專利名稱：一種淀粉在線蒸煮器及其蒸煮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淀粉糊漿液蒸煮，尤其是指一種淀粉在線蒸煮器及其蒸煮方法。
背景技術(shù)：
在造紙行業(yè)中傳統(tǒng)淀粉糊漿液罐式蒸煮設(shè)備(簡稱淀粉罐式蒸煮設(shè)備)如圖1所示，蒸煮設(shè)備由水淀粉配置罐11、預(yù)熱罐12、蒸煮罐13、稀釋罐14及成品罐15等數(shù)個罐連接組成，上述各罐內(nèi)分別配有攪拌器MI-M5，在預(yù)熱罐12、蒸煮罐13內(nèi)分別設(shè)有蒸汽盤香管道G2、G3，各罐間由管道和輸送泵P1-P5連接。上述淀粉罐式蒸煮設(shè)備有以下缺點(diǎn)1.體積龐大，因此現(xiàn)場安裝周期長、加壓裝置不安全、廠房使用面積大、投資大、能耗大。如果要實(shí)現(xiàn)流量為6噸/小時的蒸煮淀粉糊漿液，那么蒸煮加熱設(shè)備是一個高2. 5 米、直徑為1. 9米的巨型罐。如要得到連續(xù)的流量為6噸/小時的造紙配料(淀粉糊漿液)， 那還必需投資四個相同體積的巨罐，兩個用作水淀粉配制；另兩個用來存儲蒸煮后的蒸煮淀粉糊漿液。上述僅一個加熱罐的投資就超過30萬人民幣。一套傳統(tǒng)淀粉蒸煮設(shè)備的投資(不包括高溫蒸汽發(fā)生設(shè)備)約在150萬人民幣左右。2.自動化程度低，對廠房要求高。3.加熱罐設(shè)備體積龐大則熱容量大，每次啟動的加熱時間長(近60分鐘)。它的的熱轉(zhuǎn)換率僅為75-80 %，熱損耗大。為增加熱轉(zhuǎn)換率，加熱罐必須在加壓狀態(tài)下工作，這又將增加管道及加熱罐的耐壓等級，勢必造成設(shè)備投資的增加，還會帶來諸多的不安全問題。4.這種淀粉罐式蒸煮設(shè)備是非連續(xù)性生產(chǎn)，做一罐儲一罐，每加工6噸淀粉漿液需個把小時，費(fèi)時且浪費(fèi)能源。為此，業(yè)內(nèi)急切需要經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、改造方便、自動化程度高的淀粉蒸煮產(chǎn)品，以改變現(xiàn)有淀粉蒸煮成套設(shè)備價格昂貴、熱效率低的問題。于是研制節(jié)能型、自動化程度高的機(jī)電一體化淀粉蒸煮設(shè)備已成為大趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種經(jīng)濟(jì)、節(jié)能(熱效率高)、自動化程度高的機(jī)電一體化的淀粉在線蒸煮器及其蒸煮方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種淀粉在線蒸煮器，其結(jié)構(gòu)為蒸汽噴射蒸煮器，是一種管道式加熱器，具有蒸汽輸入口、水淀粉漿液輸入口及蒸煮淀粉糊輸出口，所述蒸汽輸入口通過管道與一個蒸汽供應(yīng)設(shè)備連接，在該連接管道上設(shè)置一個蒸汽調(diào)節(jié)閥，所述水淀粉漿液輸入口通過管道與一個水淀粉漿液供應(yīng)設(shè)備連接，在該連接管道上設(shè)置一個螺桿泵，在螺桿泵與水淀粉漿液輸入口之間連接一個第一流量計， 在蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)高溫蒸汽將水淀粉漿液進(jìn)行蒸煮，所述蒸煮淀粉糊輸出口輸出蒸煮后的蒸煮淀粉糊；
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淀粉糊均質(zhì)管，是由一組彎曲管組成，彎曲管外面設(shè)有保溫層，其具有蒸煮淀粉糊輸入口及均質(zhì)淀粉糊輸出口，所述蒸煮淀粉糊輸入口通過管道與所述蒸汽噴射蒸煮器的蒸煮淀粉糊輸出口連接，輸入蒸煮淀粉糊，在該連接管道上設(shè)置一個第一閥門，在第一閥門與蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個溫度變送器；所述均質(zhì)淀粉糊輸出口輸出經(jīng)淀粉糊均質(zhì)管均質(zhì)處理后的均質(zhì)淀粉糊；淀粉糊稀釋器，具有均質(zhì)淀粉糊輸入口、稀釋水輸入口及成品淀粉糊輸出口，所述均質(zhì)淀粉糊輸入口通過管道與所述淀粉糊均質(zhì)管的均質(zhì)淀粉糊輸出口連接，在該連接管道上設(shè)置一個第二閥門，在第二閥門與均質(zhì)淀粉糊輸入口之間連接一個壓力變送器，所述稀釋水輸入口通過管道與一個稀釋水供應(yīng)設(shè)備連接，在該連接管道上設(shè)置一個水流量開關(guān)以及一個第二流量計，所述成品淀粉糊輸出口輸出經(jīng)淀粉糊稀釋器稀釋處理后的成品淀粉糊；存儲罐，其通過管道與所述淀粉糊稀釋器的成品淀粉糊輸出口連接，存儲成品淀粉糊，在該連接管道上設(shè)置一個第三閥門；控制柜，分別與所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計、存儲罐、 蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門進(jìn)行電連接。所述控制柜內(nèi)裝有PLC控制器及手動控制器，PLC控制器及手動控制器由開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。