本发明属于食品加工技术领域，涉及一种带有两级旋流分离装置的淀粉分离系统；特别适用于玉米淀粉行业。
背景技术：
玉米淀粉行业使用两种旋流分离器，六寸或九寸的旋流分离器主要用于分离胚芽，10毫米或者15毫米的小型的旋流分离器主要用于淀粉洗涤；现有生产洗涤系统底流蛋白含量0.46%，顶流蛋白含量11.78%。其工作原理是利用离心力使颗粒大小和相对密度不同的悬浮液得到分离。目前所用的旋流分离器是将每一个旋流管组装在一个支架上，支架通过每一个旋流管的顶流及底流的密封把进料腔、顶流腔及底流腔分开，这样物料是充满在旋流管所有外部，利用物料的静压势能促使物料分离；要求进料压力高，能耗高；存在很多死角；要求密封严，而随着运行时间的延长，密封胶圈被物料腐蚀老化变形，密封不严，支架相对固定，导致旋流管和支架有空隙，高压的物料进入密封腔，导致串相，达不到工艺要求，淀粉蛋白分离不彻底，不能解决多相分离；淀粉中灰分杂质去不掉，严重影响后道工序。
技术实现要素：
本发明公开了一种带有两级旋流分离装置的淀粉分离系统，以解决现有技术中要求进料压力高，能耗高；存在很多死角；长时间运行密封胶圈被物料腐蚀老化变形，高压的物料进入密封腔，导致串相，达不到工艺要求，淀粉蛋白分离不彻底，不能解决多相分离；淀粉中灰分杂质去不掉，严重影响后道工序等问题。
本发明包括主分离机、搅拌器、洗涤分离系统、二级旋流器、第一进料泵、第一阀门、第二阀门；洗涤分离系统包括一级旋流器、第三阀门、流量计；二级旋流器包括进料口、溢流口、底流出口、杂质出口、旋流腔；主分离机出口与搅拌器入口管路连通；第一进料泵安装在搅拌器出口与洗涤分离系统之间；洗涤分离系统的一级旋流器数量大于2个；洗涤分离系统中间的一级旋流器连接方式是：前一个一级旋流器的底流出口与后一个一级旋流器的进料口管路连接，物料沿着流道直接进入旋流器的进料口，将物料的进料动能直接转化分离需要的动能；后一个一级旋流器的溢流口与前一个一级旋流器的进料口管路连通；洗涤分离系统中的第一个一级旋流器的溢流口连接第三个阀门管路输出；洗涤分离系统中的最后一个一级旋流器的底流出口与二级旋流器的进料口管路连通，并连接有第一阀门；洗涤分离系统中的最后一个一级旋流器的底流出口还与搅拌器管路连通，并连接有第二阀门；进料经主分离机进口进入主分离机，进行淀粉蛋白分离后，其底流经搅拌器形成淀粉乳进入第一给料泵，第一给料泵将淀粉乳输送至洗涤分离系统；第二阀门关闭、第一阀门打开时，底流精制的淀粉乳经最后的一级旋流器的底流出口进入二级旋流器；当含有蛋白、脂肪、灰分等杂质的淀粉乳进入二级旋流器的进料口，在离心力作用下，物料沿着旋流腔进行旋流分离；比淀粉轻的蛋白、脂肪沿着溢流口溢出，含有灰分的淀粉乳因灰分比淀粉密度大，沿着二级旋流器内表面向下运行，最后进入杂质出口排除，而精致的淀粉乳沿着旋流器中心取料管下行进入底流出口，进而实现物料的多相分离，产生更好的淀粉乳；第二阀门打开，第一阀门关闭时，底流淀粉乳粗液经最后的一级旋流器的底流出口进入搅拌器。
本发明的洗涤分离系统还包括回转过滤器；回转过滤器与第一进料泵出口管路连接；回转过滤器出口连接洗涤分离系统中的第一个一级旋流器的进料口。
本发明优化的方案洗涤分离系统还包括第二进料泵；第二进料泵安装在一级旋流器进料口之前。
本发明还包括流量计连接在最后一个一级旋流器的进料口管路上；根据流量计流量值控制调节第二进料泵的转速。
