一种造纸法再造烟叶生产线浓缩器的除渣装置及其浓缩器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种造纸法再造烟叶生产线浓缩器的除渣装置及其浓缩器，该装置包括与浓缩器中蒸发室的液体出口端相连接并与加热室相连通的螺旋固液分离器，螺旋固液分离器的固料出口端依次与进渣气动阀、可视化容器和排渣气动阀相连接；所述排渣气动阀下方设有料箱；所述料箱中设有滤网，滤网将料箱分为渣滓存储室和滤液暂存室；所述除渣装置还包括控制气动阀开启与关闭的控制系统。本实用新型的有益效果：减少了浓缩器的疏通次数和浓缩液中的含渣率，并降低了设备维护费用。
【专利说明】
一种造纸法再造烟叶生产线浓缩器的除渣装置及其浓缩器
技术领域
[0001 ]本实用新型具体涉及一种造纸法再造烟叶生产线浓缩器的除渣装置。
【背景技术】
[0002] 造纸法再造烟叶是利用卷烟过程中废弃的烟梗、烟末和烟碎等作为原料，用水提 取后固液分离，液体进入浓缩工序通过蒸发去除部分水分，保留一定浓度的烟草有效成分， 加香后制成涂布液;固体进入制浆工序，利用造纸的原理抄造成纸基;涂布液再回填到纸基 里面，重组为造纸法再造烟叶。
[0003] 现状：由于烟草废弃原料中含有许多砂石，尘土等杂质，经过提取后这些杂质连同 原料表面细小绒毛、烟草可溶成分混于提取液，提取液经过离心机、精滤机、旋振筛等过滤 设备净化后，含渣率仍然很高，烟梗提取液为0.91%，烟末提取液为1.26%，这些杂质随提 取液一同进入到浓缩工序。
[0004] 目前浓缩工序使用双效外循环浓缩器设备，采用负压外加热自然型循环式的蒸发 方式，蒸发速度快，浓缩比大，能够实现低温蒸发，最大限度的保留烟草原料香气成份。图1 为双效外循环浓缩器的工艺流程图。
[0005] 上述现有技术存在的弊端：
[0006] 1、由于此浓缩设备为制药厂中药浓缩的设备，没有考虑到烟草原料含杂率高，导 致加热室换热器易结垢。在生产过程中浓缩加热室中列管(换热器)每运行10天便需停机清 理一次，严重影响设备的有效运行率。
[0007] 2、据调查烟梗浓缩液含渣率为5.13%，烟末浓缩液含渣率为5.18%，这些杂质与 浓缩液中果胶、糖类等粘性成分粘合在一起形成渣滓，造成后处理工序涂布液"缠辊子"现 象严重，每天至少更换3~5根干燥导辊，致使涂布液严重流失，造成浪费。 【实用新型内容】
[0008] 为除去浓缩液中的渣滓，本实用新型提供一种造纸法再造烟叶生产线浓缩器的除 渣装置。
[0009] 本实用新型采用以下技术方案：
[0010] -种造纸法再造烟叶生产线浓缩器的除渣装置，包括与浓缩器中蒸发室的液体出 口端相连接并与所述蒸发室相邻的加热室内部相连通的螺旋固液分离器，螺旋固液分离器 的固料出口端通过进渣气动阀与用来储存渣滓的可视化容器相连，容器的下端连接排渣气 动阀;所述排渣气动阀下方设有料箱，料箱中设有滤网，滤网将料箱分为渣滓存储室和滤液 暂存室;所述除渣装置还包括控制系统，所述控制系统控制进渣气动阀和排渣气动阀的开 启与关闭。
[0011] 其中，所述蒸发室、加热室与螺旋固液分离器的连接关系为:蒸发室的液体出口端 与螺旋固液分离器的液体进口端相连，所述螺旋固液分离器的的液体出口端与加热室内部 相连通。
[0012] 优选的，所述可视化的容器为玻璃视中，所述玻璃视中为直径为80mm、高400mm的 玻璃圆柱型容器。快装玻璃视镜用于储存液体内部料渣，方便观察出渣情况，及时调整排渣 时间。
[0013]优选的，所述螺旋固液分离器的固料出口端采用DN50变DN80变径管件连接DN80进 渣气动阀。
