CN102688604B

CN102688604B - 旋转式糖料汽化装置

Info

Publication number: CN102688604B
Application number: CN201210215145.4A
Authority: CN
Inventors: 罗明秀; 王润华
Original assignee: DUJIANGYAN TIANWANG FOOD INDUSTRY CO LTD
Current assignee: DUJIANGYAN TIANWANG FOOD INDUSTRY CO LTD
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: CN102688604A

Abstract

本发明公开了一种旋转式糖料汽化装置，属于工业或食品加工行业对液体糖料浓缩的装置。主要包括内筒和外筒，利用内筒和外筒之间的间隙加热糖料并汽化，使糖料在间隙中受热并迅速汽化，达到脱水的目的。本发明具有汽化效果明显，糖料受热均匀，并且糖料不会泄露的优点。

Description

旋转式糖料汽化装置

技术领域

本发明公开了一种旋转式糖料汽化装置，属于工业或食品加工行业对液体糖料浓缩的装置。

背景技术

目前，对糖料的浓缩方式大都采用常温浓缩，减压浓缩，薄膜蒸发，旋转蒸发等方式，这些方式对需要浓缩的液体糖料进行长时间反复加热，并且受热不均，不但耗能较大，还导致糖料浓缩后的质量不稳定，使得产品的品质下降。

随后出现了专利号为200420105827.0，申请日为2004年12月30日，公开日为2006年2月1日，发明名称为旋转式超薄膜真空浓缩装置的专利技术方案。该专利的技术方案是：采用一个与驱动装置轴联接的旋转内筒和一个套在内筒外部与内筒微小间隙配合的外筒，内筒内腔和外筒环形腔分别与蒸汽管道连接，内筒与外筒之间的间隙即环形腔室为料浆加热腔，其上设有进料口和出料管。采用该技术方案，使料浆从进料口、加热腔由真空负压抽出出料口，由于加热腔内外两侧加热，而且厚度较薄，再加上内筒不停的旋转，使糖料以薄膜状态快速、均匀地受热浓缩，最大程度地保持了浓缩液的有效成分，并保证了产品质量的稳定性。上述专利技术方案虽然较大程度地解决了糖料受热不均的问题，但依然存在：糖料加热不均的问题没有完全解决；糖料在加热过程中流动性不好，导致加热不均；糖料在加热过程中容易泄露等问题。

发明内容

为解决上述技术方案带来的不足，本发明提供了一种糖料在间隙中受热并迅速汽化，达到脱水、浓缩的目的，还具有汽化、浓缩效果明显，在加热过程中流动性好，糖料受热均匀，并且糖料不会泄露的优点的糖料汽化装置。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是：

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，其特征在于：所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。

本发明所述第三环形间隙12的间距为1.0—2.0毫米。

本发明所述主轴3为空心圆柱，位于内筒1内的主轴的一段上开有孔。

本发明还包括设置在内筒1内的隔板13，所述隔板13的径向与主轴3的轴向垂直，隔板13上设有与主轴3的轴向平行的通道。

本发明所述内筒1和外筒2均为椭圆形圆柱筒纵向放置，所述糖料进口4设置在外筒2上第一环形间隙8位置，所述糖料出口5设置在外筒2上第五环形间隙9位置。

本发明还包括下端机械密封14和上端机械密封15，所述内筒1下端与主轴3之间与下端机械密封14转动连接，外筒2下端与下端机械密封14固定连接，所述内筒1上端与主轴3之间与上端机械密封15转动连接，外筒2上端与上端机械密封15固定连接。

本发明还包括下压盖24、下衬套25和四氟盘根，所述下压盖24套接在主轴3上与机械密封14经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴3上，位于下压盖24与机械密封14之间，所述下衬套25设置在主轴3上，位于下压盖24与四氟盘根之间。

本发明还包括上压盖26、上衬套27和四氟盘根，所述上压盖26套接在主轴3上与机械密封15经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴3上，位于上压盖26与机械密封15之间，所述上衬套27设置在主轴3上，位于上压盖26与四氟盘根之间。

