一种高效节水淀粉浆渣分离筛及分离方法与流程

本发明涉及食品设备设计加工技术领域，特别涉及一种高效节水淀粉浆渣分离筛及分离方法。

背景技术：

淀粉加工，包括薯类、谷类、豆类淀粉加工等。淀粉加工技术工艺中，浆渣筛分是一个重要的环节。其原理在于通过在水流作用下将游离出的淀粉颗粒与粉渣相分离，使淀粉颗粒进入流体相，为淀粉的提取和精制提供条件；粉渣则进入固体相，收集后另作他用。

淀粉颗粒与粉渣粒径存在的差异，是利用筛网对淀粉和粉渣进行分离的原理基础。同时，经磨碎后的淀粉颗粒及粉渣构成的淀粉乳浆的黏度较高，需要在水力的作用下，才可以被筛分。

传统的淀粉浆渣曲网分离筛，需要使用大量清水冲洗筛面上的淀粉浆渣，清水一次性过筛进入筛下，缺少反复淘洗过程，水利用率低。

自动化程度较高的淀粉生产线采用的卧式高速离心锥形筛，虽然可以利用高速旋转产生的离心力提高筛分效率，减少清水用量。但较高的离心力使得筛网上附着的薯渣等物质需要定时反向冲洗，否则筛网堵塞导致筛分效率逐渐下降。此外，锥形筛一般是钢质结构及筛网，质量较大，更换维护不方便。驱动锥形筛高速旋转能耗较大。

因此，设计一种机械刷扰动筛网，同时淀粉浆渣可在筛面上反复淘洗的低速转动型筛分设备，对于淀粉加工行业节约用水，减少淀粉加工废水排放具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种高效节水淀粉浆渣分离筛及分离方法，解决了现有淀粉浆渣筛分装置耗水量大、产生淀粉废水量较大等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种高效节水淀粉浆渣分离筛，包括卧式筛桶、筛网、螺旋推进挤压杆、转动驱动单元、冲洗喷淋管；

所述卧式筛桶一侧设置进料口，另一侧设置出浆口与出渣口；

所述筛网设置在所述卧式筛桶内，呈锥桶状，所述筛网的截面直径自进料口一侧至出渣口一侧逐渐减小；所述筛网能绕其中心轴(与螺旋推进挤压杆同轴)旋转；

所述螺旋推进挤压杆设置在所述筛网内，且与所述筛网同轴设置；所述螺旋推进挤压杆包括螺旋推进挤压杆轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片的尺寸与所述筛网的横截面尺寸相适应；

所述转动驱动单元，用于分别驱动所述筛网、所述螺旋推进挤压杆反向旋转；

所述冲洗喷淋管，用于冲洗所述筛桶上的浆渣。

进一步的，所述筛网外侧安装有螺旋推进刷，所述螺旋推进刷能与所述筛网同步旋转。螺旋推进刷用于将筛桶内的淀粉浆推至出料口。

进一步的，所述转动驱动单元固定在进料口端的卧式筛桶桶壁外，所述转动驱动单元包括两个同轴平行驱动轮，通过皮带分别与所述螺旋推进挤压杆的从动轮及套在所述螺旋推进挤压杆轴上的筛网从动轮连接。

进一步的，所述筛网由若干个不同直径的圆环及连接各圆环的横杆支撑，并通过多根辐条与套装在所述螺旋推进挤压杆轴上的轴承连接，所述轴承由所述转动驱动单元驱动旋转。

进一步的，所述筛网材质为高强度尼龙或钢丝或合金钢丝，筛网孔径在120目至140目之间。

进一步的，靠近出料口端，所述螺旋叶片的间距逐渐变小，螺旋推进挤压杆与筛网之间空间不断缩小，通过螺旋叶片与筛网和筛桶壁对湿薯渣的挤压，减少排出薯渣的含水量，提高淀粉的产率。

