【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甘蔗制糖设备，具体涉及一种制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法。
技术介绍
1、硫熏中和是亚法制糖关键的澄清工序，混合汁经过泵加压进入硫熏中和器喷射形成真空将硫磺炉制备出来的二氧化硫气体吸入与糖汁混合，然后再加入一定量的石灰乳进行中和，生成大颗粒沉淀物，这些沉淀物能将蔗汁中的大部分胶体悬浮物和色素杂质吸附除去，使沉淀工序能顺利分离出清澈透明、低色值的清汁。
2、在硫熏中和器中，来自蔗汁室的蔗汁射流喷射到抽吸室的喉管喉壁处，形成附壁效应，进而形成真空负压，从抽吸室侧壁的进气管内抽吸二氧化硫气体，使蔗汁和二氧化硫在抽吸室形成气液混合物，从喉管高速喷射到下一步骤的反应室进行反应，大幅提高了蔗汁与二氧化硫的反应速率。但是在实际生产当中，蔗汁室内的蔗汁压力和流量是不恒定的，导致喷入抽吸室内的蔗汁射流压力不稳定，因此常造成喉管截面积与与处于工作状态的喷嘴截面积之比不在设计值范围内，喉部截面积与开启喷嘴面积之比将大大高于设计值，喷嘴射流不能触及喉壁，降低了附壁效应，被吸入的二氧化硫气体量减少，降低抽吸效果，清净效率下降，从而影响白砂糖的产品质量。
3、在此种情况下，有的现有技术中通过减少开启喷嘴的数量来保证抽吸室形成稳定的负压，虽然在一定程度上具有提高蔗汁中和效率，稳定产品质量，减少硫磺用量的优点，但仅是简单的在汁室和抽吸室之间增加导流管及阀门，存在设备占用空间较高、设备结构比较复杂、导流管容易堵塞等的问题，并且无法充分利用原有的设备造成重复投资。例如现有技术1中：中国专利：一种及其进行硫熏中和反
4、而且单纯通过减少开启喷嘴的数量，增加射流的速度，当进入汁室的蔗汁流量减少或压力降低比较大时，则需关闭的喷嘴也就比较多，此时喉部截面积与开启喷嘴面积之比依然高于设计值，喷嘴射流依然不能触及喉壁，降低了附壁效应，被吸入的二氧化硫气体量依然不足，最终制得白砂糖的产品质量依然受到较大影响。
5、如果能在调节开启喷嘴的数量的同时，实时同心改变抽吸室喉管的直径，则可以改变这一现状，蔗汁射流较为容易触及喉壁，形成附壁效应，产生足够的负压动力吸入二氧化硫进行反应。现有文献中并未检索到有关于能够应用到硫熏中和器中的同心变径阀门，例如现有文献2中国专利：喉部可同心变径、温控、恒水压、喷嘴可调的全自控水喷射冷凝器；申请号cn201210149365.1中，喉部可同心变径、温控、恒水压、喷嘴可调的全自控水喷射冷凝器，可在线同心调节水喷射冷凝器的喉部直径，具有对处理能力20%的调节功能，当生产条件在调节范围内发生波动时，仍然能保持达到设定的真空度和物料温度。缺点一是其自动控制部分只是针对喷嘴的控制，而喉部的同心变径没有实现自动控制；二是流体与圆环形阀芯片及传动机构直接接触，流体中的固体杂质容易沉积在圆环形阀芯片及传动机构上，造成调节失效。
6、现有文献3中国专利：一种管道同心变径流量调节装置和增材制造设备及其自动零位校准方法；申请号cn202211290963.0；管道同心变径流量调节装置和增材制造设备及其自动零位校准方法，其同心变径调节机构可实现通孔大小的同心变径调节，并具有自动和手动调节方式，有利于实现自动化控制。缺点是其活动部件如转动环和调节片均是与物料直接接触的，不大适用于含有固体杂质的流体，否则容易在转动环和调节片上形成积垢，从而导致调节片卡死，造成调节失效。
7、上述现有文献2和3中两种同心变径技术，均不适合使用在硫熏中和器的喉部上。当甘蔗汁通过喉部时，其中含有的蔗屑、泥沙等固体杂质会缓慢的沉积在圆环形阀芯片及传动机构上；而且吸入的二氧化硫气体中含有少量的三氧化硫，与甘蔗汁中的氧化钙反应生成硫酸钙，同样会沉积在圆环形阀芯片及传动机构上形成硬质积垢，长期运行将出现阀芯片卡死的现象，从而无法实现变径调节。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，可根据蔗汁的流量或压力，通过调节蔗汁室的喷嘴启闭通量，以及抽吸室底部喉管同心变径尺寸，保持喉部开口的截面积与处于工作状态的喷嘴截面积之比始终在设计值范围内，以保证生产波动不影响硫熏中和效果，保持硫熏中和器内蔗汁吸硫效率，提高白砂糖产品质量的稳定性。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，硫熏中和器的上部为蔗汁室，蔗汁室一侧为蔗汁入口，蔗汁室通过喷嘴底板与下方的抽吸室相隔，喷嘴底板上设置若干喷嘴，喷嘴方向朝向下抽吸室的中部；抽吸室侧面为硫气入口，抽吸室底部通过喉管连接下方的尾管；其特征在于，通过实时调节喉管通路的直径大小，实现调节蔗汁在抽吸室抽吸二氧化硫流量。
4、通过实时调节抽吸室底部喉管的通径尺寸，可以使喉部截面积与开启喷嘴面积之比符合设备的设计值，抽吸室被实时吸入的二氧化硫气体量适中，蔗汁清净效率处于一个比较高效地状态，从而提高白砂糖的产品最终质量。
5、所述喷嘴上设置喷嘴调节装置，喷嘴调节装置包括喷嘴入口处位置和大小匹配的堵头，堵头与所述气缸的活塞杆连接并驱动；气缸安装在蔗汁室顶部盖板上。
6、气缸的数量等于或少于所述喷嘴的数量，气缸的中轴线与对应的喷嘴在同一轴线上，喷嘴入口和堵头均为匹配的锥形；所有气缸单独通过系统plc进行控制，根据蔗汁入口的流量或压力，plc控制气缸伸缩，当堵头插入喷嘴入口时，此喷嘴即刻失去通路，实现断流；通过控制其中部分喷嘴的开闭，实现控制蔗汁总体进入抽吸室的液量。
7、所述喉管处安装同心变径阀，同心变径阀包括中部的阀芯胶套，阀芯胶套外侧设置可同心收缩的环形弹簧。
