CN103555419A - 用于分离油脂中有害物质的加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于分离油脂中有害物质的加热系统，包括初次加热系统、气液分离罐、二次加热系统及散烟系统，初次加热系统和二次加热系统均包括加热锅体、转鼓、减速机构及驱动装置，加热锅体与转鼓之间构成有油液流通空间，加热锅体连接有套壳，套壳与加热锅体之间构成有通风室，套壳的侧壁设有进风口和出风口，初次加热系统的进风口与二次加热系统的出风口接通，二次加热系统的进风口连接有燃烧机。气液分离罐包括罐体，罐体与初次加热系统和二次加热系统接通。散烟系统包括散烟罐体，散烟罐体连接有油烟输出管和高温出油管，散烟罐体与二次加热系统接通。采用本发明进行炼油，能避免出现局部受热、加热风道出现失火，且能提高热能利用率。

Description

用于分离油脂中有害物质的加热系统

技术领域

本发明涉及用于分离油脂中有害物质的加热系统。

背景技术

榨制植物油或动物油脂在炼油（熬油）时，是通过加热使其所含的水分先蒸发，再继续加热达到其发烟点，让其中部分的有害物质游离脂肪酸、醇类、酚类、烃类、酮类、醛类、多环芳烃、胶溶性杂质及醇类物质等等变为烟雾从油中分离出来，并同时使其中的部分酯类在高温下产生特有的香味。

在传统食品的工业化生产中，炼油这个环节同家庭中使用的方法基本一样，就是用一口大锅加入油脂烧火加热至需要的温度，散尽烟雾后供下道工序使用。采用传统炼油方式进行炼油，主要存在以下几个方面的缺陷：第一个是换热效率低下，油在锅内是靠不同温度的油的重力密度差来循环的，循环弱，带来换热效率低下；油在从常温加热初的较高吸热效率到后期油温升高后越来越低的吸热效率；让大量的高温烟气不能充分换热就直接排入大气，非常浪费能源。第二个是油加热后产生的大量烟雾通过抽风机抽出车间外后没有有效的净化措施，目前的技术只能采用水沫除尘、旋风分离除尘和静电除尘，三种方式的净化率都不高，且前两种能耗非常高，后一种不能连续运行，必须在很短的时间里就要用碱液清理电极上的油膜（油膜是绝缘体）后才能运行，反而又带来新的污染物，如此，大量的油烟弥漫在四周污染环境。第三个是任何性质的加热都要产生结垢的问题，结垢后少量自然脱落的垢混入成品油变为有害物质，未脱落的垢更降低换热效率浪费能源，且必须定期人工清理。第四个是敞开式生产方式，器具油脂均是暴露在空气中极不卫生，不符合现代无菌化食品生产要求。第五个是生产环境恶劣工人劳动强度大，工人是在高温高烟尘中工作，容易患矽肺等职业病。第六个是生产品质是靠工人的经验和责任心来保证的，且生产是以每一锅这种节拍来生产，生产效率和品质低下，不容易实现自动化控制生产流程和品质。第七个是传统生产方式不可避免产生局部过热，这会让油脂产生致癌物质。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种在油液加热的过程中能使油液受热均匀，且能提高热能利用率的用于分离油脂中有害物质的加热系统。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：用于分离油脂中有害物质的加热系统，包括顺次连接的初次加热系统、气液分离罐、二次加热系统及散烟系统，所述初次加热系统和二次加热系统均包括加热锅体、设置在加热锅体内的转鼓、穿过加热锅体底部且与转鼓连接的减速机构、以及与减速机构连接的驱动装置，所述转鼓侧壁设置有沿竖直方向设置且与加热锅体内侧壁接触的刮片，加热锅体与转鼓之间构成有油液流通空间，加热锅体设有接通油液流通空间的油液进口和油液出口，所述初次加热系统的油液进口连接有进油管，所述加热锅体的外侧壁连接有套壳，套壳与加热锅体之间构成有通风室，套壳的侧壁设有接通通风室的进风口和出风口，所述初次加热系统的进风口与二次加热系统的出风口接通，所述二次加热系统的进风口连接有燃烧机；所述气液分离罐包括中空的罐体，所述罐体的侧壁设有接通其内部的进液口，罐体的底部设有接通其内部的出液口，罐体的进液口通过管道与初次加热系统的油液出口连接，罐体的出液口通过管道与二次加热系统的油液进口连接；所述散烟系统包括散烟罐体，所述散烟罐体的侧壁连接有接通其内部的高温进油管和油烟输出管，所述高温进油管与二次加热系统的油液出口连接，所述散烟罐体的底部连接有接通其内部的高温出油管。其中，二次加热系统的进风口与燃烧机连接，具体是二次加热系统的进风口接通燃烧机的燃烧室，从而便于热气流向二次加热系统的通风室。

