带干燥机的蔗糖结晶装置的制作方法

本发明涉及一种带干燥机的蔗糖结晶装置。

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，榨汁后接着进行净化浓缩处理，浓缩达标后就能接着进行结晶，结晶的实施是获得最终优良产品的关键，但传统的结晶装置能耗高、浪费大，因而设计性能优良的结晶系统，对提升糖厂的节能增效水平具有特别重要的意义。

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，能够最大限度降低能耗，减少浪费的带干燥机的蔗糖结晶装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种带干燥机的蔗糖结晶装置，包括结晶器，其特征在于：结晶器经稀液管连接由汽液分离器和列管换热器共同构成的浓缩器底部，列管换热器位于汽液分离器下方并设有蒸汽控制阀和疏水阀进行加热，汽液分离器顶部经真空管连接冷凝真空机系统；汽液分离器的液相出口经浓缩液管连接循环泵，循环泵出口通过管道连接板式换热器后进入结晶器下部入口；结晶器机体内为螺旋面，螺旋面外圆与结晶器机体密闭后构成晶体颗粒逐步下移和液流螺旋上升的通道，螺旋面下部的末端经斜面过渡连接提升机的沥干料斗，沥干料斗通过溜槽、洗涤离心机连接干燥机；稀液管上设有料补充管和加料器，加料器内设有对转余弦橡胶辊筒为核心结构的挤压装置，余弦橡胶辊筒表面为连续余弦曲面；结晶器机体内设有余弦胶盘脉冲爆气装置和机械超声波激振器，余弦胶盘脉冲爆气装置由余弦胶盘、气缸、伸缩杆、压缩空气管、挡环和锅形球面盘组成，余弦胶盘截面中间厚边缘薄，形状为余弦曲线，余弦胶盘下方设有锅形球面盘，余弦胶盘经伸缩杆连接机体外的气缸，气缸能驱动伸缩杆带动余弦胶盘上下运动，伸缩杆前部中空并连接压缩空气管也联通余弦胶盘内腔体；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。

所述结晶器机体下方设有底阀。

所述锅形球面盘上方设有挡环。

所述结晶器机体上方设有自动排气阀。

经净化脱色处理的甘蔗原汁通过料补充管控制补充加入，混合结晶循环液共同通过稀液管输送，从由汽液分离器、列管换热器共同构成的浓缩器底部进入，在稀液管上也接有加料器，加料器内有对转余弦橡胶辊筒为核心结构的挤压装置，混合的液相进入换热器管程向上输送，物料上升过程被壳程蒸汽不断加热、升温、沸腾、汽液喷涌向上进入汽液分离器，汽液分离器直径较大有足够的导流截面积，液滴会因汽相速度降低而沉降；汽相则被真空管吸引进入冷凝真空机系统，冷凝真空机系统工作时能维持真空及排除冷凝水。

浓缩后的液相通过浓缩液管连接循环泵输送，泵出口通过管道连接板式换热器对料液进行降温使其能过冷，这样蔗糖溶液会过饱和适于蔗糖结晶析出，接着再通过管道连接输入结晶器机体的下部入口。

结晶器内的螺旋面是核心关键设计，螺旋面外圆与机体基本密闭，这样螺旋面构成晶体颗粒物料能逐步下移的倾斜通道，同时螺旋面与机体也构成液流螺旋上升的液相流道，这样结晶器在工作状态，晶体能逐步沿螺旋面下移与液相螺旋流道上升构成逆流接触的全新结晶传质工艺，特别有利于生产超大蔗糖晶体。

晶体在螺旋面下部的末端落下并经斜面过渡导引，落入提升机的沥干料斗并被提升，沥干料斗脱离液面晶体被初步沥干通过溜槽输出导入洗涤离心机；超大晶体通过洗涤离心机分离粘稠不结晶的糖蜜并进行喷雾水洗，使蔗糖晶体能完成表面净化，净化后的晶体落入干燥机进行干燥。

