CN104450981A - 一种蔗汁加热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体加热领域，公开了一种蔗汁加热器，包括筒体、设于筒体内的若干个加热管、设于筒体上端的上端板和设于筒体下端的下端板，所述筒体的筒壁向外凸出形成可伸缩的形变部，所述形变部环绕所述筒体一周，加热管的上端与上端板连接，加热管的下端与下端板连接，所有加热管依次顺连形成加热通路，所述筒体上设有进料口、出料口、蒸汽入口和排水口，所述加热通路的一端与进料口连通、另一端与出料口连通。本发明结构巧妙，有效防止加热管的断裂，提高加热器的使用寿命和操作安全性。

Description

一种蔗汁加热器

技术领域

本发明涉及液体加热领域，尤其涉及一种蔗汁加热器。

背景技术

目前国内多数甘蔗制糖厂的制糖技术包括甘蔗的预处理、提汁、蔗汁澄清、煮炼等技术，超过90％的糖厂采用磷酸-亚硫酸法工艺生产蔗糖，传统的亚硫酸法澄清工艺：甘蔗混合汁经预灰→一次加热(55～65℃)→加磷酸、通二氧化硫气体进行硫熏→加石灰乳中和pH→二次加热(98～102℃)→到沉降池进行快速沉降→清汁与泥汁分离→清汁蒸发、浓缩、煮糖、结晶、分蜜后得到产品白砂糖。

由上述制作工艺中看出，甘蔗制糖过程中需要对蔗汁进行分次加热，目前，糖厂加热蔗汁的设备主要是列管式加热器，这种加热器的加热管的上下端分别与加热器的上端板和下端板刚性连接，导致加热管没有自由伸缩余量。加热管在受热或受冷条件下，会产生剧大的张力或拉力，反复多次以后，加热管管体容易断裂，特别是废汽加热的清汁二次加热或蒸发Ⅰ效时，加热管很容易发生断管，断管以后，不但影响生产秩序、降低产品产量、提高设备成本，而且一旦糖汁混入汽凝水中，含糖汽凝水被泵进锅炉，就会造成极大的安全事故隐患。

因此，研发一种结构简单，加热管不易断裂的蔗汁加热器显得格外重要。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明目的是：提供一种蔗汁加热器，本发明结构简单，安全可靠，使用方便。

为了解决背景技术中的技术问题，本发明提供了一种蔗汁加热器，包括筒体、设于筒体内的若干个加热管、设于筒体上端的上端板和设于筒体下端的下端板，所述筒体的筒壁向外凸出形成可伸缩的形变部，所述形变部环绕所述筒体一周，加热管的上端与上端板连接，加热管的下端与下端板连接，所有加热管依次顺连形成加热通路，所述筒体上设有进料口、出料口、蒸汽入口和排水口，所述加热通路的一端与进料口连通、另一端与出料口连通。

可选地，所述形变部设置于靠近蒸汽入口处，或者，分别靠近上端板处与下端板处设有两个形变部。

可选地，所述形变部截面为U形或者弧形。

具体地，上端板和下端板内部分别设有由挡板隔开的若干个分流空腔，加热管分别与上端板和下端板的分流空腔连通，与同一个分流空腔连通的两个加热管连通。

当上端板和下端板受到张力时所述形变部收缩，当上端板和下端板受到拉力时所述形变部伸张。

优选地，所述形变部由弹性合金钢材料制成。

所述蔗汁加热器还包括用于入料和出料的双路阀，所述进料口和出料口与所述双路阀的两个阀口连接。

除此，所述上端板的上方和下端板的下方分别设有上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖与筒体形成封闭的加热器体。

优选地，所述蒸汽入口设于筒体的中部，排水口设于筒体的下部。

本发明的原理是①加热器筒体侧面包括凸出的由弹性合金钢材料制成的可形变结构，当刚性连接在加热器上下端板上的加热管受热膨胀时，上下端板受到的张力传递到可形变结构处，可形变结构收缩使筒体高度拉伸以适应加热管的膨胀；②加热管受冷收缩时候，上下端板受到的拉力传递到可形变结构处，可形变结构伸张使筒体高度缩减以适应加热管的收缩；③中空结构的上下端板空腔被挡板分隔成若干个分流空腔，不同的分流空腔之间无法进行液体的流通；④连接在同一个分流空腔中的两个加热管可以进行液体的流通，加热器中的所有加热管便可以依次顺连形成一个通路；⑤向蒸汽入口通入加热蒸汽对加热管进行加热，液体从入料口流入，经过整个通路的过程中受热，到出料口处时完成加热并排出加热器；⑥将入料口和出料口集成在一个双路阀的两个阀口上，可以同时进行液体的导入和导出；⑦加热过程中产生的冷凝水和多余的蒸汽从排水口排出，避免加热器内部压强过高。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：①加热器筒体侧面上凸出的可形变结构使加热管与加热器上下端板之间的连接变成了柔性连接，使加热管具有一定的伸缩余量而不易断裂，提高了加热管的使用寿命；②加热管不易断裂，避免糖汁混入冷凝水而泵进锅炉造成安全事故，提高了加热器的操作安全性；③将入料口和出料口集成在一个双路阀的两个阀口上，入料和出料的进程更加同步，且节约电力成本；④采用蒸汽加热方式，零污染，绿色环保。综上所述，本发明的蔗汁加热器结构简单，加热管不容易断裂，操作安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的蔗汁加热器内部的结构示意图。

