CN113881495A - 一种连续式动物油脂蒸汽传热提炼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续式动物油脂蒸汽传热提炼装置，包括外筒体、内筒体和搅拌机构，内筒体两端设置有传动端转动轴和蒸气端传动轴；蒸气端传动轴为中空结构，并与内筒体连通；工作时，物料于外筒体和内筒体之间左右流动，蒸汽沿蒸气端传动轴依次进入内筒体、搅拌机构，冷凝回水从搅拌机构进入内筒体并沿蒸气端传动轴排出，传动端转动轴驱动内筒体和蒸气端传动轴旋转并带动搅拌机构径向搅拌物料；所述提炼装置采用多层筒体结构，搅拌机构兼具搅拌和传热功能，物料通过夹层提炼，可实现连续提炼，生产效率高，实现了连续式提炼工艺的工业化推广。

Description

一种连续式动物油脂蒸汽传热提炼装置

技术领域

本发明涉及油脂提炼设备技术领域，特别涉及一种连续式动物油脂蒸汽传热提炼装置。

背景技术

动物油脂具备特有的香味而备受欢迎，是其它植物油不能代替的品种，大量用于食品加工业。但现有技术中，动物油脂的提炼的过程中，首先通过粗炼装置进行初步提炼后再进行进一步加工，即采用间歇式作业方式，效率低下且能源利用率不高。

蒸汽作为工业传热常见的加热介质，因价格低廉，温度易于控制广泛推广。目前，在动物油脂提炼设备领域采用蒸汽式加热多为间歇式，如中国专利文献CN212800273U，通过设置有包括顶部开口的提炼罐，提炼罐呈双层结构，双层结构之间形成空腔，空腔内设有蒸汽管道，提炼罐内设有搅拌装置，搅拌装置包括搅拌轴和搅拌桨，搅拌轴与提炼罐转动连接，搅拌桨与搅拌轴固定连接，搅拌轴连接有驱动其转动的驱动组件。目的在于提高油脂受热均匀性，使得油脂能够充分提炼的效果。但是采用的仍然是较为传统的提炼罐，产能及效率低下的同时，能源的利用率较低，设备结构复杂，产品质量不易控制，限制了在工业上的应用。

因此，有必要提出一种利用蒸汽传热的连续式动物油脂提炼装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续式动物油脂蒸汽传热提炼装置，解决现有技术中间歇式提炼装置效率低下、能源利用率低，装置结构复杂、生产稳定性差等缺陷。

为实现上述目的本发明的方案如下：

一种连续式动物油脂蒸汽传热提炼装置，包括同轴设置的外筒体和内筒体、设置在外筒体和内筒体之间并与内筒体连通的搅拌机构，及分别设置在内筒体的两端的传动端转动轴和蒸气端传动轴；蒸气端传动轴为中空结构，设有同轴的蒸气通道和回水通道并分别与内筒体连通；工作时，物料于外筒体和内筒体之间左右流动，蒸汽沿蒸气通道依次进入内筒体、搅拌机构，冷凝回水从搅拌机构进入内筒体并沿回水通道排出，传动端转动轴驱动内筒体和蒸气端传动轴旋转并带动搅拌机构径向搅拌物料。

本发明中，所述搅拌机构包括环绕内筒体并与内筒体连通的若干行星管。

进一步地，所述蒸气通道包括设置在内筒体内部的中心蒸汽管、设置在行星管与中心蒸汽管之间的行星蒸汽导管；所述回水通道包括连通在行星管与内筒体之间的行星回水管；工作时，蒸汽沿蒸气端传动轴进入中心蒸汽管，冷凝回水汇集在中心蒸汽管与内筒体之间。

更进一步地，所述中心蒸汽管通过若干管衬固定在内筒体内壁，冷凝回水穿过管衬并向蒸气端传动轴汇集。

更进一步地，所述内筒体设有卷水器，位于蒸气端传动轴与相邻的管衬之间；蒸气端传动轴设有连通的双层接头，双层接头的内层与卷水器轴心连通；工作时，蒸汽沿冷凝双层接头的夹层进入内筒体，并穿过卷水器进入中心蒸汽管，冷凝回水通过卷水器收集至轴心并沿双层接头的内层排出。

