CN87103958A - 甘蔗压榨的提汁法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属甘蔗压榨的提汁技术。现行的压榨提汁法是靠榨出汁的重力作用而自然排汁的，排汁缓慢，重吸作用严重，能耗高，生产率低。本发明在压榨机的藕筒辊端面加装负压抽吸装置，使榨出汁受辊面吸汁孔的强制抽吸作用而快速排出，大大减轻重吸作用，提高了生产效率。

Description

本发明涉及一种甘蔗压榨提汁的方法及装置。

甘蔗的压榨提汁是在压榨机中进行的，经过破碎的甘蔗被压榨辊压缩而排出蔗汁。压榨提汁法的主要缺陷是：消耗了大量能量榨出的蔗汁又有部份被重新吸回去，该缺陷称为重吸作用。重吸作用不仅浪费了大量的能耗，还降低了抽出率、榨量、生产效率，是快速高效提汁的主要障碍。另外，三辊以上的压榨机还存在着另一缺陷：经过一次压榨后的蔗料又在机内连续进行干榨，由于无渗透水作用，所耗能量较大，但抽出率很低。

为解决重吸问题，传统的做法是在压榨机的下榨辊上开一些环形槽作为排汁沟，让蔗汁顺着排汁沟流出;但对顶辊来说，排汁沟不起作用，顶辊处的蔗汁必须穿透下面的蔗层才能到达下辊流出，所以排汁困难缓慢，重吸严重。为解决顶辊排汁问题，美国专利US    3969802提出了一种藕筒辊子，即在榨辊的齿底钻多排径向孔与轴向孔相同，让蔗汁通过辊内排出，从而改善顶辊的排汁状况。但是，上述下、上榨辊的排汁法，都是依靠榨出蔗汁的重力作用自然流出排汁的，所以排汁不及时、缓慢、时间长，重吸作用仍严重，仍限制着压榨速度的加快，阻碍着抽出率、榨量、生产效率的提高。为进一步提高三辊以上压榨机的抽出率，法国专利FR    2543573提出通过顶辊与蔗渣过桥向机内蔗料喷淋蒸汽和渗透水，以便让后辊挤压出更多的蔗汁。但该法在蔗渣过桥上只钻有一排喷孔，所以对蔗料渗透的作用和均匀性十分有限，从而影响到渗透效果。

本发明的目的在于改进现有的压榨提汁技术，提供一种快速高效的提汁法和装置，使其能最大限度地减小重吸作用，从而提高榨机转速、抽出率、榨量，节约能耗。

发明是这样实现的：压榨机的榨辊采用藕筒辊形式，在榨辊的轴向排汁孔处，安装上紧密贴合于榨辊端面，固定不动的吸汁头，吸汁头与一根或几根吸汁管相通，吸汁管与负压源接通，负压源为不会被蔗屑堵塞、又能产生一定抽吸作用的设备，可采用抽吸泵等类。吸汁头可在榨辊排汁孔两端安装，也可只在一端安装，另一端排汁孔堵住，可以使吸汁头只与能抽吸到蔗汁的排汁孔相通，以节省负压源功耗;在压榨机榨辊高速运转的情况下，吸汁头也可与大部份排汁孔都相通，以延长各排汁孔的抽吸时间，吸净蔗汁。上述装置的工作情况是：当压榨机运转工作时，由于榨辊端面上的排汁孔与吸汁头接通或接通一段时间，吸汁头通过吸汁管与负压源接通，所以负压源的抽吸作用传递到辊面上与排汁孔相通的吸汁孔内，辊面处榨出的蔗汁就被吸汁孔及时、快速地吸入辊内，然后自负压源装置迅速排出。另外，为防止辊面上的吸汁孔被蔗屑堵塞而影响吸汁效果，在榨辊未与吸汁头相通的排汁孔处，安装上紧密贴合于榨辊端面、固定不动的喷头，结合吸汁头的安装情况，在一端或两端安装;喷头与压力管接通，通过控制开关连接于供给压力空气、蒸汽或压力液体的正压源设备上。当压榨辊运转工作时，排汁孔就依次与喷头接通一段时间，由正压源设备供给的流体就通过喷头喷入榨辊排汁孔内，并从与排汁孔相通的吸汁孔内喷出，达到清除孔内蔗屑的效果;当停机或检修时，只需使榨机空转，供给喷头清洗剂，就可以方便地清洗榨机;顶辊上的喷头除了能清除堵塞和清洗外，还担负着向榨机内的干蔗料提供渗透液的作用，该作用与法国专利FR    2543573所述相同。同时，为了进一步提高抽出率，与法国专利FR2543573所述装置的不同之处在于：蔗渣过桥面是可拆卸的，其上钻有多排倾斜于蔗料滑移方向的喷孔，该喷孔由蔗渣过桥内的空腔供给喷淋蒸汽或渗透液，空腔由压力管与提供压力流体的正压源设备接通。当榨机工作时，蔗汁过桥面上的喷孔就向蔗料喷淋渗透流体。本发明的负压抽吸蔗汁法还可以扩大应用范围，例如结合榨机喂料装置的情况，在其上安装抽吸装置;在入辊器上、预压辊上、脱水辊上、螺旋压干机上、螺旋式渗压机上、磨压设备上，以及其它的一些挤压设备上使用该发明的方法。