所述控制柜的電連接是指所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到與所述PLC控制器連接時，所述第一流量計、溫度變送器、 壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入PLC控制器，所述PLC控制器的輸出信號分別通過繼電器控制電動電源與所述蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、 水流量開關(guān)以及第三閥門的通斷狀態(tài)；所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到與所述手動控制器連接時，電動電源分別通過按鈕并分別通過與各按鈕連接的繼電器與對應(yīng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門連接，上述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入手動控制器上對應(yīng)的指示器。所述控制柜的電連接還包括在蒸汽噴射蒸煮器的蒸汽輸入口處分別安裝溫度傳感器與蒸汽壓力傳感器，在蒸汽噴射蒸煮器的水淀粉漿液輸入口處安裝漿液壓力傳感器， 在淀粉糊稀釋器的成品輸出口處分別安裝成品溫度傳感器與成品壓力傳感器，這些傳感器的輸出信號分別送入PLC控制器。所述彎曲管是采用一組直徑為80mm的M型管連接而成，每個M型管高約1. 7m,總長度為10m。另外，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種淀粉在線蒸煮方法，包括以下步驟Si,蒸汽噴射蒸煮步驟，在一種由管道式加熱器組成的蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)，從其蒸汽輸入口輸入蒸汽，從其水淀粉漿液輸入口輸入水淀粉漿液，高溫蒸汽是噴射進(jìn)蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)，以高度湍流方式直接與水淀粉漿液料混合，使水淀粉漿液被迅速加熱蒸煮成蒸煮淀粉糊，并通過蒸汽噴射蒸煮器的蒸煮淀粉糊輸出口輸出，所述蒸汽輸入口與蒸汽供應(yīng)設(shè)備之間連接一個調(diào)節(jié)蒸汽流量的蒸汽調(diào)節(jié)閥，在水淀粉漿液輸入口與水淀粉漿液供應(yīng)設(shè)備之間連接一個輸送水淀粉漿液的螺桿泵，在螺桿泵與水淀粉漿液輸入口之間連接一個對蒸汽流量進(jìn)行計量的第一流量計；S2，淀粉糊均質(zhì)步驟，在一個外面設(shè)有保溫層的彎曲管連接而成的淀粉糊均質(zhì)器內(nèi)，從其蒸煮淀粉糊輸入口輸入所述蒸煮淀粉糊，對蒸煮淀粉糊進(jìn)行均質(zhì)處理，成為均質(zhì)淀粉糊，并從其均質(zhì)淀粉糊輸出口輸出，在所述蒸汽噴射蒸煮器的蒸煮淀粉糊輸出口與淀粉糊均質(zhì)管的蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個控制蒸煮淀粉糊流量的第一閥門，在第一閥門與蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個對蒸煮淀粉糊溫度進(jìn)行測量的溫度變送器；S3，淀粉糊稀釋步驟，在一個淀粉糊稀釋器內(nèi)，從其一個均質(zhì)淀粉糊輸入口輸入所述均質(zhì)淀粉糊，從其稀釋水輸入口輸入稀釋水，在淀粉糊稀釋器內(nèi)對所述均質(zhì)淀粉糊進(jìn)行稀釋，成為成品淀粉糊，并從其成品淀粉糊輸出口輸出，在所述淀粉糊均質(zhì)管的均質(zhì)淀粉糊輸出口與淀粉糊稀釋器的均質(zhì)淀粉糊輸出口之間連接一個控制均質(zhì)淀粉糊流量的第二閥門，在第二閥門與淀粉糊稀釋器的均質(zhì)淀粉糊輸入口之間連接一個對均質(zhì)淀粉糊壓力進(jìn)行計量的壓力變送器，在稀釋水輸入口設(shè)置一個調(diào)節(jié)稀釋水流量的水流量開關(guān)以及一個第二流量計；S4，存儲成品淀粉糊的步驟，用存儲罐存儲所述淀粉糊稀釋器的成品淀粉糊輸出口輸出的成品淀粉糊，在淀粉糊稀釋器的成品淀粉糊輸出口與存儲罐之間連接一個控制成品淀粉糊流量的第三閥門；S5，操作控制步驟，在一個控制柜內(nèi)對上述S1-S4步驟中的所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計、存儲罐、蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門進(jìn)行電連接操作。所述操作控制包含自動控制及手動控制操作，自動控制及手動控制操作通過開關(guān)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。所述控制柜的電連接操作是指所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到所述自動控制時，PLC控制器內(nèi)預(yù)設(shè)所需的高溫蒸汽的壓力、溫度及流量數(shù)據(jù)、水淀粉漿液壓力及流量數(shù)據(jù)、蒸煮淀粉糊流量數(shù)據(jù)、均質(zhì)淀粉糊流量數(shù)據(jù)、稀釋水流量數(shù)據(jù)以及成品淀粉糊的流量數(shù)據(jù)；所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入PLC控制器，并分別與PLC控制器的各預(yù)設(shè)的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算，PLC控制器輸出控制信號，該控制信號分別對所述蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