CN87104692A - 多管旋风分离装置 - Google Patents

Abstract

本装置包括多个泵，多个多管旋风分离器，组成分离料的前两级和加工浓缩及澄清悬浮液的后两级。前两级的多管旋风分离器按流程彼此联结，澄清和浓缩悬浮液的管子彼此不联结。后两级的头两台多管旋风分离器的澄清和浓缩悬浮液管子与辅助多管旋风分离器联结；其澄清悬浮液管子与加工级的第一台多管旋风分离器联结；其浓缩悬浮液管子与分离第一级联结；加工级的多管旋风分离器相应于澄清和浓缩悬浮液按逆流流程联结；加工级的最后一台泵的入口与洗涤供水管子联结。

Description

本发明应用在分离非多相一系统的装置即与多管旋风分离装置有关。

本发明用于食品工业制取马铃薯淀粉最有效。

此外，本发明还可用在化工、煤炭工业以及要求把固相悬浮体分离成轻组分和重组分并洗涤出重组分的其它工业部门。

目前，马铃薯淀粉厂的淀粉生产工艺有下方式。即将洗净的马铃薯磨成浆，将马铃薯浆在离心脱水机中分离成60%的马达铃薯汁。然后将滤清的浆加水稀释，随后在多管筛分室内筛出淀粉悬浮液。该悬浮液除淀粉之外还剩余的马达铃薯汁，这种马达铃薯汁用专门的离心脱水机分离。含在悬浮液中的淀粉用水力旋流器或分离器彻底清洗掉可溶性物质，然后将其脱水并干燥。

这种工艺需要用大量的新鲜水（1顿马达铃薯要用10～15立方米的水），而当排放工艺水一定量的淀粉遭到流失，这就意味着从理论上降低了本来可从马铃薯中回收的淀粉。大量用水会产生低浓度的马铃薯可溶性物质的污水。而这种溶解性物质是被禁止使用的且会对水的净化带来困难。采用这样的淀粉制取工艺，需要用各种型号的设备;而且这设备要占用大量的生产面积，这便使设备维修复杂化，而不可能迅速扩大生产能力。

为了大幅度地降低生产淀粉的净水耗用量，并相应减少需要净化的污水，减少生产占用面积;应排除不是必须采用的多种型号的设备，依靠降低淀粉损耗量提高工艺效率及借助简便的方法进行废物利用获得付产品。在这方面多级多管旋风分离装置得到推广，因为在这种装置内可直接从马铃薯浆中制取淀粉并得到粉渣（粉碎的马铃薯块茎纤维素）和马铃薯汁的混合物。

多级多管旋风分离装置代替了制取淀粉的传统工艺中的分离马铃薯汁的离心脱水机、从马铃薯浆中洗出淀粉和清洗粉渣的筛分装置一汁液离心脱水机以及净化淀粉乳的水力旋流器或分离器。

一方面可用来分离已磨碎的但未经稀释的马铃薯或稍加稀释的马铃薯汁和粉渣，另一方面可用来分离淀粉的装置已为人熟知。这种装置包括多管旋风分离器和泵。该装置的每只多管旋风分离器通过一个泵按产品运动的流程与下一台多管旋风分离器联结。每台泵的入口与上一台多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子联结，并且与下一台多管旋风分离器（NL，A：2167720）的澄清悬浮液管子联结。

与其类似的装置所存在的原则性缺点是：在每只多管旋风分离器内的轻组分（粉渣）和含有澄清悬浮液的已分离出来的可溶性物质与另一台多管旋风分离器内的含有浓缩悬浮液的已分离出来的重组分（淀粉）被混合。

多管旋风分离装置的主要目的是分离开轻组分和重组分。而这种装置当轻、重组分分离开之后又会在其中混合，因此工作效率不高，加工量成倍地增加，其结果，增大了装置的金属-电容量的消耗和装置占用的生产面积。

上述缺点在多级多管旋风分离装置（GB，A，1174478）内得到了部分克服。这个装置由两级分离组成，而且第二级是由对第一级多管旋风分离器内的澄清和浓缩悬浮液进行相应加工的两台多管旋风分离器构成的。第一级多管旋风分离器的澄清悬浮液管子与加工澄清悬浮液的第二级多管旋风分离器的进料管子联结。第一级多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子与加工浓缩悬浮液的第二级多管旋风分离器的进料管子联结。加工澄清悬浮液的第二级多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子与加工浓缩悬浮液的第二级多管旋风分离器的澄清悬浮液管子联结，并且与第一级多管旋风分离器的进料管子联结。

