CN117180992A - 一种桦树汁浓缩设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于浓缩设备技术领域，公开了一种桦树汁浓缩设备及其方法，其中桦树汁浓缩设备包括储料罐，所述储料罐管道连接原料泵，原料泵管道连接初滤机组，初滤机组管道连接一级运行泵，一级运行泵将管道连接一级浓缩机组，一级浓缩机组管道连接一级浓缩罐，一级浓缩罐管道连接二级运行泵，二级运行泵管道连接二级浓缩机组，二级浓缩机组管道连接二级浓缩罐，二级浓缩罐管道连接三级运行泵，三级运行泵管道连接三级澄清机组，三级澄清机组管道连接成品罐；桦树汁在初滤机组中滤去大颗粒杂质，然后进入一级浓缩机组进行一倍的浓缩，进入二级浓缩机组浓缩至成品目标浓度，在三级澄清机组将桦树汁处理为清亮的成品状态。
Description
技术领域
本发明属于浓缩设备技术领域，具体的说，涉及一种桦树汁浓缩设备及其方法。
背景技术
桦树汁产品是目前新兴的一种具有优秀保健功效的饮品，其中富含多种维生素、11中脂肪酸、烟酸、15中微量元素、17种氨基酸等易于人体吸收的营养物质，以及香精油、桦芽醇、桦皮脑、桦皮酚、皂角苷、细胞分裂素等成分。经过二次加工的桦树汁，不管是浓缩液、分离液、发酵液等等都具有很大的商业价值。但现有的设备存在提取易损伤营养成分、提取工艺复杂，效率低、清洗困难等问题，无形之中增加了很多生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种桦树汁浓缩设备及其方法，采用膜浓缩技术提取桦树汁，桦树汁中营养成分保留更完整，设备上设置反冲洗结构，设备可再生，使用更方便。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种桦树汁浓缩设备，包括储料罐，所述储料罐管道连接原料泵，原料泵管道连接初滤机组，初滤机组管道连接一级运行泵，一级运行泵管道连接一级浓缩机组，一级浓缩机组管道连接一级浓缩罐，一级浓缩罐管道连接二级运行泵，二级运行泵管道连接二级浓缩机组，二级浓缩机组管道连接二级浓缩罐，二级浓缩罐管道连接三级运行泵，三级运行泵管道连接三级澄清机组，三级澄清机组管道连接成品罐。
以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：
所述成品罐上设置有成品罐液位传感器，成品罐管道连接反冲电动阀，反冲电动阀管道连接反冲运行泵，反冲运行泵管道连接三级澄清机组，三级澄清机组管道连接回流电动阀，回流电动阀管道连接二级浓缩罐；成品罐液位传感器的检测值超过设定值时，反冲电动阀才能开启，控制器控制反冲电动阀定时开启，对三级澄清机组进行清洗，提高了设备的使用工作效率。
进一步优化：所述原料泵与初滤机组之间设置有低压传感器，初滤机组与一级运行泵之间设置有一级电动阀，一级运行泵与一级浓缩机组之间设置有一级高压传感器，低压传感器、一级电动阀和一级高压传感器信号连接控制器；低压传感器检测是否有进料，避免设备空转，当低压传感器的压力达到设定值时，一级电动阀开启，实现一级浓缩的自动控制。
进一步优化：所述一级浓缩罐上设置有一级液位传感器，一级浓缩罐与二级运行泵之间设置有二级电动阀，二级运行泵与二级浓缩机组之间设置有二级高压传感器，一级液位传感器、二级电动阀和二级高压传感器信号连接控制器；一级液位传感器可以检测一级浓缩罐的液位，在液位达到设定值时，二级电动阀开启，实现了二级电动阀的自动控制。
进一步优化：所述二级浓缩罐上设置有浓度检测器，二级浓缩罐与三级运行泵之间设置有三级电动阀，浓度检测器和三级电动阀信号连接控制器；浓度检测器可以检测二级浓缩罐中桦树汁各营养成分的浓度，等浓度检测器检测值达到设定值时，三级电动阀开启，实现了三级电动阀的自动控制。