門的電動電源進(jìn)行通斷控制；所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到所述手動控制時，電動電源分別通過按鈕并分別通過與各按鈕連接的繼電器與對應(yīng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門連接，所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入手動控制器上對應(yīng)的指示器，根據(jù)手動控制器上各指示器的流量指示，控制所需的蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門的通電狀態(tài)。所述控制柜的電連接還包括在蒸汽噴射蒸煮器的蒸汽輸入口處分別安裝溫度傳感器與蒸汽壓力傳感器，在蒸汽噴射蒸煮器的水淀粉漿液輸入口處安裝漿液壓力傳感器， 在淀粉糊稀釋器的成品輸出口處分別安裝成品溫度傳感器與成品壓力傳感器，這些傳感器的輸出信號分別與PLC控制器連接，并與所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號一起與PLC控制器的各預(yù)設(shè)的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算，PLC控制器輸出控制信號。所述彎曲管是采用一組直徑為80mm的M型管連接而成，每個M型管高約1. 7m,總長度為10m。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明是機(jī)電一體化淀粉在線蒸煮器，其克服了現(xiàn)有罐式淀粉蒸煮設(shè)備存在的上述缺點(diǎn)，具體表現(xiàn)在1.現(xiàn)有的數(shù)個罐在本發(fā)明中改為蒸汽噴射加熱器來完成淀粉蒸煮，可大大減小蒸煮環(huán)節(jié)的體積，以每小時生產(chǎn)6噸淀粉糊計算，現(xiàn)有的各罐的體積約7立方米，如用本發(fā)明的蒸汽噴射加熱器來完成同樣流量的淀粉糊，那么僅僅蒸煮環(huán)節(jié)的體積就可降至0. 25立方米。整個設(shè)備的體積僅占地3平方米左右，降低了設(shè)備投資和廠房投資。2.現(xiàn)有罐式淀粉蒸煮設(shè)備體積龐大、熱容量大，熱轉(zhuǎn)換率僅為75-80%，熱損耗大，浪費(fèi)能源。本發(fā)明的淀粉在線蒸煮器的水淀粉漿液直接和蒸汽接觸，隨煮隨用，熱轉(zhuǎn)換率高可達(dá)95%左右，可連續(xù)生產(chǎn)，屬節(jié)能型產(chǎn)品。3.現(xiàn)有罐式淀粉蒸煮設(shè)備以人工控制為主，而本發(fā)明的淀粉在線蒸煮器配有PLC 控制系統(tǒng)，自動化程度高，淀粉糊的質(zhì)量一致性得到了保證，若要改變淀粉糊工藝參數(shù)也只需在人機(jī)界面上操作即可，減輕了操作工的勞動強(qiáng)度。4.本發(fā)明的淀粉在線蒸煮器是機(jī)電一體化淀粉糊在線蒸煮機(jī)設(shè)備，設(shè)備到現(xiàn)場安裝后，只需接上蒸汽管、水淀粉漿液輸入管、淀粉糊輸出管道，經(jīng)調(diào)試后就可使用，非常方便。為進(jìn)一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為現(xiàn)有的淀粉罐式蒸煮設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的淀粉在線蒸煮器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的淀粉在線蒸煮方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例的附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。參見圖2，如圖所示，本發(fā)明的淀粉在線蒸煮器的結(jié)構(gòu)如下蒸汽噴射蒸煮器21，是一種管道式加熱器，采用SS316不銹鋼制成，其有兩個輸入口，一個為蒸汽輸入口，另一個為水淀粉漿液輸入口，其有一個輸出口為蒸煮淀粉糊輸出口，所述蒸汽輸入口通過管道與提供高溫蒸汽的蒸汽供應(yīng)設(shè)備211連接，所述水淀粉漿液輸入口通過管道與提供配制好的水淀粉漿液的水淀粉漿液供應(yīng)設(shè)備213連接，所述蒸煮淀粉糊輸出口輸出經(jīng)蒸汽噴射蒸煮器21蒸煮后的蒸煮淀粉糊。所述蒸汽輸入口與蒸汽供應(yīng)設(shè)備211之間的連接管道上設(shè)置一個蒸汽調(diào)節(jié)閥212 (本實(shí)施例蒸汽調(diào)節(jié)閥采用Samson)， 以調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸汽噴射蒸煮器M內(nèi)的蒸汽流量。在水淀粉漿液輸入口與水淀粉漿液供應(yīng)設(shè)備213之間的連接管道上設(shè)置一個螺桿泵214，以輸送水淀粉漿液。上述高溫蒸汽和水淀粉漿液同時進(jìn)入蒸汽噴射蒸煮器21內(nèi)，高溫蒸汽是噴射進(jìn)蒸汽噴射蒸煮器21內(nèi)，以高度湍流方式直接與水淀粉漿液料混合，使蒸汽熱能在瞬間傳導(dǎo)給水淀粉漿液，水淀粉漿液被迅速加熱蒸煮成蒸煮淀粉糊。在蒸汽噴射蒸煮器21內(nèi)，隨著水淀粉漿液和蒸汽不斷的輸入，經(jīng)蒸煮后不斷產(chǎn)生蒸煮淀粉糊，并通過蒸汽噴射蒸煮器21的蒸煮淀粉糊輸出口輸出。