CN212955050U - 回旋沉淀池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及回旋沉淀池，其池体的侧壁上设有切向进口，底面呈中部向上凸起的圆锥面形，其外缘设有环形的集泥槽，集泥槽的底部设有排泥口，池体内设有与池体的底面配合的旋转刮泥机，刮泥机的转轴位于池体的底面圆锥形的轴线上，刮泥板的底面与池体的底面贴合，刮泥板的外端部设有与集泥槽配套的自沉式的集泥槽刮板，刮泥板的外端部设有竖向滑孔，竖向滑孔呈柱形，集泥槽刮板的上部插接在竖向滑孔上，与竖向滑孔滑动配合，其顶端设有压块，压块位于竖向滑孔的上方，集泥槽刮板下部的两侧边缘贴近于集泥槽的侧壁。本实用新型有助于降低能耗，提高生产效率，改善啤酒品质，主要用于啤酒生产行业。

Description

回旋沉淀池

技术领域

本实用新型涉及回旋沉淀池，涵盖啤酒酿造中从麦汁煮沸至发酵的主要工序，可用于啤酒产生或其他类似场合或用途，属机械领域。

背景技术

啤酒酿造主要包括糖化、煮沸、发酵（及后发酵）等工艺，其中煮沸后的麦汁要送入沉淀设备进行沉淀，以便分离出热凝蛋白及酒花残渣等可沉淀物质，避免这些物质对后续工艺或啤酒品质产生负面影响。现有用于煮沸麦汁沉淀的沉淀设备多采用回旋沉淀槽，麦汁从沉淀槽侧壁上的切向进口进入槽内，推动形成槽内旋流，依靠离心和重力的分离作用，可沉淀物质沉积在槽底，以实现麦汁与可沉淀物的分离。

现有回旋沉淀槽的底面多为带有一定倾斜的平面或锥面等斜面形式，在底面的低端开设用于出口，引出麦汁后，通过喷头设施用水冲洗槽底，靠水的冲击及底面的倾斜度，缓慢的将热凝固物清除。因此，耗时长，耗水量大，且去除效果也不理想。

另外，煮沸麦汁的沉淀过程中依然会有一定的DMS产生，影响啤酒品质。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有沉淀槽的技术缺陷，提供新的技术方案，以缩短处理周期，降低能耗，提高生产效率。

本实用新型的技术方案是：包括池体，所述池体的侧壁上设有切向进口，所述池体的内侧面呈圆柱面形，其特征在于所述池体的底面呈中部向上凸起的圆锥面形，所述池体内设有与池体的底面配合的旋转刮泥机，所述旋转刮泥机的转轴上连接有一个或多个由内向外延伸的刮泥板，所述刮泥机的转轴位于所述池体的底面圆锥形的轴线上，所述刮泥板的底面与所述池体的底面贴合。

优选地，所述池体的底面的外缘设有环形的集泥槽，所述集泥槽的底部设有排泥口，所述刮泥板的外端部设有与所述集泥槽配套的自沉式的集泥槽刮板。

优选地，所述刮泥板的外端部设有竖向滑孔，所述竖向滑孔呈柱形，所述集泥槽刮板的上部插接在所述竖向滑孔上，与所述竖向滑孔滑动配合。

优选地，所述集泥槽刮板下部的两侧边缘贴近于所述集泥槽的侧壁。

优选地，所述集泥槽刮板的顶端设有压块，所述压块位于所述竖向滑孔的上方。

优选地，所述压块与所述刮泥板之间设有支撑弹簧，所述支撑弹簧为螺旋弹簧，上端支撑在所述压块下面，下端支撑在所述刮泥板的骨架上。

优选地，所述刮泥板的内端与所述转轴的连接方式为铰接，铰接的旋转轴线方向为切向。

优选地，所述刮泥板的下边缘与所述池体的底面的圆锥形母线平行或者两者之间带有夹角。

优选地，所述池体的底面的圆锥面形的对称轴线垂直于或者不垂直于水平面。

优选地，所述排泥口位于所述集泥槽的最低端。

优选地，所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

优选地，所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有（例如，连接有）喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