本发明的优点在于：由于实施该方法及其装置只需在原压榨机藕筒辊上，安装与负压源接通的吸汁头和与正压源接通的喷头，所以方法易行，装置结构特别简单，从而便于所有甘蔗糖厂推广普及;由于榨出汁受到辊面吸汁孔的强制抽吸作用，所以能快速、高效地抽出，有效地减小了重吸作用，从而提高了抽出率，节约了能耗;由于榨出汁及时、快速地抽出，所以能打破榨辊线速受传统排汁法的限制，大大提高榨辊转速，增大榨量，从而提高生产效率;由于榨出汁及时、快速地抽出，再加上负压对入口处蔗料的抽吸作用，所以蔗料入辊容易，从而可以简化或省去入辊附加设备，节省设备投资费用，便于操作管理，安全运行;由于榨辊上设有喷头装置，所以能方便地清洗榨辊孔道，从而解决了藕筒榨辊内易繁殖细菌形成“蔗饭”的难题;由于顶辊和蔗渣过桥可向蔗料喷淋渗透液，所以进一步提高了抽出率;由于蔗渣过桥面上的多排斜孔向蔗料滑移方向喷射流体，所以有助于蔗料向前滑移入辊，节省榨机能耗;由于喷射出的流体具有一定的润滑作用，所以能够减少蔗渣过桥面的磨损，延长其使用寿命，降低带动蔗料滑移的能耗;由于蔗渣过桥面是可拆卸的，当磨损后只需更换一个桥面，所以能够节省蔗渣过桥，具有经济节约之效果。

发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出，但不仅限于实施例中的两辊式和三辊式压榨机，也可应用于多辊式压榨机上。

下面结合附图详细说明根据本发明提出的方法及其装置的细节及工作情况。

图1和图2是根据本发明提出的两辊式和三辊式压榨机的侧面视图。在图1中，榨辊Ⅰ、Ⅱ各依箭头所示方向运转压榨甘蔗，榨辊上的排汁孔〔7〕依次转动进入吸汁头〔1〕与其相通一段时间，此时负压抽吸作用就传递到与吸汁头〔1〕所接通的排汁孔〔7〕相通的吸汁孔〔8〕内，辊面附近的榨出汁就立即受到吸汁孔〔8〕的抽吸作用进入辊内，经排汁孔〔7〕到达吸汁头〔1〕，进入吸汁管〔2〕引到负压抽吸设备排出（参看图3、4、5、6、7）;为了疏通榨辊内的孔道堵塞，榨辊端面上还装有喷头〔3〕，当榨辊转动时，喷头〔3〕就依次与排汁孔〔7〕相通一段时间，由压力源供给的压力流体经控制开关、由压力管〔4〕供给喷头〔3〕进入排汁孔〔7〕，由吸汁孔〔8〕喷出，从而疏通堵塞或清洗内部;当榨机压榨蔗料时，应喷出空气或蒸汽，停机或检修时，可喷液体。管道口所画箭头表示流体进出方向。在图2中，辊Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依箭头所示方向运转压榨甘蔗，其提汁法与两辊式压榨机相同，不再复述，其不同点是：当压榨机工作时，辊Ⅰ上的喷头〔3〕与蔗渣过桥〔6〕向机内蔗料喷淋蒸汽或渗透液，辊Ⅱ、Ⅲ的喷头〔3〕是喷空气或蒸汽（洗机时可喷液体）;辊Ⅰ有两个蔗料挤压区域，所以设有两个吸汁头〔1〕（也可结合为1个，喷头内部设隔离装置分隔出作用范围）。图1与图2中的辊Ⅱ的吸汁头〔1〕上部接了两根吸汁管〔2〕，主要是考虑到下辊排汁多，也可根据需要只设一根或多根，能满足排汁即可。图3是图2中辊Ⅰ的B-B剖视图，表示藕筒辊的结构。图3表示，榨辊外套〔9〕的外表是V型齿，齿底或开有排汁沟〔18〕的底部钻有多排均布的吸汁孔〔8〕，吸汁孔〔8〕与轴向排汁孔〔7〕相通，参看局部放大Ⅱ的图5、图6;外套〔9〕与内套〔11〕采用过盈配合，然后紧套于辊轴〔12〕上，外套〔9〕两端连接有防止挤压时蔗料跑出的凸缘法兰〔10〕，吸汁头〔1〕紧密贴合于两端排汁孔〔7〕处。图4是图1中的A-A剖面图，表示吸汁头〔1〕紧密贴合于辊端排汁孔〔7〕处。图7是图3中的C-C剖面放大图，该图以水平、垂直两轴线为界把图形分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个四分之一辊子剖面图，表示了吸汁孔〔8〕的四种布置状况。Ⅰ剖面表示每个排汁孔〔7〕有一排与之相通的吸汁孔〔8〕，并且是钻于齿底上;Ⅱ剖面表示吸汁孔〔8〕钻于具有排汁沟〔18〕的沟底上;Ⅲ剖面表示每个排汁孔〔7〕有两排分开均布的吸汁孔〔8〕与之相通（也可钻于排汁沟〔18〕的沟底上）;Ⅳ剖面表示每个排汁孔〔7〕有三排分开均布的吸汁孔〔8〕与之相通（也可钻于排汁沟〔18〕的沟底上）。