在螺桿泵214與蒸汽噴射蒸煮器21的水淀粉漿液輸入口之間連接一個第一流量計215，對進(jìn)入蒸汽噴射蒸煮器21的水淀粉漿液流量進(jìn)行計量。淀粉糊均質(zhì)管22，采用SS316不銹鋼制成，是由一組彎曲管組成，彎曲管外面設(shè)有保溫層，本實(shí)施例的彎曲管是采用一組直徑為80mm的M型管連接而成，每個M型管高約 1.7m，總長度為10m。彎曲管外設(shè)有保溫層，使蒸汽噴射蒸煮器21瞬間蒸煮成的蒸煮淀粉糊，在流經(jīng)彎曲管內(nèi)得到保溫。在時間上讓蒸煮淀粉糊得到充分糊化，也即對蒸煮淀粉糊進(jìn)行了均質(zhì)處理。淀粉糊均質(zhì)管22有一個輸入口為蒸煮淀粉糊輸入口，有一個輸出口為均質(zhì)淀粉糊輸出口，所述蒸煮淀粉糊輸入口通過管道與所述蒸汽噴射蒸煮器21的蒸煮淀粉糊輸出口連接，輸入經(jīng)蒸汽噴射蒸煮器21蒸煮后的蒸煮淀粉糊，所述均質(zhì)淀粉糊輸出口輸出經(jīng)淀粉糊均質(zhì)管22均質(zhì)處理后的均質(zhì)淀粉糊。淀粉糊均質(zhì)管22對蒸汽噴射蒸煮器21輸出的淀粉糊進(jìn)行均質(zhì)處理。在所述蒸汽噴射蒸煮器21的蒸煮淀粉糊輸出口與淀粉糊均質(zhì)管22的蒸煮淀粉糊輸入口之間的連接管道上設(shè)置一個第一閥門220(采用PV12閥門，是不銹鋼制的4-20mA執(zhí)行閥門，本實(shí)施例采用德國Burkert)，以控制進(jìn)入淀粉糊均質(zhì)管22的蒸煮淀粉糊流量。在第一閥門220與淀粉糊均質(zhì)管22的蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個溫度變送器216，對蒸煮淀粉糊進(jìn)行溫度測量。淀粉糊稀釋器23，采用SS316不銹鋼制成，其有2個輸入口，一個為均質(zhì)淀粉糊輸入口，另一個為稀釋水輸入口，其有一個輸出口為成品淀粉糊輸出口，其均質(zhì)淀粉糊輸入口通過管道與所述淀粉糊均質(zhì)管22的均質(zhì)淀粉糊輸出口連接，其稀釋水輸入口通過管道與提供稀釋水的稀釋水供應(yīng)設(shè)備218連接。在淀粉糊均質(zhì)管22的均質(zhì)淀粉糊輸出口與淀粉糊稀釋器23的均質(zhì)淀粉糊輸出口之間的連接管道上設(shè)置一個第二閥門221 (采用PV12閥門，是不銹鋼制的4-20mA執(zhí)行閥門，本實(shí)施例采用德國Burkert)，以控制進(jìn)入淀粉糊稀釋器23的均質(zhì)淀粉糊流量。在第二閥門221與淀粉糊稀釋器23的均質(zhì)淀粉糊輸入口之間連接一個壓力變送器217，對進(jìn)入淀粉糊稀釋器23的均質(zhì)淀粉糊壓力進(jìn)行計量。在稀釋水輸入口與稀釋水供應(yīng)設(shè)備218之間的連接管道上設(shè)置一個水流量開關(guān)219以及一個第二流量計，以調(diào)節(jié)稀釋水流量及對稀釋水流量進(jìn)行計量。所述淀粉糊稀釋器23的成品淀粉糊輸出口輸出經(jīng)淀粉糊稀釋器23按需要稀釋均質(zhì)淀粉糊后的成品淀粉糊。存儲罐M，采用SS316不銹鋼制成，其通過管道與淀粉糊稀釋器23的成品淀粉糊輸出口連接，存儲成品淀粉糊，作備用。在淀粉糊稀釋器23的成品淀粉糊輸出口與存儲罐 24的連接管道之間連接一個第三閥門222(采用PV12閥門，是不銹鋼制的4_20mA執(zhí)行閥門，本實(shí)施例采用德國Burkert)，以控制進(jìn)入存儲罐M的成品淀粉糊流量。上述第一流量計215、第二流量計223均采用電磁流量計，本實(shí)施例采用KR0HNE， 接口帶4-20mA輸出信號與PLC連接?？刂乒?5，內(nèi)裝PLC控制器及手動控制器，對上述蒸汽噴射蒸煮器21、淀粉糊均質(zhì)管22及淀粉糊稀釋器23的運(yùn)作進(jìn)行自動或手動控制，PLC控制器及手動控制器的運(yùn)作轉(zhuǎn)換由安裝在操作盤251內(nèi)的開關(guān)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，萬一自動控制設(shè)備發(fā)生故障，本發(fā)明的設(shè)備可以轉(zhuǎn)換到手動控制?？刂乒?5分別與所述第一流量計215、溫度變送器216、壓力變送器217、第二流量計223、存儲罐對、蒸汽調(diào)節(jié)閥212、螺桿泵214、第一閥門220、第二閥門 221、水流量開關(guān)219以及第三閥門222進(jìn)行電連接(圖中的黑粗線為電連接線)。所述控制柜的電連接是指所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到與所述PLC控制器連接時，進(jìn)行自動控制操作(本實(shí)施例可編程序控制器PLC采用德國SIEMENS公司S7300系列的產(chǎn)品，主要配置為DI 16點(diǎn)，DO 16點(diǎn)，AI 8點(diǎn)，AO 4點(diǎn)。)