优选地，所述切向进口的进液侧连接有均压室，所述循环管连接所述均压室的进口，由此实现与所述切向进口的连接。

优选地，所述均压室设有或者不设有超声波设备，所述超声设备的超声波输出元件位于或延伸至均压室内。

本实用新型的有益效果是：由于将底面设置呈中部向上凸起的锥面，有利于沉积物沿锥面向下流，也便于清洗；由于在底面边缘设置了环形的集泥槽，有利于沉积物的收集；由于设置了刮泥板，请清洗时通过刮泥板将沉积或粘结在底面上的沉淀物刮下来，且利用锥面的作用，用少量水就能够将沉积物冲到集泥槽中，极大地减小了冲洗所需的水流量及冲洗用水总量，有利于节省了水资源，同时也明显地缩短了冲洗所需的时间，减少因冲洗对设备的占用，有利于增大有效工作时间，提高生产率；由于刮泥板可以与底面锥形的母线呈一角度且刮泥板的末端落后于内端，在锥面旋转刮泥的情形下，形成了对沉积物向下的推力，有利于进一步提高对沉淀物的刮除效率，进一步节省时间和用水量；由于设置了压块及支撑弹簧，由于刮泥板内端与转轴铰接，有利于保持刮泥板和集泥槽刮板与相应底面的贴合，保证对沉积物的刮除效果；由于设置了集泥槽，利用底面的锥面形状及冲洗作用，使得沉淀物更多地沉积在集泥槽内，冲洗下来的沉淀物也会流入集泥槽，还由于设置的集泥槽刮板，并将排泥口设置在集泥槽的低端（当底面不倾斜时，集泥槽各处高度相等，可以依据将任意部位都视为低端，根据实际需要设置排泥口的位置），可以通过集泥槽刮板将集泥槽内的沉积物刮入排泥口，有利于沉积物的排出；由于设置了喷淋管系统，可以在沉淀过程中抽取槽内液体进行喷淋，使其中的DMS等可挥发有害物质得以更有效地挥发，进而从麦汁中除去，有利于降低沉积后麦汁中的DMS等的浓度，有利于保证啤酒的口感和品质；同时在清洗过程中也可以采用同一套喷淋系统向底面施加冲洗水，由于刮泥板将沉积物刮起，冲洗水只需要带动沉积物一同向下流即可，不需要利用冲洗水的冲击力，因此上方喷淋方式足以实现冲洗水的目的，不需要另行设置冲洗水系统，也可以减小相关水泵的压头和动力消耗；由于设置了循环系统，可以通过较小的循环量维持槽内的旋流状态，有利于固液分离；由于设置了均压室，有利于避免切向出口出水的紊乱，避免对蛋白絮凝的破坏，且有利于推动槽内旋流；由于在均压室内还设置超声设备向液体中施加超声波，在易于沉淀的物质基本沉淀后，可以通过超声波破坏不易沉淀的热凝蛋白等的稳定状态，有利于促进这部分物质的沉淀，改善沉淀效果。