图中附图标记对应为：1-筒体，2-加热管，31-进料口，32-出料口，4-形变部，5-上端盖，6-上端板，7-蒸汽入口，8-下端板，9-下端盖，10-排水口，11-挡板，12-分流空腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：图1为本发明实施例提供的蔗汁加热器内部的结构示意图，图中可以清楚地看到蔗汁加热器包括筒体1、设于筒体1内的若干个加热管2、设于筒体1上端的上端板6和设于筒体1下端的下端板8，所述筒体1的筒壁向外凸出形成可伸缩的形变部4，所述形变部4环绕所述筒体1一周，加热管2的上端与上端板6连接，加热管2的下端与下端板8连接，所有加热管2依次顺连形成加热通路，所述筒体1上设有进料口31、出料口32、蒸汽入口7和排水口10，所述加热通路的一端与进料口31连通、另一端与出料口32连通。

本实施例中，所述形变部4设置于靠近蒸汽入口7处，所述形变部4的截面为U形，具体地，当上端板6和下端板8受到张力时所述形变部4收缩，当上端板6和下端板8受到拉力时所述形变部4伸张。所述形变部4为采用弹性合金钢材料制作而成的，当加热管2受热膨胀时，上下端板受到的张力传递到形变部4处，形变部4收缩使筒体1的高度拉伸以适应加热管2的膨胀；相反当加热管2受冷收缩时候，上下端板受到的拉力传递到形变部4处，形变部4伸张使筒体1的高度缩减以适应加热管2的收缩，这样，加热管有了一定量的伸缩余量而不容易断裂。

具体地，上端板6和下端板8内部分别设有由挡板11隔开的若干个分流空腔12，加热管2分别与上端板6和下端板8的分流空腔12连通，与同一个分流空腔12连通的两个加热管2连通，这样，通过分流空腔12，所有的加热管2可以依次顺连形成加热通路。

由图1中可以看出，与进料口31连通的分流空腔12单独与一个加热管2连通，与出料口32连通的分流空腔12单独与一个加热管2连通，其他任意一个分流空腔12与两个加热管2连通。本实施例的蔗汁加热器的示意图中有六根加热管，第一根加热管的上端单独连通上端板上与进料口连通的分流空腔，第一根加热管的下端和第二根加热管的下端共同与下端板上第一个分流空腔连通，第二根加热管的上端和第三根加热管的上端共同与上端板上第二个分流空腔连通，第三根加热管的下端和第四根加热管的下端共同与下端板上第二个分流空腔连通，依次往下直到第六根加热管的上端单独连通上端板上与出料口连通的分流空腔。

由此，根据图1中箭头代表的水流方向可知，液体从进料管31进入到上端板第一个分流空腔后进入第一根加热管，并从第一根加热管中从上往下流入下端板上第一个分流空腔后进入第二根加热管的下部，再从第二根加热管中从下往上流入上端板的第二个分流空腔后进入第三根加热管，依次流入第六根加热管中并由下往上流入与出料口32连通的分流空腔中，最后从出料口32流出加热器。

优选地，所述蔗汁加热器还包括双路电动阀，所述进料口31和出料口32设在筒体上靠近的区域并与双路阀的两阀口相连接。

此外，所述上端板6的上方和下端板8的下方分别设有上端盖5和下端盖9，所述上端盖5和下端盖9与筒体1形成封闭的加热器体。

优选地，所述蒸汽入口7设于筒体1的中部，排水口10设于筒体1的下部，为了加热蒸汽能够充分地与加热管接触，优选地，排水口设置在正对所述蒸汽入口7所在的面上。

实施例2：图1为本发明实施例提供的蔗汁加热器内部的结构示意图，图中可以清楚地看到蔗汁加热器包括筒体1、设于筒体1内的若干个加热管2、设于筒体1上端的上端板6和设于筒体1下端的下端板8，所述筒体1的筒壁向外凸出形成可伸缩的形变部4，所述形变部4环绕所述筒体1一周，加热管2的上端与上端板6连接，加热管2的下端与下端板8连接，所有加热管2依次顺连形成加热通路，所述筒体1上设有进料口31、出料口32、蒸汽入口7和排水口10，所述加热通路的一端与进料口31连通、另一端与出料口32连通。

