CN111359787A - 用于卧式离心机的自动清洗装置和清洗控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于卧式离心机的自动清洗装置和清洗控制方法，该自动清洗装置包括洗涤液源，所述洗涤液源通过洗涤液管线与所述转鼓的内腔相连通；清洗液回收罐，所述清洗液回收罐通过出料清洗管线与所述转鼓的内腔相连通；超声波装置，所述超声波装置安装于所述转鼓的内腔中，并在控制系统的指令下启停，并向所述转鼓的鼓壁提供预设频率的超声波振动。通过超声波清洗以及多模式下的清洗策略调整，解决了现有技术中卧式离心机工作时原料液结块附着转鼓内壁，而导致的输送阻力大、生产率降低和定期清洗工作量大、清洗效果差的问题。

Description

用于卧式离心机的自动清洗装置和清洗控制方法

技术领域

本发明涉及离心机清洗技术领域，尤其涉及一种用于卧式离心机的自动清洗装置和清洗控制方法。

背景技术

工业煤气生物发酵法生产燃料乙醇是新兴的高科技生产工艺，该工艺以工业的煤气为原料，采用生物发酵法，经过预处理、发酵、蒸馏、脱水等工艺流程，生产出燃料乙醇，同时蒸馏产生醪液和余留水。其中余留水可以回用，醪液中富含蛋白质，利用离心机对其进行固、液分离，其中浓液进入干燥系统进行处理可以生产获得菌体蛋白。目前，固、液的分离采用离心机技术，菌体蛋白中含有部分乙酸、BDO、乳酸、乙醇等物质，但因为醪液中蛋白质含量丰富，卧式离心机在离心过程中出现严重粘料问题，造成卧式离心机振动上升、电机电流增高，严重影响了离心机运行效率，造成了维护工作量增加。

在工作过程中，卧式离心机转鼓与螺旋以一定差速同向高速旋转，原料液由进料管连续引入输料螺旋内筒，加速后进入转鼓，在离心力场作用下，较重的固相浓醪液物沉积在转鼓壁上形成沉渣层，现有技术采用定期拆洗的方式对沉渣层进行清洗处理。输料螺旋将沉积的浓醪液连续不断地推至转鼓锥端，经排渣口排出机外。由于运转过程中转鼓与输料螺旋产生高温，原料液会凝固结块并附着在转鼓内壁表面，致使转鼓与输料螺旋运转阻力增大，电机电流升高，且储料仓有明显结块现象，不仅造成醪液生产率降低，同时增加了维修清洗工作量，且会影响设备的使用寿命。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于卧式离心机的自动清洗装置和清洗控制方法，以解决现有技术中卧式离心机工作时原料液结块附着转鼓内壁，而导致的输送阻力大、生产率降低和定期清洗工作量大、清洗效果差的问题。

