本發(fā)明涉及一種帶鍘切機和制炭成型機的機械超聲式甘蔗渣處理裝置。

背景技術(shù)：

將甘蔗榨汁并進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。

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現(xiàn)糖的分離提取的，所以對甘蔗榨汁后的纖維進行連續(xù)搓擠和逆流浸出創(chuàng)新設(shè)計，并對浸出液進行低能耗濃縮，對實現(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)簡單實用，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機械超聲式甘蔗渣處理裝置。

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：

一種帶鍘切機和制炭成型機的機械超聲式甘蔗渣處理裝置，包括機體，其特征在于：機體上方設(shè)有甘蔗渣鍘切機；機體內(nèi)部設(shè)有三級對轉(zhuǎn)余弦錕筒，對轉(zhuǎn)余弦錕筒表面為連續(xù)余弦曲面，每級對轉(zhuǎn)余弦錕筒下方均設(shè)有甘蔗渣導(dǎo)槽，最后一級導(dǎo)槽連接甘蔗渣提升機的料斗，提升機的出料槽經(jīng)離心機連接干燥機，干燥機的出料端連接機制炭成型機；提升機上設(shè)有進水閥，機體上部設(shè)有過濾器和出液管，出液管經(jīng)緩沖槽連接壓濾機，壓濾機經(jīng)管道連接三效長管升膜蒸發(fā)濃縮裝置，三效長管升膜蒸發(fā)濃縮裝置經(jīng)濃縮液暫存槽連接濃縮液輸出管；機體左下角設(shè)有機械超聲波激振器，由動力機構(gòu)帶動能高速旋轉(zhuǎn)，機械超聲波激振器的結(jié)構(gòu)為球蓋形，且球蓋邊緣為流暢的連續(xù)余弦曲線，從球蓋中心向邊緣有波峰、波谷逐步擴大并連續(xù)發(fā)散的特征。

所述機體下方設(shè)有清理口。

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

甘蔗長條渣通過鍘切機的輸送帶輸送到定刀上，被旋轉(zhuǎn)刀輥上的動刀鍘切為短節(jié)后進入裝置上部，動刀在刀輥上略帶螺旋安裝，便于物料流暢剪切。短節(jié)甘蔗渣通過三級對轉(zhuǎn)余弦輥筒擠壓，之后通過提升機輸出。機體與提升機通過法蘭連接一體，為密封結(jié)構(gòu)也便于拆卸維護；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(xiàn)逆流接觸浸出，由于強擠壓促進強吸水，實現(xiàn)最強穿透、滲透的逆流糖浸出，達到增產(chǎn)節(jié)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(jīng)干燥機干燥，再由機制炭成型機后續(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，進行三效長管升膜蒸發(fā)濃縮處理。

三效長管升膜蒸發(fā)濃縮簡單說就是三個長管升膜蒸發(fā)器串聯(lián)工作，鍋爐蒸汽供一效長管升膜蒸發(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、管道輸送到壓濾機進行壓濾凈化；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(nèi)受熱；甘蔗汁進液控制閥控制甘蔗液輸入流量，使列管內(nèi)有較適合液面，同時連續(xù)進液。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)生螺旋運動下降，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行二效濃縮，類似進行三效濃縮。

第三效二次蒸汽經(jīng)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(huán)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(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度大于10米，用于克服大氣壓液相自動輸出，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)強力擠壓對轉(zhuǎn)及擠壓差動對轉(zhuǎn)，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。余弦輥筒對物料咬入連續(xù)可靠、擠壓壓縮比特別大，余弦輥筒曲面差動搓碾可靠、耐用、掠過性好，二次粉碎效果也特別好。

機械超聲波激振器在裝置的左下角，由動力機構(gòu)帶動能高速旋轉(zhuǎn)，軸套能實現(xiàn)液相密封并有利激振器高速旋轉(zhuǎn)。

機械超聲波激振器的結(jié)構(gòu)為球蓋形，且球蓋邊緣為流暢的連續(xù)余弦曲線，從球蓋中心向邊緣有波峰、波谷逐步擴大連續(xù)發(fā)散特征。這樣的結(jié)構(gòu)有良好的整體強度，當(dāng)機械超聲波激振器在液相中通過動力機構(gòu)帶動高速旋轉(zhuǎn)，顯然可以產(chǎn)生類似超聲波的強空化效應(yīng)，強力促進逆流浸出的傳質(zhì)過程，協(xié)同促進糖的溶解浸出。

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，差動搓碾二次粉碎效果特別好，三級強擠壓與逆流浸出實現(xiàn)最完美結(jié)合；

2、機械超聲波激振器c在液相中高速旋轉(zhuǎn)，能巧妙產(chǎn)生高頻類似超聲波作用的強空化效應(yīng)。

3、本裝置對甘蔗渣浸出液進行三效升膜蒸發(fā)濃縮特別可靠、高效、單位蒸汽蒸發(fā)水量大；采取兩級汽液分離對二次蒸汽進行凈化處理，汽液分離可靠、高效；壓濾后進行濃縮操作工藝流暢，冷凝器協(xié)同真空機工作特別有利真空濃縮；長管大氣腿設(shè)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(xié)同促進糖的浸出提取和節(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，具備較強的實際應(yīng)用價值。

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是機械超聲波激振器的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是機械超聲波激振器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是機械超聲波激振器的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是機械超聲波激振器的俯斜視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是機械超聲波激振器的斜仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標號表示：

a、對轉(zhuǎn)余弦輥筒；c、機械超聲波激振器；1、機體；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；14、動力機構(gòu)；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、脫水離心機；32干燥機；33、機制炭成型機；41、緩沖槽；42、壓濾機；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。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，對本發(fā)明進一步具體說明。

如圖1-圖8所示帶鍘切機和制炭成型機的機械超聲式甘蔗渣處理裝置，包括機體1，機體1上方設(shè)有甘蔗渣鍘切機20；機體內(nèi)部設(shè)有三級對轉(zhuǎn)余弦錕筒a，對轉(zhuǎn)余弦錕筒表面為連續(xù)余弦曲面，每級對轉(zhuǎn)余弦錕筒下方均設(shè)有甘蔗渣導(dǎo)槽5，最后一級導(dǎo)槽連接甘蔗渣提升機8的料斗6，提升機的出料槽15經(jīng)離心機31連接干燥機32，干燥機的出料端連接機制炭成型機33；提升機上設(shè)有進水閥16，機體上部設(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，壓濾機經(jīng)管道連接三效長管升膜蒸發(fā)濃縮裝置，三效長管升膜蒸發(fā)濃縮裝置經(jīng)濃縮液暫存槽53連接濃縮液輸出管54；機體左下角設(shè)有機械超聲波激振器c，由動力機構(gòu)帶動能高速旋轉(zhuǎn)，機械超聲波激振器c的結(jié)構(gòu)為球蓋形，且球蓋邊緣為流暢的連續(xù)余弦曲線，從球蓋中心向邊緣有波峰、波谷逐步擴大并連續(xù)發(fā)散的特征。

所述機體1下方設(shè)有清理口7。

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

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(zhuǎn)刀輥上的動刀24鍘切為短節(jié)進入裝置上部，動刀24在刀輥上略帶螺旋安裝便于物料流暢剪切。短節(jié)甘蔗渣通過三級對轉(zhuǎn)輥筒a擠壓，之后通過提升機8輸出。機體1與提升機8通過法蘭連接一體，為密封結(jié)構(gòu)也便于拆卸維護；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(xiàn)逆流接觸浸出，由于強擠壓促進強吸水，實現(xiàn)最強穿透、滲透的逆流糖浸出，達到增產(chǎn)節(jié)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(jīng)干燥機32干燥，再由機制碳成型機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，進行三效長管升膜蒸發(fā)濃縮處理。

三效長管升膜蒸發(fā)濃縮在此簡單說就是三個升膜蒸發(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42進行壓濾凈化；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(nèi)受熱；甘蔗汁進液控制閥控制甘蔗液輸入流量，使列管內(nèi)有較適合液面，同時連續(xù)進液。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)生螺旋運動下降，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行二效濃縮，類似進行三效濃縮。

第三效二次蒸汽經(jīng)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(huán)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(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度大于10米，用于克服大氣壓液相自動輸出，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)強力擠壓對轉(zhuǎn)及擠壓差動對轉(zhuǎn)，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。余弦輥筒對物料咬入連續(xù)可靠、擠壓壓縮比特別大，余弦輥筒曲面差動搓碾可靠、耐用、掠過性好，二次粉碎效果也特別好。

機械超聲波激振器c在裝置的左下角，由動力機構(gòu)14帶動能高速旋轉(zhuǎn)，軸套能實現(xiàn)液相密封并有利激振器c高速旋轉(zhuǎn)。

機械超聲波激振器c的結(jié)構(gòu)為球蓋形，且球蓋邊緣為流暢的連續(xù)余弦曲線，從球蓋中心向邊緣有波峰、波谷逐步擴大連續(xù)發(fā)散特征。

這樣的結(jié)構(gòu)有良好的整體強度，當(dāng)機械超聲波激振器c在液相中通過動力機構(gòu)14帶動高速旋轉(zhuǎn)，可以產(chǎn)生類似超聲波的強空化效應(yīng)，強力促進逆流浸出的傳質(zhì)過程，協(xié)同促進糖的溶解浸出。

上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(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)容對本發(fā)明技術(shù)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(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。