进一步优化：所述三级澄清机组与成品罐之间设置有进料电动阀，进料电动阀信号连接控制器；进料电动阀控制三级澄清机组内的物料是否进入成品罐。
进一步优化：所述一级浓缩机组内设置有四组滤膜；通过控制器控制一级浓缩机组，将桦树汁可进行一倍的浓缩。
进一步优化：所述二级浓缩机组内设置有三组滤膜；通过控制器控制二级浓缩机组，将桦树汁浓缩到目标浓度。
进一步优化：所述三级澄清机组内设置有超滤膜；超滤膜可将桦树汁处理为清亮的状态。
本发明还提供一种桦树汁浓缩方法，基于上述一种桦树汁浓缩设备，包括以下步骤：
S1：储料罐中的桦树汁原料被原料泵泵入初滤机组，初滤机组内设置有PE滤袋过滤器和微孔膜过滤器，初滤机组的工作压力大于0.2mpa且小于1mpa，桦树汁原料在初滤机组中过滤掉粗颗粒杂质成为初滤液；
S2：初滤液经一级运行泵入一级浓缩机组，一级浓缩机组的工作压力小于0.8mp，运行温度小于等于35℃，四组滤膜对初滤液进行过滤，四组滤膜的截留率达到85%~90%，经过一级浓缩机组过滤产生的一级浓缩液的浓度最高可达到初滤液的两倍，一级浓缩液进入一级浓缩罐，一级浓缩罐的液位小于15%时，一级电动阀、一级运行泵启动；一级浓缩罐的液位大于80%时，一级电动阀、一级运行泵关闭。
S3：一级浓缩罐内的液位达到80%的位置时，二级电动阀、二级运行泵启动，将一级浓缩罐内的一级浓缩液泵入二级浓缩机组，二级浓缩机组的工作压力小于0.8mp，运行温度小于等于35℃，二级浓缩机组内的三组滤膜将一级浓缩液浓缩成二级浓缩液，二级浓缩液的浓度是初滤液的四倍，二级浓缩液进入二级浓缩罐。
S4：经二级浓缩罐上设置的浓度检测器检测合格的二级浓缩液进入三级澄清机组，经超滤膜过滤后分为澄清液和浑液，澄清液进入成品罐，浑液返回二级浓缩罐反复澄清，三级澄清机组内的压力小于等于1.0mp。
S5：设备运行一段时间后，控制器控制反冲电动阀开始反清洗，以保持设备的正常运行，反冲电动阀启动到位后，三级电动阀启动到位，然后打开反冲运行泵，控制器设置的清洗时间为5min，反冲完成后依次关闭反冲运行泵、三级电动阀和反冲电动阀。
本发明的有益效果为：桦树汁在初滤机组中滤去大颗粒杂质，然后进入一级浓缩机组进行一倍的浓缩，一倍浓度的桦树汁进入一级浓缩罐，在一级浓缩罐达到一定液位后，进入二级浓缩机组浓缩至成品目标浓度，目标浓度的桦树汁进入二级浓缩机组，二级浓缩机组可进行桦树汁营养成分的检测，达到目标值的桦树汁进入三级澄清机组，将桦树汁处理为清亮的状态，该清亮状态的桦树汁进入成品罐，成品罐与三级澄清机组之间设置有反冲洗结构，控制器可控制其进行定时冲洗，保证了设备的持续使用。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本发明具体实施例的结构示意图。
图中：1-储料罐；2-原料泵；3-初滤机组；4-一级运行泵；5-一级浓缩机组；6-一级浓缩罐；7-二级运行泵；8-二级浓缩机组；9-二级浓缩罐；10-三级运行泵；11-三级澄清机组；12-成品罐；13-成品罐液位传感器；14-反冲电动阀；15-反冲运行泵；16-回流电动阀；17-低压传感器；18-一级电动阀；19-一级液位传感器；20-二级电动阀；21-浓度检测器；22-三级电动阀；23-进料电动阀；24-一级高压传感器；25-二级高压传感器。
具体实施方式
如图1所示，一种桦树汁浓缩设备，包括储料罐1，所述储料罐1管道连接原料泵2，原料泵2管道连接初滤机组3，初滤机组3管道连接一级运行泵4，一级运行泵4将管道连接一级浓缩机组5。原料泵2将储料罐1中的原料输送初滤机组3，初滤机组3将原料中的大颗粒物质去除。