总装置内的澄清悬浮液通过加工澄清悬浮液的第二级多管旋风分离器的管子排出。装置中的浓缩悬浮液通过加工浓缩悬浮液的第二级多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子排出。

在此装置内，含轻、重组分的悬浮液用分离的第二级进行混合。这样便全面降低了总装置的分离效率。此外，装置是由两级构成的，这样便不是以完全分离出悬浮液的轻组分和重组分，也不可能增加此流程的级数。

包括带泵的并构成分离级的多级多管旋风分离装置已为大家所了解。

在此装置内第一级之后的每一级都制成了加工澄清悬浮液和浓缩悬浮液的两台多管旋风分离器（SU，A，762986）。多管旋风分离器的澄清悬浮液在装置内仅仅自身混合，同时被轻组分浓缩，多管旋风分离器的浓缩悬浮液也同样仅仅自身混合，同时被重组分浓缩。这种装置已消除了上述装置中固有的缺点，但也有其重大的缺点。这就是没有考虑在装置中洗涤浓缩悬浮液的重组分，这样便不能保证最终产品的质量;又如大家所了解的那样，从被洗组分上脱下来的可溶性物质只能和液相一起用水将其置换下来。因为在这样的装置中不能洗涤淀粉（重组分），为上述目的，在工艺流程中必须设置用大量洗涤水的辅助设备。这种洗涤水，由于其中的可溶性物质浓度低，在今后将其作为废物利用是不经济的。

该装置的另一个缺点是，根据产品在装置内进行循环平衡考虑，进入加工浓缩悬浮液多管旋风分离器中的产品要比进入加工澄清悬浮液多管旋风分离器中的产品少若干倍。结果，纳入装置的多管旋风分离器和泵的型号尺寸彼此各不相同，因此不能实行互换;也造成了装置的制造和使用上的不经济。

将提出制造多管旋风分离装置这样一项任务作为本发明的基础。要求其结构应保证在有效分离原始产品的轻组分和重组分时能洗涤浓缩悬浮液的重组分，并且含高浓度可溶性物质的污水应降到最小量。

提出的任务通过以下方式获得了成效。这一方式是：带若干泵和一些用于原始悬浮液、澄清悬浮液和浓缩悬浮液管子的多管旋风分离器在多管旋风分离装置内构成了两级分离。其中的第二级由两台（第一台和第二台）多管旋风分离器构成，这一级相应地用于加工澄清悬浮液和浓缩悬浮液。在此条件下，第一台多管旋风分离器的泵的入口与第二台多管旋风分离器的澄清悬浮液管子联结;而第二台多管旋风分离器的泵的入口与第一台多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子联结。按照本发明，任务中包括与分离第二级的浓缩悬浮液管子联结的浓缩悬浮液加工级及列入其中的一排带泵的多管旋风分离器。这排多管旋风分离器的联结方式：至少有两台多管旋风分离器的澄清悬浮液管子对应地与上两台多管旋风分离器的泵的入口联结，同时浓缩悬浮液加工级的最后一台多管旋风分离器的泵的入口与洗涤水的管子联结。

推荐于此的多管旋风分离装置可保证悬浮液的轻组分和重组分得到有效分离，获得高质量的悬浮液的重组分并取得含高浓度可溶性物质的澄清悬浮液。

取得这一成果的途径，是在分离级后面加装了浓缩悬浮液的加工级。高质量重组分的获得，是在悬浮液在多管旋风分离器中浓缩之后，清除掉了悬浮液相中的可溶性物质。为了进行多级连续的浓缩，必须将悬浮液不断稀释到起始浓度。为此，洗涤水应加到浓缩悬浮液加工级最后一台多管旋风分离器的前面。

为了节约用水及减少从澄清悬浮液中将重组分带到浓缩悬浮液加工级多去，采用了逆流流程。在采用逆流流程的条件下，为了稀释每台多管旋风分离器前面的产品，除最后一台之外，利用了上一台的澄清悬浮液。

为了使多管旋风分离器装置有与分离第二级的澄清悬浮液管子联结的澄清悬浮液加工级和列入其中的一排带泵的多管旋风分离器，这一排多管旋风分离器的联结方式，至少有两台多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子对应地与上两台多管旋风分离器的泵的入口联结。这种装置是完全适宜的。

在装置中使用这样的级可以降低总装置中的澄清悬浮液中的淀粉含量，因而可提高从原料中分离淀粉的效率。

按照本发明的结构的方案之一，澄清悬浮液加工级的第一台多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子与分离第二级第一台多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子联结。

