CN104630389A - 一种甘蔗压榨优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甘蔗压榨优化方法，包括以下步骤：a.构建压榨机受力分析图，优化压榨过程中的受力分析；b.将甘蔗破碎，制成蔗料，并对所述蔗料采用五座压榨机进行压榨，并分别对各座压榨机工作开口比值进行优化选取；c.对底梳进行优化设计，所述底梳的优化设计包括：梳嘴工作高度、梳嘴安装高度、梳中安装高度、梳尾安装高度、梳尾间隙。采用本发明的方法，蔗渣转光度可降低到1.8％以下，蔗渣水分可降低到48％以下，抽出率达96.5％以上，过榨顺利，能耗降低，设备运行安全，负荷低，提高了制糖企业的经济效益。

Description

一种甘蔗压榨优化方法

技术领域

本发明涉及榨糖工艺领域，特别是涉及一种甘蔗压榨优化方法。

背景技术

压榨是制糖生产的第一道工序，是制糖厂的龙头，它的正常与否直接影响着后续工段的生产状况，其生产不正常，对全厂的正常生产、产品质量、动力、蒸汽稳定性、能耗的高低和生产安全均有严重影响。

由于压榨理论及压榨装备研发的相对滞后，甘蔗糖厂压榨系统长期以来并没得到基本的改善，大多数的制糖企业在确定压榨机的有关参数时没有根据压榨机本身的实际情况全面考虑问题，往往只是参考历年的经验数据来确定压榨机的有关运行参数，工作开口比值选定及底梳设计往往不合理，造成压榨抽出率降低、负荷重、电流大、过榨不顺利等一系列的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述压榨机存在的压榨抽出率降低、负荷重、电流大、过榨不顺利等一系列的问题，而提供一种压榨抽出率高、蔗渣转光度高、负荷低、设备运行安全，过榨顺利的甘蔗压榨优化方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种甘蔗压榨优化方法，包括以下步骤：

a.构建压榨机受力分析图，优化压榨过程中的受力分析，油压压力设为F,油压F施加于顶辊，引起前辊、后辊、底梳给顶辊的反作用力分别设为F1、F2、Fb,F1、F2、Fb三者的合力设为Fr，顶辊漂前给机架的横向推力设为Fh，Fh同时是Fr在水平方向的分力，(F1+F2)cosa/2+Fbcosβ＝F，在油压和a角一定时，F1、F2的值可以变化，但其和是恒值，其原理在于压榨工作开口比值小的时候，前辊力增大，抵消后辊力引起的漂前力，漂前力随之减小，摩擦力也随之减小，合力角减小、起升力随之增大，顶辊起升自如，油压发挥充分，节能，过榨顺利，榨量完成有保证，自然实现抽出率高。此外前辊力增大，可显著增大压缩出来的甘蔗汁的压头，增大排汁动力，使蔗汁更快速的排出，对抽出率提高贡献大。工作开口比值大的时候，后辊力F2增大，压缩程度增强，能把胞内水充分的排出，对蔗渣降低水分非常有利。通过受力分析可得：第一、二座压榨机主要负责抽出率的80％，以强化前辊压榨和排汁为主，适合使用小工作开口比值。第四、五座压榨机主要负责降低蔗渣水分，以强化后辊压榨和排汁为主，适合使用大工作开口比值。第三座压榨机起承上启下的作用，适合用中等的工作开口比值。

b.将甘蔗破碎，制成蔗料，并对所述蔗料采用五座压榨机进行压榨，通过长期生产实践可得压榨机的工作开口比值选取范围为1.7～2.2时，压榨机处于较优工作状态。由于压榨机从第一座到第五座的压榨过程纤维的含量递增，因此工作开口比值呈现递增。其中，第一座榨机以强化前辊压榨和排汁为主，适合使用小工作开口比值，选取范围为1.7～1.8，第二座压榨机也是以强化前辊压榨和排汁为主，适合使用小工作开口比值，工作开口比值选取范围为1.8～1.9，第三座压榨机起承上启下的作用，适合用中等的工作开口比值，工作开口比值选取范围为1.9～2.0，第四座压榨机主要负责降低蔗渣水分，以强化后辊压榨和排汁为主，适合使用大工作开口比值，工作开口比值选取范围为2.0～2.1，第五座压榨机主要负责降低蔗渣水分，以强化后辊压榨和排汁为主，适合使用大工作开口比值，工作开口比值选取范围为2.1～2.2。

c.对底梳进行优化设计，所述底梳的优化设计包括：梳嘴工作高度、梳嘴安装高度、梳中安装高度、梳尾安装高度、梳尾间隙，在底梳面上的梳嘴、梳中、梳尾对应选取三个点C、D、E,其中：