本发明提供了一种用于卧式离心机的自动清洗装置，所述卧式离心机包括通过进料管线与原料液源相连通的转鼓，所述转鼓的锥端出料口与出料管线相连通；所述自动清洗装置包括：

洗涤液源，所述洗涤液源通过洗涤液管线与所述转鼓的内腔相连通；

清洗液回收罐，所述清洗液回收罐通过出料清洗管线与所述转鼓的内腔相连通；

超声波装置，所述超声波装置安装于所述转鼓的内腔中，并在控制系统的指令下启停，并向所述转鼓的鼓壁提供预设频率的超声波振动。

进一步地，所述洗涤液管线上安装有清洗泵和清洗电磁阀，所述进料管线上安装有进料电磁阀；

所述洗涤液管线在所述进料电磁阀的下游接入所述进料管线，并通过所述进料管线与所述转鼓的内腔相连通。

进一步地，所述出料清洗管线上安装有清液排出口电磁阀，所述出料管线上安装有出料阀；

所述出料清洗管线在所述出料阀的上游接入所述出料管线，并通过所述出料管线与所述转鼓的内腔相连通。

进一步地，所述清洗液回收罐为原醪液罐。

进一步地，所述超声波装置为至少两组，各所述超声波装置分别设置于所述转鼓的罩壳和排渣口的外罩壳上。

本发明还提供一种清洗控制方法，用于控制如上所述的自动清洗装置，所述方法包括：

获取卧式离心机所处的工作模式；

判定所述工作模式为清洗模式，则发出第一清洗指令，以便所述自动清洗装置根据所述第一清洗指令按第一预设策略进行清洗；

判定所述工作模式为生产模式，则发出第二清洗指令，以便所述自动清洗装置根据所述第二清洗指令按第二预设策略进行清洗。

进一步地，所述自动清洗装置根据所述第一清洗指令按第一预设策略进行清洗，具体包括：

获取所述自动清洗装置的清洗级别；

判定处于一级清洗，则控制主电机开始运行并保持频率15HZ,副电机开始运行并保持频率10HZ，同时关闭进料电磁阀及出料阀，所述一级清洗持续10 分钟；

判定处于二级清洗，则关闭进料电磁阀及出料阀，启动清洗泵，启动清洗电磁阀使洗涤液进入转鼓，并开启超声波装置和清液排出口电磁阀，所述二级清洗持续10分钟；

所述二级清洗结束，则关闭清洗泵及清洗电磁阀，同时关闭清液排出口电磁阀，打开原液进料电磁阀及出料阀，以使卧式离心机切换至生产模式。

进一步地，所述自动清洗装置根据所述第二清洗指令按第二预设策略进行清洗，具体包括：

设备运行过程中，卧式离心机每运行1小时，开启并运行自动清洗装置10 分钟。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明所提供的用于卧式离心机的自动清洗装置，通过超声波装置可以有效的使原醪液附着在金属表面进行剥离，通过换能器将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过卧式离心机外壳将超声波辐射到转鼓中的原醪液。由于受到超声波的辐射，使原醪液中的液体能够在声波的作用下从而保持振动。可以有效的破坏转鼓内壁上及出料仓的结垢表面的吸附，引起醪液结垢后的疲劳破坏而被驳离，达到清洗的目的，从而减轻停机维护的工作量。

并且，本发明所提供的清洗控制方法中，分为两级清洗模式和生产清洗模式，在清洗模式的一级清洗时，PLC控制主电机调整至运行并保持频率15HZ, 副电机调整至运行并保持频率10HZ，同时关闭进料电磁阀及出料阀。进料管线切换成由洗涤液清洗卧式离心机10分钟(以出液口出液时起)，以完成一级清洗；一级清洗完成后进入二级清洗程序，关闭进料电磁阀及出料阀，启动清洗泵，启动清洗电磁阀使洗涤液进入离心机转鼓，并开启超声波清洗装置，将超声波清洗装置在卧式离心机中分离的杂质进行冲刷清洗，与此同时提高卧式离心机的转差率，增加螺旋输送器与转鼓内壁间隙中的水流速度，加强清洗效果。同时将清液排出口电磁阀打开将清洗冲刷的后的液体回收到原醪液罐中， PLC控制系统设定清洗10分钟后停止超声波清洗装置，清洗完成后，PLC控制系统自动由清洗模式切换为生产模式，关闭清洗泵及清洗电磁阀，同时关闭清液排出口电磁阀，打开醪液进料电磁阀及出料阀，根据操作规程逐步提升主电机与副电机运行频率。生产模式下，设备运行过程中，卧式离心机每运行1小时，将开启并运行超声波清洗装置10分钟，避免出料仓结块现象，具有较好的清洗效果。

这样，本发明所提供的用于卧式离心机的自动清洗装置和清洗控制方法，通过超声波清洗以及多模式下的清洗策略调整，解决了现有技术中卧式离心机工作时原料液结块附着转鼓内壁，而导致的输送阻力大、生产率降低和定期清洗工作量大、清洗效果差的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

图1为本发明所提供的自动清洗装置一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的清洗控制方法一种具体实施方式的流程图。

附图标记说明：

1-洗涤液管线 1-1-清洗电磁阀 2-进料管线 2-1-进料电磁阀 3-出料管线3-1-出料阀 4-出料清洗管线 4-1-清液排出口电磁阀 5-超声波装置 6-转鼓 7-原醪液罐

具体实施方式

本发明实施例提供了一种用于卧式离心机的自动清洗装置，以解决现有技术中卧式离心机工作时原料液结块附着转鼓内壁，而导致的输送阻力大、生产率降低和定期清洗工作量大、清洗效果差的问题。

请参考图1，图1为本发明所提供的自动清洗装置一种具体实施方式的结构示意图。图中箭头方向为液体流动方向，位于液体流入前侧的结构相对于位于液体流入后侧的结构处于上游，反之处于下游。