所述初次加热系统和二次加热系统两者的油液进口均设置在加热锅体的底部，两者的油液出口均靠近加热锅体的顶部。如此，油液在初次加热系统和二次加热系统两者的油液流通空间流通时能增加油液与加热锅体的接触时间，同时也满足低温热气加热低温油，高温热气加热高温油。

所述初次加热系统和二次加热系统两者的进风口均靠近套壳的顶部，两者的出风口均靠近套壳的底部。如此，热风在通过通风室时，能使构成通风室的加热锅体侧壁均能受热。

所述加热锅体构成通风室部分的外侧壁设置有吸热片及与套壳接触的螺旋风道隔片。本发明在加热锅体的外侧壁设置吸热片能增强加热锅体的吸热能力，而设置螺旋风道隔片能进一步增加热风在通风室内的流通时间，并且使风有序的流经风道，从而提高热能利用率。

所述二次加热系统的加热锅体构成通风室部分的侧壁有两层，且两层侧壁之间构成有内置液性金属的液性金属容置空腔，所述二次加热系统的吸热片和螺旋风道隔片设置在加热锅体构成通风室一侧的侧壁上。本发明液性金属容置空腔优选内置鉍锡合金，在高温作用下，鉍锡合金融化成鉍锡合金金属液。

所述二次加热系统的加热锅体侧壁连接有分隔液性金属容置空腔构成上下两个空腔的分隔板。

所述罐体的顶部连接有接通罐体内部的水蒸气排放管，所述水蒸气排放管上连接有溢流阀和冷却装置。溢流阀控制水蒸气的排放量，而冷却装置将水蒸气冷却后输出，便于输出水蒸气的管理。

所述散烟罐体内设有铲式簸箕固定杆及固定在铲式簸箕固定杆上的多个铲式簸箕，多个铲式簸箕由上至下顺次设置，多个铲式簸箕中顶端铲式簸箕的铲槽位于高温进油管的出口下方，相邻两个铲式簸箕中上方铲式簸箕的侧开口端与下方铲式簸箕的铲槽位置对应。其中，相邻两个铲式簸箕中上方铲式簸箕的侧开口端与下方铲式簸箕的铲槽位置对应具体为，油液从相对位置较高的铲式簸箕的侧开口端下落时正好落在相对位置较低的铲式簸箕的铲槽内；本发明设置多个铲式簸箕，油液依次在每个铲式簸箕上流通，油液在流动过程中形成很薄的油液层，如此在流通的过程中能使油与烟充分分离。

所述进油管上设置有流量计，所述初次加热系统加热锅体的油液出口与罐体的进液口接通的管道上设有第一减压阀，所述罐体的出液口与二次加热系统加热锅体的油液进口接通的管道上设有流量压力控制阀，所述二次加热系统加热锅体的油液出口与高温进油管接通的管道上设有第二减压阀。本发明设置多个控制阀，便于对各个输出环节的流量和压力进行控制。第一减压阀、流量压力控制阀及溢流阀保证气液分离罐的罐体里面有一定的压力值，初次加热系统有很高的压力以保证加热锅体在加热时不会发生气液分离而影响加热效率或产生其他负面因素，当初加热油流经第一减压阀时利用水蒸气与油液的物理特性并且在各自调定的压力和流量控制下使水蒸气分离出来。