本发明一级旋流器包括旋流器后盖、旋流器后基座、顶流压板、旋流管主体、回流压盖、紧固螺栓；旋流器后基座紧固安装在旋流器后盖上；顶流压板、旋流管主体安装在旋流器后盖、回流压盖之间；顶流压板与旋流器后盖间具有溢流室；旋流管主体、回流压盖间具有底流回流腔；旋流器后盖、回流压盖间密封连接；紧固螺栓紧固连接旋流器后盖、回流压盖；旋流器后基座、旋流器后盖、顶流压板上具有贯通的进料口，旋流管主体上具有进料室；进料口与进料室相连通；旋流器后基座、旋流器后盖、顶流压板、旋流管主体上具有贯通的底流出口，旋流管主体上还具有旋流腔，旋流腔与底流回流腔、底流出口相连通；旋流器后基座、旋流器后盖上还具有贯通的溢流口；旋流管主体上的旋流腔与顶流压板上的溢流口相连通；物料由旋流器后基座的进料口进入进料室，物料沿着流道分别进入旋流腔中进行分离，其顶流沿着溢流室流出汇总到溢流口，底流物料沿着旋流管主体、回流压盖间的底流回流腔回流汇总到底流出口中，进而实现旋流分离。
本发明洗涤分离系统的一级旋流器数量2---20个。
本发明积极效果在于：旋流分离器旋流管外部没有物料，没有死角，进料压力只要求3.5公斤，密封要求也不那么高，节省电能；分离难度要强于目前玉米淀粉蛋白的分离洗涤旋流器，能达到很好的分离效果；使用寿命在7-8年，密闭性良好，没有多余的空间残存物料，无缝隙，清洗方便，大大降低了物料染菌的机会，减少成品中细菌含量，且工作噪音小，并且卧式放置，占地面积小；能够解决目前旋流器不能解决的多相分离问题，大大缩短工艺流程。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明一级旋流器结构示意图；
图3为本发明二级旋流器结构示意图；
图中：1 主分离机、1a主分离机进口、2搅拌器、3一级旋流器、4二级旋流器、5进料泵、6阀门、7流量计、8回转过滤器、3A旋流器后盖、3B旋流器后基座、3C顶流压板、3D旋流管主体、3E回流压盖、3F紧固螺栓、3Ba进料口、3Bb底流出口、3Bc溢流口、3Ca溢流室、3Da进料室、3Db底流回流腔、3Dc旋流腔 、4a进料口、4b溢流口、4c底流出口、4d杂质出口、4e旋流腔。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的一个实施例。
本发明实施例如图1所示，包括主分离机1、搅拌器2、洗涤分离系统、二级旋流器4、第一进料泵5、第一阀门6、第二阀门6；洗涤分离系统包括一级旋流器3、流量计7、回转过滤器8、第三阀门6、第二进料泵5。主分离机1出口与搅拌器2入口管路连通；第一进料泵5安装在搅拌器2出口与回转过滤器8入口之间；洗涤分离系统的一级旋流器3数量12个。
如图2所示，一级旋流器3包括旋流器后盖3A、旋流器后基座3B、顶流压板3C、旋流管主体3D、回流压盖3E、紧固螺栓3F；旋流器后基座3B紧固安装在旋流器后盖3A上；顶流压板3C、旋流管主体3D安装在旋流器后盖3A、回流压盖3E之间；顶流压板3C与旋流器后盖3A间具有溢流室3Ca；旋流管主体3D、回流压盖3E间具有底流回流腔3Db；旋流器后盖3A、回流压盖3E间密封连接；紧固螺栓3F紧固连接旋流器后盖3A、回流压盖3E；旋流器后基座3B、旋流器后盖3A、顶流压板3C上具有贯通的进料口3Ba，旋流管主体3D上具有进料室3Da；进料口3Ba与进料室3Da相连通；旋流器后基座3B、旋流器后盖3A、顶流压板3C、旋流管主体3D上具有贯通的底流出口3Bb，旋流管主体3D上还具有旋流腔 