对于上述排汁孔〔7〕上的吸汁孔〔8〕的排数多少，可根据吸汁需要设定，也可采用小而密的孔，超过上述的排数，在保持辊子强度的情况下，吸汁孔〔8〕多，吸汁复盖面就越大和吸汁效率就越高。同时图7也表示了排汁孔〔7〕是由外套〔9〕在内孔开上均布的凹槽，然后与内套〔11〕的外圆压配合而成。采用这一结构的目的在于解决深孔加工的困难。也可不受上述限制，采取在内套〔11〕的外圆上开槽的方法，装配时使槽与外套〔9〕上的吸汁孔〔8〕对正;还可以采用欧州专利EP    108687的藕筒辊结构形式，辊套上不开槽，内、外套一体，而在辊轴上开槽的结构形式形成排汁孔，但必须采用与之相适配的吸汁头与其配合使用。图8是图2中的Ⅰ部位蔗渣过桥〔6〕局部放大图，图中表示蔗渣过桥〔6〕上有一凹槽〔15〕，桥面〔13〕用螺钉〔16〕固定于其上，由压力管道〔5〕供给的流体进入空腔〔15〕，然后分配给桥面〔13〕上的多排倾斜于蔗料滑移方向的喷孔〔14〕，喷射到蔗料上，加强了渗透作用。图9是图8中的D-D旋转剖面图，表示其结构。图10表示当压榨辊运转速度较快的情况下，为延长各孔道的抽吸作用时间，以增强抽吸效果，可把喷头〔3〕与吸汁头〔1〕结合为一体，喷、吸作用区由分隔板〔17〕隔开，这时大部份排汁孔〔7〕都随时保持与吸汁头〔1〕接通，从而抽吸范围较广，抽吸效果更强，但负压源动力消耗较大些。图11为图10中的E-E剖面放大图，表示喷、吸区由分隔板〔17〕隔开。

Claims (8)

1、一种甘蔗压榨的提汁方法，其特征在于：用负压抽吸压榨机榨辊挤压出来的蔗汁。

2、如权利要求1所述的提汁方法，其特征在于：用负压抽吸藕筒辊挤压出来的蔗汁，蔗汁由辊面上的吸汁孔〔8〕吸入排汁孔〔7〕，经抽吸装置排出。

3、一种甘蔗压榨的提汁装置，压榨机的榨辊为藕筒辊式，辊面上有径向吸汁孔〔8〕与辊内轴向排汁孔〔7〕相通，其特征在于：在榨辊端面排汁孔〔7〕的开口处，安装有贴合于榨辊端面的吸汁头，吸汁头与吸汁管相通，吸汁管与负压源接通。

4、如权利要求3所述的提汁装置，其特征在于：该装置还包括一个装于榨辊两端面的、榨辊转动时能依次与各排汁孔〔7〕接通的喷头〔3〕，喷头〔3〕与供给流体的正压源接通。

5、如权利要求3所述的提汁装置，其特征在于：在榨辊两端面各装有一个或两个吸汁头〔1〕，每个吸汁头与一根或一根以上的吸汁管相通。

6、如权利要求3所述的提汁装置，其特征在于：榨辊的每个排汁孔〔7〕上开有与其相通的两排或两排以上的吸汁孔〔8〕。

7、如权利要求3所述的提汁装置，其特征在于：对于三辊以上的压榨机，该装置还包括蔗渣过桥〔6〕，其中有一空腔〔15〕、与桥面〔13〕上的多排倾斜于蔗料移动方向的喷孔〔14〕相通，空腔〔15〕与供给流体的正压源接通。

8、如权利要求3、4所述的提汁装置，其特征在于：吸汁头〔1〕与喷头〔3〕为一个整体，二者用分隔板〔17〕隔开。

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