装置的这种结构可以保证全部多管旋风分离器的负载均匀，并可减少装置中澄清悬浮液内重组分的含量，这样同样提高了从原料中分离淀粉的效率。

按照本发明结构的另一个方案，装置配以带泵的辅助多管旋风分离器，泵的入口与澄清悬浮液加工级多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子联结。在此情况下，辅助多管旋风分离器的澄清悬浮液管子与澄清悬浮液加工级的最后一台多管旋风分离器的泵的入口联结;而辅助多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子与分离第一级的多管旋风分离器的泵的入口联结。

采用本发明结构的此方案，可以利用减少澄清悬浮液中重组分的含量提高分离效率。原因是澄清悬浮液加工级的第二台多管旋风分离器的浓缩悬浮液不会被封闭在这一级中，而由辅助多管旋风分离器加工。用辅助多管旋风分离器可以从浓缩悬浮液中分离出大部分返回总装置入口的重组分。用这种方式可以减轻澄清悬浮液加工级组分的负载，即是减少了总装置的澄清悬浮液中重组分的含量。

本发明结构的最佳方案是装置配以带泵的辅助多管旋风分离器。泵的入口与浓缩悬浮液加工级的第一台多管旋风分离器的澄清悬浮液管子联结并与澄清悬浮液加工级的第一台多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子联结。在此情况下，辅助多管旋风分离器的澄清悬浮液管子和澄清悬浮液加工级的第二台多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子与澄清悬浮液加工级的第一台多管旋风分离器的泵的入口联结;而辅助多管旋风分离器的浓缩悬浮液管子与分离第一级的多管旋风分离器的泵的入口联结。

本发明结构的这种方案可实际减少进入澄清悬浮液加工级内的重组分量，并可成倍提高从该级分离重组分的能力，这样便提高了分离效率。

分离效率得到实际提高的方法是：首先，依靠浓缩悬浮液加工级第一台多管旋风分离器中尚含相当多的重组分澄清悬浮液态进入澄清悬浮液加工级之前而先进辅助多管旋风分离器。用这台多管旋风分离器分离出的大量的重组分，而进入澄清悬浮液加工级的只有一部分辅助多管旋风分离器澄清悬浮液中的重组分。在此情况下，作用在这一级的重组分负载急剧下降。

第二，将辅助多管旋风分离器的澄清悬浮液送入澄清悬浮液加工级的第一台多管旋风分离器的方法可成倍提高对其加工的能力。

这些措施都能实际降低装置内澄清悬浮液中的重组分含量。

本发明的其它目的和优点可从实现以下各例的详细说明中和推荐的略图上了解到。现根据略图介绍如下：

图1.本发明的多管旋风分离装置的工作原理流程图;

图2.3.本发明的多管旋风分离装置工作原理图的实施方案。

多管旋风分离装置包括四个分离级Ⅰ、Ⅱ、浓缩悬浮液加工级Ⅲ及澄清悬浮液加工级Ⅳ。

分离第一级Ⅰ（图1包括多管旋风分离器1和泵2;而第二级Ⅱ中列入了多管旋风分离器3、4和泵5、6;浓缩悬浮液加工级Ⅲ包括多管旋风分离器7、8、9和泵10、11、12;澄清悬浮液加工级Ⅳ包括多管旋风分离器13、14、15、16和泵17、18、19、20。

多管旋风分离装置包括与泵2联结的进料管子21，泵的出口与多管旋风分离器1的进料管子22联结。多管旋风分离器1的澄清悬浮液管子23与泵5联结。多管旋风分离器1的浓缩悬浮液管子24与泵6的入口联结。多管旋风分离器4的澄清悬浮液管子25与泵5的入口联结。泵5的出口与多管旋风分离器3的进料管子26联结。泵6的出口与多管旋风分离器4的进料管子27联结。多管旋风分离器3的浓缩悬浮液管子28与泵6的入口联结。多管旋风分离器3的澄清悬浮液管子29与多管旋风分离器7的澄清悬浮液管子30与多管旋风分离器13的泵17的入口联结。多管旋风分离器4的浓缩悬浮液管子31与多管旋风分离器8的澄清悬浮液管子32及多管旋风分离器7的泵10的入口联结。多管旋风分离器7的浓缩悬浮液管子33与多管旋风分离器9的澄清悬浮液管子34及多管旋风分离器8的泵11的入口联结。在级Ⅲ的最后一台多管旋风分离器9的泵12入口上接有新鲜水的供水管子35。