所述原料泵2与初滤机组3之间设置有低压传感器17，初滤机组3与一级运行泵4之间设置有一级电动阀18，一级运行泵4与一级浓缩机组5之间设置有一级高压传感器24，低压传感器17、一级电动阀18和一级高压传感器24信号连接控制器；低压传感器17检测进料管道中的压强，可避免设备空转遭到损坏，当低压传感器17的压力值达到控制器的设定值时，一级电动阀18开启，一级运行泵4将原料送入一级浓缩机组5，一级高压传感器24通过显示管道内的压力来检测一级浓缩过程中是否有堵塞。
所述一级浓缩机组5管道连接一级浓缩罐6，一级浓缩罐6管道连接二级运行泵7，二级运行泵7管道连接二级浓缩机组8，所述一级浓缩罐6上设置有一级液位传感器19，一级浓缩罐6与二级运行泵7之间设置有二级电动阀20，二级运行泵7与二级浓缩机组8之间设置有二级高压传感器25，一级液位传感器19、二级电动阀20和二级高压传感器25信号连接控制器。
所述一级浓缩机组5内设置有四组滤膜，浓缩的程度可通过控制器进行控制，最高可将桦树汁进行一倍的浓缩，一级浓缩罐6负责暂存一级浓缩液，此时一级浓缩液的浓度为原料的一倍。
一级液位传感器19负责检测一级浓缩罐6内物料的液位，当一级浓缩罐6内的液位达到控制器的设定值后，二级电动阀20开启，二级运行泵7将一级浓缩液泵入二级浓缩机组8；二级高压传感器25通过显示管道内的压力检测二级浓缩过程中是否有堵塞。
所述二级浓缩机组8管道连接二级浓缩罐9，二级浓缩罐9管道连接三级运行泵10，所述二级浓缩罐9上设置有浓度检测器21，二级浓缩罐9与三级运行泵10之间设置有三级电动阀22，浓度检测器21和三级电动阀22信号连接控制器。
所述二级浓缩机组8内设置有三组滤膜，控制器可控制二级浓缩机组8将一级浓缩液浓缩到产品需要的浓度，二级浓缩液暂存于二级浓缩罐9中，浓度检测器21检测二级浓缩液的各种营养成分，判断二级浓缩是否完成，在浓度检测器21检测到的数值达到控制器的设定值后，三级电动阀22开启，三级运行泵10将二级浓缩液泵入三级澄清机组11。
所述三级运行泵10管道连接三级澄清机组11，三级澄清机组11管道连接成品罐12，所述三级澄清机组11与成品罐12之间设置有进料电动阀23，进料电动阀23信号连接控制器。
所述三级澄清机组11内设置有超滤膜，二级浓缩液经过超滤膜的处理变成清亮状态成品桦树汁，进料电动阀23控制成品桦树汁是否进入成品罐12，成品罐12暂存成品桦树汁等待后续加工，成品罐12上设置有成品罐液位传感器13，成品罐12管道连接反冲电动阀14和成品出料电动阀，成品出料电动阀管道连接成品出料泵，在需要将成品进行后续加工时，成品出料电动阀开启，成品出料泵将成品桦树汁泵入后续工序。
所述反冲电动阀14管道连接反冲运行泵15，反冲运行泵15管道连接三级澄清机组11，三级澄清机组11管道连接回流电动阀16，回流电动阀16管道连接二级浓缩罐9，控制器控制回流电动阀16开关，反冲运行泵15执行反冲程序时将成品桦树汁泵入二级浓缩罐9，回流电动阀16控制回流管道开关。
在使用过程中，储料罐1中的原料通过原料泵2进入设备，一级液位传感器19检测到一级浓缩罐6液位低，且低压传感器17检测到的管道压力值达到设定值，一级电动阀18开启，一级运行泵4启动，原料经初滤机组3过滤掉大颗粒杂质后，流向一级浓缩机组5。
经一级浓缩机组5浓缩处理后的一级浓缩液暂存到一级浓缩罐6，当一级液位传感器19检测到一级浓缩罐6内物料达到指定液位后，二级电动阀20开启，二级运行泵7启动，一级浓缩液被泵入二级浓缩机组8。
二级高压传感器25检测到的管道压力在正常数值范围内时，一级浓缩罐6内物料会经由二级浓缩机组8导入二级浓缩罐9中暂存，二级浓缩罐9上的浓度检测器21在检测到物料达到设定的浓度后，开启澄清程序。
三级电动阀22开启，三级运行泵10启动，二级浓缩罐9中的物料经由三级澄清机组11处理后进入成品罐12，此时成品罐12内物料属于浓缩完成的成品。