所述初次加热系统加热锅体的出风口连接有引风机。本发明通过引风机在初次加热系统的出风口产生牵引风，使初次加热系统通风室产生微负压值，引风机将低温的风抽出，从而使燃烧机能正常工作，加热风道能充分的进行热交换。

本发明在工作时可由PLC控制系统进行控制，因二次加热系统靠近燃烧室，因此，二次加热系统内热风的温度高于初次加热系统。本发明的初加热是在初次加热系统内进行，常温油预加热到200摄氏度，其中在整个过程中是带有压力的，初次加热系统的加热锅体内保持有1.6Mpa压力，以保证加热锅体始终对液体加热，没有使水气化，加热效率提高了。当初加热液体流经初次加热系统的油液出口后经第一减压阀减压，降低压力使水分在相应温度气化，从而使水从液体中分离出来。第二次加热是在二次加热系统内进行，其采用金属液体加热，使加热油均匀受热，燃烧机可调控，在这个过程中同样采用了带压加热，其目主要是保证第二次加热时不产生油烟分离出来，使加热锅体始终保持对液态物质加热，避免带来负面因素；当第二次加热完后，流经二次加热系统加热锅体的油液出口时安装有第二减压阀，使油液的压力降低，并使油液中的油烟分离出来。

本发明在工作时，燃烧机开启，燃烧机生成的热风输向二次加热系统的通风室，并对二次加热系统的加热锅体侧壁、吸热片及液性金属容置空腔内的液性金属进行加热，二次加热系统输出的热风进入初次加热系统的通风室，并对初次加热系统的加热锅体侧壁、吸热片进行加热，然后低温风再通过初次加热系统的出风口排出；油液通过进油管进入初次加热系统的油液流通空间，在初次加热系统进行加热后进入气液分离罐进行油水分离，气液分离罐分离出的油进入二次加热系统进行加热，从而产生油和油烟，油和油烟进入散烟系统进行散烟，油从高温出油管排出，而油烟可通过连接一个冷凝装置后再分离冷却油烟分离出不凝性气体，并将不凝性气体进行存储。本发明在工作时采用两级减压分离，首先冷却回收水，再把油中的有害物质分离掉，从而回收油。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）本发明包括初次加热系统和二次加热系统，且由一个燃烧机供热风，本发明采用分段加热，这就增加热风流通的通道，从而避免了大量热气散失，提高了热能利用率；本发明增加了加热风道的长度，加热风道进行热气流通，能避免失火。

（2）本发明的加热锅体内设置有转鼓，转鼓的侧壁设置有与加热锅体内侧壁接触的刮片，本发明在工作时形成薄膜式加热，转鼓在转动的过程中，刮片刮过的部分油液变薄，形成很薄的一层油膜，加热锅体对油膜加热时油膜受热快，油膜很快就加热到所需的温度，同时刮片还有自洁的作用，使加热锅体不结垢，通过转鼓的转动，能使油液通过空间内的油液反复的均匀受热，如此反复的加热使油液成为优质的油。

（3）本发明的二次加热系统设置有液性金属容置空腔，且液性金属容置空腔分成上下两个空腔，如此，液体窜动量减小，高低温分开，高温段金属在上面，使高温油在最后出口更容易加热到需求的温度。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中初次加热系统部分的结构示意图；

图3为图1中气液分离罐的结构示意图；

图4为图1中二次加热系统的结构示意图；

图5为图1中散烟系统的结构示意图。

附图中附图标记所对应的名称为：101、加热锅体，102、转鼓，103、减速机构，104、套壳，105、通风室，106、吸热片，107、螺旋风道隔片、108、金属加强法兰， 201、罐体，202、水蒸气排放管，203、溢流阀，204、冷却装置，205、压力表，301、散烟罐体，302、铲式簸箕固定杆，303、铲式簸箕，304、高温进油管，305、高温出油管，306、油烟输出管，307、冷凝装置，308、调速阀，4、进油管， 6、流量计，7、引风机，8、废烟排放管，9、第一减压阀，10、流量压力控制阀，11、第二减压阀，12、燃烧机，13、支承台。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