多管旋风分离器13的澄清悬浮液的管子36与多管旋风分离器15的浓缩悬浮液的管子37及多管旋风分离器14的泵18的入口联结。澄清悬浮液管子38与多管旋风分离器16的浓缩悬浮液管子39及多管旋风分离器15的泵19的入口联结。

多管旋风分离器15的澄清悬浮液管子40与此多管旋风分离器16的泵20的入口联结。

多管旋风分离器14的浓缩悬浮液管子41与多管旋风分离器13的泵17的入口联结。多管旋风分离器3和13的浓缩悬浮液管子28和42彼此相互联结，而且与多管旋风分离器4的泵6的入口联结。

多管旋风分离器8的浓缩悬浮液管子43与多管旋风分离器9的泵12的入口联结。

多管旋风分离装置以下列方式进行工作：

原始悬浮液，例如马铃薯浆，用泵2送入多管旋风分离器1。在该多管旋风分离器内的离心力作用下，将原料分离成馏分，其中一部分由重组分-淀粉（浓缩悬浮液）富集;而第二部分（澄清悬浮液）由轻组分-粉渣富集。分离级Ⅰ的多管旋风分离器1的澄清悬浮液与多管旋风分离器4的澄清悬浮液混合，并由泵5将其送进多管旋风分离器3的入口。

多管旋风分离器1的浓缩悬浮液与多管旋风分离器3的浓缩悬浮液混合，并由泵6将其送进多管旋风分离器4的入口。

多管旋风分离器4的浓缩悬浮液主要含有重组分（淀粉），进入级Ⅲ-多管旋风分离器7的泵10入口的同时与多管旋风分离器8的澄清悬浮液进行予混。多管旋风分离器7的浓缩悬浮液与多管旋风分离器9的澄清悬浮液进行混合，并由泵11送进多管旋风分离器8的入口。

在级Ⅲ中多管旋风分离器数量多的情况下，用于下一台多管旋风分离器的原始悬浮液乃是上一台的浓缩悬浮液的混合物，也是级Ⅲ中任一台之后紧接着那一台多管旋风分离器的澄清悬浮液混合物。

倒数第二台多管旋风分离器8的浓缩悬浮液和洗涤水通过管子35送进级Ⅲ最后一台多管旋风分离器9的泵12的入口。

级Ⅲ最后一台多管旋风分离器9的浓缩悬浮液是总装置的浓缩悬浮液。其中主要含重组分（淀粉）。

原始悬浮液分离级Ⅱ的多管旋风分离器3的澄清悬浮液与多管旋风分离器7和14的浓缩悬浮液混合，并由多管旋风分离器13的泵17泵送。多管旋风分离器13是澄清悬浮液加工级Ⅳ的第一台多管旋风分离器。

多管旋风分离器13的澄清悬浮液，例如，粉渣与马铃薯汁的混合物主要含轻组分，它与多管旋风分离器15的浓缩悬浮液予混的同时，由多管旋风分离器14的泵18泵送，进而供给级Ⅳ中任一台多管旋风分离器。以此方式用级Ⅳ保证浓缩悬浮液的逆流，这是分离轻组分（不含重组分杂质）最经济的办法。

多管旋风分离器13的浓缩悬浮液就是级Ⅳ的浓缩悬浮液，它被送入泵6的入口。

级Ⅳ最后一台多管旋风分离器16的澄清悬浮液整个都是总装置的澄清悬浮液，而且只含轻组分。

图2是被推荐的多管旋风分离装置工作原理流程图方案。其中描述了带泵44的辅助多管旋风分离器45。泵44的入口与多管旋风分离器14、13的浓缩悬浮液管子41和42联结。多管旋风分离器45的澄清悬浮液管子47与多管旋风分离器16的泵20的入口联结。多管旋风分离器45的浓缩悬浮液管子46与装置的进料管子21联结。

图2所示装置流程图的其余部分与图1中的装置流程相似。

图2所示的装置工作方式基本上与图1中的装置工作方式相似。所不同的是：级Ⅳ的多管旋风分离器13和14的浓缩悬浮液用辅助多管旋风分离器45加工，浓缩悬浮液返回多管旋风分离器1的泵2的入口。多管旋风分离器45的澄清悬浮液进入多管旋风分离器16的泵20的入口。

装置的推荐方案中，依靠多管旋风分离器45对级Ⅳ的头两台多管旋风分离器13和14的浓缩悬浮液进行加工，并使含相当多重组分（淀粉）的浓缩悬浮液返回原始悬浮液后进入多管旋风分离器1的泵2的入口;以此方法达到大量降低澄清悬浮液装置中重组分（淀粉）含量的目的。