附图说明

图1是本实用新型的系统构造示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的回旋沉淀池包括池体10，所述池体的侧壁上设有切向进口18，用于送入煮沸处理后的麦汁，所述切向进口的位置、形状等均可以依据现有技术，所述池体的内侧面（侧壁的内表面）呈圆柱面形以利于旋流，所述池体的底面（底部的内表面）12呈中部向上凸起的圆锥面形，其外缘（与池体的内侧面相连的区域）设有环形的集泥槽16，所述集泥槽的底部设有排泥口19，所述池体内设有与池体的底面配合的旋转刮泥机，所述旋转刮泥机的转轴31上连接有一个或多个由内向外延伸的刮泥板32，所述刮泥机的转轴位于所述池体的底面圆锥形的轴线上，所述刮泥板的底面（下边缘）与所述池体的底面贴合，用于刮除池底的底面上的沉积物，所述刮泥板的组成和要求可以依据现有技术，可以设有骨架和刮刀（刮板），所述刮泥板的外端部设有与所述集泥槽配套的自沉式的集泥槽刮板34，所述刮泥板的外端部设有竖向滑孔，通常可以将竖向滑孔设置在刮泥板的骨架上，也可以另行设置用于构成滑孔的结构，所述竖向滑孔呈柱形，数量可以为一个或者多个，所述集泥槽刮板的上部穿过对应的所述竖向滑孔，与所述竖向滑孔间隙配合，以便相对滑动，当配套的竖向滑孔为多个时，所述集泥槽刮板是上部呈多个与相应滑孔配套的柱形，以利于滑动的稳定，集泥槽刮板的下部采用常规刮刀状，下端边缘部位可以向前弯，以利于刮下沉积物。由于所述集泥槽刮板的上部插接在所述竖向滑孔上，与所述竖向滑孔滑动配合（间隙配合），其顶端设有压块38，所述压块位于所述竖向滑孔的上方，由此实现所述集泥槽刮板与所述刮泥板之间的活动连接，允许集泥槽刮板上下移动，所述集泥槽刮板的底边延伸至所述集泥槽的槽底，在压块及集泥槽刮板自身重力作用下保持与集泥槽底面的接触，所述集泥槽刮板下部的宽度与所述集泥槽的宽度大致相仿（略小），两侧边缘贴近于集泥槽的侧壁，由此在刮泥机的转轴带动刮泥板旋转时，集泥槽刮板沿集泥槽推进，将集泥槽内的沉积物沿集泥槽向前推，直至推入排泥口排出。

可以设置减速电机（电动机）39，用于驱动所述旋转刮泥机的转轴旋转，所述减速电机为设有减速机的电机，优选采用可调速电机。

所述压块与所述刮泥板之间设有支撑弹簧36，所述支撑弹簧为螺旋弹簧，上端支撑在所述压块下面，下端支撑在所述刮泥板的骨架上，由此所述刮泥板通过支撑弹簧承载集泥槽刮板（包括压块）的重力，并缓冲集泥槽刮板振动对集泥槽底部的冲击，维持集泥槽刮板与集泥槽槽底之间的适度作用力。

所述刮泥板的内端（转轴连接端）与所述转轴的连接方式为铰接，铰接的旋转轴线方向为切向（垂直于转轴轴线方向和转轴半径方向的方向），由此允许所述刮泥板的外端上下摆动，在压块和刮泥板自重的作用下，保持所述刮泥板的底面与所述池体的底面之间的良好贴合及适度作用力。

铰接方式可以为所述转轴的相应侧面设有立面的（与切线方向垂直的）安装板，铰接轴固定焊接在所述安装板上，所述刮泥板内端通过轴承或轴套安装在所述铰接轴上。也可以在转轴的相应侧面设置安装有铰接轴的U安装座，所述铰接轴固定安装在所述U形的开口上，所述刮泥板内端延伸在U形的开口内，通过轴承或轴套安装在所述铰接轴上。也可以在转轴上设置其他铰接安装件。

可以适度设定压块的重量以及支撑弹簧弹性系数等以控制刮泥板和集泥槽刮板与池体底面和集泥槽槽底之间的作用力，在保证有效刮出沉积物的同时避免过大的动力消耗及磨损。

所述刮泥板的下边缘（底边）与所述池体的底面的圆锥形母线之间的夹角（在接触点与过该接触点的母线之间的夹角，当刮泥板下边缘为曲线时，为该曲线在接触点的切线与过该接触点的母线之间的夹角）为0-5度（包括端值），夹角为零时为相互重合，当该夹角不为零时，从周向上看，优选刮泥板的内端在前，末端在后，即对于同一母线而言，刮泥板的内端先末端与该母线接触，由此刮泥板在对沉积物向前推动的同时，还对沉积物有一个向下的作用力，有利于被刮起的沉积物在锥面及向下作用力的共同作用下更快地沿锥面向下流至集泥槽。