进一步的，所述冲洗喷淋管设置在所述卧式筛桶的顶部，所述冲洗喷淋管设置喷淋嘴，越靠近出料口，喷淋嘴的密度越大。

进一步的，所述螺旋叶片主体由钢材制成，包覆耐磨橡胶层。

进一步的，所述卧式筛桶出浆口一端的最底部设置完全排空阀门。

进一步的，出浆口的水平高度处于筛网的最高水平位置与最低水平位置之间，进料口位于卧式筛桶的中上部。

进一步的，所述卧式筛桶安装在底座上。

本发明还提供了一种高效节水淀粉浆渣分离方法，使用上述的高效节水淀粉浆渣分离筛，该方法具体包括：

淀粉浆渣从进料口进入卧式筛桶的筛网内，筛网与螺旋推进挤压杆在驱动单元的作用下呈相互反向转动；

淀粉浆渣中颗粒较小的淀粉随水流筛至筛网下，薯渣留在筛网内，在筛网的滚动及螺旋推进挤压杆的共同作用下，不断地将淀粉筛至筛网下；

被筛分的薯渣在螺旋推进挤压杆的推动下，不断朝出渣口运动；随着锥桶状筛网面水平位置的升高，筛网上的薯渣离开淀粉液液面，通过清洗喷淋管对筛网上的浆渣进行淋洗，进一步使浆渣中的淀粉颗粒筛至筛网下；

筛网内的薯渣被不断收缩的螺旋叶片及筛网挤压，薯渣中的水份减少，最终从筛桶的出渣口处被排出；淀粉从出浆口排出。

进一步的，结束筛分工作时，打开完全排空阀门，将全部淀粉乳及薯渣排尽。

本发明的有益效果为：

(1)本发明采用螺旋推进叶片代替水力作用，使浆渣在筛网上作相对运动，解决了传统曲筛用水量大，淀粉废水产生量高等问题。

(2)采用本发明的卧式筛桶溢流淘洗装置，浆渣清洗水可以充分与浆渣作用，克服了传统筛分装置清洗水仅发挥一次过筛作用，清洗用水量大，筛下淀粉乳波美度低等缺点，为后续淀粉提取减轻负担。

(3)本发明采用的螺旋推进挤压叶片与筛桶可以对湿薯渣进行挤压，大幅降低薯渣的含水率，使随薯渣流失的淀粉量降低。提高红薯淀粉加工的淀粉出粉率。

附图说明

图1所示为本发明实施例一种高效节水淀粉浆渣分离筛的结构示意图。

图2所示为实施例的侧视示意图(进料口端)。

图3所示实施例的侧视示意图(出浆口端)。

图中，1.卧式筛桶，2.筛网，3.螺旋推进刷(筛网外桨叶)，4.螺旋推进挤压杆，5.螺旋叶片，6.筛网支撑圆环辐条，7.挤压杆从动轮，8.筛网从动轮，9.转动驱动单元，10.皮带，11.冲洗喷淋管(清水管)，12.固定柱，13.清水进水孔，14.出渣口，15.出浆口，16.进料口，17.完全排空阀门。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。

如图1所示，本发明实施例一种高效节水淀粉浆渣分离筛，包括卧式筛桶1、筛网2、螺旋推进挤压杆3、转动驱动单元9、冲洗喷淋管11、底座；

优选的，所述卧式筛桶1安装在底座上。所述卧式筛桶1一侧为进料口16，另一侧为出浆口15与出渣口14，出浆口15水平高度处于筛网2的最高水平位置与最低水平位置之间，进料口16位于卧式筛桶1的中上部。在出浆口15的下部，卧式筛桶1的最底部，设置一个完全排空阀门17，如图3所示。

优选的，所述筛网2呈锥桶状，筛网2靠多个不同直径的圆环及连接各圆环的横杆支撑，支撑圆环通过多根辐条6与套在螺旋推进挤压杆上的轴承相连，轴承与转动驱动单元9相连。需要说明的是，筛网2与螺旋推进挤压杆4的连接方式可采用多种方式，并不限定于本优选实施例。只要能达到筛网2与螺旋推进挤压杆轴4同轴反向旋转即可。

