連續式離心機的制作方法

專利名稱：連續式離心機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種連續式離心機。
本發明還涉及一咱用于離心機的轉蘭。
本發明特別涉及，但不僅限于，一種連續式離心機(以及離心轉蘭)，其用來在糖晶體的生產過程中在離心機的處理中將糖晶體從粘性物質如糖蜜或糖汁中分離出來。
全文中，術語“離心機”應包括“離心機器”以及“離心床”。
背景技術：
在最近幾年里，連續式離心機開始逐漸取代間歇式離心機。這其中的一個原因是連續式離心機所需要的電力比間歇式離心機的“峰”值功耗更為平均。這樣就能使電力供應及傳輸設備的成本和運行費用更低。
離心機中糖汁的吹掃包括兩個分開的步驟。第一步是初步將全部過量的糖蜜和具有“自由”表面的糖蜜從糖晶體中分離出去。第二步是在將晶體從離心機轉蘭排出之前最后清洗晶體并部分干燥該晶體。這兩個步驟現在均是由一個離心轉蘭完成。
傳統的連續式離心機已經包括有兩級分開的離心轉蘭。糖汁直接送到第一級(上部分)轉蘭(以去除“未加工的”糖蜜)，剩余下的糖晶體/糖蜜混合物(通過偏轉裝置)送到第二級(下部分)轉蘭以便將剩下的糖蜜從糖晶體中沖掉。
將糖晶體從糖汁中分離出來時，其主要目的在于使糖晶體的損壞降到最低。損壞或破損的晶體與糖蜜/水溶液再次混合并再次進行結晶，因此會降低效率。
將糖汁送到第一級轉蘭然后再送到第二級轉蘭，以及用離心機中轉蘭和偏轉裝置對糖晶體復合作用都會提高糖晶體損壞的可能性。
由于這些作用而使糖晶體損壞的可能性會因離心機中極大的加速度而增加，其中加速度的量級為300-1000G。只有這么高的力才能使糖蜜穿過轉蘭中的不銹鋼篩網并通過中轉蘭中的排泄孔排出。
現有連續式離心機的電力消耗仍然較高，這是因為轉蘭必須以很高的速度旋轉如700-2000rpm才能產生上述極高的加速度。高速下需要高電耗，這是因為連續式離心機的功耗正比于速率1.8到2.0。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種連續離心機，其能以較低的加速度將糖晶體從糖汁中有效地分離出來。
本發明的優選目的是提供這樣的一種連續式離心機，其能以較低的轉蘭離心速率工作，從而只需較小的功耗。
本發明的另一個優選目的是作為一個整體提供一種兩級式離心轉蘭。
本發明的另一個優選目的是提供一種離心式轉蘭，其以較低的加速度將糖蜜從糖晶體中分離出去。
本發明的另一個優選目的是提供一種連續式離心機，其以前述較低的旋轉速率工作從而減少對所排出糖晶體的損害作用。
本發明的另一個優選目的是提供一種連續式離心機，其中送進來的糖汁用再循環的“未加工的”糖蜜進行混合調理。
本發明的另一個優選目的是提供一種連續式離心機，其中加到糖蜜中進行沖洗的水量有所減少。
從下面的說明中可以更好地理解本發明的其它優選目的。
本發明一個方面在于一種連續離心機，其包括一離心機殼體；一離心轉蘭，其可旋轉地安裝在殼體中并由驅動裝置驅動；一糖汁入口，其用來將糖汁送到離心轉蘭；至少一個糖蜜出口；以及一個糖出口；其中離心轉蘭具有一個第一部分和一個第二部分，其中第一部分在操作上能將“未加工的”糖蜜從糖晶體中分離出去，其中第二部分在操作上能將沖洗后的糖晶體從剩下的糖蜜和廢水中分離出來。
送到離心轉蘭的糖汁可通過與再循環的“未加工的”糖蜜混合進行調理。
作為優選，該離心轉蘭安裝在一個軸上，該軸的軸頸可旋轉地支撐在殼體中，并在操作上通過一個適當的聯接與驅動電機(其構成驅動裝置)的輸出軸相連，其中適當的聯接優選能緩沖轉蘭和驅動電機之間的振動。
