带铡切机和制炭成型机的机械超声式甘蔗渣处理装置的制作方法

本发明涉及一种带铡切机和制炭成型机的机械超声式甘蔗渣处理装置。

背景技术：

将甘蔗榨汁并进行制糖是非常重要的食品基础产业，制糖企业一般来说都是在南方交通特别便利的地方，并且距离甘蔗产区较近，这样有利于节约物流成本和发展规模经济。

制糖企业加工处理的第一步是甘蔗榨汁，但传统的甘蔗榨汁是很难彻底实现糖的分离提取的，所以对甘蔗榨汁后的纤维进行连续搓挤和逆流浸出创新设计，并对浸出液进行低能耗浓缩，对实现甘蔗渣中糖的深度提取，提升蔗糖企业的节能增效水平都具有重要意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单实用，能够最大限度节能增效和最大限度提取甘蔗渣中糖分的机械超声式甘蔗渣处理装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种带铡切机和制炭成型机的机械超声式甘蔗渣处理装置，包括机体，其特征在于：机体上方设有甘蔗渣铡切机；机体内部设有三级对转余弦锟筒，对转余弦锟筒表面为连续余弦曲面，每级对转余弦锟筒下方均设有甘蔗渣导槽，最后一级导槽连接甘蔗渣提升机的料斗，提升机的出料槽经离心机连接干燥机，干燥机的出料端连接机制炭成型机；提升机上设有进水阀，机体上部设有过滤器和出液管，出液管经缓冲槽连接压滤机，压滤机经管道连接三效长管升膜蒸发浓缩装置，三效长管升膜蒸发浓缩装置经浓缩液暂存槽连接浓缩液输出管；机体左下角设有机械超声波激振器，由动力机构带动能高速旋转，机械超声波激振器的结构为球盖形，且球盖边缘为流畅的连续余弦曲线，从球盖中心向边缘有波峰、波谷逐步扩大并连续发散的特征。

所述机体下方设有清理口。

所述机体与提升机通过法兰连接为一体，为密封结构并便于拆卸。

甘蔗长条渣通过铡切机的输送带输送到定刀上，被旋转刀辊上的动刀铡切为短节后进入装置上部，动刀在刀辊上略带螺旋安装，便于物料流畅剪切。短节甘蔗渣通过三级对转余弦辊筒挤压，之后通过提升机输出。机体与提升机通过法兰连接一体，为密封结构也便于拆卸维护；工作时维持装置液面一定的位置，装置补充水通过进水阀控制补入，由出液管溢出，达到液相进出平衡，这样甘蔗渣在进入装置及三级压榨作用下得以与液相水实现逆流接触浸出，由于强挤压促进强吸水，实现最强穿透、渗透的逆流糖浸出，达到增产节能减排。

甘蔗渣通过提升机的出料槽输出，通过离心机脱水再经干燥机干燥，再由机制炭成型机后续加工成型，逆流浸出的较浓糖液通过过滤器过滤，由出液管溢出输送，进行三效长管升膜蒸发浓缩处理。

三效长管升膜蒸发浓缩简单说就是三个长管升膜蒸发器串联工作，锅炉蒸汽供一效长管升膜蒸发器作为热源，一效二次蒸汽作为二效热源，二效二次蒸汽作为三效热源，工作时甘蔗渣浸出液通过出液管输入暂存缓冲槽，再经泵、管道输送到压滤机进行压滤净化；压滤液再经泵、管道输送到一效升膜浓缩器下部，升膜浓缩器其实是列管换热器的一种，列管管径较小数量众多，具备足够的管内外表面积，小管径便于管内液相受热剧烈蒸发汽化带动液相在管内向上拉升成膜，壳程与管程间通过蒸汽控制阀接通锅炉蒸汽，由疏水阀自动排出蒸汽冷凝水，管程与壳程的腔体充满适压蒸汽，对列管外壁进行加热，促使管内受热；甘蔗汁进液控制阀控制甘蔗液输入流量，使列管内有较适合液面，同时连续进液。液相受热剧烈沸腾，气液混合物在列管内气相膨胀带动液相共同向上喷涌在管内液体拉升成膜，有特别大的管内外传热面积，管外受蒸汽冷凝液化加热，管内液相成膜受热不断汽化，气液混合物喷涌进入重力气液分沫器，重力气液分沫器导流截面较大，喷涌气流速度会降低，这样液滴因受重力影响产生沉降，通过管集中输送到浓缩液缓冲暂存槽缓冲；重力汽液分沫器的二次蒸汽通过上部中心管切向连接旋风分离沫，二次蒸汽携带少量液滴在旋风分沫器内产生螺旋运动下降，在下部返流形成内螺旋上升气流，最后二次蒸汽通过中心管导流输送作为下一效浓缩壳程热源；液滴因气相带动也高速旋转，在离心力作用下脱离气相在旋风分沫器内粘壁被捕捉，液滴富集沿壁面下降集中通过管集中输送到浓缩液暂存槽缓冲，暂存槽下部液相再经泵、管道输送到第二效浓缩再进行二效浓缩，类似进行三效浓缩。