该设备运行一段时间之后，控制器会执行反冲洗功能，此时三级电动阀22关闭，三级运行泵10停止，进料电动阀23关闭，反冲电动阀14开启，回流电动阀16开启，反冲运行泵15启动，冲洗一段时间之后，重新执行澄清程序。
本发明还提供一种桦树汁浓缩方法，基于上述一种桦树汁浓缩设备，包括以下步骤：
S1：储料罐1中的桦树汁原料被原料泵2泵入初滤机组3，初滤机组3内设置有PE滤袋过滤器和微孔膜过滤器，初滤机组3的工作压力大于0.2mpa且小于1mpa，桦树汁原料在初滤机组3中过滤掉粗颗粒杂质成为初滤液；
S2：初滤液经一级运行泵4入一级浓缩机组5，一级浓缩机组5的工作压力小于0.8mp，运行温度小于等于35℃，四组滤膜对初滤液进行过滤，四组滤膜的截留率达到85%~90%，经过一级浓缩机组5过滤产生的一级浓缩液的浓度最高可达到初滤液的两倍，一级浓缩液进入一级浓缩罐6，一级浓缩罐6的液位小于15%时，一级电动阀18、一级运行泵4启动；一级浓缩罐6的液位大于80%时，一级电动阀18、一级运行泵4关闭；
S3：一级浓缩罐6内的液位达到80%的位置时，二级电动阀20、二级运行泵7启动，将一级浓缩罐6内的一级浓缩液泵入二级浓缩机组8，二级浓缩机组8的工作压力小于0.8mp，运行温度小于等于35℃，二级浓缩机组8内的三组滤膜将一级浓缩液浓缩成二级浓缩液，二级浓缩液的浓度是初滤液的四倍，二级浓缩液进入二级浓缩罐9；
S4：经二级浓缩罐9上设置的浓度检测器21检测合格的二级浓缩液进入三级澄清机组11，经超滤膜过滤后分为澄清液和浑液，澄清液进入成品罐12，浑液返回二级浓缩罐9反复澄清，三级澄清机组11内的压力小于等于1.0mp；
S5：设备运行一段时间后，控制器控制反冲电动阀14开始反清洗，以保持设备的正常运行，反冲电动阀14启动到位后，三级电动阀22启动到位，然后打开反冲运行泵15，控制器设置的清洗时间为5min，反冲完成后依次关闭反冲运行泵15、三级电动阀22和反冲电动阀14。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种桦树汁浓缩设备，包括储料罐（1），其特征在于：所述储料罐（1）管道连接原料泵（2），原料泵（2）管道连接初滤机组（3），初滤机组（3）管道连接一级运行泵（4），一级运行泵（4）管道连接一级浓缩机组（5），一级浓缩机组（5）管道连接一级浓缩罐（6），一级浓缩罐（6）管道连接二级运行泵（7），二级运行泵（7）管道连接二级浓缩机组（8），二级浓缩机组（8）管道连接二级浓缩罐（9），二级浓缩罐（9）管道连接三级运行泵（10），三级运行泵（10）管道连接三级澄清机组（11），三级澄清机组（11）管道连接成品罐（12）。
2.根据权利要求1所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：所述成品罐（12）上设置有成品罐液位传感器（13），成品罐（12）管道连接反冲电动阀（14），反冲电动阀（14）管道连接反冲运行泵（15），反冲运行泵（15）管道连接三级澄清机组（11），三级澄清机组（11）管道连接回流电动阀（16），回流电动阀（16）管道连接二级浓缩罐（9）。
3.根据权利要求2所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：所述原料泵（2）与初滤机组（3）之间设置有低压传感器（17），初滤机组（3）与一级运行泵（4）之间设置有一级电动阀（18），一级运行泵（4）与一级浓缩机组（5）之间设置有一级高压传感器（24），低压传感器（17）、一级电动阀（18）和一级高压传感器（24）信号连接控制器。