本发明提供了一种用于卧式离心机的自动清洗装置，所述卧式离心机包括通过进料管线2与原料液源相连通的转鼓6，所述转鼓6的锥端出料口与出料管线相连通，在离心机运行中，超声波清洗装置能够使卧式离心机分离转鼓6及出料仓的引起醪液结垢后的驳离，达到清洗的目的，该卧式离心机可具体为卧螺离心机。本发明提供的自动清洗装置解决了或部分解决了现有技术中原醪液进入卧螺离心机一段时间分离后转鼓6部位及出料仓原醪液结块现象，提高了卧螺离心机工作效率，同时降低了维护工作量。

在一种具体实施方式中，如图1所示，所述自动清洗装置包括洗涤液源、清洗液回收罐和超声波装置5；其中，洗涤液源内盛放有用于洗涤管路的清洗剂，其可以为有机洗涤剂或无机洗涤剂，根据所要清洗的离心机内所处理的溶液类型选择；所述洗涤液源通过洗涤液管线1与所述转鼓6的内腔相连通，洗涤液经洗涤液管线1通过转鼓6的进料口进入转鼓6的内腔。所述清洗液回收罐通过出料清洗管线4与所述转鼓6的内腔相连通，清洗液回收罐用于储存和回收洗涤后产生的废弃溶液，由于该废弃溶液中可能残存大量的原醪液，因此，该清洗液回收罐可以由原醪液罐7充当，不仅提高了原醪液的回收性能，避免原料浪费，还能够降低设备的占用空间，提高利用率。所述超声波装置5安装于所述转鼓6的内腔中，并在控制系统的指令下启停，并向所述转鼓6的鼓壁提供预设频率的超声波振动，从而利用超声波产生的振动使得醪液结垢层发生松动，以配合溶液冲洗，提高清洗效果。

为了提高清洗装置的布线紧凑性，避免单独布线导致的管路繁杂，降低结构复杂程度，所述洗涤液管线1上安装有清洗泵和清洗电磁阀1-1，所述进料管线2上安装有进料电磁阀2-1；所述洗涤液管线1在所述进料电磁阀2-1的下游接入所述进料管线2，并通过所述进料管线2与所述转鼓6的内腔相连通。在工作过程中，当需要冲洗时，开启清洗泵和清洗电磁阀1-1，同时关闭进料电磁阀 2-1，洗涤液源中的洗涤液经洗涤液管线1接入下游的进料管线2，并经进料管线2进入转鼓6的内腔以实现冲洗。当需要进料时，则关闭清洗泵和清洗电磁阀 1-1，同时开启进料电磁阀2-1，原料即可经过进料管线2进入转鼓6的内腔，以实现进料。

为了进一步提高清洗装置的布线紧凑性，避免单独布线导致的管路繁杂，降低结构复杂程度，所述出料清洗管线4上安装有清液排出口电磁阀4-1，所述出料管线3上安装有出料阀3-1；所述出料清洗管线4在所述出料阀3-1的上游接入所述出料管线3，并通过所述出料管线3与所述转鼓6的内腔相连通。在冲洗时，开启清洗泵和清洗电磁阀1-1的同时开启清液排出口电磁阀4-1，关闭进料电磁阀2-1的同时关闭出料阀3-1，洗涤液源中的洗涤液经洗涤液管线1接入下游的进料管线2，并经进料管线2进入转鼓6的内腔以实现冲洗，冲洗完毕后的溶液经出料管线3的上游进入出料清洗管线4，并经出料清洗管线4进入原醪液罐7回收。当需要进料时，则关闭清洗泵、清洗电磁阀1-1和清液排出口电磁阀 4-1，同时开启进料电磁阀2-1和出料阀3-1，原料即可经过进料管线2进入转鼓6 的内腔，以实现进料和出料。

上述超声波装置5为至少两组，各所述超声波装置5分别设置于所述转鼓6 的罩壳和排渣口的外罩壳上，以便在易堵位置设置多个超声波装置5，从而保证超声波振动效果，提高除垢效果。

下面以上述具体实施方式为例，简述本发明所提供的自动清洗装置的工作过程：

在清洗工况下，自动清洗装置有一级清洗和二级清洗。

一级清洗时，由于洗涤液管线1的进料口与进料管线2的进料电磁阀2-1后部连通，所以，洗涤液通过洗涤液管线1进入卧螺离心机的转鼓6，由于出料管线3的出料阀3-1前部与出料清洗管线4的清液排出口电磁阀4-1的前部(上游) 连通，则清洗离心机后的洗涤液通过出料清洗管线4进入原醪液罐7，避免了物料的浪费，开启清液排出口电磁阀4-1并启动清洗泵8，洗涤液通过洗涤液管线 1对转鼓6的内部进行一级清洗(即第一次清洗)，同时控制主电机调整至运行并保持频率15HZ,副电机调整至运行并保持频率10HZ，同时关闭进料电磁阀 2-1及出料阀3-1，打开清液排出口电磁阀4-1。由洗涤液清洗卧螺离心机10分钟(以出液口出液时起)。使清洗液与卧螺离心机转鼓内壁的充分接触并清洗，避免了蛋白的沉淀物及凝结的杂质在卧螺离心机转鼓外壁上。

