǔ)充水通過進(jìn)水閥控制補(bǔ)入，由出液管溢出，達(dá)到液相進(jìn)出平衡，這樣甘蔗渣在進(jìn)入裝置及三級(jí)壓榨作用下得以與液相水實(shí)現(xiàn)逆流接觸浸出，由于強(qiáng)擠壓促進(jìn)強(qiáng)吸水，實(shí)現(xiàn)最強(qiáng)穿透、滲透的逆流糖浸出，達(dá)到增產(chǎn)節(jié)能減排。

甘蔗渣通過提升機(jī)的出料槽輸出，通過離心機(jī)脫水再經(jīng)干燥機(jī)干燥，再由機(jī)制碳成型機(jī)后續(xù)加工成型，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(jìn)行三效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)濃縮處理。

三效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)濃縮簡(jiǎn)單說就是三個(gè)長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)器串聯(lián)工作，鍋爐蒸汽供一效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)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(shí)甘蔗渣浸出液通過出液管輸入暫存緩沖槽，再經(jīng)泵、管道輸送到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾凈化；壓濾液再經(jīng)泵、管道輸送到一效升膜濃縮器下部，升膜濃縮器其實(shí)是列管換熱器的一種，列管管徑較小數(shù)量眾多，具備足夠的管內(nèi)外表面積，小管徑便于管內(nèi)液相受熱劇烈蒸發(fā)汽化帶動(dòng)液相在管內(nèi)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(dòng)排出蒸汽冷凝水，管程與殼程的腔體充滿適壓蒸汽，對(duì)列管外壁進(jìn)行加熱，促使管內(nèi)受熱；甘蔗汁進(jìn)液控制閥控制甘蔗液輸入流量，使列管內(nèi)有較適合液面，同時(shí)連續(xù)進(jìn)液。液相受熱劇烈沸騰，氣液混合物在列管內(nèi)氣相膨脹帶動(dòng)液相共同向上噴涌在管內(nèi)液體拉升成膜，有特別大的管內(nèi)外傳熱面積，管外受蒸汽冷凝液化加熱，管內(nèi)液相成膜受熱不斷汽化，氣液混合物噴涌進(jìn)入重力氣液分沫器，重力氣液分沫器導(dǎo)流截面較大，噴涌氣流速度會(huì)降低，這樣液滴因受重力影響產(chǎn)生沉降，通過管集中輸送到濃縮液緩沖暫存槽緩沖；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(fēng)分離沫，二次蒸汽攜帶少量液滴在旋風(fēng)分沫器內(nèi)產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)下降，在下部返流形成內(nèi)螺旋上升氣流，最后二次蒸汽通過中心管導(dǎo)流輸送作為下一效濃縮殼程熱源；液滴因氣相帶動(dòng)也高速旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下脫離氣相在旋風(fēng)分沫器內(nèi)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沖，暫存槽下部液相再經(jīng)泵、管道輸送到第二效濃縮再進(jìn)行二效濃縮，類似進(jìn)行三效濃縮。

第三效二次蒸汽經(jīng)管道連接進(jìn)入冷凝器，冷凝器通過管道連接真空機(jī)，殼程連接低溫水循環(huán)管；真空機(jī)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(jìn)入下一工藝環(huán)節(jié)。冷凝水暫存槽和濃縮液暫存槽連接的豎直直管一般長(zhǎng)度大于10米，用于克服大氣壓液相自動(dòng)輸出，俗稱大氣腿。

余弦輥筒表面為連續(xù)余弦曲面，相應(yīng)的軸承系統(tǒng)便于密封防水，適應(yīng)強(qiáng)力擠壓對(duì)轉(zhuǎn)及擠壓差動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)，特別有利強(qiáng)擠壓與搓碾粉碎，促進(jìn)甘蔗渣與水的逆流浸出糖溶出。余弦輥筒對(duì)物料咬入連續(xù)可靠、擠壓壓縮比特別大，余弦輥筒曲面差動(dòng)搓碾可靠、耐用、掠過性好，二次粉碎效果也特別好。