进一步地，所述行星蒸汽导管延伸至行星管的轴心；所述行星回水管一端连通至行星管的管壁，另一端连通至中心蒸汽管与行星管之间。

进一步地，所述行星管上设有推进刮刀和轴向刮刀。

进一步地，所述行星管通过行星管支撑板固定在内筒体外壁。

本发明中，所述外筒体顶部设有与内筒体连通的废气排出口。

本发明中，所述外筒体分别设有外筒蒸汽入口和外筒回水口。

本发明中，所述传动端转动轴和蒸气端传动轴分别通过法兰与外筒体密封。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1.本发明所述蒸汽传热提炼装置采用多层筒体结构，搅拌轴兼具搅拌和传热功能，物料通过夹层提炼，可实现连续提炼，生产效率高。

2.本发明采用行星管与刮刀的配合，在提供蒸汽传热的同时提高搅拌效率；另外轴端蒸汽进气、回水口的巧妙设计简化了装置结构的同时不影响搅拌轴工作。

3.本发明巧妙的将蒸汽进气通道与冷凝回水通道分离，并通过卷水器实现腔内回水沿轴向排出，解决了轴向搅拌时传热及回水通道设计的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明所述提炼设备剖面结构示意图。

图2为本发明图1局部放大示意图。

图3为本发明所述提炼设备搅拌机构整体结构示意图。

图4为本发明搅拌机构右视图。

图5为本发明卷水器剖面示意图。

其中，1、外筒体；2、内筒体；3、传动端转动轴；4、蒸气端传动轴；11、废气排出口；12、外筒蒸汽入口；13、外筒回水口；21、行星管；22、行星蒸汽导管；23、行星回水管；24、管衬；25、行星管支撑板；201、中心蒸汽管；202、卷水器；203、双层接头；211、推进刮刀；212、轴向刮刀；2021、导水管；2022、中心集水管；2023、卷水圈；2301、回水排出口；2302、蒸气入口；31、传动端法兰；41、蒸气端法兰。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，本发明提出一种连续式动物油脂蒸汽传热提炼装置，包括内筒体2、套设在内筒体2外部的外筒体1，内筒体2左右两端分别与传动端转动轴3、蒸气端传动轴4连接，外筒体1左右两端分别与传动端法兰31、蒸气端法兰41连接；传动端转动轴4与外部驱动机构连接，蒸气端传动轴4通过轴承安装在底座上。其中：

外筒体1内设夹套，顶部设有若干外筒蒸汽入口12，底部设有若干外筒回水口13，外筒体1与内筒体2之间设有若干与外部大气连通的废气排出口11。本发明中，外筒体1与内筒体2之间的夹层作为油脂受热提炼工作区域，设置有物料进出口(图中未示出)，具体根据设计需要可以分别设置在左右两端的法兰上。

如图1、3、4所示，内筒体2内部设有中心蒸汽管201，外部环形分布有共轴心的若干行星管21，中心蒸汽管201通过管衬24支撑在内筒体2内壁，中心蒸汽管201径向设有若干行星蒸汽导管22，行星蒸汽导管22穿过内筒体2并与行星管21连通；行星管21径向还设有若干行星回水管23，行星回水管23穿过内筒体2进入内筒体2与中心蒸汽管201之间的夹套。进一步地，行星回水管23的一端连通至内筒体2的轴心，另一端连通至行星管21的管壁(行星回水管23的端部与行星管21的管壁相切)，行星蒸汽导管22连通至行星管21的轴心，防止发生冷凝回水倒灌或溢入行星蒸汽导管22。行星蒸汽导管22外壁分别固定有若干的推进刮刀211和轴向刮刀212；推进刮刀211设置在两端，向左端与中心线呈锐角设置，轴向刮刀212沿中心线平行设置，轴向刮刀212随行星蒸汽导管22转动时沿径向搅拌物料，推进刮刀211用于搅拌并将物料向右端推进。优选地，相邻的轴向刮刀212以内筒体2径向呈90°分布，且轴向部分重叠，以提高搅拌质量；推进刮刀211可根据需要设计为多种桨式结构。如图3-4所示，行星管21可设计为环内筒体2设置的多层结构，下层与上层之间同样设置行星蒸汽导管22和行星回水管23，上层分布半径小于外筒体1内径，行星管21通过若干行星管支撑板25固定在内筒体2的外壁。