8、同心变径阀可以实现实时调节喉管通路的直径，阀芯胶套为两头带法兰的圆柱形橡胶胶套，优先选用压缩量较大且耐磨性较好的丁腈橡胶；环形弹簧为圆柱螺旋压缩弹簧。
9、所述环形弹簧的外侧设置若干可向内压缩的弧形板b，每个弧形板b外侧中部铰接联动杆a和联动杆b的一端，联动杆a的另一端铰接动环a，联动杆b的另一端铰接动环b，动环a和动环b上的丝孔分别套接在双头反向螺杆的两端上，且螺纹匹配。
10、此为其中一种结构形式：双头反向螺杆垂直放置，上下对称置于阀体内，其中上半部分螺纹与下半部分螺纹反向；以实现动环a和动环b的同时相对运动。当双头反向螺杆转动时，动环a和动环b相对靠近或者远离，通过连动杆a和联动杆b的角度变换实现对弧形板b的压紧或者放松，最终实现阀芯胶套同心变径。通过环形圆柱螺旋压缩弹簧对阀芯胶套进行径向压缩或放松，可使阀芯胶套受力均匀，阀芯胶套受压变形后仍保持规则的同心圆，实现同心变径的目的。
11、所述环形弹簧的外侧设置若干可向内压缩的弧形板b，弧形板b外侧中部铰接联动杆a和联动杆b的一端，联动杆a的另一端铰接压杆a，联动杆b的另一端铰接压杆b，压杆a和压杆b的两端分别设置丝孔，丝孔套接双头反向螺杆的两端。
12、此为另外一种结构形式：双头本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，硫熏中和器的上部为蔗汁室，蔗汁室一侧为蔗汁入口（10），蔗汁室通过喷嘴底板（5）与下方的抽吸室相隔，喷嘴底板（5）上设置若干喷嘴（6），喷嘴（6）方向朝向下抽吸室的中部；抽吸室侧面为硫气入口（4），抽吸室底部通过喉管连接下方的尾管（1）；其特征在于，通过实时调节喉管通路的直径大小，实现调节蔗汁在抽吸室抽吸二氧化硫流量。
2.根据权利要求1所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述喷嘴（6）上设置喷嘴调节装置，喷嘴调节装置包括喷嘴入口处位置和大小匹配的堵头（7），堵头（7）与所述气缸（9）的活塞杆连接并驱动；气缸（9）安装在蔗汁室顶部盖板（8）上。
3.根据权利要求1所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述喉管处安装同心变径阀（2），同心变径阀（2）包括中部的阀芯胶套（206），阀芯胶套（206）外侧设置可同心收缩的环形弹簧（207）。
4.根据权利要求2所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述环形弹簧（207）的外侧
5.根据权利要求2所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述环形弹簧（207）的外侧设置若干可向内压缩的弧形板B（2082），弧形板B（2082）外侧中部铰接联动杆A（210）和联动杆B（211）的一端，联动杆A（210）的另一端铰接压杆A（216），联动杆B（211）的另一端铰接压杆B（217），压杆A（216）和压杆B（217）的两端分别设置丝孔，丝孔套接双头反向螺杆（212）的两端。
6.根据权利要求4所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述压杆A（216）和压杆B（217）中部分别固定设置弧形板A（2081）。
7.根据权利要求3或4所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述双头反向螺杆（212）通过电机（205）驱动。
8.根据权利要求3或4所述喉部同心变径的硫熏中和器，其特征在于，所述双头反向螺杆（212）通过轴承安装在阀体（204）上。
...【技术特征摘要】
1.一种制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，硫熏中和器的上部为蔗汁室，蔗汁室一侧为蔗汁入口（10），蔗汁室通过喷嘴底板（5）与下方的抽吸室相隔，喷嘴底板（5）上设置若干喷嘴（6），喷嘴（6）方向朝向下抽吸室的中部；抽吸室侧面为硫气入口（4），抽吸室底部通过喉管连接下方的尾管（1）；其特征在于，通过实时调节喉管通路的直径大小，实现调节蔗汁在抽吸室抽吸二氧化硫流量。
2.根据权利要求1所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述喷嘴（6）上设置喷嘴调节装置，喷嘴调节装置包括喷嘴入口处位置和大小匹配的堵头（7），堵头（7）与所述气缸（9）的活塞杆连接并驱动；气缸（9）安装在蔗汁室顶部盖板（8）上。
3.根据权利要求1所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述喉管处安装同心变径阀（2），同心变径阀（2）包括中部的阀芯胶套（206），阀芯胶套（206）外侧设置可同心收缩的环形弹簧（207）。
4.根据权利要求2所述制糖硫熏通过变化喉管直径调节抽吸二氧化硫方法，其特征在于，所述环形弹簧（207）的外侧设置若干可向内压缩的弧形板b（2082），每个弧形板b（2082）外侧中部铰接联动杆a（210）和联动杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，陆文德，谢彩峰，杭方学，周昊，梁汉柱，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：
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