本实施例中所述蔗汁加热器的筒壁上设有两个形变部4，分别靠近上端板6处和下端板8处，具体地，当上端板6和下端板8受到张力时所述形变部4收缩，当上端板6和下端板8受到拉力时所述形变部4伸张。所述形变部4为采用弹性合金钢材料制作成截面为弧形的筒壁，当加热管2受热膨胀时，上下端板受到的张力传递到形变部4处，形变部4收缩使筒体1的高度拉伸以适应加热管2的膨胀；相反当加热管2受冷收缩时候，上下端板受到的拉力传递到形变部4处，形变部4伸张使筒体1的高度缩减以适应加热管2的收缩，这样，加热管有了一定量的伸缩余量而不容易断裂。

具体地，上端板6和下端板8内部分别设有由挡板11隔开的若干个分流空腔12，加热管2分别与上端板6和下端板8的分流空腔12连通，与同一个分流空腔12连通的两个加热管2连通，这样，通过分流空腔12，所有的加热管2可以依次顺连形成加热通路。

由图1中可以看出，与进料口31连通的分流空腔12单独与一个加热管2连通，与出料口32连通的分流空腔12单独与一个加热管2连通，其他任意一个分流空腔12与两个加热管2连通。本实施例的蔗汁加热器的示意图中有六根加热管，第一根加热管的上端单独连通上端板上与进料口连通的分流空腔，第一根加热管的下端和第二根加热管的下端共同与下端板上第一个分流空腔连通，第二根加热管的上端和第三根加热管的上端共同与上端板上第二个分流空腔连通，第三根加热管的下端和第四根加热管的下端共同与下端板上第二个分流空腔连通，依次往下直到第六根加热管的上端单独连通上端板上与出料口连通的分流空腔。

由此，根据图1中箭头代表的水流方向可知，液体从进料管31进入到上端板第一个分流空腔后进入第一根加热管，并从第一根加热管中从上往下流入下端板上第一个分流空腔后进入第二根加热管的下部，再从第二根加热管中从下往上流入上端板的第二个分流空腔后进入第三根加热管，依次流入第六根加热管中并由下往上流入与出料口32连通的分流空腔中，最后从出料口32流出加热器。

所述蔗汁加热器还包括电动阀，所述进料口31和出料口32或者设在筒体上不同的区域并分别与电动阀的阀口连接。

此外，所述上端板6的上方和下端板8的下方分别设有上端盖5和下端盖9，所述上端盖5和下端盖9与筒体1形成封闭的加热器体。

优选地，所述蒸汽入口7设于筒体1的中部，排水口10设于筒体1的下部，为了加热蒸汽能够充分地与加热管接触，优选地，排水口设置在正对所述蒸汽入口7所在的面上。

本发明的蔗汁加热器采用筒体筒壁向外凸出形变部的结构，能够有效防止加热管受热膨胀或受冷收缩导致的加热管断裂，提高了加热器的使用寿命和操作安全性。

以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种蔗汁加热器，其特征在于，包括筒体(1)、设于筒体(1)内的若干个加热管(2)、设于筒体(1)上端的上端板(6)和设于筒体(1)下端的下端板(8)，所述筒体(1)的筒壁向外凸出形成可伸缩的形变部(4)，所述形变部(4)环绕所述筒体(1)一周，加热管(2)的上端与上端板(6)连接，加热管(2)的下端与下端板(8)连接，所有加热管(2)依次顺连形成加热通路，所述筒体(1)上设有进料口(31)、出料口(32)、蒸汽入口(7)和排水口(10)，所述加热通路的一端与进料口(31)连通、另一端与出料口(32)连通。

2.如权利要求1所述的蔗汁加热器，其特征在于，所述形变部(4)设置于靠近蒸汽入口(7)处，或者，分别靠近上端板(6)处与下端板(8)处设有两个形变部(4)。

3.如权利要求2所述的蔗汁加热器，其特征在于，所述形变部(4)截面为U形或者弧形。

4.如权利要求1或3所述的蔗汁加热器，其特征在于，上端板(6)和下端板(8)内部分别设有由挡板(11)隔开的若干个分流空腔(12)，加热管(2)分别与上端板(6)和下端板(8)的分流空腔(12)连通，与同一个分流空腔(12)连通的两个加热管(2)连通。

5.如权利要求1或4所述的蔗汁加热器，其特征在于，当上端板(6)和下端板(8)受到张力时所述形变部(4)收缩，当上端板(6)和下端板(8)受到拉力时所述形变部(4)伸张。

6.如权利要求1或5所述的蔗汁加热器，其特征在于，所述形变部(4)由弹性合金钢材料制成。

7.如权利要求1或6所述的蔗汁加热器，其特征在于，还包括用于入料和出料的双路阀，所述进料口(31)和出料口(32)与所述双路阀的两个阀口连接。

8.如权利要求1或7所述的蔗汁加热器，其特征在于，所述上端板(6)的上方和下端板(8)的下方分别设有上端盖(5)和下端盖(9)，所述上端盖(5)和下端盖(9)与筒体(1)形成封闭的加热器体。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的蔗汁加热器，其特征在于，所述蒸汽入口(7)设于筒体(1)的中部，排水口(10)设于筒体(1)的下部。