核心部件為余弦膠盤，膠盤截面中間略厚邊緣稍薄，大體形狀為余弦曲線，膠盤壓緊鍋形球面盤構(gòu)成密閉腔體，對(duì)其中輸入壓縮空氣，當(dāng)空氣壓力達(dá)到一定值時(shí)，膠盤會(huì)產(chǎn)生突然向上翻轉(zhuǎn)，對(duì)其中儲(chǔ)存的壓縮空氣產(chǎn)生爆炸式釋放，能產(chǎn)生爆炸振動(dòng)沖擊波，特別有利促進(jìn)物料氣爆翻動(dòng)與浸出傳質(zhì)。

氣缸能驅(qū)動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)余弦膠盤上下運(yùn)動(dòng)，伸縮桿前部中空連接壓縮空氣管也聯(lián)通膠盤內(nèi)腔體，并通過軸套與機(jī)體實(shí)現(xiàn)隔離密閉防止漏液，并能靈活伸縮；當(dāng)伸縮桿驅(qū)動(dòng)膠盤壓緊鍋形球面盤時(shí)能形成密閉腔體，這時(shí)通過壓縮空氣管對(duì)其中輸入壓縮空氣，空氣壓力上升，直至余弦膠盤邊緣壓力超限觸發(fā)，產(chǎn)生膠盤整體壓力作用下向上翻轉(zhuǎn)對(duì)內(nèi)儲(chǔ)存的壓縮空氣產(chǎn)生爆炸式釋放，這時(shí)伸縮桿再回縮，膠盤就能自動(dòng)彈性回復(fù)翻轉(zhuǎn)回原來起始狀態(tài)，可以進(jìn)行重復(fù)循環(huán)動(dòng)作，擋環(huán)可以在需要的情況下協(xié)助余弦膠盤的翻轉(zhuǎn)復(fù)位。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果還在于：

1、余弦輥筒物料咬入連續(xù)可靠、擠壓壓縮比特別大，差動(dòng)搓碾二次粉碎效果特別好，三級(jí)強(qiáng)擠壓與逆流浸出實(shí)現(xiàn)最完美結(jié)合；

2、余弦膠盤脈沖爆氣裝置能有效模擬、產(chǎn)生宏觀間斷式爆炸，激勵(lì)液相強(qiáng)脈動(dòng)沖擊；

3、本裝置對(duì)甘蔗渣浸出液進(jìn)行三效升膜蒸發(fā)濃縮特別可靠、高效、單位蒸汽蒸發(fā)水量大；采取兩級(jí)汽液分離對(duì)二次蒸汽進(jìn)行凈化處理，汽液分離可靠、高效；壓濾后進(jìn)行濃縮操作工藝流暢，冷凝器協(xié)同真空機(jī)工作特別有利真空濃縮；長(zhǎng)管大氣腿設(shè)計(jì)可靠、簡(jiǎn)單、耐用、自動(dòng)克服大氣壓液相輸出。

以上三項(xiàng)措施都具有鮮明特點(diǎn)，能協(xié)同促進(jìn)糖的浸出提取和節(jié)約能耗，具有本領(lǐng)域技術(shù)人員難以預(yù)見的工作原理與技術(shù)效果，具備較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是三效升膜蒸發(fā)濃縮裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是余弦錕筒端面放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是余弦膠盤脈沖爆氣裝置的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)表示：

a、對(duì)轉(zhuǎn)余弦輥筒；b、余弦膠盤；1、機(jī)體；2、過濾器；3、出液管；4、液面；5、導(dǎo)槽；6、料斗；7、清理口；8、提升機(jī)；9、氣缸；10、伸縮桿；11、壓縮空氣管；12、擋環(huán)；13、球面盤；15、出料槽；16、進(jìn)水閥；20、進(jìn)料槽；31、脫水離心機(jī)；32、干燥機(jī)；33、機(jī)制炭成型機(jī)；41、緩沖槽；42、壓濾機(jī)；43、管道；44、疏水閥；45、升膜蒸發(fā)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(fēng)分沫器；51、濃縮液緩沖槽；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(huán)管；57、真空機(jī)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步具體說明。