PLC控制器內(nèi)預(yù)設(shè)所需的高溫蒸汽的壓力、溫度及流量數(shù)據(jù)、 水淀粉漿液壓力及流量數(shù)據(jù)、蒸煮淀粉糊流量數(shù)據(jù)、均質(zhì)淀粉糊流量數(shù)據(jù)、稀釋水流量數(shù)據(jù)以及成品淀粉糊的流量數(shù)據(jù)(這些預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)可通過PLC人機(jī)界面輸入，本實(shí)施例采用德國 SIEMENS公司真彩色觸摸屏，主要用于顯示蒸汽溫度、淀粉湖流量、輸送螺桿泵運(yùn)行頻率等工藝參數(shù)及工作狀態(tài)、報警內(nèi)容及報警點(diǎn)及對輸送螺桿泵，各開關(guān)閥等操作狀態(tài))；上述第一流量計215、溫度變送器216、壓力變送器217、第二流量計223以及存儲罐M輸出的各信號分別送入控制柜25內(nèi)的PLC控制器，并分別與PLC控制器的各預(yù)設(shè)的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算、判斷后輸出控制信號，該控制信號分別通過繼電器控制電動電源與蒸汽調(diào)節(jié)閥 212、螺桿泵214、第一閥門220、第二閥門221、水流量開關(guān)219以及第三閥門222的通斷狀態(tài)，以調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸汽噴射蒸煮器M內(nèi)的蒸汽壓力及水淀粉漿液流量、進(jìn)入淀粉糊均質(zhì)管22 內(nèi)的蒸煮淀粉糊溫度、進(jìn)入淀粉糊稀釋器23內(nèi)的均質(zhì)淀粉糊壓力與稀釋水流量以及進(jìn)入存儲罐M的成品淀粉糊流量，組成了自動化控制模式。另外，所述控制柜的電連接還包括 在蒸汽噴射蒸煮器21的蒸汽輸入口處分別安裝溫度傳感器與蒸汽壓力傳感器(未圖示)， 在蒸汽噴射蒸煮器21的水淀粉漿液輸入口處安裝漿液壓力傳感器(未圖示)，在淀粉糊稀釋器23的成品輸出口處分別安裝成品溫度傳感器與成品壓力傳感器(未圖示)，這些傳感器的輸出信號分別送入PLC控制器，并與所述第一流量計215、溫度變送器216、壓力變送器 217、第二流量計223以及存儲罐M輸出的各信號一起與PLC控制器的各預(yù)設(shè)的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算，PLC控制器輸出更精確的控制信號。所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到與所述手動控制器連接時，進(jìn)行手動控制操作，手動控制時電動電源分別通過按鈕并分別通過與各按鈕連接的繼電器與對應(yīng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥212、 螺桿泵214、第一閥門220、第二閥門221、水流量開關(guān)219以及第三閥門222連接。上述第一流量計215、溫度變送器216、壓力變送器217、第二流量計223以及存儲罐M輸出的各信號分別送入手動控制器上對應(yīng)的指示器，操作者根據(jù)手動控制器上各指示器的流量指示， 控制所需的蒸汽調(diào)節(jié)閥212、螺桿泵214、第一閥門220、第二閥門221、水流量開關(guān)219以及第三閥門222的通電狀態(tài)，組成了手動控制模式。上述蒸汽噴射蒸煮器21配以管道、蒸汽調(diào)節(jié)閥212、螺桿泵214 (及自動化控制系統(tǒng)使高溫蒸汽在蒸汽噴射蒸煮器21內(nèi)部以高度湍流方式直接與水淀粉漿液料混合，熱能在瞬間由蒸汽傳導(dǎo)給水淀粉漿液，水淀粉漿液被迅速蒸煮成淀粉糊并經(jīng)第一閥門淀粉糊均質(zhì)管22均質(zhì)后通過第一閥門輸?shù)降矸酆♂屍?3，淀粉糊稀釋器23內(nèi)將均質(zhì)淀粉糊與稀釋水混合，實(shí)現(xiàn)對均質(zhì)淀粉糊進(jìn)行稀釋，稀釋后的成品淀粉糊通過第三閥門221被送到儲存罐中備用。如此高溫蒸汽和水淀粉漿液連續(xù)地壓入蒸汽噴射蒸煮器21，邊加熱邊連續(xù)不斷地輸出淀粉糊，并經(jīng)淀粉糊均質(zhì)管22均質(zhì)、淀粉糊稀釋器23稀釋，就能做到快速、連續(xù)地生產(chǎn)符合要求濃度的成品淀粉糊。參見圖3，如圖3所示，本發(fā)明的淀粉在線蒸煮方法包括以下步驟
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Si,蒸汽噴射蒸煮步驟，在一種由管道式加熱器組成的蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)，從其蒸汽輸入口輸入由蒸汽供應(yīng)設(shè)備提供的蒸汽，從其水淀粉漿液輸入口輸入由水淀粉漿液供應(yīng)設(shè)備提供的配制好的水淀粉漿液，高溫蒸汽是噴射進(jìn)蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)，以高度湍流方式直接與水淀粉漿液料混合，使蒸汽熱能傳導(dǎo)給水淀粉漿液，水淀粉漿液被迅速加熱蒸煮成蒸煮淀粉糊，并通過蒸汽噴射蒸煮器的蒸煮淀粉糊輸出口輸出。所述蒸汽輸入口與蒸汽供應(yīng)設(shè)備之間連接一個調(diào)節(jié)蒸汽流量的蒸汽調(diào)節(jié)閥。在水淀粉漿液輸入口與水淀粉漿液供應(yīng)設(shè)備之間連接一個輸送水淀粉漿液的螺桿泵。在螺桿泵與水淀粉漿液輸入口之間連接一個對蒸汽流量進(jìn)行計量的第一流量計。S2，淀粉糊均質(zhì)步驟，在一個外面設(shè)有保溫層的彎曲管連接而成的淀粉糊均質(zhì)器內(nèi)，從其蒸煮淀粉糊輸入口輸入所述蒸煮淀粉糊，對蒸煮淀粉糊進(jìn)行均質(zhì)處理，成為均質(zhì)淀粉糊，并從其均質(zhì)淀粉糊輸出口輸出。在所述蒸汽噴射蒸煮器的蒸煮淀粉糊輸出口與淀粉糊均質(zhì)管的蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個控制蒸煮淀粉糊流量的第一閥門。