所述筛网2靠近出渣口14直径不断缩小，筛网2外侧安装有螺旋推进刷3，可以将卧式筛桶1内淀粉浆推进至出浆口15。通过卧式筛桶1顶部的冲洗喷淋管11对筛网2上的浆渣进行冲洗，越靠近出渣口14，喷淋管嘴的密度越大。冲洗喷淋管11可通过固定住12规定在卧式筛桶1的顶部，通过清水进水孔13与卧式筛桶1内部连通.

所述筛网2材质优选为高强度尼龙或钢丝或合金钢丝，筛网2孔径在120目至140目之间。

所述螺旋推进挤压杆与转动驱动单元9相连，转动方向与筛网2的相反，对筛网2内薯渣推进并挤压出出渣口14。

所述螺旋推进挤压杆4靠近出渣口14端，螺旋叶片5间距逐渐变小，螺旋推进挤压杆4与筛网2之间空间不断缩小，通过螺旋叶片5与筛网2和卧式筛桶1壁对湿薯渣的挤压，减少排出薯渣的含水量，提高淀粉的产率。所述螺旋叶片5主体由钢材制成，优选包覆耐磨橡胶层。

如图2所示，所述转动驱动单元9用于驱动筛网2和螺旋推进挤压杆4，可采用多种驱动方式，优选为固定在进料口16端卧式筛桶1壁外，有两个同轴平行驱动轮，通过皮带10分别与螺旋推进挤压杆从动轮7及套在螺旋推进挤压杆轴上的筛网从动轮8连接。

本发明实施例一种高效节水淀粉浆渣分离方法，使用上述的高效节水淀粉浆渣分离筛，该方法具体包括：

1、开机，完全排空阀门17关闭，淀粉浆渣从进料口16进入筛桶1，筛网2与螺旋推进挤压杆4在驱动单元9的作用下开始转动。

2、筛网2上，淀粉浆渣中部分颗粒较小的淀粉随水流进入筛网2下，其余浆渣留在筛网2上，进而在筛网2的滚动及螺旋推进挤压杆4的共同作用下，不断地将淀粉筛至筛网2下。

3、筛网2下，淀粉乳液位不断升高，直至液位达到出浆口15的水平位置，淀粉乳开始溢流排出。淀粉乳液位最高时，可淹没进料口16端的一段筛网2。被淹没筛网2上的淀粉浆渣可以反复被淘洗，使大部分淀粉颗粒与薯渣分离。筛网2外围的螺旋推进刷(螺旋桨叶)3推动淀粉乳向出浆口15运动，防止淀粉乳的沉积。

4、被筛分的薯渣，在螺旋推进挤压杆4的推动下，不断朝出渣口运动。随着锥桶状筛网面水平位置的升高，筛网2上的薯渣离开乳液液面，此时通过冲洗喷淋管(清水管)11喷淋口，对筛网2上的浆渣进行淋洗，进一步使浆渣中的淀粉颗粒通过筛网2。

5、筛网2上的薯渣被不断收缩的螺旋叶片5及筛网2挤压，薯渣中的水份减少，最终从筛桶1的出渣口14处被排出。

6、结束筛分工作时，打开完全排空阀门17，待全部淀粉乳及薯渣排尽时，关机。

下表示出了本发明与传统曲网筛的对比结果：

本发明通过筛网和螺旋推进挤压杆的转动，推进筛下淀粉乳浆和筛上薯渣向出料口(出渣口、出浆口)移动，发挥机械扰动与水力溢流淘洗筛分的协同作用。该分离筛相比于传统曲网筛和高速离心筛，能节约清水使用量及废水产生量，所获得的淀粉乳浓度提高。同时，该筛经挤压分离出的薯渣含水率较低，有利于后续资源化利用。

本文虽然已经给出了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。