由于刮泥板与池体的圆锥面形地面贴合，在与该圆锥面的母线有不为零的夹角时，刮泥板总体上看呈曲线/曲面状。基于加工上的便利及加工精度，该夹角不宜过大，且实践中可以将刮泥板制成由若干小直线段组成的与曲线/曲面大致吻合的形状。

所述池体的侧壁上设有循环出口17，所述循环出口位于池体内液体空间（池体液面下方为液体空间）的上部，所述循环出口通过循环管22连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵，由此，可以通过循环泵将池体内的液体抽出再重新从切向进口进入池体，以推动或保持池体内适度的液体旋流。

所述循环出口还连接有喷淋系统，用作喷淋的水源口，所述喷淋系统的喷淋管51与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上连接有喷嘴56，所述喷嘴位于所述池体的液面上方，以使喷出的液体落入池体内，可以通过喷淋泵将池体内的液体抽出在通过喷淋方式返回池体内。在喷淋过程中，液体内的DMS等可挥发物质得以有效挥发，由此可以根据实际需要控制喷淋时间和喷淋量，以减少沉淀池麦汁中残存或生成的DMS等，改善啤酒品质。

所述喷淋系统还设有用于连接外部水源的供水管53，所述供水管连接所述喷淋管，并设有供水泵，以便在冲洗过程中（刮泥板工作过程中）通过外部水源进行喷淋，喷淋水与刮起的沉积物混合，一起流到集泥槽中，可以适当设置喷嘴的位置，以便喷淋水能够覆盖池底的全部底面。

由于旋转刮泥机的设置，所述池体的底面通常可以不倾斜，但也可以有一定倾斜，使得集泥槽一侧高一侧低，有利于集泥。即，所述池体的底面的圆锥面形的对称轴线可以垂直于或者不垂直于水平面，与垂直于水平面的竖线之间有一夹角，该夹角优选为0-5°（包括端值），当夹角为零时，为没有倾斜的状态。

所述排泥口位于所述集泥槽的最低端。

所述切向进口的进液侧可以连接有均压室25，所述均压室为过流面积明显大于相关管道和切向进口过流面积的空间，可以呈圆柱形或方柱形等，由此实现了液体的均压，以保证切向进口流出的水流稳定且方向一致，更好地形成池体的整体旋流并防止因局部紊乱对蛋白凝絮的破坏，所述循环管连接所述均压室的进口。

所述均压室设有超声波设备28（通常由相互配套的超声波发生器与换能器组成），所述超声设备的超声波输出元件（例如，变幅杆）位于或延伸至均压室内，以便在均压室内的液体中形成超声波，通过机械碰撞、空化效应和热效应破坏蛋白表面的水合层或其他稳定因素，以利于重新凝絮和沉降，并可以实现残存的部分热凝蛋白的热凝。可以依据实际需要确定超声波的工作时间，例如，经过一段沉淀时间，易于沉淀的物质基本沉淀后，启动超声波设备，改善部分不易沉淀的热凝蛋白的形态和絮凝及沉降性能，以实现更好的沉淀分离。

各装置（例如，池体、均压室、喷淋装置等）上设置的各种用于对外连接或物料输入输出的“管”或“口”等均可以采用短管状，也可以采用相关的管道，或者采用能够用于管道连接的或输入物料的管口（开口）状，例如，设置连接接口法兰，或者直接焊接外接管道的开口等。

本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (31)

1.回旋沉淀池，包括池体，所述池体的侧壁上设有切向进口，所述池体的内侧面呈圆柱面形，其特征在于所述池体的底面呈中部向上凸起的圆锥面形，所述池体内设有与池体的底面配合的旋转刮泥机，所述旋转刮泥机的转轴上连接有一个或多个由内向外延伸的刮泥板，所述刮泥机的转轴位于所述池体的底面圆锥形的轴线上，所述刮泥板的底面与所述池体的底面贴合。

2.如权利要求1所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的底面的外缘设有环形的集泥槽，所述集泥槽的底部设有排泥口，所述刮泥板的外端部设有与所述集泥槽配套的自沉式的集泥槽刮板。