作為優選，轉蘭的第一部分即下部通過加速器接收來自糖汁入口的糖汁，該下部具有一個傾斜的側壁，該側壁相對于垂線具有一個斜角，該斜角在15-20度(即內張角為40-50度)。作為優選，轉蘭的第二部分，即下部也具有一個傾斜的側壁，該側壁相對于垂線具有一個20-30度的斜角(即內張角為50-60度)，其中下和上部通過一個中間“臺階”部相連。
作為優選，與“未加工的”糖蜜進行混合來調理糖汁可在加速器的初級加速錐體中進行。
作為優選，該轉蘭具有篩網裝置，該篩網裝置基本覆蓋在轉蘭壁中徑向延伸的排導槽上從而使糖蜜通過離心力從糖晶體中排走。作為優選，轉蘭上部和下部的側壁具有各自的篩網，這些篩網覆蓋在各自的排導槽上，該排導槽開口于側壁的各個上端。后面將詳細描述不銹鋼篩網和排導槽的布置。
作為優選，再循環的糖蜜噴到下部的篩網上，沖洗水噴到上部的篩網上。
作為優選，在轉蘭下部從糖晶體分離出來的“未加工的”糖蜜收集到殼體中，并通過未加工的糖蜜出口排出。至少有一部分未加工的糖蜜被送到加速器以調理送進來的糖汁。
作為優選，在轉蘭上部從糖晶體分離出來的沖洗后的糖蜜收集到殼體中并通過沖洗后糖蜜的輸出管排出。
作為優選，沖洗后的糖晶體也可收集到殼體中并排出糖出口。
作為優選，驅動電機使轉蘭以例如300-350rpm的速度旋轉以產生75-140G的離心力。(其中的上下限值可有所變動以適應特殊的不被加工的糖汁。)本發明的第二方面在于一種用于連續式離心機的離心轉蘭，其包括
至少一個壁部，該壁的內表面上具有多個基本沿徑向延伸的排導槽，該排導槽向上延伸到壁(或壁部)之頂部或附近的一個排出部；一個篩網，其覆蓋在排導槽上，并具有多個通孔或通槽從而使糖汁從糖蜜中的糖晶體中分離出來；以及用來分隔并支撐排導槽上篩網的裝置，其能使糖蜜通過篩網中的孔或槽并進到排導槽中。
對于前面所述的連續式離心機的離心轉蘭來說，轉蘭的下部和上部分別帶有排導槽、篩網以及分隔裝置。


為了更好地理解本發明，下面結合附圖來描述本發明的優選實施例。
圖1是本發明連續式離心機的側面剖視圖；圖2是現有連續式離心轉蘭中轉蘭部分的平面剖視圖；圖3是對應的本發明轉蘭部分的剖視圖。
具體實施例方式
參見圖1，連續式離心機10具有一個殼體11、一個可拆的頂壁13以及一個圓臺形底壁14，其中殼體11帶有一個基本為圓桶形的側壁12，底壁14帶有一個糖晶體排出口15。殼體11通過支架17安裝在一個合適的結構16上。
頂壁13的中心帶有一個糖汁入口18，其由蒸汽套19加熱以控制送到離心機10的糖汁的溫度以及粘度。
糖汁進料管20具有一個流量控制閥21，其由氣動閥芯22控制以控制糖汁到離心機10的流動。可將一個流量傳感器(圖中未示出)連接到氣動閥芯22上以測定驅動電機的功率需求從而隨著流量下降時提高糖汁的流動。
離心轉蘭30，其將在下面作更詳細地描述，可繞著旋轉支撐件31旋轉地安裝在殼體11的中心，旋轉支撐件31則安裝在轉蘭驅動軸32的上端，而轉蘭驅動軸32則以軸頸安裝在中心支撐33中的合適支撐(圖中未示出)上，中心支撐33安裝在緩沖件35上面的殼體內壁34上。
轉蘭驅動軸32通過阻尼連接38連接到驅動電機37的輸出軸36上。
離心轉蘭30具有內壁39，內壁39依賴于旋轉支撐件31，并與上下加速錐面40、41一起形成一個環形空間從而將糖汁導到離心轉蘭30的底部。注意加速錐面40、41安裝在離心轉蘭30的內壁39上，并與之一起旋轉；同時下加速錐面41的下端與離心轉蘭30相鄰側壁之間狹小的空間減小了晶體對離心轉蘭30側壁的作用。
離心轉蘭30的底壁42在輪廓上能使糖汁平滑地流到離心轉蘭30中以便糖晶體從糖蜜分離出去。
離心轉蘭30的下部43用來分離“未加工的”糖蜜，上部44用來將沖洗后的糖蜜從糖晶體分離出去；同時這兩個部分之間通過一個中間“臺階”部分45相連。
如圖2所示，現有的連續式離心轉蘭的斷面A具有一個不銹鋼篩網B以及覆蓋在徑向排泄孔D上的金屬線編織覆層C從而使糖蜜從糖晶體分離出去。