如圖1-圖4所示帶進(jìn)料槽和制炭成型機(jī)的余弦錕筒式甘蔗渣處理裝置，包括機(jī)體1，機(jī)體1上方設(shè)有甘蔗渣進(jìn)料槽20；機(jī)體內(nèi)部設(shè)有三級(jí)對(duì)轉(zhuǎn)余弦錕筒a，對(duì)轉(zhuǎn)余弦錕筒表面為連續(xù)余弦曲面，每級(jí)對(duì)轉(zhuǎn)余弦錕筒下方均設(shè)有甘蔗渣導(dǎo)槽5，最后一級(jí)導(dǎo)槽連接甘蔗渣提升機(jī)8的料斗6，提升機(jī)的出料槽15經(jīng)脫水離心機(jī)31連接干燥機(jī)32，干燥機(jī)32的出料端連接機(jī)制炭成型機(jī)33；提升機(jī)上設(shè)有進(jìn)水閥16，機(jī)體上部設(shè)有過濾器2和出液管3，出液管3經(jīng)緩沖槽連接壓濾機(jī)，壓濾機(jī)經(jīng)管道連接三效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)濃縮裝置，三效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)濃縮裝置經(jīng)濃縮液暫存槽53連接濃縮液輸出管54；機(jī)體內(nèi)設(shè)有余弦膠盤脈沖爆氣裝置，余弦膠盤脈沖爆氣裝置由余弦膠盤b、氣缸9、伸縮桿10、壓縮空氣管11、擋環(huán)12和鍋形球面盤13組成，余弦膠盤b截面中間厚邊緣薄，形狀為余弦曲線，余弦膠盤下方設(shè)有鍋形球面盤13，余弦膠盤b經(jīng)伸縮桿10連接機(jī)體外的氣缸9，氣缸9能驅(qū)動(dòng)伸縮桿10帶動(dòng)余弦膠盤b上下運(yùn)動(dòng)，伸縮桿10前部中空并連接壓縮空氣管11也聯(lián)通余弦膠盤內(nèi)腔體。

所述機(jī)體1下方設(shè)有清理口7。

所述鍋形球面盤13上方設(shè)有擋環(huán)12。

所述機(jī)體1與提升機(jī)8通過法蘭連接為一體，為密封結(jié)構(gòu)并便于拆卸。

甘蔗渣通過進(jìn)料槽20輸送進(jìn)入裝置上部，通過三級(jí)對(duì)轉(zhuǎn)余弦輥筒a擠壓，之后通過提升機(jī)8輸出。機(jī)體1與提升機(jī)8通過法蘭連接一體，為密封結(jié)構(gòu)也便于拆卸維護(hù)；工作時(shí)維持一定的液面，裝置補(bǔ)充水通過閥門16控制補(bǔ)入，由出液管3溢出達(dá)到液相進(jìn)出平衡，這樣甘蔗渣在進(jìn)入裝置及三級(jí)壓榨作用下得以與液相水實(shí)現(xiàn)逆流接觸浸出，由于強(qiáng)擠壓促進(jìn)強(qiáng)吸水，實(shí)現(xiàn)最強(qiáng)穿透、滲透的逆流糖浸出，達(dá)到增產(chǎn)節(jié)能減排。

甘蔗渣通過提升機(jī)8的出料槽15輸出，通過離心機(jī)31脫水再經(jīng)干燥機(jī)32干燥，再由機(jī)制碳成型機(jī)33后續(xù)加工成型，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(jìn)行三效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)濃縮處理。