在第一閥門與蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個對蒸煮淀粉糊溫度進(jìn)行測量的溫度變送器。本實(shí)施例的彎曲管是采用一組直徑為80mm的M型管連接而成，每個M型管高約1.7m，總長度為10m。S3，淀粉糊稀釋步驟，在一個淀粉糊稀釋器內(nèi)，從其一個均質(zhì)淀粉糊輸入口輸入所述均質(zhì)淀粉糊，從其稀釋水輸入口輸入由稀釋水供應(yīng)設(shè)備提供的稀釋水，在淀粉糊稀釋器內(nèi)對所述均質(zhì)淀粉糊按需要進(jìn)行稀釋，成為成品淀粉糊，并從其成品淀粉糊輸出口輸出。在淀粉糊均質(zhì)管的均質(zhì)淀粉糊輸出口與淀粉糊稀釋器的均質(zhì)淀粉糊輸出口之間連接一個控制均質(zhì)淀粉糊流量的第二閥門。在第二閥門與淀粉糊稀釋器的均質(zhì)淀粉糊輸入口之間連接一個對均質(zhì)淀粉糊進(jìn)行壓力計量的壓力變送器。在稀釋水輸入口與稀釋水供應(yīng)設(shè)備之間連接一個調(diào)節(jié)稀釋水流量的水流量開關(guān)以及一個第二流量計，以調(diào)節(jié)稀釋水流量及對稀釋水流量進(jìn)行計量。S4，存儲成品淀粉糊的步驟，用存儲罐存儲所述淀粉糊稀釋器的成品淀粉糊輸出口輸出的成品淀粉糊，作備用。在淀粉糊稀釋器的成品淀粉糊輸出口與存儲罐之間連接一個控制成品淀粉糊流量的第三閥門。S5，操作控制步驟，在一個控制柜內(nèi)對上述S1-S4步驟中的所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計、存儲罐、蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門進(jìn)行電連接操作。所述操作控制包含自動控制及手動控制操作，自動控制及手動控制操作通過開關(guān)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。所述控制柜的電連接操作是指所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到所述自動控制時，PLC控制器內(nèi)通過PLC人機(jī)界面預(yù)設(shè)所需的高溫蒸汽的壓力、溫度及流量數(shù)據(jù)、水淀粉漿液壓力及流量數(shù)據(jù)、蒸煮淀粉糊流量數(shù)據(jù)、均質(zhì)淀粉糊流量數(shù)據(jù)、稀釋水流量數(shù)據(jù)以及成品淀粉糊的流量數(shù)據(jù)；所述第一流量計、 溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入PLC控制器，并分別與PLC控制器的各預(yù)設(shè)的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算、判斷后輸出控制信號，控制信號分別對所述蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門進(jìn)行的電動電源進(jìn)行通斷控制，調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)的蒸汽及水淀粉漿液流量、進(jìn)入淀粉糊均質(zhì)管內(nèi)的淀粉糊流量、進(jìn)入淀粉糊稀釋器內(nèi)的均質(zhì)淀粉糊與稀釋水流量以及進(jìn)入存儲罐的成品淀粉糊流量。所述控制柜的電連接還包括在蒸汽噴射蒸煮器的蒸汽輸入口處分別安裝溫度傳感器與蒸汽壓力傳感器，在蒸汽噴射蒸煮器的水淀粉漿液輸入口處安裝漿液壓力傳感器，在淀粉糊稀釋器的成品輸出口處分別安裝成品溫度傳感器與成品壓力傳感器，這些傳感器的輸出信號分別與PLC控制器連接，并與上述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號一起與PLC控制器的各預(yù)設(shè)的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算，PLC控制器輸出控制信號。所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到所述手動控制時，電動電源分別通過按鈕并分別通過與各按鈕連接的繼電器與對應(yīng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門連接。上述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入手動控制器上對應(yīng)的指示器，根據(jù)手動控制器上各指示器的流量指示，控制所需的蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門的通電狀態(tài)。