3Dc，旋流腔 3Dc与底流回流腔3Db、底流出口3Bb相连通；旋流器后基座3B、旋流器后盖3A上还具有贯通的溢流口3Bc；旋流管主体上的旋流腔 3Dc与顶流压板3C上的溢流口相连通；物料由旋流器后基座3B的进料口3Ba进入进料室3Da，物料沿着流道分别进入旋流腔 3Dc中进行分离，其顶流沿着溢流室3Ca流出汇总到溢流口3Bc，底流物料沿着旋流管主体3D、回流压盖3E间的底流回流腔3Db回流汇总到底流出口3Bb中，进而实现旋流分离。
如图3所示，二级旋流器4包括进料口4a、溢流口4b、底流出口4c、杂质出口4d、旋流腔4e。
如图1、图2、图3所示，洗涤分离系统中间的一级旋流器3连接方式是：前一个一级旋流器3的底流出口3Bb与后一个一级旋流器3的进料口3Ba管路连接，第二进料泵5安装在一级旋流器3的进料口之前；流量计连接在最后一个一级旋流器的进料口管路上；物料沿着流道直接进入旋流器的进料口，将物料的进料动能直接转化分离需要的动能；后一个一级旋流器3的溢流口3Bc与前一个一级旋流器3的进料口3Ba管路连通；回转过滤器8出口连接洗涤分离系统中的第一个一级旋流器3的进料口3Ba，洗涤分离系统中的第一个一级旋流器3的溢流口3Bc连接第三个阀门6管路输出；洗涤分离系统中的最后一个一级旋流器3的底流出口3Bb与二级旋流器4的进料口4a管路连通，并连接有第一阀门6；洗涤分离系统中的最后一个一级旋流器3的底流出口3Bb还与搅拌器2管路连通，并连接有第二阀门6；进料经主分离机进口1a进入主分离机1，进行淀粉蛋白分离后，其底流经搅拌器2形成淀粉乳进入第一给料泵5，第一给料泵5将淀粉乳输送至洗涤分离系统；最后一个一级旋流器3的底流出口3Bb与搅拌器间的第二阀门6关闭，最后一个一级旋流器3的底流出口3Bb与二级旋流器4的进料口4a间的第一阀门6打开时，底流精制的淀粉乳经最后的一级旋流器3的底流出口3Bb进入二级旋流器4；当含有蛋白、脂肪、灰分等杂质的淀粉乳进入二级旋流器4的进料口4a，在离心力作用下，物料沿着旋流腔4e进行旋流分离；比淀粉轻的蛋白、脂肪沿着溢流口4b溢出，含有灰分的淀粉乳因灰分比淀粉密度大，沿着二级旋流器4内表面向下运行，最后进入杂质出口4d排除，而精致的淀粉乳沿着旋流器中心取料管下行进入底流出口4c，进而实现物料的多相分离，产生更好的淀粉乳；最后一个一级旋流器3的底流出口3Bb与搅拌器2间的第二阀门6打开，最后一个一级旋流器3的底流出口3Bb与二级旋流器4的进料口4a间的第一阀门6关闭时，底流淀粉乳粗液经最后的一级旋流器3的底流出口3Bb进入搅拌器2。
通过十二级旋流分离器的对比实验，本发明电机耗用功率减低三分之一，工作压力降低50%；在淀粉蛋白分离洗涤系统中最终底流的蛋白含量低于现有生产淀粉洗涤系统；在淀粉洗涤系统底流平均蛋白含量0.32%，顶流蛋白含量8.61%，该新型旋流器洗涤装置起到了降低淀粉乳中蛋白含量，提升淀粉品质的作用。新型旋流器2的底流端淀粉乳杂质含量减少85%，淀粉蛋白及脂肪含量减少75%；杂质的淀粉含量通过回收过滤分离回收率98%，杂质减少了对系统的影响。