本发明中，中心蒸汽管201、内筒体2、外筒体1、传动端转动轴3及蒸气端传动轴4均沿轴向共中心线，行星管21为封闭结构，内筒体2及中心蒸汽管201的左端均封闭，中心蒸汽管201右端开口延伸至蒸气端传动轴4内并通过管衬24固定在内筒体2内壁；管衬24为梅花型，内圈与中心蒸汽管201封闭，外圈与内筒体2内壁之间形成孔隙，使中心蒸汽管201与内筒体2之间的夹层沿轴向贯通形成回水通道，即行星管21内冷凝的蒸汽回水沿行星回水管23进入该夹层汇集。蒸气端传动轴4为中空结构，内径与内筒体2匹配，工作时蒸汽通过中心蒸汽管201进入行星管21，回水进入蒸气端传动轴4的夹层并排出。作为本发明的另一种选择，同样地，蒸气可沿蒸气端传动轴4的夹层通道进入内筒体2与内设的中心管路的夹层进入行星管21，同时回水可由行星管21汇集至内筒体2与内设的中心管路并穿过蒸气端传动轴4排出管外。

作为本发明的优选，如图1-2所示，中心蒸汽管201右端与蒸气端传动轴4之间设有卷水器202。如图5所示，卷水器202包括与中心蒸汽管201共轴线的中心集水管2022、套设在中心集水管2022外的卷水圈2023，以及垂直中心集水管2022轴向并与其连通的导水管2021；卷水圈2023设有位于中心并径向封闭的中心环20231，卷水圈2023的内圈自由端焊接在中心环20231上，外圈自由端焊接在内筒体2的内壁上，导水管2021连通在中心环20231与中心集水管2022之间，卷水圈2023转动时蒸汽冷凝回水沿卷水圈2023向中心流动并穿过中心环20231沿导水管2021进入中心集水管2022。卷水圈2023轴向左端固定在管衬24上，右端固定在蒸气端传动轴4的左端面上。进一步地，蒸气端传动轴4为中空结构，内径小于中心环20231的半径，中心蒸汽管201内径同样小于中心环20231的半径，蒸汽从蒸气端传动轴4向左进气时，穿过中心环20231即可进入中心蒸汽管201，进而蒸汽沿行星蒸汽导管22进入行星管21。

进一步地，蒸气端传动轴4右端设有与其套设连通的双层接头203，双层接头203的内层设有回水排出口2301，夹层设有蒸气入口2302，内层与中心集水管2022管道连通，外层与蒸气端传动轴4螺纹连接。双层接头203，蒸汽沿蒸气入口2302向左侧进入装置内，蒸汽冷凝回水从中心集水管2022汇集后沿回水排出口2301排出。双层接头203固定在下方底座上，蒸气端传动轴4旋转时，双层接头203通过内外层与蒸气端传动轴4套设实现保持静止。