4.根据权利要求3所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：所述一级浓缩罐（6）上设置有一级液位传感器（19），一级浓缩罐（6）与二级运行泵（7）之间设置有二级电动阀（20），二级运行泵（7）与二级浓缩机组（8）之间设置有二级高压传感器（25），一级液位传感器（19）、二级电动阀（20）和二级高压传感器（25）信号连接控制器。
5.根据权利要求4所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：所述二级浓缩罐（9）上设置有浓度检测器（21），二级浓缩罐（9）与三级运行泵（10）之间设置有三级电动阀（22），浓度检测器（21）和三级电动阀（22）信号连接控制器。
6.根据权利要求5所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：所述三级澄清机组（11）与成品罐（12）之间设置有进料电动阀（23），进料电动阀（23）信号连接控制器。
7.根据权利要求6所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：所述一级浓缩机组（5）内设置有四组滤膜。
8.根据权利要求7所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：所述二级浓缩机组（8）内设置有三组滤膜。
9.根据权利要求8所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：所述三级澄清机组（11）内设置有超滤膜。
10.一种制作桦树汁的浓缩方法，基于权利要求9所述的一种桦树汁浓缩设备，其特征在于：包括以下步骤：
S1：储料罐（1）中的桦树汁原料被原料泵（2）泵入初滤机组（3），初滤机组（3）内设置有PE滤袋过滤器和微孔膜过滤器，初滤机组（3）的工作压力大于0.2mpa且小于1mpa，桦树汁原料在初滤机组（3）中过滤掉粗颗粒杂质成为初滤液；
S2：初滤液经一级运行泵（4）入一级浓缩机组（5），一级浓缩机组（5）的工作压力小于0.8mp，运行温度小于等于35℃，四组滤膜对初滤液进行过滤，四组滤膜的截留率达到85%~90%，经过一级浓缩机组（5）过滤产生的一级浓缩液的浓度最高可达到初滤液的两倍，一级浓缩液进入一级浓缩罐（6），一级浓缩罐（6）的液位小于15%时，一级电动阀（18）、一级运行泵（4）启动；一级浓缩罐（6）的液位大于80%时，一级电动阀（18）、一级运行泵（4）关闭；
S3：一级浓缩罐（6）内的液位达到80%的位置时，二级电动阀（20）、二级运行泵（7）启动，将一级浓缩罐（6）内的一级浓缩液泵入二级浓缩机组（8），二级浓缩机组（8）的工作压力小于0.8mp，运行温度小于等于35℃，二级浓缩机组（8）内的三组滤膜将一级浓缩液浓缩成二级浓缩液，二级浓缩液的浓度是初滤液的四倍，二级浓缩液进入二级浓缩罐（9）；
S4：经二级浓缩罐（9）上设置的浓度检测器（21）检测合格的二级浓缩液进入三级澄清机组（11），经超滤膜过滤后分为澄清液和浑液，澄清液进入成品罐（12），浑液返回二级浓缩罐（9）反复澄清，三级澄清机组（11）内的压力小于等于1.0mp；
S5：设备运行一段时间后，控制器控制反冲电动阀（14）开始反清洗，以保持设备的正常运行，反冲电动阀（14）启动到位后，三级电动阀（22）启动到位，然后打开反冲运行泵（15），控制器设置的清洗时间为5min，反冲完成后依次关闭反冲运行泵（15）、三级电动阀（22）和反冲电动阀（14）。
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