[发明专利]压滤机进行固体-液体分离时被榨料装料量的确定和使用方法

说明书

本发明涉及一种在用一个包括一个压榨腔的压滤机进行固定-液体分离时被榨料装料量的确定和使用方法，在压榨腔内，通过多个相继的行程过程，被榨料在受到加压的压榨元件的作用下被榨出液体，并在每个行程过程中，在分离过程的装料阶段把一定的装料量加入压榨腔内。

在这类非连续式的压滤机中，被榨料中的液体成分在压力作用下经过过滤器被导出机外。在压榨过程中，压力直接通过一个刚性的压板用气动或液压经一个柔性薄膜作用在被榨料上。在开始加料时的问题在于必须把多大量的被榨料预先装到压榨腔内，才能使首次压榨具有足够的被榨料。其中必须注意，在压板或薄膜前进时的有效过滤面积和压榨腔的瞬时体积之间的比值必须大于压榨元件后退时的比值。

对下一个装料过程提出的问题在于，压榨元件每个行程的后续装料量应为多大，才能达到有利的榨汁效果。就待处理的被榨料而言，有机和无机被榨料所产生的问题各不相同，有机被榨料在压榨机中的可压榨性在各批加料中存在很大变化。为达到接近最佳的压榨过程，靠手工使过程参数随时得到相应的配合，操作人员必须具有很多的经验并在加料过程中连续监视压榨机。

使过程参数实现自动匹配的努力至今尚未成功。在压榨过程中对过程进行有实用价值的模型检测也一直没有成功。

首先在向压榨机加料方面对操作人员提出了很高的要求。在用卧式压滤机压榨水果时，譬如要求如下给定值：

总装料量：总装料量与被榨料的可压榨性有很大关系。可压榨性差的被榨料只允许较小的总装料量，而可压榨性好的被榨料则允许较大的总装料量。

预装料量：预装料量的条件与总装料量的条件相同。预装料量过小或过大都对出汁率与效率产生很大的不良影响。

每个活塞行程的装料量：在公开的压榨方法中，在预装料结束后，活塞式压滤机的每个活塞行程都要续加一定量的被榨料，接此方法续加被榨料，直至总和达到给定的总加料量为止。作为过程参数的这个加料量的适当选择也与被榨料的可压榨性有很大关系。

总之，单凭压榨机操作人员的能力和经验得出的压榨结果差别很大，因为，手工给定过程参数由于需要估计，很难使压榨过程达到最佳的出汁率和加料效率。

因此，本发明的任务在于，在压滤机中，通过一个被榨料装料量的最佳确定和使用方法来消除上述问题。

本发明采用如下步骤来解决以上问题：

1)在测量加料效率和出汁率的情况下进行一个装料和压榨过程，该装料和压榨过程在出汁率与加料效率的关系图中得出具有已知加料效率和出汁率的第一个工作点；

2)为至少一个随后的、在出汁率和加料效率关系图中得出第二个工作点的第二个装料和压榨过程确定至少一个用于第二个工作点的过程参数，然后应用装料和压榨过程中固体-液体分离的加料效率和出汁率的变化关系，在中间加入一个虚拟的工作点的情况下确定和使用所需要的装料量，以便在分离过程中达到最佳的出汁率和加料效率，其中，由第一个工作点向虚拟的工作点的转移是通过一个纯装料过程实现的，而由虚拟的工作点向第二个工作点的转移是通过一个纯压榨过程实现的，并且假定，那些通过一个纯压榨过程来区别的工作点的连接线在出汁率与加料效率的关系图中在出汁率最大和加料效率为零的一个共同工作点上相交或者相互平行。

可从权利要求书中看出该方法的优选的实施形式。

在以下的描述和附图中详细说明本发明的实施例。附图为：

图1表示具有压榨活塞的压滤机的断面示意图及在不同的调整过程中活塞行程和加料的时间变化过程图；

图2表示具有压榨活塞的压滤机的断面示意图及在其它的调整过程中活塞行程和加料的时间变化过程图；

图3表示在装入被榨料时在出汁率与加料效率的关系图中得出的不同工作点；

图4表示总装料量不同时在出汁率与加料效率的关系图中得出的不同的压榨特性；

图5表示出汁率与加料效率关系图中的不同调整过程及其对压榨过程的影响；

图6表示出汁率与加料效率的关系图中的一个以恒定的加料效率作为给定过程参数的调整过程；

图7表示出汁率与加料效率的关系图中的一个以恒定的出汁率作为给定过程参数的调整过程；

图8表示在一个装料过程中没有同时在压榨活塞上作用压力时在出汁率与加料效率的关系图中得出的不同工作点；

图9表示在一台活塞式压滤机上按本发明装料和压榨过程在出汁率与加料效率图中得出的不同工作点；

图10表示在给定目标条件下，在一个活塞式压滤机上按本发明的装料和压榨过程在出汁率与加料效率的关系图中得出的不同工作点。