第三效二次蒸汽经管道连接进入冷凝器，冷凝器通过管道连接真空机，壳程连接低温水循环管；真空机抽除不冷凝气体，可冷凝蒸汽冷凝水通过管道连接冷凝水暂存槽，浓缩液通过管道连接浓缩液暂存槽，可通过泵、管道输出进入下一工艺环节。冷凝水暂存槽和浓缩液暂存槽连接的竖直直管一般长度大于10米，用于克服大气压液相自动输出，俗称大气腿。

余弦辊筒表面为连续余弦曲面，相应的轴承系统便于密封防水，适应强力挤压对转及挤压差动对转，特别有利强挤压与搓碾粉碎，促进甘蔗渣与水的逆流浸出糖溶出。余弦辊筒对物料咬入连续可靠、挤压压缩比特别大，余弦辊筒曲面差动搓碾可靠、耐用、掠过性好，二次粉碎效果也特别好。

机械超声波激振器在装置的左下角，由动力机构带动能高速旋转，轴套能实现液相密封并有利激振器高速旋转。

机械超声波激振器的结构为球盖形，且球盖边缘为流畅的连续余弦曲线，从球盖中心向边缘有波峰、波谷逐步扩大连续发散特征。这样的结构有良好的整体强度，当机械超声波激振器在液相中通过动力机构带动高速旋转，显然可以产生类似超声波的强空化效应，强力促进逆流浸出的传质过程，协同促进糖的溶解浸出。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

1、余弦辊筒物料咬入连续可靠、挤压压缩比特别大，差动搓碾二次粉碎效果特别好，三级强挤压与逆流浸出实现最完美结合；

2、机械超声波激振器c在液相中高速旋转，能巧妙产生高频类似超声波作用的强空化效应。

3、本装置对甘蔗渣浸出液进行三效升膜蒸发浓缩特别可靠、高效、单位蒸汽蒸发水量大；采取两级汽液分离对二次蒸汽进行净化处理，汽液分离可靠、高效；压滤后进行浓缩操作工艺流畅，冷凝器协同真空机工作特别有利真空浓缩；长管大气腿设计可靠、简单、耐用、自动克服大气压液相输出。

以上三项措施都具有鲜明特点，能协同促进糖的浸出提取和节约能耗，具有本领域技术人员难以预见的工作原理与技术效果，具备较强的实际应用价值。

附图说明

图1是本发明的平面结构示意图。

图2是三效升膜蒸发浓缩装置的平面结构示意图。

图3是余弦锟筒端面放大结构示意图。

图4是机械超声波激振器的主视结构示意图。

图5是机械超声波激振器的俯视结构示意图。

图6是机械超声波激振器的仰视结构示意图。

图7是机械超声波激振器的俯斜视结构示意图。

图8是机械超声波激振器的斜仰视结构示意图。

图中各标号表示：

a、对转余弦辊筒；c、机械超声波激振器；1、机体；2、过滤器；3、出液管；4、液面；5、导槽；6、料斗；7、清理口；8、提升机；14、动力机构；15、出料槽；16、进水阀；20、铡切机；21、输送带；22、定刀；23、刀辊；24、刀片；31、脱水离心机；32干燥机；33、机制炭成型机；41、缓冲槽；42、压滤机；43、管道；44、疏水阀；45、升膜蒸发器；46、锅炉蒸汽控制阀；47、重力气液分沫器；48、50均为二次蒸汽管；49、旋风分沫器；51、浓缩液缓冲槽；52、冷凝水暂存槽；53、浓缩液暂存槽；54、浓缩液输出管；55、冷凝器；56、低温水循环管；57、真空机。

具体实施方式

现结合附图，对本发明进一步具体说明。

如图1-图8所示带铡切机和制炭成型机的机械超声式甘蔗渣处理装置，包括机体1，机体1上方设有甘蔗渣铡切机20；机体内部设有三级对转余弦锟筒a，对转余弦锟筒表面为连续余弦曲面，每级对转余弦锟筒下方均设有甘蔗渣导槽5，最后一级导槽连接甘蔗渣提升机8的料斗6，提升机的出料槽15经离心机31连接干燥机32，干燥机的出料端连接机制炭成型机33；提升机上设有进水阀16，机体上部设有过滤器2和出液管3，出液管3经缓冲槽连接压滤机，压滤机经管道连接三效长管升膜蒸发浓缩装置，三效长管升膜蒸发浓缩装置经浓缩液暂存槽53连接浓缩液输出管54；机体左下角设有机械超声波激振器c，由动力机构带动能高速旋转，机械超声波激振器c的结构为球盖形，且球盖边缘为流畅的连续余弦曲线，从球盖中心向边缘有波峰、波谷逐步扩大并连续发散的特征。