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明的目的，而并非用作對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種淀粉在線蒸煮器，其特征在于結(jié)構(gòu)為蒸汽噴射蒸煮器，是一種管道式加熱器，具有蒸汽輸入口、水淀粉漿液輸入口及蒸煮淀粉糊輸出口，所述蒸汽輸入口通過管道與一個蒸汽供應(yīng)設(shè)備連接，在該連接管道上設(shè)置一個蒸汽調(diào)節(jié)閥，所述水淀粉漿液輸入口通過管道與一個水淀粉漿液供應(yīng)設(shè)備連接，在該連接管道上設(shè)置一個螺桿泵，在螺桿泵與水淀粉漿液輸入口之間連接一個第一流量計，在蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)高溫蒸汽將水淀粉漿液進(jìn)行蒸煮，所述蒸煮淀粉糊輸出口輸出蒸煮后的蒸煮淀粉糊；淀粉糊均質(zhì)管，是由一組彎曲管組成，彎曲管外面設(shè)有保溫層，其具有蒸煮淀粉糊輸入口及均質(zhì)淀粉糊輸出口，所述蒸煮淀粉糊輸入口通過管道與所述蒸汽噴射蒸煮器的蒸煮淀粉糊輸出口連接，輸入蒸煮淀粉糊，在該連接管道上設(shè)置一個第一閥門，在第一閥門與蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個溫度變送器；所述均質(zhì)淀粉糊輸出口輸出經(jīng)淀粉糊均質(zhì)管均質(zhì)處理后的均質(zhì)淀粉糊；淀粉糊稀釋器，具有均質(zhì)淀粉糊輸入口、稀釋水輸入口及成品淀粉糊輸出口，所述均質(zhì)淀粉糊輸入口通過管道與所述淀粉糊均質(zhì)管的均質(zhì)淀粉糊輸出口連接，在該連接管道上設(shè)置一個第二閥門，在第二閥門與均質(zhì)淀粉糊輸入口之間連接一個壓力變送器，所述稀釋水輸入口通過管道與一個稀釋水供應(yīng)設(shè)備連接，在該連接管道上設(shè)置一個水流量開關(guān)以及一個第二流量計，所述成品淀粉糊輸出口輸出經(jīng)淀粉糊稀釋器稀釋處理后的成品淀粉糊；存儲罐，其通過管道與所述淀粉糊稀釋器的成品淀粉糊輸出口連接，存儲成品淀粉糊， 在該連接管道上設(shè)置一個第三閥門；控制柜，分別與所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計、存儲罐、蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門進(jìn)行電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的淀粉在線蒸煮器，其特征在于所述控制柜內(nèi)裝有PLC控制器及手動控制器，PLC控制器及手動控制器由開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。
3.如權(quán)利要求1或2所述的淀粉在線蒸煮器，其特征在于所述控制柜的電連接是指所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到與所述PLC控制器連接時，所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入PLC控制器，所述PLC控制器的輸出信號分別通過繼電器控制電動電源與所述蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門的通斷狀態(tài)；所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到與所述手動控制器連接時，電動電源分別通過按鈕并分別通過與各按鈕連接的繼電器與對應(yīng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門連接，上述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入手動控制器上對應(yīng)的指示器。
4.如權(quán)利要求3所述的淀粉在線蒸煮器，其特征在于所述控制柜的電連接還包括在蒸汽噴射蒸煮器的蒸汽輸入口處分別安裝溫度傳感器與蒸汽壓力傳感器，在蒸汽噴射蒸煮器的水淀粉漿液輸入口處安裝漿液壓力傳感器，在淀粉糊稀釋器的成品輸出口處分別安裝成品溫度傳感器與成品壓力傳感器，這些傳感器的輸出信號分別送入PLC控制器。
5.如權(quán)利要求1所述的淀粉在線蒸煮器，其特征在于所述彎曲管是采用一組直徑為80mm的M型管連接而成，每個M型管高約1. 7m,總長度為 10m。
6.一種淀粉在線蒸煮方法，其特征在于包括以下步驟Si,蒸汽噴射蒸煮步驟，在一種由管道式加熱器組成的蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)，從其蒸汽輸入口輸入蒸汽，從其水淀粉漿液輸入口輸入水淀粉漿液，高溫蒸汽是噴射進(jìn)蒸汽噴射蒸煮器內(nèi)，以高度湍流方式直接與水淀粉漿液料混合，使水淀粉漿液被迅速加熱蒸煮成蒸煮淀粉糊，并通過蒸汽噴射蒸煮器的蒸煮淀粉糊輸出口輸出，所述蒸汽輸入口與蒸汽供應(yīng)設(shè)備之間連接一個調(diào)節(jié)蒸汽流量的蒸汽調(diào)節(jié)閥，在水淀粉漿液輸入口與水淀粉漿液供應(yīng)設(shè)備之間連接一個輸送水淀粉漿液的螺桿泵，在螺桿泵與水淀粉漿液輸入口之間連接一個對蒸汽流量進(jìn)行計量的第一流量計；S2，淀粉糊均質(zhì)步驟，在一個外面設(shè)有保溫層的彎曲管連接而成的淀粉糊均質(zhì)器內(nèi)，從其蒸煮淀粉糊輸入口輸入所述蒸煮淀粉糊，對蒸煮淀粉糊進(jìn)行均質(zhì)處理，成為均質(zhì)淀粉糊， 并從其均質(zhì)淀粉糊輸出口輸出，在所述蒸汽噴射蒸煮器的蒸煮淀粉糊輸出口與淀粉糊均質(zhì)管的蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個控制蒸煮淀粉糊流量的第一閥門，在第一閥門與蒸煮淀粉糊輸入口之間連接一個對蒸煮淀粉糊溫度進(jìn)行測量的溫度變送器；S3,淀粉糊稀釋步驟，在一個淀粉糊稀釋器內(nèi)，從其一個均質(zhì)淀粉糊輸入口輸入所述均質(zhì)淀粉糊，從其稀釋水輸入口輸入稀釋水，在淀粉糊稀釋器內(nèi)對所述均質(zhì)淀粉糊進(jìn)行稀釋， 