與圖2中現有連續式離心轉蘭的斷面不同，本發明轉蘭下部43和上部44的輪廓為圖3所示。下端封閉的徑向排導槽46布置在轉蘭下部43和上部44的內壁面(或片)中，其上端開口從而將其中的糖蜜排出。
不銹鋼篩網47，其帶有例如120目的槽口，通過金屬編織覆層48與排導槽46分開，其中金屬紡織覆層48覆蓋在一個多孔狀支撐板49上。(注示徑向排導槽46的作用是使所形成的低壓區在不銹鋼篩網47和其48和支撐板49之后就沒有糖蜜。)在對圖3所示轉蘭的測試中，糖蜜可在75-140G的加速度下從糖晶體中分離出來，而圖2所示的標準結構則需要300-700G的加速度。
采用圖3所示的轉蘭可使糖蜜更容易地流過不銹鋼篩網47并流到排導槽46從而流到后面所述的收集腔。
至少有一個噴嘴50來將糖蜜循環到轉蘭下部43的不銹鋼篩網47上，并且“未加工的”糖蜜會通過通道或孔口51徑向凹槽的上端排到“未加工的”糖蜜收集腔52，“未加工的”糖蜜從這里流過未加工的糖蜜排出管53。
之后，糖晶體/糖蜜流過轉蘭上部44的不銹鋼篩網47，從水嘴54導到篩網47上的水對晶體進行沖洗。
注意轉蘭篩網47相對于垂線以較大的角度如25度傾斜，而轉蘭篩網47的相對傾斜角則較小例如為18度。角度增大會增大上轉蘭的直徑從而使糖晶體/糖蜜上的加速度以及徑向流動力更大，從而能克服轉蘭上部44中混合物的高粘力以及摩擦力。
“沖洗”后的糖蜜(和水)通過轉蘭上部44頂部的通道或孔口55排到糖蜜收集腔56中從而通過沖洗糖蜜出口管57排出。
偏轉板58將沖洗后的糖晶體導到晶體收集腔59以便從糖晶體排出口15排出。
由于糖晶體的粘度相對較低，因此其與偏轉板59接觸所形成的損壞作用很小。
為了將驅動電機37保持在操作溫度范圍，可將冷卻空氣經進管61和出管62泵送到電機殼體60中。
轉蘭下部43、上部44以及排導槽46的結構能使糖蜜以較低的加速度分離出去，從而使離心機的耗功較低，同時還能使集成式離心轉蘭30中的轉蘭下部43、上部44形成兩級分離。
在現有的連續式離心機中，通過與糖蜜和/或水進行混合來調理糖汁是在離心機外部進行的。在本發明中，糖汁與循環“未加工的”糖蜜混合所實現的調理是在內部完成的。加速錐面40、41通過使送入的糖汁與循環的未加工的糖蜜在離心機中進行混合實現糖汁的調理從而使糖汁的清除更為容易。
通過加速錐面40和41來調理糖汁能夠使糖汁在離心機篩網上的分布更為均勻，這也是離心機篩網上糖汁更易清除的一個重要因素。
下面來描述糖汁的調理操作。
送入的糖汁糖蜜流進到一個由上加速錐面40形成的腔體63中。該糖汁糖蜜或水的流一旦與加速帽31接觸就會因慣性偏轉到上加速錐面41的內表面，由此該糖汁糖蜜或水會被加速，其速度接近離心機的旋轉速度。
上加速錐面40朝其下端方向直徑增加，由此將有助于糖汁、糖蜜或水的混合物向下流動。
下加速錐面41的上部形成腔體63的下表面。這部分下加速錐面41包括角形開口64，其用來將糖汁、糖蜜和水分成幾股分開的流體。這些流體在下加速錐面64所形成的腔體65的入口中重新混合。
下加速錐面41在形狀上可通過像66處的輪廓變化使糖汁、糖蜜或水的混合物在糖汁以調理狀態排到轉蘭下部43之前進一步混合。
本發明的分開循環工藝能使離心機中沖洗的水量減少。
其它各種連續式離心機的操作問題是在其它情況下其比間歇式離心機需要將更多的沖洗水加到糖蜜出口。在本發明的離心機設計中通過兩股糖蜜流的分開能減少所加入的沖洗水，這包括用循環糖蜜對糖汁初級調理以及轉蘭初級沖洗。從離心機出來的糖蜜中水量的減少能夠減少制糖廠結晶段的蒸發負荷。
此外，對糖汁流進行逆流沖洗能夠減少糖汁中晶體的溶解度(以及糖蜜流的蔗糖損失)。
離心機的操作如下。