采用上述技术方案，与现有技术对比具有以下优点：

首先，第一环形间隙、第二环形间隙和第三环形间隙的间距依次减小，糖料进口设置在外筒下部的第一环形间隙位置，糖料出口设置在外筒上部的第一环形间隙位置，如此，使糖料可以迅速通过下部的第一环形间隙和第二环形间隙，然后顺利到达第三环形间隙（汽化区域），然后，流经上部的第四环形间隙、第五环形间隙，最后到外围的真空设备。这样，糖料在整个设备中滞留的时间很短，不但降低了耗能，而且缩短了加工周期。而现有技术只是说明了内、外筒之间有微小间隙，这并不能让糖料在加热过程中顺利流动，很容易导致糖料滞留现象出现，进而导致受热不均；

其次，第三环形间隙的间距为1.4—1.6毫米，充分保证了糖料可以接受内筒与外筒热能，使得糖料迅速汽化；

在不同的间隙、流量实际获取的试验数据整理的图表（图4）上可以看到，为保证生产出合格的糖果（硬糖含固物标准96-98%，软糖含固物标准92-96%），同时流量（产量）相对最大时：500Kg/h,间隙为1.5mm(1.4-1.6mm)。此时能满足糖果生产线正常产量配置（450-500Kg/h)。

第三，由于主轴为空心圆柱，并在位于内筒内的一段设置了孔，当主轴上的孔释放蒸汽后，蒸汽迅速弥漫与整个内筒内，保证了内筒随即升温，而此时内筒的温度还不均匀，因此，在内筒内还设置有隔板，这样，隔板将内筒分隔成几个受热区域，而且，隔板上有通道，热量又可以相互传递，保证了糖料在第三环形间隙（汽化区域）受热均匀，并且，隔板还可以在内筒旋转的过程中起到很好的支撑作用。现有技术采用的是支撑架，并且主轴上未设置孔，不能保证了内筒立即升温，虽然有支撑的作用，但支撑架是全开放式，不能将内筒分隔成几个受热区域，因此，不能达到均匀受热的效果；

第四，由于糖料进口设置在下方，出口设置在上方，采用了糖料下进、上出的方式，与内筒蒸汽的进气方向一致，因此，糖料从开始进入环形间隙后，就开始受热，保证了热量的充分利用；

第五，由于内筒上、下端与主轴之间均经机械密封转动连接，保证了糖料进入和流出第一环形间隙后不会泄露，增加压盖、衬套和四氟盘根，进一步防止了泄露的弊端产生；相对于现有技术，更好地起到了密封的效果；

这里所述的机械密封是一种旋转机械的油封装置。机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。

附图说明

图1是本发明的整体结构剖视图；

图2是本发明实施例3的示意图；

图3是本发明机械密封的放大示意图；

图4是本发明的试验数据图。

具体实施方式

实施例1

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。

实施例2

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。所述第三环形间隙12的间距为1.4毫米。

实施例3

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。所述第三环形间隙12的间距为1.5毫米。所述主轴3为空心圆柱，位于内筒1内的主轴的一段上开有孔。

实施例4

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。所述第三环形间隙12的间距为1.5毫米。所述主轴3为空心圆柱，位于内筒1内的主轴的一段上开有孔。还包括设置在内筒1内的隔板13，所述隔板13的径向与主轴3的轴向垂直，隔板13上设有与主轴3的轴向平行的通道。

实施例5

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。所述第三环形间隙12的间距为1.6毫米。所述主轴3为空心圆柱，位于内筒1内的主轴的一段上开有孔。还包括设置在内筒1内的隔板13，所述隔板13的径向与主轴3的轴向垂直，隔板13上设有与主轴3的轴向平行的通道。本发明所述内筒1和外筒2均为椭圆形圆柱筒纵向放置，所述糖料进口4设置在外筒2上第一环形间隙8位置，所述糖料出口5设置在外筒2上第五环形间隙9位置。