加料器内的对转余弦橡胶辊筒为挤压装置，其作用是将糖粉、晶体促长剂进行挤压、揉搓处理便于进入液相并发挥功效。对转余弦橡胶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。对转余弦橡胶辊筒对物料咬入连续可靠、挤压压缩比特别大，糖粉、晶体促长剂被辊筒曲面进行挤压、差动搓碾，装置可靠、耐用、掠过性好，经过这样处理的添加物能促进晶体成长同时能获得良好晶形，效果特别显著。

核心部件为余弦胶盘，胶盘截面中间略厚边缘稍薄，大体形状为余弦曲线，胶盘压紧锅形球面盘构成密闭腔体，对其中输入压缩空气，当空气压力达到一定值时，胶盘会产生突然向上翻转，对其中储存的压缩空气产生爆炸式释放，能产生爆炸振动冲击波，特别有利促进结晶传质也有利晶体在螺旋面上逐步下移。

气缸能驱动伸缩杆带动余弦胶盘上下运动，伸缩杆前部中空连接压缩空气管也联通胶盘内腔体，并通过轴套与机体实现隔离密闭防止漏液，并能灵活伸缩；当伸缩杆驱动胶盘压紧锅形球面盘时能形成密闭腔体，这时通过压缩空气管对其中输入压缩空气，空气压力上升，直至余弦胶盘边缘压力超限触发，产生胶盘整体压力作用下向上翻转对内储存的压缩空气产生爆炸式释放，这时伸缩杆再回缩，胶盘就能自动弹性回复翻转回原来起始状态，可以进行重复循环动作，挡环可以在需要的情况下协助余弦胶盘的翻转复位。

机械超声波激振器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，强力促进结晶的传质过程，并协同促进糖晶体在螺旋面上的输送。

与现有技术相比，本发明的有益效果还在于：

1、余弦橡胶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，经过这样处理添加物能促进晶体成长同时能获得良好晶形；

2、余弦胶盘脉冲爆气装置能有效模拟、产生宏观间断式爆炸，激励液相强脉动冲击；

3、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。

以上三项措施都具有鲜明特点，能可靠协同促进糖晶体在装置螺旋面上逐步下移并实现液流与晶体移动的逆流传质结晶，晶体长大特别迅速、晶形好、特别适合超大晶体成型，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是对转余弦橡胶锟筒的结构示意图。

图3是余弦胶盘脉冲爆气装置的局部放大结构示意图。

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、对转余弦橡胶辊筒；b、余弦胶盘；c、机械超声波激振器；1、冷凝真空机系统；2、真空管；3、汽液分离器；4、蒸汽控制阀；5、列管换热器；6、浓缩液管；7、疏水阀；8、稀液管；9、循环泵；10、板式换热器；11、螺旋面；12、结晶器机体；13、加料器；14、料补充管；15、自动排气阀；16、沥水料斗；17、提升机；18、底阀；19、溜槽；20、洗涤离心机；21、干燥机；101、气缸；102；伸缩杆；103、压缩空气管；104挡环；105、球面盘。

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所示带干燥机的蔗糖结晶装置，包括结晶器，结晶器经稀液管8连接由汽液分离器3和列管换热器5共同构成的浓缩器底部，列管换热器5位于汽液分离器3下方并设有蒸汽控制阀4和疏水阀7进行加热，汽液分离器3顶部经真空管2连接冷凝真空机系统1；汽液分离器3的液相出口经浓缩液管6连接循环泵9，循环泵9出口通过管道连接板式换热器10后进入结晶器下部入口；结晶器机体12内为螺旋面11，螺旋面外圆与结晶器机体12密闭后构成晶体颗粒逐步下移和液流螺旋上升的通道，螺旋面下部的末端经斜面过渡连接提升机17的沥干料斗，沥干料斗通过溜槽19、洗涤离心机20连接干燥机21；稀液管8上设有料补充管14和加料器13，加料器13内设有对转余弦橡胶辊筒a为核心结构的挤压装置，对转余弦橡胶锟筒a表面为连续余弦曲面；结晶器机体12内设有余弦胶盘脉冲爆气装置和机械超声波激振器，余弦胶盘脉冲爆气装置由余弦胶盘b、气缸101、伸缩杆102、压缩空气管103、挡环104和锅形球面盘105组成，余弦胶盘b截面中间厚边缘薄，形状为余弦曲线，余弦胶盘下方设有锅形球面盘105，余弦胶盘经伸缩杆102连接机体外的气缸101，气缸101能驱动伸缩杆102带动余弦胶盘b上下运动，伸缩杆102前部中空并连接压缩空气管103也联通余弦胶盘b内腔体；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。