[0014]优选的，本实用新型对浓缩器加热室内渣滓生成量进行检测，并汇总了各种检测 数据，确定制作外形尺寸600mm X 400mmm X 350mmm的不锈钢料箱。
[0015]优选的，所述控制系统包括气控系统和时间控制系统，所述气控系统为气动阀提 供气源，此为现有技术，在此不再赘述。所述时间控制系统包括两组定时器，每组定时器均 包括一个时间继电器(TMER1、TIMER2)和一个电磁阀（1(1、1(2)，1'頂￡1?1和1(1控制进渣气动 阀，HMER2和K2控制排渣气动阀，其控制原理是：除渣器通过两个时间继电器控制进渣气动 阀与排渣气动阀的开启与关闭，来实现进渣与排渣动作。
[0016]进一步优选的，进渣与排渣动作:设定进渣时间为1小时50分钟，排渣10分钟，一个 循环共2小时。控制时间设定可根据工艺要求及设备运行状态自由调整，并不仅仅限于上述 控制时间。
[0017]优选的，滤液暂存室设有滤液出口，所述滤液出口安装出液气动阀，出液气动阀通 过管道与浓缩液储罐的进液气动阀相连接。进液气动阀和出液气动阀的控制与上述进渣气 动阀、排渣气动阀的控制原理类似，经过滤后的液体通过两个时间继电器延时控制，实现气 动阀的开启与关闭，设定为排渣完成10分钟后进行，回收时间设定为2分钟，来实现浓缩液 的自动回收。控制时间设定可根据工艺要求及设备运行状态自由调整，并不仅仅限于上述 控制时间。
[0018] 优选的，所述滤网的孔径小于0.5mm。
[0019] 优选的，为避免浓缩液在滤液暂存室充分回流，滤液暂存室的底部设有具有设定 坡度的斜坡，所述坡度为15°，避免了浓缩液在滤液暂存室长时间存留导致浓缩液变质。
[0020] 本实用新型中的浓缩器为现有技术中的单效外循环浓缩器或者二效外循环浓缩 器或者其他多效外循环浓缩器中，优选二效外循环浓缩器，可根据工艺的具体要求灵活选 用。
[0021] 本实用新型还提供一种造纸法再造烟叶生产线浓缩器，包括依次连接的加热室、 蒸发室、冷凝冷却器和贮水桶，优选为二效外循环浓缩器，具体包括一效加热室、一效蒸发 室、二效加热室、二效蒸发室、冷凝冷却器和贮水桶等部件，上述各个部件的连接方式为现 有技术中的常规连接，其中，至少一组相邻的加热室和蒸发室之间还设有一个上述的除渣 装置，除渣装置的安装位置已在上文中阐述详细。
[0022] -种采用上述除渣装置的除渣方法，包括以下步骤：
[0023] (1)当浓缩器开机运作时，控制系统同时开机运作；
[0024] (2)液体在浓缩器的浓缩过程中，浓缩器的蒸发室中含有渣滓的液体进入螺旋固 液分离器中，料渣与液体进行分离，液体通过液体出口端进入加热室中，而料渣进入可视化 容器中，通过控制系统控制进渣气动阀和排渣气动阀的开启与关闭，从而使得料渣进入料 箱中，使得滤液与渣滓得到分离。
[0025] 步骤(2)中，所述控制系统包括气控系统和时间控制系统，所述时间控制系统包括 两组定时器，第一组定时器包括一个时间继电器TMER1和一个电磁阀K1，第二组定时器包 括一个时间继电器?ER2和一个电磁阀K2，通过两个时间继电器控制进渣气动阀与排渣气 动阀的开启与关闭，实现进渣与排渣动作。
[0026] 优选的，含有渣滓的液体沿螺旋切线方向进入螺旋固液分离器，液体的流速在8~ 10米/秒。浓缩器内部的液体在浓缩的过程中是不断循环的，液体沿螺旋切线方向进入分离 器，液体设计流速在8-10米/秒，液体在循环过程中通过流速和螺旋固液分离器形成一个环 流状态，使含有杂质的液体产生离心力，内部料渣(含有渣滓和少部分液体)在离心力的作 用下落下。
