浅析甘蔗蔗叶自动清除系统的应用

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摘要：1 甘蔗蔗叶自动清除系统的目的 甘蔗糖厂是以甘蔗为原料，提取其中的糖分并加工成产品的工厂。目前甘蔗的提汁主要有两种方式：压榨法和渗出法。无论采用哪一种，都是以最大限度

1 甘蔗蔗叶自动清除系统的目的

甘蔗糖厂是以甘蔗为原料，提取其中的糖分并加工成产品的工厂。目前甘蔗的提汁主要有两种方式：压榨法和渗出法。无论采用哪一种，都是以最大限度提取甘蔗中的糖分为目的。表1 为不同的甘蔗样本对比表。

其中，转光度和视纯度表示了糖分在甘蔗中的含量意义，越高意味着甘蔗含糖的质量越好。纤维分则是不可溶（不可提取）的成分，越高则使得甘蔗杂质越多，不利于甘蔗汁提取，另外与之匹配的甘蔗预处理设备的能力也需要提高，从而不利于能源节省。

从表1 可以看出，甘蔗叶对甘蔗整体成分的影响是不容忽视的。从参照组2 的数据来看，与干净的蔗秆对比，带叶甘蔗的转光度比蔗秆降低了41.5%；纤维分增加了77%；灰分是蔗秆的7倍。参照组1 的数据参入了甘蔗茎的因素，然而对比参照组2 的数据，两组之间的数据并没有很大的差别，这说明甘蔗叶以及带来的杂质因素，比茎的影响程度明显要大。由此分析得出，甘蔗叶对甘蔗整体质量的影响程度较大，因此本系统是具有针对性的解决方案，可以在甘蔗叶控制方面挖掘潜在价值，实现经济效益。

2 甘蔗蔗叶自动清除系统技术简介

系统的整体流程如图1 所示。甘蔗进入主输送机前，在辅助输蔗机末端，设计风机和气流分离室系统分离甘蔗和蔗叶、泥沙等夹杂物，然后通过滚筒筛分离蔗叶和泥沙，分离后的蔗叶送到料斗，蔗叶可以装车运走，或通过皮带输送机送到蔗渣输送机，然后送到锅炉。

图1 甘蔗蔗叶自动清除系统流程

2.1 甘蔗料的输送

卸蔗机是通过20t 起吊能力桅杆起升装置，牵引钢丝绳提升原料甘蔗或车厢，把甘蔗卸落在最短的时间内卸落并输送到输蔗机。

2.2 蔗叶分离

除杂风机装置主要起分离杂质的作用，要求其可靠、高效且实用。甘蔗在输蔗机下落过程中，采用抽风式除杂风机设置在蔗料通道上部，其安装空间较为狭小，并且杂叶与甘蔗缠绕，依靠吸力比较难将杂叶分离干净，大量的杂质在物流通道内较难清理。同时，抽风式除杂风机消耗功耗较大，不能满足甘蔗收获的经济性和高效性。通过对比计算分析，设计了离心鼓风机和气流分离室系统，在甘蔗输送机的后侧，通过对蔗层吹风，蔗叶和泥沙与甘蔗能有效分离到蔗叶收集气室，设计了大空间的蔗叶收集气室，减低蔗叶运行过程阻力和干扰，风机消耗功耗相对明显降低。

表1 不同的甘蔗样本成分对比?

2.2.1 除沙

分选出来的杂质中包括蔗叶和沙，其中沙子还需继续分离，避免磨损破碎设备，主要通过设置滚筒筛设备筛选分离实现。

2.2.2 蔗叶破碎处理

蔗叶破碎处理采用2 套蔗叶破碎机，破碎后收集到夹杂物料斗，然后通过蔗叶输送机送到汽车运走或者送到锅炉作为燃料。

2.2.3 自动控制系统

本系统运行使用DCS 控制，风机系统采用变频风机，可以根据甘蔗使用量调节风量，接入全厂控制系统，可实现全过程自动化操作管理。

3 甘蔗蔗叶自动清除系统主要设备简介

本系统工艺在蔗料输送过程，采用鼓风分离风室技术，使蔗叶和杂物从蔗料中分离处理。下文将以一个1.2 万吨甘蔗日处理能力糖厂为例，设定甘蔗含有5%蔗叶和泥沙，说明整个系统的各个主要设备选型。

甘蔗料的输送装置：

卸蔗机是通过20t 起吊能力桅杆起升装置，牵引钢丝绳提升原料甘蔗或车厢，把甘蔗卸落在最短的时间内卸落并输送到输蔗机。卸蔗机主要设备规格：20t 起吊能力；起吊高度20m；起重频率30 次/h。

蔗叶分离装置：

本系统采用离心除杂风机。首先要确定风机的主要设计参数——流量Q 和全压P，流量Q 根据除杂过程中需清除的杂质数量确定，并与之成正比。

除杂风机流量Q 计算：

其中：q-喂入量，设计收获甘蔗为500t/h，取q=138.9kg/s；ε-需清除杂质所占比重，收获甘蔗需要清除的杂质包括蔗叶、泥土、杂草等，主要为蔗叶；根据成熟甘蔗的杂质比重测量数据，杂质占甘蔗总质量比重平均为5%；γ-空气密度，γ=1.2kg/m3；υ-含杂质气流的混合浓度比，取υ=0.1，得到Q=57.88m3/s=m3/h。

除杂风机设计流量为m3/h，全压为400Pa，转速为1990r/min，空气密度为1.2kg/m3。

其次是风速，已知风机的流量，通过控制出风口的规格，可以控制风速，进而使得蔗叶与甘蔗产生位移差。

文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2021/0226/1129.html

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