以下以优选的实施例结合附图对本发明提供的提炼装置工作过程及原理进行描述：

如图1-5所示，工作时，动物油脂进入外筒体1与内筒体2之间的夹层，蒸汽沿蒸气入口2302向左侧依次经过双层接头203夹层、中心环20231后进入中心蒸汽管201，然后通过分布的行星蒸汽导管22分别进入行星管21；与此同时，蒸汽还从外筒蒸汽入口12进入至外筒体1内。启动驱动装置带动左端传动端转动轴3顺时针旋转，从而带动内筒体2及蒸气端传动轴4旋转，由于双层接头203套设在蒸气端传动轴4上故自身不会发生旋转，不影响内部蒸汽或水轴向进出通道的稳定性；外筒体1与内筒体2通过管壁与油脂发生热交换，行星管21旋转时对油脂进行搅拌，同时推进刮刀211和轴向刮刀212同步搅拌，并且推进刮刀211将油脂向右端逐步推进。行星管21内的蒸汽热交换后产生的冷凝回水分别沿径向分布的行星回水管23进入内筒体2与中心蒸汽管201之间的夹层，并穿过管衬24自流汇集至内筒体2的右端，卷水器202受左端驱动时顺时针方向旋转(图5)，因自身重力因素冷凝回水会保持在管底，因此会沿向内卷水圈2023的轨迹向内汇集并流进导水管2021、中心集水管2022，最终由右端双层接头203内管并从回水排出口2301排出。与此同时，外筒体1中产生的冷凝回水沿底部设置的外筒回水口13排出。上述提炼过程中动物油脂转变为液态的油相和部分悬浮的油渣，提炼过程产生的废气向上流动并通过废气排出口11排出。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种连续式动物油脂蒸汽传热提炼装置，其特征在于，包括同轴设置的外筒体(1)和内筒体(2)、设置在外筒体(1)和内筒体(2)之间并与内筒体(2)连通的搅拌机构，及分别设置在内筒体(2)的两端的传动端转动轴(3)和蒸气端传动轴(4)；蒸气端传动轴(4)为中空结构，设有同轴的蒸气通道和回水通道并分别与内筒体(2)连通；工作时，物料于外筒体(1)和内筒体(2)之间左右流动，蒸汽沿蒸气通道依次进入内筒体(2)、搅拌机构，冷凝回水从搅拌机构进入内筒体(2)并沿回水通道排出，传动端转动轴(3)驱动内筒体(2)和蒸气端传动轴(4)旋转并带动搅拌机构径向搅拌物料。

2.根据权利要求1所述的提炼装置，其特征在于，所述搅拌机构包括环绕内筒体(2)并与内筒体(2)连通的若干行星管(21)。

3.根据权利要求2所述的提炼装置，其特征在于，所述蒸气通道包括设置在内筒体(2)内部的中心蒸汽管(201)、设置在行星管(21)与中心蒸汽管(201)之间的行星蒸汽导管(22)；所述回水通道包括连通在行星管(21)与内筒体(2)之间的行星回水管(23)；工作时，蒸汽沿蒸气端传动轴(4)进入中心蒸汽管(201)，冷凝回水汇集在中心蒸汽管(201)与内筒体(2)之间。

4.根据权利要求3所述的提炼装置，其特征在于，所述中心蒸汽管(201)通过若干管衬(24)固定在内筒体(2)内壁，冷凝回水穿过管衬(24)并向蒸气端传动轴(4)汇集。

5.根据权利要求4所述的提炼装置，其特征在于，所述内筒体(2)设有卷水器(202)，位于蒸气端传动轴(4)与相邻的管衬(24)之间；蒸气端传动轴(4)设有连通的双层接头(203)，双层接头(203)的内层与卷水器(202)轴心连通；工作时，蒸汽沿冷凝双层接头(203)的夹层进入内筒体(2)，并穿过卷水器(202)进入中心蒸汽管(201)，冷凝回水通过卷水器(202)收集至轴心并沿双层接头(203)的内层排出。

6.根据权利要求3所述的提炼装置，其特征在于，所述行星蒸汽导管(22)延伸至行星管(21)的轴心；所述行星回水管(23)一端连通至行星管(21)的管壁，另一端连通至中心蒸汽管(201)与行星管(21)之间。

7.根据权利要求2所述的提炼装置，其特征在于，所述行星管(21)上设有推进刮刀(211)和轴向刮刀(212)。

8.根据权利要求2所述的提炼装置，其特征在于，所述行星管(21)通过行星管支撑板(25)固定在内筒体(2)外壁。

9.根据权利要求1所述的提炼装置，其特征在于，所述外筒体(1)顶部设有与内筒体(2)连通的废气排出口(11)。

10.根据权利要求1所述的提炼装置，其特征在于，所述外筒体(1)分别设有外筒蒸汽入口(12)和外筒回水口(13)。

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