專利名稱:甘蔗壓榨的提汁法及裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種甘蔗壓榨提汁的方法及裝置。
甘蔗的壓榨提汁是在壓榨機(jī)中進(jìn)行的，經(jīng)過破碎的甘蔗被壓榨輥壓縮而排出蔗汁。壓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，該缺陷稱為重吸作用。重吸作用不僅浪費(fèi)了大量的能耗，還降低了抽出率、榨量、生產(chǎn)效率，是快速高效提汁的主要障礙。另外，三輥以上的壓榨機(jī)還存在著另一缺陷經(jīng)過一次壓榨后的蔗料又在機(jī)內(nèi)連續(xù)進(jìn)行干榨，由于無滲透水作用，所耗能量較大，但抽出率很低。
為解決重吸問題，傳統(tǒng)的做法是在壓榨機(jī)的下榨輥上開一些環(huán)形槽作為排汁溝，讓蔗汁順著排汁溝流出;但對頂輥來說，排汁溝不起作用，頂輥處的蔗汁必須穿透下面的蔗層才能到達(dá)下輥流出，所以排汁困難緩慢，重吸嚴(yán)重。為解決頂輥排汁問題，美國專利US 3969802提出了一種藕筒輥?zhàn)?，即在榨輥的齒底鉆多排徑向孔與軸向孔相同，讓蔗汁通過輥內(nèi)排出，從而改善頂輥的排汁狀況。但是，上述下、上榨輥的排汁法，都是依靠榨出蔗汁的重力作用自然流出排汁的，所以排汁不及時(shí)、緩慢、時(shí)間長，重吸作用仍嚴(yán)重，仍限制著壓榨速度的加快，阻礙著抽出率、榨量、生產(chǎn)效率的提高。為進(jìn)一步提高三輥以上壓榨機(jī)的抽出率，法國專利FR 2543573提出通過頂輥與蔗渣過橋向機(jī)內(nèi)蔗料噴淋蒸汽和滲透水，以便讓后輥擠壓出更多的蔗汁。但該法在蔗渣過橋上只鉆有一排噴孔，所以對蔗料滲透的作用和均勻性十分有限，從而影響到滲透效果。
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有的壓榨提汁技術(shù)，提供一種快速高效的提汁法和裝置，使其能最大限度地減小重吸作用，從而提高榨機(jī)轉(zhuǎn)速、抽出率、榨量，節(jié)約能耗。
發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的壓榨機(jī)的榨輥采用藕筒輥形式，在榨輥的軸向排汁孔處，安裝上緊密貼合于榨輥端面，固定不動的吸汁頭，吸汁頭與一根或幾根吸汁管相通，吸汁管與負(fù)壓源接通，負(fù)壓源為不會被蔗屑堵塞、又能產(chǎn)生一定抽吸作用的設(shè)備，可采用抽吸泵等類。吸汁頭可在榨輥排汁孔兩端安裝，也可只在一端安裝，另一端排汁孔堵住，可以使吸汁頭只與能抽吸到蔗汁的排汁孔相通，以節(jié)省負(fù)壓源功耗;在壓榨機(jī)榨輥高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，吸汁頭也可與大部份排汁孔都相通，以延長各排汁孔的抽吸時(shí)間，吸凈蔗汁。上述裝置的工作情況是當(dāng)壓榨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)，由于榨輥端面上的排汁孔與吸汁頭接通或接通一段時(shí)間，吸汁頭通過吸汁管與負(fù)壓源接通，所以負(fù)壓源的抽吸作用傳遞到輥面上與排汁孔相通的吸汁孔內(nèi)，輥面處榨出的蔗汁就被吸汁孔及時(shí)、快速地吸入輥內(nèi)，然后自負(fù)壓源裝置迅速排出。另外，為防止輥面上的吸汁孔被蔗屑堵塞而影響吸汁效果，在榨輥未與吸汁頭相通的排汁孔處，安裝上緊密貼合于榨輥端面、固定不動的噴頭，結(jié)合吸汁頭的安裝情況，在一端或兩端安裝;噴頭與壓力管接通，通過控制開關(guān)連接于供給壓力空氣、蒸汽或壓力液體的正壓源設(shè)備上。