二级清洗时，保持一级清洗程序运行的情况下，启动超声波装置5，由PLC 控制系统设定清洗10分钟，可以更进一步地去除蛋白凝结的杂质，避免了停机后拆开检查清理。切换生产模式后，系统自动停止超声波装置5运行、关闭洗涤液管线1的清洗泵8及清洗电磁阀1-1、关闭出料清洗管线4的清液排出口电磁阀4-1。

清洗模式切换为生产模式后，开启进料管线2的进料电磁阀2-1，同时打开出料管线3的出料阀3-1；使原醪液通过进料管线2进入卧螺离心机的转鼓6，设备正常运行，卧螺离心机生产运行过程中，卧螺离心机每运行1小时，间断性开启并运行超声波清洗装置10分钟，避免了运行过程中原醪液蛋白的高温凝固在转鼓腔体内壁，同时避免出料仓出现醪液结块现象，此部分由PLC控制系统自动控制。

在上述具体实施方式中，本发明所提供的用于卧式离心机的自动清洗装置，通过超声波装置可以有效的使原醪液附着在金属表面进行剥离，通过换能器将功率超声频源的声能转换成机械振动，通过卧式离心机外壳将超声波辐射到转鼓中的原醪液。由于受到超声波的辐射，使原醪液中的液体能够在声波的作用下从而保持振动。可以有效的破坏转鼓内壁上及出料仓的结垢表面的吸附，引起醪液结垢后的疲劳破坏而被驳离，达到清洗的目的，从而减轻停机维护的工作量。

除了上述自动清洗装置，本发明还提供一种用于控制该自动清洗装置的清洗控制方法，也就是说，该自动清洗装置通过一套自动控制程序，开启超声波装置5装置能够实现在线和离线清洗。

在一种具体实施方式中，如图2所示，所述方法包括：

S1：获取卧式离心机所处的工作模式；

S2：判定所述工作模式为清洗模式，则发出第一清洗指令，以便所述自动清洗装置根据所述第一清洗指令按第一预设策略进行清洗；具体地，获取所述自动清洗装置的清洗级别；判定处于一级清洗，则控制主电机开始运行并保持频率15HZ，副电机开始运行并保持频率10HZ，同时关闭进料电磁阀2-1及出料阀3-1，所述一级清洗持续10分钟；判定处于二级清洗，则关闭进料电磁阀2-1 及出料阀3-1，启动清洗泵，启动清洗电磁阀1-1使洗涤液进入转鼓，并开启超声波装置5和清液排出口电磁阀4-1，所述二级清洗持续10分钟；所述二级清洗结束，则关闭清洗泵及清洗电磁阀1-1，同时关闭清液排出口电磁阀4-1，打开原液进料电磁阀2-1及出料阀3-1，以使卧式离心机切换至生产模式。

S3：判定所述工作模式为生产模式，则发出第二清洗指令，以便所述自动清洗装置根据所述第二清洗指令按第二预设策略进行清洗；具体地，设备运行过程中，卧式离心机每运行1小时，开启并运行自动清洗装置10分钟。

在上述具体实施方式中，本发明所提供的清洗控制方法，分为两级清洗模式和生产清洗模式，在清洗模式的一级清洗时，PLC控制主电机调整至运行并保持频率15HZ,副电机调整至运行并保持频率10HZ，同时关闭进料电磁阀2-1 及出料阀3-1。进料管线2切换成由洗涤液清洗卧式离心机10分钟(以出液口出液时起)，以完成一级清洗；一级清洗完成后进入二级清洗程序，关闭进料电磁阀2-1及出料阀3-1，启动清洗泵，启动清洗电磁阀1-1使洗涤液进入离心机转鼓，并开启超声波清洗装置，将超声波清洗装置在卧式离心机中分离的杂质进行冲刷清洗，与此同时提高卧式离心机的转差率，增加螺旋输送器与转鼓内壁间隙中的水流速度，加强清洗效果。同时将清液排出口电磁阀4-1打开将清洗冲刷的后的液体回收到原醪液罐7中，PLC控制系统设定清洗10分钟后停止超声波清洗装置，清洗完成后，PLC控制系统自动由清洗模式切换为生产模式，关闭清洗泵及清洗电磁阀1-1，同时关闭清液排出口电磁阀4-1，打开醪液进料电磁阀2-1及出料阀3-1，根据操作规程逐步提升主电机与副电机运行频率。生产模式下，设备运行过程中，卧式离心机每运行1小时，将开启并运行超声波清洗装置10分钟，避免出料仓结块现象，具有较好的清洗效果。