实施例6

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。所述第三环形间隙12的间距为1.5毫米。所述主轴3为空心圆柱，位于内筒1内的主轴的一段上开有孔。还包括设置在内筒1内的隔板13，所述隔板13的径向与主轴3的轴向垂直，隔板13上设有与主轴3的轴向平行的通道。本发明所述内筒1和外筒2均为椭圆形圆柱筒纵向放置，所述糖料进口4设置在外筒2上第一环形间隙8位置，所述糖料出口5设置在外筒2上第五环形间隙9位置。还包括下端机械密封14和上端机械密封15，所述内筒1下端与主轴3之间与下端机械密封14转动连接，外筒2下端与下端机械密封14固定连接，所述内筒1上端与主轴3之间与上端机械密封15转动连接，外筒2上端与上端机械密封15固定连接。

实施例7

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。所述第三环形间隙12的间距为1.5毫米。所述主轴3为空心圆柱，位于内筒1内的主轴的一段上开有孔。还包括设置在内筒1内的隔板13，所述隔板13的径向与主轴3的轴向垂直，隔板13上设有与主轴3的轴向平行的通道。本发明所述内筒1和外筒2均为椭圆形圆柱筒纵向放置，所述糖料进口4设置在外筒2上第一环形间隙8位置，所述糖料出口5设置在外筒2上第五环形间隙9位置。还包括下端机械密封14和上端机械密封15，所述内筒1下端与主轴3之间与下端机械密封14转动连接，外筒2下端与下端机械密封14固定连接，所述内筒1上端与主轴3之间与上端机械密封15转动连接，外筒2上端与上端机械密封15固定连接。本发明还包括下压盖24、下衬套25和四氟盘根，所述下压盖24套接在主轴3上与机械密封14经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴3上，位于下压盖24与机械密封14之间，所述下衬套25设置在主轴3上，位于下压盖24与四氟盘根之间。

实施例8

本发明的最佳实施方式：

旋转式糖料汽化装置，包括内筒1、外筒2、驱动装置、主轴3、设置在外筒2上的糖料进口4和糖料出口5，所述主轴3贯穿内筒1和外筒2与驱动装置联接并带动内筒1旋转，内筒1位于外筒2内，形成第一环形间隙8、第二环形间隙10、第三环形间隙12，第四环形间隙11和第五环形间隙9，所述第一环形间隙8、第二环形间隙10和第三环形间隙12的间距依次减小，第四环形间隙11与第二环形间隙10的间距相同，第五环形间隙9与第一环形间隙8的间距相同。所述第三环形间隙12的间距为1.5毫米。所述主轴3为空心圆柱，位于内筒1内的主轴的一段上开有孔。还包括设置在内筒1内的隔板13，所述隔板13的径向与主轴3的轴向垂直，隔板13上设有与主轴3的轴向平行的通道。本发明所述内筒1和外筒2均为椭圆形圆柱筒纵向放置，所述糖料进口4设置在外筒2上第一环形间隙8位置，所述糖料出口5设置在外筒2上第五环形间隙9位置。还包括下端机械密封14和上端机械密封15，所述内筒1下端与主轴3之间与下端机械密封14转动连接，外筒2下端与下端机械密封14固定连接，所述内筒1上端与主轴3之间与上端机械密封15转动连接，外筒2上端与上端机械密封15固定连接。本发明还包括下压盖24、下衬套25和四氟盘根，所述下压盖24套接在主轴3上与机械密封14经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴3上，位于下压盖24与机械密封14之间，所述下衬套25设置在主轴3上，位于下压盖24与四氟盘根之间。还包括上压盖26、上衬套27和四氟盘根，所述上压盖26套接在主轴3上与机械密封15经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴3上，位于上压盖26与机械密封15之间，所述上衬套27设置在主轴3上，位于上压盖26与四氟盘根之间。