當(dāng)壓榨輥運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)，排汁孔就依次與噴頭接通一段時(shí)間，由正壓源設(shè)備供給的流體就通過噴頭噴入榨輥排汁孔內(nèi)，并從與排汁孔相通的吸汁孔內(nèi)噴出，達(dá)到清除孔內(nèi)蔗屑的效果;當(dāng)停機(jī)或檢修時(shí)，只需使榨機(jī)空轉(zhuǎn)，供給噴頭清洗劑，就可以方便地清洗榨機(jī);頂輥上的噴頭除了能清除堵塞和清洗外，還擔(dān)負(fù)著向榨機(jī)內(nèi)的干蔗料提供滲透液的作用，該作用與法國專利FR 2543573所述相同。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高抽出率，與法國專利FR2543573所述裝置的不同之處在于蔗渣過橋面是可拆卸的，其上鉆有多排傾斜于蔗料滑移方向的噴孔，該噴孔由蔗渣過橋內(nèi)的空腔供給噴淋蒸汽或滲透液，空腔由壓力管與提供壓力流體的正壓源設(shè)備接通。當(dāng)榨機(jī)工作時(shí)，蔗汁過橋面上的噴孔就向蔗料噴淋滲透流體。本發(fā)明的負(fù)壓抽吸蔗汁法還可以擴(kuò)大應(yīng)用范圍，例如結(jié)合榨機(jī)喂料裝置的情況，在其上安裝抽吸裝置;在入輥器上、預(yù)壓輥上、脫水輥上、螺旋壓干機(jī)上、螺旋式滲壓機(jī)上、磨壓設(shè)備上，以及其它的一些擠壓設(shè)備上使用該發(fā)明的方法。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于實(shí)施該方法及其裝置只需在原壓榨機(jī)藕筒輥上，安裝與負(fù)壓源接通的吸汁頭和與正壓源接通的噴頭，所以方法易行，裝置結(jié)構(gòu)特別簡單，從而便于所有甘蔗糖廠推廣普及;由于榨出汁受到輥面吸汁孔的強(qiáng)制抽吸作用，所以能快速、高效地抽出，有效地減小了重吸作用，從而提高了抽出率，節(jié)約了能耗;由于榨出汁及時(shí)、快速地抽出，所以能打破榨輥線速受傳統(tǒng)排汁法的限制，大大提高榨輥轉(zhuǎn)速，增大榨量，從而提高生產(chǎn)效率;由于榨出汁及時(shí)、快速地抽出，再加上負(fù)壓對入口處蔗料的抽吸作用，所以蔗料入輥容易，從而可以簡化或省去入輥附加設(shè)備，節(jié)省設(shè)備投資費(fèi)用，便于操作管理，安全運(yùn)行;由于榨輥上設(shè)有噴頭裝置，所以能方便地清洗榨輥孔道，從而解決了藕筒榨輥內(nèi)易繁殖細(xì)菌形成“蔗飯”的難題;由于頂輥和蔗渣過橋可向蔗料噴淋滲透液，所以進(jìn)一步提高了抽出率;由于蔗渣過橋面上的多排斜孔向蔗料滑移方向噴射流體，所以有助于蔗料向前滑移入輥，節(jié)省榨機(jī)能耗;由于噴射出的流體具有一定的潤滑作用，所以能夠減少蔗渣過橋面的磨損，延長其使用壽命，降低帶動蔗料滑移的能耗;由于蔗渣過橋面是可拆卸的，當(dāng)磨損后只需更換一個(gè)橋面，所以能夠節(jié)省蔗渣過橋，具有經(jīng)濟(jì)節(jié)約之效果。
發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出，但不僅限于實(shí)施例中的兩輥式和三輥式壓榨機(jī)，也可應(yīng)用于多輥式壓榨機(jī)上。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明提出的方法及其裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明提出的兩輥式和三輥式壓榨機(jī)的側(cè)面視圖。