梳嘴工作高度＝工作开口比值*榨机工作入口值

梳嘴安装高度＝梳嘴工作高度-0.9*顶辊升高值-0.5*齿高

梳中安装高度＝梳嘴安装高度+CD*底梳下降率 

梳尾安装高度＝梳中安装高度+DE*底梳下降率 

梳尾间隙＝0.8*榨机工作入口值-0.5*齿高。

与现阶段广泛应用的缓冲吸能结构相比，本发明所采用的技术方案具有以下有益效果：应用本发明的方法，蔗渣转光度可降低到1.8％以下，蔗渣水分可降低到48％以下，底梳下降率可达5％，抽出率达96.5％以上，过榨顺利，能耗降低，设备运行安全，负荷低。

附图说明

图1为本发明的压榨机受力分析图；

图2为本发明的底梳设计示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。然而可以理解的是，下述具体实施方式仅仅是本发明的优选技术方案，而不应该理解为对本发明的限制。

一种甘蔗压榨优化方法，包括以下步骤：

a.如图1所示，构建压榨机受力分析图，优化压榨过程中的受力分析，油压压力设为F,油压F施加于顶辊，引起前辊、后辊、底梳给顶辊的反作用力分别设为F1、F2、Fb, F1、F2、Fb三者的合力设为Fr，顶辊漂前给机架的横向推力设为Fh，Fh同时是Fr在水平方向的分力，(F1+F2)cosa/2+Fbcosβ＝F，在油压和a角一定时，F1、F2的值可以变化，但其和是恒值；其原理在于压榨工作开口比值小的时候，前辊力增大，抵消后辊力引起的漂前力，漂前力随之减小，摩擦力也随之减小，合力角减小、起升力随之增大，顶辊起升自如，油压发挥充分，节能，过榨顺利，榨量完成有保证，自然实现抽出率高。此外前辊力增大，可显著增大压缩出来的甘蔗汁的压头，增大排汁动力，使蔗汁更快速的能排出，对抽出率提高贡献大。工作开口比值大的时候，后辊力F2增大，压缩程度增强，能把胞内水充分的排出，对蔗渣降低水分非常有利。通过受力分析可得：第一、二座压榨机主要负责抽出率的80％，以强化前辊压榨和排汁为主，适合使用小工作开口比值。第四、五座压榨机主要负责降低蔗渣水分，以强化后辊压榨和排汁为主，适合使用大工作开口比值。第三座压榨机起承上启下的作用，适合用中等的工作开口比值。

b.将甘蔗破碎，制成蔗料，并对所述蔗料采用五座压榨机进行压榨，通过长期生产实践可得压榨机的工作开口比值选取范围为1.7～2.2时，压榨机处于较优工作状态。由于压榨机从第一座到第五座的压榨过程纤维的含量递增，因此工作开口比值呈现递增。其中，第一座榨机以强化前辊压榨和排汁为主，适合使用小工作开口比值，选取范围为1.7～1.8，第二座压榨机也是以强化前辊压榨和排汁为主，适合使用小工作开口比值，工作开口比值选取范围为1.8～1.9，第三座压榨机起承上启下的作用，适合用中等的工作开口比值，工作开口比值选取范围为1.9～2.0，第四座压榨机主要负责降低蔗渣水分，以强化后辊压榨和排汁为主，适合使用大工作开口比值，工作开口比值选取范围为2.0～2.1，第五座压榨机主要负责降低蔗渣水分，以强化后辊压榨和排汁为主，适合使用大工作开口比值，工作开口比值选取范围为2.1～2.2。

c.如图2所示，对底梳进行优化设计，所述底梳的优化设计包括：梳嘴工作高度、梳嘴安装高度、梳中安装高度、梳尾安装高度、梳尾间隙，在底梳面上的梳嘴、梳中、梳尾对应选取三个点C、D、E,其中：

梳嘴工作高度＝工作开口比值*榨机工作入口值

梳嘴安装高度＝梳嘴工作高度-0.9*顶辊升高值-0.5*齿高

梳中安装高度＝梳嘴安装高度+CD*底梳下降率 

梳尾安装高度＝梳中安装高度+DE*底梳下降率 

梳尾间隙＝0.8*榨机工作入口值-0.5*齿高。

下面结合具体实施例，对发明作进一步的阐述。

实施例1

针对某糖厂压榨车间850mm×1700mm 5座压榨机，压榨机工作入口为40毫米，顶辊升高6毫米，榨辊齿纹高38毫米，CD＝150毫米，DE＝100毫米，存在下面的一些问题：