[0027] 本实用新型控制系统的顺序：当浓缩器开机运作时，控制系统同时开机工作，两个 继电器和电磁阀开始工作；
[0028]第一步:TMER1按设定时间开始计时，电磁阀K1打开给进渣气动阀提供压缩空气， 进渣气动阀随之开启，同时电磁阀K2保持关闭，可视化容器开始进入渣滓；
[0029] 第二步：当HMER1计时结束后，进渣时间结束，电磁阀K1关闭，进渣气动阀随之关 闭，TIMER2按设定时间开始计时，同时电磁阀K2打开给排渣气动阀提供压缩空气，排渣气动 阀随之开启，电磁阀K1保持关闭，固体渣滓开始从可视化容器内排出到渣滓存储室；
[0030] 第三步：当TMER2计时结束后，排渣时间结束，电磁阀K2关闭，排渣气动阀随之关 闭，HMER1按设定时间开始计时，返回第一步，反复动作，实现在不停机状态下，连续排除浓 缩器内渣滓。
[0031]本实用新型的有益效果是：
[0032] (1)采用本实用新型的除渣装置，降低疏通(清洗)浓缩器次数50%，使用前疏通次 数每月为4次，使用后疏通次数每月为2次，并提高了设备有效作业率:按每次疏通(清洗)8 小时计算(梗、叶浓缩器一起清洗)每月提高设备有效工作时间16小时。
[0033] (2)采用本实用新型的除渣装置，浓缩液含渣率降低到3%以下，在使用本实用新 型的除渣装置之前为大于5%，减轻了后道工序(涂布段、干燥段)生产负担;并且稳定了产 品质量。
[0034] (3)采用本实用新型的除渣装置，浓缩器设备维护(清洗)费用降低，每月可节约浓 缩器清洗费用24000元(未使用前费用为48000元），项目总投资8000元，15天内收回成本。
【附图说明】
[0035] 图1是现有技术中的双效外循环浓缩器工艺流程图。
[0036] 图2是本实用新型中除渣装置结构示意图。
[0037] 图3是本实用新型中除渣装置的电气设计图。
[0038] 其中，1、一效加热室，2、一效蒸发室，3、二效加热室，4、二效蒸发室，5、冷凝冷却 器，6、贮水桶，7、排水装置，8、螺旋固液分离器，9、进渣气动阀KA1，10、玻璃视中，11、排渣气 动阀AK2,12、料箱，13、时间继电器I1MER1，14、电磁阀K1，15、时间继电器I1MER2,16、电磁阀 K2，17、滤网，18、渣滓存储室、19、滤液暂存室，20、滤液出口，21、三通球阀，22、提取液储罐 或前级浓缩器，23、电控箱。
【具体实施方式】
[0039] 实施例1
[0040] 开展渣滓通过率实验
[00411据观察，浓缩器加热室底部浓缩液含渣率高于加热室顶部，小组成员对浓缩加热 室下端的渣滓进行取样检测，分别使用80目和0.5mm、1mm孔径得让滤网进行过滤，试验结果 如下：
[0042]①使用80目滤网，浓缩液不能通过，不能达到过滤效果。
[0043]②使用0.5mm孔径滤网过滤后，浓缩液含渣率为2.87 %，浓缩液含渣率降低 44.59%〇
[0044] ③使用1_孔径滤网过滤后，浓缩液含渣率为3.24%。
[0045] 由此可以看出，浓缩液中渣滓大多为直径大于等于0.5_的颗粒。
[0046] 实施例2
[0047] 如图2所示，本实施例的造纸法再造烟叶生产线浓缩器的除渣装置是针对现有技 术图1中的双效外循环浓缩器的一效加热室1和一效蒸发室2而设计的。包括与浓缩器中一 效蒸发室2液体出口端相连接的螺旋固液分离器8、进渣气动阀KA1 9、玻璃视中10、排渣气 动阀AK2 11、料箱12、气控系统和时间控制系统。其连接关系如下：
[0048] 所述一效蒸发室2的液体出口端与螺旋固液分离器8的液体进口端相连，螺旋固液 分离器8的液体出口端与一效加热室1内的下部相连通，螺旋固液分离器8的固料出口端通 过进渣气动阀AK1 9、玻璃视中10和排渣气动阀AK2 11依次连接，所述排渣气动阀AK2 11的 下方设有料箱12。