图3是实现本发明的最佳推荐方案。在此方案中与图2中所推荐的流程图的差别是：多管旋风分离器45的泵44入口与多管旋风分离器7的澄清悬浮液管子30和多管旋风分离器13的浓缩悬浮液管子42联结。多管旋风分离器14的浓缩悬浮液管子41与多管旋风分离器13的泵17的入口联结，此外，还与多管旋风分离器45的澄清悬浮液管子47联结。

图3所示多管旋风分离装置的工作方式基本上与图2中的装置工作方式相似。所不同的是：用辅助多管旋风分离器45加工级Ⅲ的澄清悬浮液，而多管旋风分离器45的澄清悬浮液用级Ⅳ的全部多管旋风分离器13、14、15和16加工。这样便成倍扩大对产品加工能力，即实际上全面降低了装置的澄清悬浮液中的重组分（淀粉）含量。

Claims (5)

1、多管旋风分离装置包括带泵(2，5，6)和带原始悬浮、澄清悬浮液和浓缩悬浮液管子(22、23、24、25、26、27、28、29、31)的多管旋风分离器(1、3、4)，这些构件组成了两个分离级(Ⅰ、Ⅱ)，其中的第二级(Ⅱ)是用两台[第一台(3)和第二台(4)]多管旋风分离器构成的，它用来相应地加工澄清悬浮液和浓缩悬浮液，第一台多管旋风分离器(3)的泵(5)的入口与第二台多管旋风分离器(4)的澄清悬浮液管子(25)联结，第二台多管旋风分离器(4)的泵(6)的入口与第一台多管分离器(3)的浓缩悬浮液管子(28)联结，其特点是：本装置包括与分离第二级(Ⅱ)浓缩悬浮液管子(31)联结的浓缩悬浮液加工级(Ⅲ)；列入级(Ⅲ)的有一排带泵(10、11、12)的多管旋风分离器(7、8、9)。多管旋风分离器的联结方式，至少有两台多管旋风分离器(8、9)的澄清悬浮液管子与此前台多管旋风分离器(7.8)的泵(10、11)的入口相应联结；同时，浓缩悬浮液加工级(Ⅲ)的最后一台多管旋风分离器(9)的泵(12)的入口与洗涤供水管子(35)联结。

2、根据权利要求1多管旋风分离装置的特点是：包括澄清悬浮液加工级（Ⅳ），这一级与分离第二级（Ⅱ）的澄清悬浮液管子（29）联结;列入其中的有带泵（17、18、19、20）的一排多管旋风分离器（13、14、15、16），它们的联结至少有两台多管旋风分离器（15、16）的浓缩悬浮液管子与前两台多管旋风分离器（14、15）的泵（18、19）的入口相应联结。

3、根据权利要求2多管旋风分离器装置的特点是：澄清悬浮液加工级（Ⅳ）的第一台多管旋风分离器（13）的浓缩悬浮液管子（42）与分离第二级（Ⅱ）的第一台多管旋风分离器（3）的浓缩悬浮液管子（28）联结。

4、根据权利要求2多管旋风分离装置的特点是：配有带泵（44）的辅助多管旋风分离器（45），其入口与澄清悬浮液加工级（Ⅳ）的多管旋风分离器（14、13）的浓缩悬浮液管子（41、42）联结。同时，辅助多管旋风分离器（45）的澄清悬浮液管子（47）与澄清悬浮液加工级（Ⅳ）的最后一台多管旋风分离器（16）的泵（20）的入口联结;而辅助多管旋风分离器（45）的浓缩悬浮液管子（46）与分离第一级（Ⅰ）的多管旋风分离器（1）的泵（2）的入口联结。

5、根据权利要求2的多管旋风分离装置的特点是：配有带泵（44）的辅助多管旋风分离器（45），其入口浓缩悬浮液加工级（Ⅲ）的第一台多管旋风分离器（7）的澄清悬浮液管子（30）及澄清悬浮液加工级（Ⅳ）的第一台多管旋风分离器（13）的浓缩悬浮液管子（42）联结。同时，辅助多管旋风分离器（45）的澄清悬浮液管子（47）和澄清悬浮液加工级（Ⅳ）的第二台多管旋风分离器（14）的浓缩悬浮管子（41）与这一级（Ⅳ）的第一台多管旋风分离器（13）的泵（17）的入口联结;而辅助多管旋风分离器（45）的浓缩悬浮液管子（46）与分离第一级（Ⅰ）的多管旋风分离器（1）的泵（2）的入口联结。

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