蒸汽从主轴上的蒸汽进口20进入，随主轴3内到达内筒1，对内筒1进行加热，蒸汽随主轴上的孔溢出，随即弥漫在内筒内，但这时，筒内的温度还不均匀，使得糖料在汽化区域的受热不一致，造成产品的质量下降，因此，在筒内设置隔板，不但起到了支撑内筒的作用，而且更为重要的是将内筒分隔成几个受热区域，而且，隔板上有通道，热量又可以相互传递，保证了糖料在第三环形间隙（汽化区域）受热均匀，大大提高产品质量。冷凝后的蒸汽水从冷凝水出口21流出，外筒2上的蒸汽进口22通入蒸汽后，从出口23流出。由于内筒1的加热方式是先从下部进入，到达顶部后，然后从下部流出，因此，整个装置顶部的加热程度相对较慢，但，外筒2的加热，采用从上部进入蒸汽入口22加热，从下部流出口23流出冷凝水，正好弥补了这一缺陷。并且糖料首先进入第一环形间隙8，然后进入第二环形间隙10，最后到达汽化区域第三环形间隙12，然后依次经第四环形间隙9，第五环形间隙11流出到达下一级处理设备真空罐。这样，不但充分利用了蒸汽的热能，而且减小了热量损失。内筒1的上、下两端分别与机械密封的动轮连接，而外筒2的上、下两端分别与机械密封的定轮连接，因此，当内筒1旋转时，处于间隙内的糖料不会遗漏。

Claims

1.旋转式糖料汽化装置，包括内筒（1）、外筒（2）、驱动装置、主轴（3）、设置在外筒（2）上的糖料进口（4）和糖料出口（5），所述主轴（3）贯穿内筒（1）和外筒（2）与驱动装置联接并带动内筒（1）旋转，内筒（1）位于外筒（2）内，形成第一环形间隙（8）、第二环形间隙（10）、第三环形间隙（12），第四环形间隙（11）和第五环形间隙（9），其特征在于：所述第一环形间隙（8）、第二环形间隙（10）和第三环形间隙（12）的间距依次减小，第四环形间隙（11）与第二环形间隙（10）的间距相同，第五环形间隙（9）与第一环形间隙（8）的间距相同，所述第三环形间隙（12）的间距为1.4—1.6毫米，所述主轴（3）为空心圆柱，位于内筒（1）内的主轴的一段上开有孔，还包括设置在内筒（1）内的隔板（13），所述隔板（13）的径向与主轴（3）的轴向垂直，隔板（13）上设有与主轴（3）的轴向平行的通道。

2.根据权利要求1所述的旋转式糖料汽化装置，其特征在于：所述内筒（1）和外筒（2）均为椭圆形圆柱筒纵向放置，所述糖料进口（4）设置在外筒（2）上第一环形间隙（8）位置，所述糖料出口（5）设置在外筒（2）上第五环形间隙（9）位置。

3.根据权利要求2所述的旋转式糖料汽化装置，其特征在于：还包括下端机械密封（14）和上端机械密封（15），所述内筒（1）下端与主轴（3）之间与下端机械密封（14）转动连接，外筒（2）下端与下端机械密封（14）固定连接，所述内筒（1）上端与主轴（3）之间与上端机械密封（15）转动连接，外筒（2）上端与上端机械密封（15）固定连接。

4.根据权利要求3所述的旋转式糖料汽化装置，其特征在于：还包括下压盖（24）、下衬套（25）和四氟盘根，所述下压盖（24）套接在主轴（3）上与机械密封（14）经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴（3）上，位于下压盖（24）与机械密封（14）之间，所述下衬套（25）设置在主轴（3）上，位于下压盖（24）与四氟盘根之间。

5.根据权利要求4所述的旋转式糖料汽化装置，其特征在于：还包括上压盖（26）、上衬套（27）和四氟盘根，所述上压盖（26）套接在主轴（3）上与机械密封（15）经螺栓固定连接，四氟盘根设置在主轴（3）上，位于上压盖（26）与机械密封（15）之间，所述上衬套（27）设置在主轴（3）上，位于上压盖（26）与四氟盘根之间。