成為成品淀粉糊，并從其成品淀粉糊輸出口輸出，在所述淀粉糊均質(zhì)管的均質(zhì)淀粉糊輸出口與淀粉糊稀釋器的均質(zhì)淀粉糊輸出口之間連接一個控制均質(zhì)淀粉糊流量的第二閥門，在第二閥門與淀粉糊稀釋器的均質(zhì)淀粉糊輸入口之間連接一個對均質(zhì)淀粉糊壓力進(jìn)行計量的壓力變送器，在稀釋水輸入口設(shè)置一個調(diào)節(jié)稀釋水流量的水流量開關(guān)以及一個第二流量計；S4，存儲成品淀粉糊的步驟，用存儲罐存儲所述淀粉糊稀釋器的成品淀粉糊輸出口輸出的成品淀粉糊，在淀粉糊稀釋器的成品淀粉糊輸出口與存儲罐之間連接一個控制成品淀粉糊流量的第三閥門；S5，操作控制步驟，在一個控制柜內(nèi)對上述S1-S4步驟中的所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計、存儲罐、蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門進(jìn)行電連接操作。
7.如權(quán)利要求6所述的淀粉在線蒸煮方法，其特征在于所述操作控制包含自動控制及手動控制操作，自動控制及手動控制操作通過開關(guān)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
8.如權(quán)利要求6或7所述的淀粉在線蒸煮方法，其特征在于所述控制柜的電連接操作是指所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到所述自動控制時，PLC控制器內(nèi)預(yù)設(shè)所需的高溫蒸汽的壓力、溫度及流量數(shù)據(jù)、水淀粉漿液壓力及流量數(shù)據(jù)、蒸煮淀粉糊流量數(shù)據(jù)、均質(zhì)淀粉糊流量數(shù)據(jù)、 稀釋水流量數(shù)據(jù)以及成品淀粉糊的流量數(shù)據(jù)；所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、 第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入PLC控制器，并分別與PLC控制器的各預(yù)設(shè)的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算，PLC控制器輸出控制信號，該控制信號分別對所述蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門的電動電源進(jìn)行通斷控制；所述開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到所述手動控制時，電動電源分別通過按鈕并分別通過與各按鈕連接的繼電器與對應(yīng)的蒸汽調(diào)節(jié)閥、螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門連接，所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號分別送入手動控制器上對應(yīng)的指示器，根據(jù)手動控制器上各指示器的流量指示，控制所需的蒸汽調(diào)節(jié)閥、 螺桿泵、第一閥門、第二閥門、水流量開關(guān)以及第三閥門的通電狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求6或7或8所述的淀粉在線蒸煮方法，其特征在于所述控制柜的電連接還包括在蒸汽噴射蒸煮器的蒸汽輸入口處分別安裝溫度傳感器與蒸汽壓力傳感器，在蒸汽噴射蒸煮器的水淀粉漿液輸入口處安裝漿液壓力傳感器，在淀粉糊稀釋器的成品輸出口處分別安裝成品溫度傳感器與成品壓力傳感器，這些傳感器的輸出信號分別與PLC控制器連接，并與所述第一流量計、溫度變送器、壓力變送器、第二流量計以及存儲罐輸出的各信號一起與PLC控制器的各預(yù)設(shè)的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、運(yùn)算，PLC控制器輸出控制信號。
10.如權(quán)利要求6所述的淀粉在線蒸煮方法，其特征在于所述彎曲管是采用一組直徑為80mm的M型管連接而成，每個M型管高約1. 7m,總長度為 10m。
全文摘要
一種淀粉在線蒸煮器及其蒸煮方法，屬淀粉糊漿液蒸煮領(lǐng)域，解決現(xiàn)有罐式蒸煮器體積大、自動化程度低、耗能及不能連續(xù)生產(chǎn)的問題，本發(fā)明的在線蒸煮器包括蒸汽噴射蒸煮器，利用高溫蒸汽將水淀粉漿液進(jìn)行蒸煮，輸出蒸煮淀粉糊；淀粉糊均質(zhì)管，對蒸煮淀粉糊進(jìn)行均質(zhì)，輸出均質(zhì)淀粉糊；淀粉糊稀釋器，對均質(zhì)淀粉糊進(jìn)行稀釋，輸出成品淀粉糊；存儲罐，存儲成品淀粉糊；控制柜，控制上述各部件的通電動作，包含PLC控制器及手動控制器。本發(fā)明的在線蒸煮器利用蒸汽噴射加熱來完成淀粉蒸煮，大大減小蒸煮器體積，降低成本；水淀粉漿液直接和蒸汽接觸，隨煮隨用，連續(xù)生產(chǎn)，熱轉(zhuǎn)換率高，節(jié)能；操作控制配有PLC控制系統(tǒng)，自動化程度高。
文檔編號D21C7/10GK102312387SQ20101021785
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者夏思民, 楊俊愷, 王靜軍, 管江華 申請人:上海昂萊機(jī)電有限公司