三效長(zhǎng)管升膜蒸發(fā)濃縮在此簡(jiǎn)單說就是三個(gè)升膜蒸發(fā)器45串聯(lián)工作，鍋爐蒸汽供一效升膜蒸發(fā)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(shí)甘蔗渣浸出液通過出液管3輸入暫存緩沖槽41，再經(jīng)泵、管道輸送到壓濾機(jī)42進(jìn)行壓濾凈化；壓濾液再經(jīng)泵、管道43輸送到一效升膜蒸發(fā)器45下部，升膜蒸發(fā)器45其實(shí)是列管換熱器的一種，列管管徑較小數(shù)量眾多，具備足夠的管內(nèi)外表面積，小管徑便于管內(nèi)液相受熱劇烈蒸發(fā)汽化帶動(dòng)液相在管內(nèi)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(dòng)排出蒸汽冷凝水，管程與殼程的腔體充滿適壓蒸汽，對(duì)列管外壁進(jìn)行加熱，促使管內(nèi)受熱；甘蔗汁進(jìn)液控制閥控制甘蔗液輸入流量，使列管內(nèi)有較適合液面，同時(shí)連續(xù)進(jìn)液。液相受熱劇烈沸騰，氣液混合物在列管內(nèi)氣相膨脹帶動(dòng)液相共同向上噴涌在管內(nèi)液體拉升成膜，有特別大的管內(nèi)外傳熱面積，管外受蒸汽冷凝液化加熱，管內(nèi)液相成膜受熱不斷汽化，氣液混合物噴涌進(jìn)入重力氣液分沫器47，重力氣液分沫器47導(dǎo)流截面較大，噴涌氣流速度會(huì)降低，這樣液滴因受重力影響產(chǎn)生沉降，通過管集中輸送到濃縮液緩沖槽51緩沖；重力汽液分沫器47的二次蒸汽通過管道48切向連接旋風(fēng)分沫器49，二次蒸汽攜帶少量液滴在旋風(fēng)分沫器49內(nèi)產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)下降，在下部返流形成內(nèi)螺旋上升氣流，最后二次蒸汽通過管道50導(dǎo)流輸送作為下一效濃縮殼程熱源；液滴因氣相帶動(dòng)也高速旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下脫離氣相在旋風(fēng)分沫器49內(nèi)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沖槽51緩沖，濃縮液緩沖槽51下部液相再經(jīng)泵、管道輸送到第二效濃縮再進(jìn)行二效濃縮，類似進(jìn)行三效濃縮。

第三效二次蒸汽經(jīng)管道連接進(jìn)入冷凝器55，冷凝器55通過管道連接真空機(jī)57，殼程連接低溫水循環(huán)管56；真空機(jī)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(jìn)入下一工藝環(huán)節(jié)。冷凝水暫存槽52和濃縮液暫存槽連接的豎直直管一般長(zhǎng)度大于10米，用于克服大氣壓液相自動(dòng)輸出，俗稱大氣腿。

余弦輥筒a表面為連續(xù)余弦曲面，相應(yīng)的軸承系統(tǒng)便于密封防水適應(yīng)強(qiáng)力擠壓對(duì)轉(zhuǎn)及擠壓差動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)，特別有利強(qiáng)擠壓與搓碾粉碎，促進(jìn)甘蔗渣與水的逆流浸出糖溶出。余弦輥筒對(duì)物料咬入連續(xù)可靠、擠壓壓縮比特別大，余弦輥筒曲面差動(dòng)搓碾可靠、耐用、掠過性好，二次粉碎效果也特別好。

核心部件余弦膠盤b，膠盤截面中間略厚邊緣稍薄，大體形狀為余弦曲線，膠盤b壓緊鍋形球面盤13構(gòu)成密閉腔體，對(duì)其中輸入壓縮空氣，當(dāng)空氣壓力越來越大達(dá)到一定值時(shí)，膠盤b會(huì)產(chǎn)生突然向上翻轉(zhuǎn)，對(duì)其中儲(chǔ)存的壓縮空氣產(chǎn)生爆炸式釋放，能產(chǎn)生爆炸振動(dòng)沖擊波，特別有利促進(jìn)物料氣爆翻動(dòng)與浸出傳質(zhì)。

氣缸9能驅(qū)動(dòng)伸縮桿10帶動(dòng)余弦膠盤b上下運(yùn)動(dòng)，伸縮桿10前部中空連接壓縮空氣管11也聯(lián)通膠盤b內(nèi)腔體；并通過軸套與機(jī)體1實(shí)現(xiàn)隔離密閉防止漏液，并能靈活伸縮；當(dāng)伸縮桿10驅(qū)動(dòng)膠盤b壓緊鍋形球面盤13時(shí)能形成密閉腔體，這時(shí)通過壓縮空氣管11對(duì)其中輸入壓縮空氣，空氣壓力上升直至余弦膠盤b邊緣壓力超限觸發(fā)，產(chǎn)生膠盤整體壓力作用下向上翻轉(zhuǎn)對(duì)內(nèi)儲(chǔ)存的壓縮空氣產(chǎn)生爆炸式釋放，這時(shí)伸縮桿10再回縮，膠盤b就能自動(dòng)彈性回復(fù)翻轉(zhuǎn)回原來起始狀態(tài)，可以再進(jìn)行重復(fù)循環(huán)動(dòng)作，擋環(huán)12可以在需要的情況下協(xié)助余弦膠盤b的翻轉(zhuǎn)復(fù)位。

上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。