如图1～5所示，用于分离油脂中有害物质的加热系统，包括顺次连接的初次加热系统、气液分离罐、二次加热系统及散烟系统，其中，初次加热系统、气液分离罐、二次加热系统及散烟系统均设置在支承台13上，整个系统集装在一个柜体内。初次加热系统和二次加热系统均包括加热锅体101、设置在加热锅体101内的转鼓102、穿过加热锅体101底部且与转鼓102连接的减速机构103、以及与减速机构103连接的驱动装置，转鼓102侧壁设置有沿竖直方向设置且与加热锅体101内侧壁接触的刮片，加热锅体101与转鼓102之间构成有油液流通空间，加热锅体101设有接通油液流通空间的油液进口和油液出口，初次加热系统和二次加热系统两者的油液进口均设置在加热锅体101的底部，两者的油液出口均靠近加热锅体101的顶部，初次加热系统的油液进口连接有进油管4，进油管4与油液输送管连接，进油管4上连接有流量计6。

加热锅体101的外侧壁连接有套壳104，套壳104与加热锅体101之间构成有通风室105，套壳104的侧壁设有接通通风室105的进风口和出风口，初次加热系统和二次加热系统两者的进风口均靠近套壳104的顶部，两者的出风口均靠近套壳104的底部。初次加热系统加热锅体101的出风口连接有引风机7，引风机7的出口端连接有废烟排放管8。初次加热系统的进风口与二次加热系统的出风口接通，为了增强初次加热系统的进风口与二次加热系统的出风口接通管道上的应力，两者之间的管道上设有波纹管。二次加热系统的进风口连接有燃烧机12，燃烧机12设有燃烧室，二次加热系统的进风口与燃烧机12的燃烧室接通。加热锅体101构成通风室105部分的外侧壁设置有吸热片106及与套壳104接触的螺旋风道隔片107。二次加热系统的加热锅体101构成通风室105部分的侧壁有两层，且两层侧壁之间构成有内置液性金属的液性金属容置空腔，二次加热系统的吸热片106和螺旋风道隔片107设置在加热锅体101构成通风室105一侧的侧壁上。二次加热系统的侧壁连接有分隔液性金属容置空腔构成上下两个空腔的分隔板，为了加强构成液性金属容置空腔层的结构，加热锅体101侧壁连接有金属加强法兰108，金属加强法兰108位于通风室105内，且金属加强法兰108优选设置在分隔板处。

气液分离罐包括中空的罐体201，罐体201的侧壁设有接通其内部的进液口，罐体201的底部设有接通其内部的出液口，罐体201的进液口通过管道与初次加热系统的油液出口连接，初次加热系统加热锅体101的油液出口与罐体201的进液口接通的管道上设有第一减压阀9；罐体201的出液口通过管道与二次加热系统的油液进口连接，罐体201的出液口与二次加热系统加热锅体101的油液进口接通的管道上设有流量压力控制阀10。罐体201的顶部连接有接通罐体201内部的水蒸气排放管202，水蒸气排放管202上连接有溢流阀203、冷却装置204及压力表205，其中，冷却装置204优选采用板式换热器。

散烟系统包括散烟罐体301，散烟罐体301的侧壁连接有接通其内部的高温进油管304和油烟输出管306，油烟输出管306外接有冷凝装置307和调速阀308，高温进油管304与二次加热系统的油液出口连接，且二次加热系统加热锅体101的油液出口与高温进油管304接通的管道上设有第二减压阀11。散烟罐体301的底部连接有接通其内部的高温出油管305。散烟罐体301内设有铲式簸箕固定杆302及固定在铲式簸箕固定杆302上的多个铲式簸箕303，多个铲式簸箕303由上至下顺次设置，多个铲式簸箕303中顶端铲式簸箕303的铲槽位于高温进油管304的出口下方，相邻两个铲式簸箕303中上方铲式簸箕303的侧开口端与下方铲式簸箕303的铲槽位置对应。