在圖1中，榨輥Ⅰ、Ⅱ各依箭頭所示方向運(yùn)轉(zhuǎn)壓榨甘蔗，榨輥上的排汁孔〔7〕依次轉(zhuǎn)動進(jìn)入吸汁頭〔1〕與其相通一段時(shí)間，此時(shí)負(fù)壓抽吸作用就傳遞到與吸汁頭〔1〕所接通的排汁孔〔7〕相通的吸汁孔〔8〕內(nèi)，輥面附近的榨出汁就立即受到吸汁孔〔8〕的抽吸作用進(jìn)入輥內(nèi)，經(jīng)排汁孔〔7〕到達(dá)吸汁頭〔1〕，進(jìn)入吸汁管〔2〕引到負(fù)壓抽吸設(shè)備排出(參看圖3、4、5、6、7);為了疏通榨輥內(nèi)的孔道堵塞，榨輥端面上還裝有噴頭〔3〕，當(dāng)榨輥轉(zhuǎn)動時(shí)，噴頭〔3〕就依次與排汁孔〔7〕相通一段時(shí)間，由壓力源供給的壓力流體經(jīng)控制開關(guān)、由壓力管〔4〕供給噴頭〔3〕進(jìn)入排汁孔〔7〕，由吸汁孔〔8〕噴出，從而疏通堵塞或清洗內(nèi)部;當(dāng)榨機(jī)壓榨蔗料時(shí)，應(yīng)噴出空氣或蒸汽，停機(jī)或檢修時(shí)，可噴液體。管道口所畫箭頭表示流體進(jìn)出方向。在圖2中，輥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依箭頭所示方向運(yùn)轉(zhuǎn)壓榨甘蔗，其提汁法與兩輥式壓榨機(jī)相同，不再復(fù)述，其不同點(diǎn)是當(dāng)壓榨機(jī)工作時(shí)，輥Ⅰ上的噴頭〔3〕與蔗渣過橋〔6〕向機(jī)內(nèi)蔗料噴淋蒸汽或滲透液，輥Ⅱ、Ⅲ的噴頭〔3〕是噴空氣或蒸汽(洗機(jī)時(shí)可噴液體);輥Ⅰ有兩個(gè)蔗料擠壓區(qū)域，所以設(shè)有兩個(gè)吸汁頭〔1〕(也可結(jié)合為1個(gè)，噴頭內(nèi)部設(shè)隔離裝置分隔出作用范圍)。圖1與圖2中的輥Ⅱ的吸汁頭〔1〕上部接了兩根吸汁管〔2〕，主要是考慮到下輥排汁多，也可根據(jù)需要只設(shè)一根或多根，能滿足排汁即可。圖3是圖2中輥Ⅰ的B-B剖視圖，表示藕筒輥的結(jié)構(gòu)。圖3表示，榨輥外套〔9〕的外表是V型齒，齒底或開有排汁溝〔18〕的底部鉆有多排均布的吸汁孔〔8〕，吸汁孔〔8〕與軸向排汁孔〔7〕相通，參看局部放大Ⅱ的圖5、圖6;外套〔9〕與內(nèi)套〔11〕采用過盈配合，然后緊套于輥軸〔12〕上，外套〔9〕兩端連接有防止擠壓時(shí)蔗料跑出的凸緣法蘭〔10〕，吸汁頭〔1〕緊密貼合于兩端排汁孔〔7〕處。圖4是圖1中的A-A剖面圖，表示吸汁頭〔1〕緊密貼合于輥端排汁孔〔7〕處。圖7是圖3中的C-C剖面放大圖，該圖以水平、垂直兩軸線為界把圖形分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4個(gè)四分之一輥?zhàn)悠拭鎴D，表示了吸汁孔〔8〕的四種布置狀況。Ⅰ剖面表示每個(gè)排汁孔〔7〕有一排與之相通的吸汁孔〔8〕，并且是鉆于齒底上;Ⅱ剖面表示吸汁孔〔8〕鉆于具有排汁溝〔18〕的溝底上;Ⅲ剖面表示每個(gè)排汁孔〔7〕有兩排分開均布的吸汁孔〔8〕與之相通(也可鉆于排汁溝〔18〕的溝底上);Ⅳ剖面表示每個(gè)排汁孔〔7〕有三排分開均布的吸汁孔〔8〕與之相通(也可鉆于排汁溝〔18〕的溝底上)。