3.如权利要求2所述的回旋沉淀池，其特征在于所述刮泥板的外端部设有竖向滑孔，所述竖向滑孔呈柱形，所述集泥槽刮板的上部插接在所述竖向滑孔上，与所述竖向滑孔滑动配合。

4.如权利要求3所述的回旋沉淀池，其特征在于，所述集泥槽刮板的顶端设有压块，所述压块位于所述竖向滑孔的上方，所述压块与所述刮泥板之间设有支撑弹簧，所述支撑弹簧为螺旋弹簧，上端支撑在所述压块下面，下端支撑在所述刮泥板的骨架上。

5.如权利要求1所述的回旋沉淀池，其特征在于所述刮泥板的内端与所述转轴的连接方式为铰接，铰接的旋转轴线方向为切向。

6.如权利要求2所述的回旋沉淀池，其特征在于所述刮泥板的内端与所述转轴的连接方式为铰接，铰接的旋转轴线方向为切向。

7.如权利要求3所述的回旋沉淀池，其特征在于所述刮泥板的内端与所述转轴的连接方式为铰接，铰接的旋转轴线方向为切向。

8.如权利要求4所述的回旋沉淀池，其特征在于所述刮泥板的内端与所述转轴的连接方式为铰接，铰接的旋转轴线方向为切向。

9.如权利要求1-8任一项所述的回旋沉淀池，其特征在于所述刮泥板的下边缘与所述池体的底面的圆锥形母线平行或者两者之间带有夹角。

10.如权利要求1-8任一项所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的底面的圆锥面形的对称轴线垂直于或者不垂直于水平面。

11.如权利要求9所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的底面的圆锥面形的对称轴线垂直于或者不垂直于水平面。

12.如权利要求2-4任一项所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的底面的圆锥面形的对称轴线垂直于或者不垂直于水平面，所述排泥口位于所述集泥槽的最低端。

13.如权利要求6-8任一项所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的底面的圆锥面形的对称轴线垂直于或者不垂直于水平面，所述排泥口位于所述集泥槽的最低端。

14.如权利要求2-4任一项所述的回旋沉淀池，其特征在于所述刮泥板的下边缘与所述池体的底面的圆锥形母线平行或者两者之间带有夹角，所述池体的底面的圆锥面形的对称轴线垂直于或者不垂直于水平面，所述排泥口位于所述集泥槽的最低端。

15.如权利要求6-8任一项所述的回旋沉淀池，其特征在于所述刮泥板的下边缘与所述池体的底面的圆锥形母线平行或者两者之间带有夹角，所述池体的底面的圆锥面形的对称轴线垂直于或者不垂直于水平面，所述排泥口位于所述集泥槽的最低端。

16.如权利要求1-8任一项所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

17.如权利要求9所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

18.如权利要求10所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

19.如权利要求11所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

20.如权利要求12所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

21.如权利要求13所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

22.如权利要求14所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

23.如权利要求15所述的回旋沉淀池，其特征在于所述池体的侧壁上设有循环出口，所述循环出口位于池体内液体空间的上部，所述循环出口通过循环管连接所述切向进口，所述循环管上设有循环泵。

24.如权利要求16所述的回旋沉淀池，其特征在于所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

25.如权利要求17所述的回旋沉淀池，其特征在于所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

26.如权利要求18所述的回旋沉淀池，其特征在于所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

27.如权利要求19所述的回旋沉淀池，其特征在于所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

28.如权利要求20所述的回旋沉淀池，其特征在于所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

29.如权利要求21所述的回旋沉淀池，其特征在于所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

30.如权利要求22所述的回旋沉淀池，其特征在于所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

31.如权利要求23所述的回旋沉淀池，其特征在于所述循环出口还连接有喷淋系统，所述喷淋系统的喷淋管与所述循环出口的连接管上设有喷淋泵，所述喷淋系统的喷淋管上设有喷嘴，所述喷嘴位于所述池体的液面上方。

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