[0049] 其中，所述玻璃视中10为直径80mm、高400mm的圆柱型可视化容器，用来储存液体 内部的料渣，为方便观察除渣情况，及时调整排渣时间。所述螺旋固液分离器8的固料出口 端采用DN50变DN80变径管件连接DN80进渣气动阀KA1 9。排渣气动阀AK2 11为DN80排渣气 动阀AK2。
[0050]所述时间控制系统包括两组定时器(设置在电控箱23中），第一组定时器包括一个 时间继电器?ER1 13和一个电磁阀K1 14,第二组定时器包括一个时间继电器TMER2 15 和一个电磁阀K2 16，通过两个时间继电器控制进渣气动阀与排渣气动阀的开启与关闭，实 现进渣与排渣动作。具体工作顺序为：当浓缩器开机运作时，时间控制系统和气控系统同时 开机工作，两个定时器开始工作，电气设计图如图3所示。
[00511 第一步：时间继电器?ER1 13按设定时间开始计时，电磁阀K1 14打开给进渣气 动阀KA1 9提供压缩空气，进渣气动阀KA1 9随之开启，同时电磁阀K2 16保持关闭，玻璃视 中10开始进入料渣；
[0052] 第二步：当时间继电器HMER1 13计时结束后，进渣时间结束，电磁阀K1 14关闭， 进渣气动阀KA1 9随之关闭，时间继电器HMER2 15按设定时间开始计时，同时电磁阀K2 16 打开给排渣气动阀KA2 11提供压缩空气，排渣气动阀KA2 11随之开启，电磁阀K19保持关 闭，料渣开始从玻璃视中1 〇内排出到渣滓存储室；
[0053] 第三步：当时间继电器TMER2 15计时结束后，排渣时间结束，电磁阀K2 16关闭， 排渣气动阀KA2 11随之关闭，时间继电器TMER1 13按设定时间开始计时，返回第一步，反 复动作，实现在不停机状态下，连续排除浓缩器内渣滓。
[0054] 进渣与排渣动作:设定进渣时间为1小时50分钟，排渣10分钟，一个循环共2小时。
[0055] 所述料箱12设计为外形尺寸600mm X 400mmm X 350mmm的不锈钢料箱，所述料箱12 内采用不锈钢滤网17(滤网17孔径小于0.5_)将其分为渣滓存储室18和滤液暂存室19,所 述滤液暂存室19的室壁底部设有滤液出口 20，为了使滤液暂存室19滤液充分回流，在滤液 暂存室19底部设计了一个坡度为15°的斜坡，避免了浓缩液在滤液暂存室19长时间存留导 致浓缩液变质;滤液出口 20安装DN25不锈钢气动球阀，通过管道与浓缩液储罐液体进口端 的DN25不锈钢气动阀相连接，两个DN25不锈钢气动球阀也是采用气控系统和时间控制系统 实现浓缩液的回收，设定为排渣完成10分钟后进行，回收时间设定为2分钟。
[0056] 采用上述除渣装置的除渣方法，包括以下步骤：
[0057] (1)当浓缩器开机运作时，控制系统同时开机运作；
[0058] (2))液体在浓缩器的浓缩过程中，浓缩器的一效蒸发室2中含有渣滓的液体进入 螺旋固液分离器8中，料渣与液体进行分离，液体通过液体出口端进入一效加热室1中，而料 渣进入玻璃视中10中，通过控制系统控制进渣气动阀和排渣气动阀的开启与关闭，从而使 得料渣进入料箱12中，通过滤网17使得滤液与渣滓得到分离。
[0059]采用实施例2中的除渣装置后，产生以下有益效果：
[0061 ] 实施例3
[0062] 如图1和图2所示，一种双效外循环浓缩器，包括一效加热室1、实施例2中的除渣装 置、一效蒸发室2、二效加热室3、二效蒸发室4、冷凝冷却器5、贮水桶6、排水装置7、三通球阀 21和提取液储罐或前级浓缩器22。上述部件的连接关系如下：
[0063] -效蒸发室2的液体出口端通过管道与实施例2中的除渣装置的螺旋固液分离器8 的液体进口端相连，螺旋固液分离器8的液体出口端与一效加热室1的下部相连通;所述一 效加热室1的液体出口端通过管道与一效蒸发室2的液体进口端相连，所述一效加热室1的 蒸汽出口端通过蒸汽管道与一效蒸发室2的蒸汽进口端相连;所述一效蒸发室2的蒸汽出口 端与二效加热室3的蒸汽进口端相连，所述二效加热室3的蒸汽出口端与二效蒸发室4的蒸 汽进口端相连，所述二效加热室3的液体出口端与二效蒸发室4的液体进口端相连，所述二 效蒸发室4的液体出口端与二效加热室3的液体进口端相连;所述二效蒸发室4的蒸汽出口 端与冷凝冷却器5的蒸汽进口端相连，冷凝冷却器5的下方连接储水罐6。所述一效加热室1 和二效加热室3均设有排水装置用来排出冷却水，两个加热室的物料进口端均通过三通球 阀21与提取液储罐或前级浓缩器22相连，实现进料。
[0064]实施例2中的除渣装置的滤液出口 20安装DN25不锈钢气动球阀，通过管道与浓缩 液储罐的液体进口端的DN25不锈钢气动阀相连接，实现滤液的自动回收。
[0065]另外，实施例2中的除渣装置的安装并不仅仅限于一效加热室1和一效蒸发室2之 间，同样道理，为使除渣效果更加优异，可以同时在二效加热室3和二效蒸发室4之间安装。 或者仅仅在二效加热室3和二效蒸发室4之间安装。
[0066]还有，实施例2的除渣装置也适合安装在单效外循环浓缩器或者三效外循环浓缩 器或者其他多效外循环浓缩器中，除渣装置的安装位置可根据工艺要求灵活调整。
【主权项】
1. 一种造纸法再造烟叶生产线浓缩器的除渣装置，其特征是:包括与浓缩器中蒸发室 的液体出口端相连接并与所述蒸发室相邻的加热室内部相连通的螺旋固液分离器，螺旋固 液分离器的固料出口端通过进渣气动阀与用来储存渣滓的可视化容器相连，容器的下端连 接排渣气动阀;所述排渣气动阀下方设有料箱，料箱中设有滤网，滤网将料箱分为渣滓存储 室和滤液暂存室;所述除渣装置还包括控制系统，所述控制系统控制进渣气动阀和排渣气 动阀的开启与关闭。2. 如权利要求1所述的装置，其特征是:所述蒸发室、加热室与螺旋固液分离器的连接 关系为:蒸发室的液体出口端与螺旋固液分离器的液体进口端相连，所述螺旋固液分离器 的液体出口端与加热室内部相连通。3. 如权利要求1所述的除渣装置，其特征是:所述控制系统包括气控系统和时间控制系 统。4. 如权利要求3所述的除渣装置，其特征是:所述时间控制系统包括两组定时器，每组 定时器均包括一个时间继电器和一个电磁阀。5. 如权利要求1所述的除渣装置，其特征是:滤液暂存室的底部设有具有设定坡度的斜 坡。6. 如权利要求5所述的除渣装置，其特征是:所述坡度为15°。7. 如权利要求1所述的除渣装置，其特征是:所述滤液暂存室设有滤液出口。8. 如权利要求7所述的除渣装置，其特征是:所述滤液出口安装出液气动阀。9. 如权利要求1所述的除渣装置，其特征是:所述滤网的孔径小于0.5mm。10. -种造纸法再造烟叶生产线浓缩器，包括依次连接的加热室、蒸发室、冷凝冷却器 和贮水桶，其特征是:其中，至少一组相邻的加热室和蒸发室之间还设有一个权利要求1~9 中任一项所述的除渣装置。
【文档编号】B01D1/26GK205461043SQ201620051061
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】张军, 侯天伟, 李玲, 刘青海, 丰永刚, 赵连臻, 吴祥娇
【申请人】山东瑞博斯烟草有限公司