對于上述排汁孔〔7〕上的吸汁孔〔8〕的排數(shù)多少，可根據(jù)吸汁需要設(shè)定，也可采用小而密的孔，超過上述的排數(shù)，在保持輥?zhàn)訌?qiáng)度的情況下，吸汁孔〔8〕多，吸汁復(fù)蓋面就越大和吸汁效率就越高。同時(shí)圖7也表示了排汁孔〔7〕是由外套〔9〕在內(nèi)孔開上均布的凹槽，然后與內(nèi)套〔11〕的外圓壓配合而成。采用這一結(jié)構(gòu)的目的在于解決深孔加工的困難。也可不受上述限制，采取在內(nèi)套〔11〕的外圓上開槽的方法，裝配時(shí)使槽與外套〔9〕上的吸汁孔〔8〕對正;還可以采用歐州專利EP 108687的藕筒輥結(jié)構(gòu)形式，輥套上不開槽，內(nèi)、外套一體，而在輥軸上開槽的結(jié)構(gòu)形式形成排汁孔，但必須采用與之相適配的吸汁頭與其配合使用。圖8是圖2中的Ⅰ部位蔗渣過橋〔6〕局部放大圖，圖中表示蔗渣過橋〔6〕上有一凹槽〔15〕，橋面〔13〕用螺釘〔16〕固定于其上，由壓力管道〔5〕供給的流體進(jìn)入空腔〔15〕，然后分配給橋面〔13〕上的多排傾斜于蔗料滑移方向的噴孔〔14〕，噴射到蔗料上，加強(qiáng)了滲透作用。圖9是圖8中的D-D旋轉(zhuǎn)剖面圖，表示其結(jié)構(gòu)。圖10表示當(dāng)壓榨輥運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快的情況下，為延長各孔道的抽吸作用時(shí)間，以增強(qiáng)抽吸效果，可把噴頭〔3〕與吸汁頭〔1〕結(jié)合為一體，噴、吸作用區(qū)由分隔板〔17〕隔開，這時(shí)大部份排汁孔〔7〕都隨時(shí)保持與吸汁頭〔1〕接通，從而抽吸范圍較廣，抽吸效果更強(qiáng)，但負(fù)壓源動力消耗較大些。圖11為圖10中的E-E剖面放大圖，表示噴、吸區(qū)由分隔板〔17〕隔開。
權(quán)利要求
1.一種甘蔗壓榨的提汁方法，其特征在于用負(fù)壓抽吸壓榨機(jī)榨輥擠壓出來的蔗汁。
2.如權(quán)利要求
1所述的提汁方法，其特征在于用負(fù)壓抽吸藕筒輥擠壓出來的蔗汁，蔗汁由輥面上的吸汁孔〔8〕吸入排汁孔〔7〕，經(jīng)抽吸裝置排出。
3.一種甘蔗壓榨的提汁裝置，壓榨機(jī)的榨輥為藕筒輥式，輥面上有徑向吸汁孔〔8〕與輥內(nèi)軸向排汁孔〔7〕相通，其特征在于在榨輥端面排汁孔〔7〕的開口處，安裝有貼合于榨輥端面的吸汁頭，吸汁頭與吸汁管相通，吸汁管與負(fù)壓源接通。
4.如權(quán)利要求
3所述的提汁裝置，其特征在于該裝置還包括一個(gè)裝于榨輥兩端面的、榨輥轉(zhuǎn)動時(shí)能依次與各排汁孔〔7〕接通的噴頭〔3〕，噴頭〔3〕與供給流體的正壓源接通。
5.如權(quán)利要求
3所述的提汁裝置，其特征在于在榨輥兩端面各裝有一個(gè)或兩個(gè)吸汁頭〔1〕，每個(gè)吸汁頭與一根或一根以上的吸汁管相通。
6.如權(quán)利要求
3所述的提汁裝置，其特征在于榨輥的每個(gè)排汁孔〔7〕上開有與其相通的兩排或兩排以上的吸汁孔〔8〕。
7.如權(quán)利要求
3所述的提汁裝置，其特征在于對于三輥以上的壓榨機(jī)，該裝置還包括蔗渣過橋〔6〕，其中有一空腔〔15〕、與橋面〔13〕上的多排傾斜于蔗料移動方向的噴孔〔14〕相通，空腔〔15〕與供給流體的正壓源接通。
8.如權(quán)利要求
3、4所述的提汁裝置，其特征在于吸汁頭〔1〕與噴頭〔3〕為一個(gè)整體，二者用分隔板〔17〕隔開。
專利摘要
本發(fā)明屬甘蔗壓榨的提汁技術(shù)?，F(xiàn)行的壓榨提汁法是靠榨出汁的重力作用而自然排汁的，排汁緩慢，重吸作用嚴(yán)重，能耗高，生產(chǎn)率低。本發(fā)明在壓榨機(jī)的藕筒輥端面加裝負(fù)壓抽吸裝置，使榨出汁受輥面吸汁孔的強(qiáng)制抽吸作用而快速排出，大大減輕重吸作用，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號A23N1/00GK87103958SQ87103958
公開日1988年10月12日 申請日期1987年5月27日
發(fā)明者高山 申請人:高山導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan