冷冻浓缩提纯装置的制作方法

本发明属于饮料生产加工设备，具体涉及一种冷冻浓缩提纯装置。

背景技术：

果汁类饮料在生产过程中需要进行冷冻浓缩，即将低浓度果汁冷却降温，使其中的部分水份结晶析出，然后再通过冰水分离设备将冰晶与液态物料分离。现有技术中一般采用冷冻浓缩提纯装置来分离冰晶和物料，现有技术中的冷冻浓缩提纯装置主要有两种形式，一种是利用冰晶的浮力使冰和水自然分层，然后对上部冰层加热，将溶化后的水排走，同时部分融化后的水会从冰层缝隙向下渗透，进而将冰晶缝隙之间的果汁冲洗干净；另一种是利用多孔活塞挤压冰水混合液，挤压过程中液态果汁能够从活塞的网孔中溢出，而冰晶则被设置在活塞对侧的刮板转移到换热器循环管路中，少部分融化水往下流动，用于洗涤夹在冰晶中的浓缩液。然而，上述第一种冷冻浓缩提纯装置的缺陷在于：用于加热冰层的部件未与冰层及浓缩液所在空间隔离，这就会导致大量融化后的水重新回到浓缩液中将浓缩液稀释，导致浓缩液浓度大大降低；上述第二种冷冻浓缩提纯装置的缺陷在于：活塞运动过程是往复的，无法实现连续进料和出料，大大降低了浓缩效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够在不影响果汁浓度的情况下将冰晶和浓缩液充分分离的冷冻浓缩提纯装置。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种冷冻浓缩提纯装置，包括上腔体和下腔体；所述下腔体的外壁上设有进料口和出料口，所述下腔体内设有能够自下而上挤压物料的压缩机构，所述下腔体的顶壁上设有连通至上腔体的通道，且该通道的上端出口凸出于上腔体的底壁设置；所述上腔体的外壁上设有进水口和出水口，所述进水口与热水水源连通，所述出水口的高度低于所述通道的上端出口的高度。

优选的，所述压缩机构为螺旋输送器，螺旋输送器的筒状外壳即构成所述下腔体，螺旋输送器的螺旋叶片自下而上螺距逐渐减小。

优选的，所述上腔体内设有能够将通道上端被挤出的冰柱打碎的破冰装置；所述上墙体内设有一段与进水口连通的弯管，所述弯管的一端与进水口连通，另一端朝向上腔体的内壁设置，使进水口流入的热水能够沿着上腔体的内壁向下流淌。

优选的，螺旋输送器的转轴上端贯穿上腔体设置，并与安装在上腔体顶部的电机的主轴构成传动配合。

优选的，所述破冰装置包括与所述转轴同步转动连接的转盘，所述转盘的下盘面上设有凸刺，所述通道位于转盘的竖直投影区域内。

优选的，所述破冰装置包括垂直于所述转轴并与所述转轴固定连接的横杆，所述通道位于横杆的扫掠区域的下方。

优选的，所述下腔体的侧壁上安装有液位计。

优选的，所述下腔体上安装有温度计。

优选的，所述上腔体上安装有压力表。

优选的，所述螺旋输送器底部还设有排污口。

本发明的技术效果在于：

1)本发明通过压缩机构将冰晶与浓缩液分离，并利用通道将冰晶与浓缩液隔离，然后再将冰晶融化排出，有效避免了冰晶融化后产生的水回流入浓缩液而导致浓缩液被稀释；

2)本发明再用螺旋输送器来挤压冰晶，能够实现连续进料和连续出料，螺旋输送器的螺距沿输送方向逐渐减小，使冰晶逐步受到挤压，挤压产生的水能够清洗冰晶之间的浓缩液，并使浓缩液从螺旋叶片与输送器外壳之间的缝隙向下流淌，最终从出料口排出；

3)本发明的上腔体内设置弯管使进水口流入的热水能够沿着上腔体的内壁向下流淌，防止热水喷洒待通道内；

4)当冰柱长到一定高度时就能够被转盘上的凸刺磨成冰屑，能够有效防止冰柱堆积，加快冰晶融化速率；

5)本发明下腔体的侧壁上安装有液位计，下腔体上安装有温度计，上腔体上安装有压力表，以便于操作人员对冷冻浓缩提纯装置的液位、温度、压力进行观测；

6)本发明螺旋输送器底部还设有排污口，以便于在清洗管体时进行排污。

附图说明

图1是本发明实施例1的原理图；

图2是本发明实施例2的破冰装置的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

实施例1

一种冷冻浓缩提纯装置，包括上腔体10和下腔体20；所述下腔体20的外壁上设有进料口22和出料口23，所述下腔体20内设有能够自下而上挤压物料的压缩机构，所述下腔体20的顶壁上设有连通至上腔体10的通道13，且该通道13的上端出口凸出于上腔体10的底壁设置；所述上腔体10的外壁上设有进水口11和出水口12，所述进水口11与热水水源连通，所述出水口12的高度低于所述通道13的上端出口的高度，防止热水水位过高而溢入通道13内。本实施例中，上腔体10与下腔体20之间通过法兰连接，上腔体10与下腔体20之间设有一隔板，该隔板构成上腔体10与下腔体20的共用壁，所述通道13设置在该隔板上。本发明通过压缩机构将冰晶与浓缩液分离，并利用通道13将冰晶与浓缩液隔离，然后再将冰晶融化排出，有效避免了冰晶融化后产生的水回流入浓缩液而导致浓缩液被稀释。

优秀的，所述压缩机构为螺旋输送器，螺旋输送器的筒状外壳即构成所述下腔体20，螺旋输送器的螺旋叶片21自下而上螺距逐渐减小。本发明再用螺旋输送器来挤压冰晶，能够实现连续进料和连续出料，螺旋输送器的螺距沿输送方向逐渐减小，使冰晶逐步受到挤压，挤压产生的水能够清洗冰晶之间的浓缩液，并使浓缩液从螺旋叶片21与输送器外壳之间的缝隙向下流淌，最终从出料口23排出。

进一步的，所述上腔体10内设有能够将通道13上端被挤出的冰柱打碎的破冰装置；所述上墙体内设有一段与进水口11连通的弯管19，所述弯管19的一端与进水口11连通，另一端朝向上腔体10的内壁设置，使进水口11流入的热水能够沿着上腔体10的内壁向下流淌，防止热水喷洒待通道13内。

优选的，螺旋输送器的转轴26上端贯穿上腔体10设置，并与安装在上腔体10顶部的电机17的主轴构成传动配合。

作为本发明的优选实施例，所述破冰装置包括与所述转轴26同步转动连接的转盘14，所述转盘14的下盘面上设有凸刺15，所述通道13位于转盘14的竖直投影区域内。当冰柱长到一定高度时就能够被转盘14上的凸刺15磨成冰屑，能够有效防止冰柱堆积，加快冰晶融化速率。

进一步的，所述下腔体20的侧壁上安装有液位计，下腔体20上安装有温度计，上腔体10上安装有压力表，以便于操作人员对冷冻浓缩提纯装置的液位、温度、压力进行观测；所述螺旋输送器底部还设有排污口27，以便于在清洗管体时进行排污。本实施例中下腔体20的上部设有一个单独的液位计接口25，液位计的上端接在该液位计接口25上，液位计的下端直接与出料口23连通；下腔体20的下部设有一温度计接口24，该温度计接口24上就地接有一温度计，同时还通过线缆将温度信号传送至远端温度显示系统；上腔体10的顶部设有一压力表接口16，该压力表接口16上就地接有一压力表，同时还通过线缆将压力信号传送至远端压力显示系统。

实施例2

作为本发明的另一实施例，本实施例与上述实施例1的区别仅为：所述破冰装置包括垂直于所述转轴26并与所述转轴26固定连接的横杆18，所述通道13位于横杆18的扫掠区域的下方。该实施例中的破冰装置只能讲冰柱打断，而不能将冰柱磨碎，但同样能够起到一定的放置冰晶堆积的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。