所述机体1下方设有清理口7。

所述机体1与提升机8通过法兰连接为一体，为密封结构并便于拆卸。

甘蔗长条渣通过铡切机20的输送带21输送到定刀22上，被旋转刀辊上的动刀24铡切为短节进入装置上部，动刀24在刀辊上略带螺旋安装便于物料流畅剪切。短节甘蔗渣通过三级对转辊筒a挤压，之后通过提升机8输出。机体1与提升机8通过法兰连接一体，为密封结构也便于拆卸维护；工作时维持一定的液面，装置补充水通过阀门16控制补入，由出液管3溢出达到液相进出平衡，这样甘蔗渣在进入装置及三级压榨作用下得以与液相水实现逆流接触浸出，由于强挤压促进强吸水，实现最强穿透、渗透的逆流糖浸出，达到增产节能减排。

甘蔗渣通过提升机8的出料槽15输出，通过离心机31脱水再经干燥机32干燥，再由机制碳成型机33后续加工成型，逆流浸出的较浓糖液通过过滤器2过滤由出液管3溢出输送，进行三效长管升膜蒸发浓缩处理。

三效长管升膜蒸发浓缩在此简单说就是三个升膜蒸发器45串联工作，锅炉蒸汽供一效升膜蒸发器45作为热源，一效二次蒸汽作为二效热源，二效二次蒸汽作为三效热源，工作时甘蔗渣浸出液通过出液管3输入暂存缓冲槽41，再经泵、管道输送到压滤机42进行压滤净化；压滤液再经泵、管道43输送到一效升膜蒸发器45下部，升膜蒸发器45其实是列管换热器的一种，列管管径较小数量众多，具备足够的管内外表面积，小管径便于管内液相受热剧烈蒸发汽化带动液相在管内向上拉升成膜，壳程与管程间通过锅炉蒸汽控制阀46接通锅炉蒸汽，由疏水阀44自动排出蒸汽冷凝水，管程与壳程的腔体充满适压蒸汽，对列管外壁进行加热，促使管内受热；甘蔗汁进液控制阀控制甘蔗液输入流量，使列管内有较适合液面，同时连续进液。液相受热剧烈沸腾，气液混合物在列管内气相膨胀带动液相共同向上喷涌在管内液体拉升成膜，有特别大的管内外传热面积，管外受蒸汽冷凝液化加热，管内液相成膜受热不断汽化，气液混合物喷涌进入重力气液分沫器47，重力气液分沫器47导流截面较大，喷涌气流速度会降低，这样液滴因受重力影响产生沉降，通过管集中输送到浓缩液缓冲槽51缓冲；重力汽液分沫器47的二次蒸汽通过管道48切向连接旋风分沫器49，二次蒸汽携带少量液滴在旋风分沫器49内产生螺旋运动下降，在下部返流形成内螺旋上升气流，最后二次蒸汽通过管道50导流输送作为下一效浓缩壳程热源；液滴因气相带动也高速旋转，在离心力作用下脱离气相在旋风分沫器49内粘壁被捕捉，液滴富集沿壁面下降集中，通过管集中输送到浓缩液缓冲槽51缓冲，浓缩液缓冲槽51下部液相再经泵、管道输送到第二效浓缩再进行二效浓缩，类似进行三效浓缩。

第三效二次蒸汽经管道连接进入冷凝器55，冷凝器55通过管道连接真空机57，壳程连接低温水循环管56；真空机57抽除不冷凝气体，可冷凝蒸汽冷凝水通过管道连接冷凝水暂存槽52，浓缩液通过管道连接浓缩液暂存槽53，可通过泵、浓缩液输出管54输出进入下一工艺环节。冷凝水暂存槽52和浓缩液暂存槽连接的竖直直管一般长度大于10米，用于克服大气压液相自动输出，俗称大气腿。

余弦辊筒a表面为连续余弦曲面，相应的轴承系统便于密封防水适应强力挤压对转及挤压差动对转，特别有利强挤压与搓碾粉碎，促进甘蔗渣与水的逆流浸出糖溶出。余弦辊筒对物料咬入连续可靠、挤压压缩比特别大，余弦辊筒曲面差动搓碾可靠、耐用、掠过性好，二次粉碎效果也特别好。

机械超声波激振器c在装置的左下角，由动力机构14带动能高速旋转，轴套能实现液相密封并有利激振器c高速旋转。

机械超声波激振器c的结构为球盖形，且球盖边缘为流畅的连续余弦曲线，从球盖中心向边缘有波峰、波谷逐步扩大连续发散特征。

这样的结构有良好的整体强度，当机械超声波激振器c在液相中通过动力机构14带动高速旋转，可以产生类似超声波的强空化效应，强力促进逆流浸出的传质过程，协同促进糖的溶解浸出。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。