從出口53排出的一部分“未加工的”糖蜜循環到糖蜜進料探針67處，并經中空管68流到閥21下面的糖汁進料。其與水一起，該水可在67處加入，在進入轉蘭下部43之前與離心機中的糖汁混合。
沖洗水通過噴嘴54加到轉蘭上部。一部分通過糖蜜沖洗出口57排出的糖蜜和沖洗水的混合物(經噴嘴50)噴到轉蘭下部43上部從而開始沖洗過程并促進糖晶體流到轉蘭上部44。
在不脫離本發明要求保護范圍的條件下，本發明的實施例還存在有許多改動和變化。
權利要求
1.一種連續式離心機，其包括離心機殼體；離心轉蘭，其可旋轉地安裝在殼體中并由驅動裝置驅動；糖汁入口，其用來將糖汁送到離心轉蘭；至少一個糖蜜出口；以及糖出口；其中離心轉蘭具有一個第一部分和一個第二部分，其中第一部分在操作上能將“未加工的”糖蜜從糖晶體中分離出去，其中第二部分在操作上能將沖洗后的糖晶體從剩下的糖蜜和廢水中分離出來。
2.如權利要求1所述的離心機，其中送到離心轉蘭的糖汁通過與再循環的“未加工的”糖蜜混合進行調理。
3.如權利要求1所述的離心機，其中的離心轉蘭安裝在一個軸上，該軸的軸頸可旋轉地支撐在殼體中，并可操作地通過一個適當的聯接與構成驅動裝置的驅動電機，的輸出軸相連，其中適當的聯接能緩沖轉蘭和驅動電機之間的振動。
4.如權利要求1到3之一所述的離心機，其中轉蘭的第一部分即下部通過加速器接收來自糖汁入口的糖汁，該下部具有一個傾斜的側壁，該側壁相對于垂線具有一個15-20度的斜角，轉蘭的第二部分，即下部也具有一個傾斜的側壁，該側壁相對于垂線具有一個20-30度的斜角，其中法蘭下部和上部通過一個中間“臺階”部相連。
5.如權利要求4所述的離心機，其中與“未加工的”糖蜜進行混合來調理糖汁是在加速器的初級加速錐面中實現。
6.如權利要求1到5之一所述的離心機，其中的轉蘭具有篩網裝置，其基本覆蓋在轉蘭壁中徑向延伸的排導槽上從而使糖蜜通過離心力從糖晶體中排走。
7.如權利要求6所述的離心機，其中轉蘭上部和下部的側壁具有各自的篩網，這些篩網覆蓋在各自的排導槽上，該排導槽開口于側壁的各個上端。
8.如權利要求2或5所述的離心機，其中再循環的糖蜜噴到上部的篩網上。
9.如權利要求1到8之一所述的離心機，其中從轉蘭下部糖晶體分離出來的“未加工的”糖蜜收集到殼體中，并通過一未加工的糖蜜出口排出，并且至少有一部分未加工的糖蜜被送到加速度以調理送進來的糖汁。
10.如權利要求9所述的離心機，其中從轉蘭上部糖晶體分離出來的沖洗后的糖蜜收集到殼體中并通過沖洗后糖蜜的輸出管排出。
11.如權利要求10所述的離心機，其中沖洗后的糖晶體收集到殼體中并排出糖出口。
12.如權利要求3所述的離心機，其中的驅動電機使轉蘭以300-350rpm的速度旋轉以產生75-140G的離心力。
13.一種用于連續式離心機的離心轉蘭，其包括至少一個壁部，該壁的內表面上具有多個基本沿徑向延伸的排導槽，該排導槽向上延伸到壁(或壁部)的頂部或附近的一個排出部；一個篩網，其覆蓋在排導槽上，并具有多個通孔或通槽從而使糖蜜從糖汁的糖晶體中分離出來；以及用來分隔并支撐排導槽上篩網的裝置，其能使糖蜜通過篩網中的孔或槽并進到排導槽中。
全文摘要
一種連續式離心機(10)，其具有一個轉蘭(30)，該轉蘭具有上部和下部(43，44)，兩者通過一個中間臺階部分(45)分開。轉蘭下部(43)具有一個40－50度的內擴角以便將“未加工的”糖蜜從糖晶體出離出來，同時轉蘭上部(44)具有一個50－60度的內擴角以便將沖洗后的糖蜜從糖晶體分離出來。轉蘭上下部(43，44)壁的內表面具有徑向的排導槽(46)，其下端封閉，上端開口以排出糖蜜。
文檔編號C13B30/06GK1571702SQ02820626
公開日2005年1月26日 申請日期2002年10月15日 優先權日2001年10月18日
發明者G·F·伊斯托菲 申請人:Wdt(工程師)私人有限公司