如上所述，则能很好的实现本发明。 

Claims (10)

1.用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：包括顺次连接的初次加热系统、气液分离罐、二次加热系统及散烟系统，所述初次加热系统和二次加热系统均包括加热锅体（101）、设置在加热锅体（101）内的转鼓（102）、穿过加热锅体（101）底部且与转鼓（102）连接的减速机构（103）、以及与减速机构（103）连接的驱动装置，所述转鼓（102）侧壁设置有沿竖直方向设置且与加热锅体（101）内侧壁接触的刮片，加热锅体（101）与转鼓（102）之间构成有油液流通空间，加热锅体（101）设有接通油液流通空间的油液进口和油液出口，所述初次加热系统的油液进口连接有进油管（4），所述加热锅体（101）的外侧壁连接有套壳（104），套壳（104）与加热锅体（101）之间构成有通风室（105），套壳（104）的侧壁设有接通通风室（105）的进风口和出风口，所述初次加热系统的进风口与二次加热系统的出风口接通，所述二次加热系统的进风口连接有燃烧机（12）；所述气液分离罐包括中空的罐体（201），所述罐体（201）的侧壁设有接通其内部的进液口，罐体（201）的底部设有接通其内部的出液口，罐体（201）的进液口通过管道与初次加热系统的油液出口连接，罐体（201）的出液口通过管道与二次加热系统的油液进口连接；所述散烟系统包括散烟罐体（301），所述散烟罐体（301）的侧壁连接有接通其内部的高温进油管（304）和油烟输出管（306），所述高温进油管（304）与二次加热系统的油液出口连接，所述散烟罐体（301）的底部连接有接通其内部的高温出油管（305）。

2.根据权利要求1所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述初次加热系统和二次加热系统两者的油液进口均设置在加热锅体（101）的底部，两者的油液出口均靠近加热锅体（101）的顶部。

3.根据权利要求1所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述初次加热系统和二次加热系统两者的进风口均靠近套壳（104）的顶部，两者的出风口均靠近套壳（104）的底部。

4.根据权利要求1所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述加热锅体（101）构成通风室（105）部分的外侧壁设置有吸热片（106）及与套壳（104）接触的螺旋风道隔片（107）。

5.根据权利要求4所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述二次加热系统的加热锅体（101）构成通风室（105）部分的侧壁有两层，且两层侧壁之间构成有内置液性金属的液性金属容置空腔，所述二次加热系统的吸热片（106）和螺旋风道隔片（107）设置在加热锅体（101）构成通风室（105）一侧的侧壁上。

6.根据权利要求5所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述二次加热系统的加热锅体（101）侧壁连接有分隔液性金属容置空腔构成上下两个空腔的分隔板。

7.根据权利要求1所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述罐体（201）的顶部连接有接通罐体（201）内部的水蒸气排放管（202），所述水蒸气排放管（202）上连接有溢流阀（203）和冷却装置（204）。

8.根据权利要求1所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述散烟罐体（301）内设有铲式簸箕固定杆（302）及固定在铲式簸箕固定杆（302）上的多个铲式簸箕（303），多个铲式簸箕（303）由上至下顺次设置，多个铲式簸箕（303）中顶端铲式簸箕（303）的铲槽位于高温进油管（304）的出口下方，相邻两个铲式簸箕（303）中上方铲式簸箕（303）的侧开口端与下方铲式簸箕（303）的铲槽位置对应。

9.根据权利要求1～8任一项所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述进油管（4）上设置有流量计（6），所述初次加热系统加热锅体（101）的油液出口与罐体（201）的进液口接通的管道上设有第一减压阀（9），所述罐体（201）的出液口与二次加热系统加热锅体（101）的油液进口接通的管道上设有流量压力控制阀（10），所述二次加热系统加热锅体（101）的油液出口与高温进油管（304）接通的管道上设有第二减压阀（11）。

10.根据权利要求1～8任一项所述的用于分离油脂中有害物质的加热系统，其特征在于：所述初次加热系统加热锅体（101）的出风口连接有引风机（7）。

Images