1、负荷偏重，其中有2～3座压榨机电流达到1000A；

2、顶辊起升高度参差不齐，有些压榨机起升高达30mm，有些不怎么起升，油压发挥效果欠佳；

3、压榨机入辘不顺，其中有2座压榨机下送辊抖动；

4、压榨效果容易受压榨量波动的影响，榨量为145t/h时的蔗渣水分及转光度等指标与榨量为130t/h时的指标偏差大。

采用本发明方法，第一座压榨机工作开口比值选取为1.7，第二座压榨机工作开口比值选取为1.8，第三座压榨机工作开口比值选取为1.9，第四座压榨机工作开口比值选取为2.0，第五座压榨机工作开口比值选取为2.1，底梳下降率取5％。

根据步骤c可得：

取为44mm。

梳中安装高度＝44+150×5％＝51.5(毫米)

梳尾安装高度＝51.5+100×5％＝56.5(毫米)

按以上数据制作出底梳用于糖厂压榨机安装。

表1 历年压榨数据

12/13榨季使用本发明方法后后，从上表1中可看出： 

(1)11/12榨季厂里的实际情况：转光度高，抽出率低，转速快，电流大，常跳闸，过榨不顺利。

(2)12/13榨季以后采用该这项技术后，蔗渣转光度均在1.6～1.8之间，抽出率达96.8％，比上个榨季提高0.6％左右。过榨顺利，设备运行安全，负荷低。

实例2

针对某糖厂压榨车间1000mm×2000mm 5座压榨机，压榨机工作入口为50毫米，顶辊升高6毫米，榨辊齿纹高50毫米，CD＝200毫米，DE＝150毫米，存在下面的一些问题：

1、负荷偏重，其中有1座压榨机电流达到1000A；

2、压榨机入辘不顺，其中有3座压榨机下送辊抖动；

4、压榨效果容易受压榨量波动的影响，榨量为210t/h时的蔗渣水分及转光度等指标与榨量为190t/h时的指标偏差大。

采用本发明方法，第一座压榨机工作开口比值选取为1.7，第二座压榨机工作开口比值选取为1.8，第三座压榨机工作开口比值选取为1.9，第四座压榨机工作开口比值选取为2.0，第五座压榨机工作开口比值选取为2.1，底梳下降率取5％。

根据步骤c可得：

取为55mm。

梳中安装高度＝55+200×5％＝65(毫米)

梳尾安装高度＝65+150×5％＝72.5(毫米)

按以上数据制作出底梳用于糖厂压榨机安装。

表2 历年压榨数据

某糖厂压榨车间1000mm×2000mm 5座压榨机，12/13榨季使用本发明的方法后，从上表2中可看出： 

(1)11/12榨季厂里的实际情况：转光度高，抽出率低，转速快，电流大，常跳闸，过榨不顺利。

(2)12/13榨季以后采用该这项技术后，蔗渣转光度在1.9左右，抽出率达96.8％，比上个榨季提高0.7％左右。榨量提高20t/h，电流降低150A。过榨顺利，设备安全。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种甘蔗压榨优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.构建压榨机受力分析图，优化压榨过程中的受力分析，油压压力设为F,油压F施加于顶辊，引起前辊、后辊、底梳给顶辊的反作用力分别设为F1、F2、Fb,F1、F2、Fb三者的合力设为Fr，顶辊漂前给机架的横向推力设为Fh，Fh同时是Fr在水平方向的分力；

b.将甘蔗破碎，制成蔗料，并对所述蔗料采用五座压榨机进行压榨，根据步骤a受力分析的优化结果，其中，第一座压榨机工作开口比值选取范围为1.7～1.8，第二座压榨机工作开口比值选取范围为1.8～1.9，第三座压榨机工作开口比值选取范围为1.9～2.0，第四座压榨机工作开口比值选取范围为2.0～2.1，第五座压榨机工作开口比值选取范围为2.1～2.2；

c.对底梳进行优化设计，所述底梳的优化设计包括：梳嘴工作高度、梳嘴安装高度、梳中安装高度、梳尾安装高度、梳尾间隙，在底梳面上的梳嘴、梳中、梳尾对应选取三个点C、D、E,其中：

梳嘴工作高度＝工作开口比值*榨机工作入口值

梳嘴安装高度＝梳嘴工作高度-0.9*顶辊升高值-0.5*齿高

梳中安装高度＝梳嘴安装高度+CD*底梳下降率

梳尾安装高度＝梳中安装高度+DE*底梳下降率

梳尾间隙＝0.8*榨机工作入口值-0.5*齿高。