这样，本发明所提供的用于卧式离心机的自动清洗装置和清洗控制方法，通过超声波清洗以及多模式下的清洗策略调整，利用超声波声能转换成机械振动，通过清洗卧式离心机转鼓中的槽壁将超声波辐射到槽子中的部分原醪液。由于受到超声波的辐射，使槽内原醪液中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。可以有效的破坏转鼓内壁上及出料仓的结垢表面的吸附，引起醪液结垢后的疲劳破坏而被驳离，实现卧螺机自动清洗功能。本发明卧式离心机自动清洗装置可以提高设备运行效率，避免了离心机内部结垢堵塞，同时降低了设备维护工作量。从而解决了现有技术中卧式离心机工作时原料液结块附着转鼓内壁，而导致的输送阻力大、生产率降低和定期清洗工作量大、清洗效果差的问题。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于卧式离心机的自动清洗装置，所述卧式离心机包括通过进料管线与原料液源相连通的转鼓，所述转鼓的锥端出料口与出料管线相连通；其特征在于，所述自动清洗装置包括：

洗涤液源，所述洗涤液源通过洗涤液管线与所述转鼓的内腔相连通；

清洗液回收罐，所述清洗液回收罐通过出料清洗管线与所述转鼓的内腔相连通；

超声波装置，所述超声波装置安装于所述转鼓的内腔中，并在控制系统的指令下启停，并向所述转鼓的鼓壁提供预设频率的超声波振动。

2.如权利要求1所述的自动清洗装置，其特征在于，所述洗涤液管线上安装有清洗泵和清洗电磁阀，所述进料管线上安装有进料电磁阀；

所述洗涤液管线在所述进料电磁阀的下游接入所述进料管线，并通过所述进料管线与所述转鼓的内腔相连通。

3.如权利要求1所述的自动清洗装置，其特征在于，所述出料清洗管线上安装有清液排出口电磁阀，所述出料管线上安装有出料阀；

所述出料清洗管线在所述出料阀的上游接入所述出料管线，并通过所述出料管线与所述转鼓的内腔相连通。

4.如权利要求3所述的自动清洗装置，其特征在于，所述清洗液回收罐为原醪液罐。

5.如权利要求1所述的自动清洗装置，其特征在于，所述超声波装置为至少两组，各所述超声波装置分别设置于所述转鼓的罩壳和排渣口的外罩壳上。

6.一种清洗控制方法，用于控制如权利要求1-5任一项所述的自动清洗装置，其特征在于，所述方法包括：

获取卧式离心机所处的工作模式；

判定所述工作模式为清洗模式，则发出第一清洗指令，以便所述自动清洗装置根据所述第一清洗指令按第一预设策略进行清洗；

判定所述工作模式为生产模式，则发出第二清洗指令，以便所述自动清洗装置根据所述第二清洗指令按第二预设策略进行清洗。

7.如权利要求6所述的清洗控制方法，其特征在于，所述自动清洗装置根据所述第一清洗指令按第一预设策略进行清洗，具体包括：

获取所述自动清洗装置的清洗级别；

判定处于一级清洗，则控制主电机开始运行并保持频率15HZ,副电机开始运行并保持频率10HZ，同时关闭进料电磁阀及出料阀，所述一级清洗持续10分钟；

判定处于二级清洗，则关闭进料电磁阀及出料阀，启动清洗泵，启动清洗电磁阀使洗涤液进入转鼓，并开启超声波装置和清液排出口电磁阀，所述二级清洗持续10分钟；

所述二级清洗结束，则关闭清洗泵及清洗电磁阀，同时关闭清液排出口电磁阀，打开原液进料电磁阀及出料阀，以使卧式离心机切换至生产模式。

8.如权利要求6所述的清洗控制方法，其特征在于，所述自动清洗装置根据所述第二清洗指令按第二预设策略进行清洗，具体包括：

设备运行过程中，卧式离心机每运行1小时，开启并运行自动清洗装置10分钟。

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