所述结晶器机体12下方设有底阀18。

所述锅形球面盘105上方设有挡环104。

所述结晶器机体12上方设有自动排气阀15。

经净化脱色处理的甘蔗原汁通过料补充管14控制补充加入，混合结晶循环液共同通过稀液管8输送，从由汽液分离器3、列管换热器5共同构成的浓缩器底部进入，在稀液管8上也接有加料器13，加料器内有对转余弦橡胶辊筒a为核心结构的挤压装置，混合的液相进入换热器管程向上输送，物料上升过程被壳程蒸汽不断加热、升温、沸腾、汽液喷涌向上进入汽液分离器3，汽液分离器3直径较大有足够的导流截面积，液滴会因汽相速度降低而沉降；汽相则被真空管吸引进入冷凝真空机系统1，冷凝真空机系统1工作时能维持真空及排除冷凝水。

浓缩后的液相通过浓缩液管6连接循环泵9输送，泵出口通过管道连接板式换热器10对料液进行降温使其能过冷，这样蔗糖溶液会过饱和适于蔗糖结晶析出，接着再通过管道连接输入结晶器机体12的下部入口。

结晶器内的螺旋面11是核心关键设计，螺旋面外圆与机体基本密闭，这样螺旋面构成晶体颗粒物料能逐步下移的倾斜通道，同时螺旋面与机体也构成液流螺旋上升的液相流道，这样结晶器在工作状态，晶体能逐步沿螺旋面11下移与液相螺旋流道上升构成逆流接触的全新结晶传质工艺，特别有利于生产超大蔗糖晶体。

晶体在螺旋面下部的末端落下并经斜面过渡导引，落入提升机的沥干料斗并被提升，沥干料斗脱离液面晶体被初步沥干通过溜槽19输出导入洗涤离心机20；超大晶体通过洗涤离心机20分离粘稠不结晶的糖蜜并进行喷雾水洗，使蔗糖晶体能完成表面净化，净化后的晶体落入干燥机21进行干燥。

加料器13内的对转余弦橡胶辊筒a为挤压装置，其作用是将糖粉、晶体促长剂进行挤压、揉搓处理便于进入液相并发挥功效。对转余弦橡胶辊筒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。对转余弦橡胶辊筒a对物料咬入连续可靠、挤压压缩比特别大，糖粉、晶体促长剂被辊筒曲面进行挤压、差动搓碾，装置可靠、耐用、掠过性好，经过这样处理的添加物能促进晶体成长同时能获得良好晶形，效果特别显著。

核心部件为余弦胶盘b，胶盘截面中间略厚边缘稍薄，大体形状为余弦曲线，胶盘压紧锅形球面盘105构成密闭腔体，对其中输入压缩空气，当空气压力达到一定值时，胶盘会产生突然向上翻转，对其中储存的压缩空气产生爆炸式释放，能产生爆炸振动冲击波，特别有利促进结晶传质也有利晶体在螺旋面上逐步下移。

气缸101能驱动伸缩杆102带动余弦胶盘b上下运动，伸缩杆102前部中空连接压缩空气管103也联通胶盘内腔体，并通过轴套与机体实现隔离密闭防止漏液，并能灵活伸缩；当伸缩杆102驱动胶盘压紧锅形球面盘105时能形成密闭腔体，这时通过压缩空气管对其中输入压缩空气，空气压力上升，直至余弦胶盘b边缘压力超限触发，产生胶盘整体压力作用下向上翻转对内储存的压缩空气产生爆炸式释放，这时伸缩杆102再回缩，胶盘就能自动弹性回复翻转回原来起始状态，可以进行重复循环动作，挡环104可以在需要的情况下协助余弦胶盘的翻转复位。

机械超声波激振器c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，强力促进结晶的传质过程，并协同促进糖晶体在螺旋面上的输送。

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。