压榨机的重吸作用

　

压榨机重吸作用的表现和原因

重吸作用的变化规律

减弱重吸作用的措施

实际甘蔗压榨过程总难免发生重吸作用，它对压榨提汁有很大的不良影响，降低了抽出率和蔗渣水分，而且限制了压榨抽出效果极难达到更高的数值。

1、压榨机重吸作用的表现和原因

重吸作用的具体含义是：从压榨机排出的蔗渣实物体积(指纤维体积加残余蔗汁体积，不计空隙的体积)ｖ１大于压榨辊工作开口在运转时展开的空间体积(亦称傍切容积)ｖ0，而它们的比率(ｖ１/ｖ0)就称为重吸系数，以符号λ表示。实际压榨机的λ值通常在1.1～1.5之间，它随多种相关因素而变。

按一般概念，辊子间的蔗层受到很高的压力，它的前进速度应等于辊子的线速。但实际上蔗渣的实体积大于辊子开口展开体积，这明确地表明了蔗渣前进的速度大于辊子的线速。对这种现象有几种不同解释。通常认为，这是由于压榨辊间蔗层中的蔗汁受到高压作用，以很高的速度穿过纤维组织，一部分向后通过工作开口，被重新膨胀的蔗渣所吸收，使蔗渣总体积增大。实际测定说明，压榨辊子之间的最高压力点位于最小开口位置之前，由最高压力点至最小开口的区域压出的蔗汁，不可能越过最高压力点向入口方向流动，只能向后流，这就不可避免被重吸。压力最高点的位置越前，重吸作用就越强。近似地，重吸系数等于最高压力点的高度对工作开口的比例。另一种解释认为，在辊间最小开口附近，蔗渣受高压的作用变成半流体，它整体以高于辊子的速度从最小开口之前向后喷射排出。

对重吸现象的原因还有几种不同的解释，不过这并不影响重吸作用的实际表现，以及它随各种有关因素变化的基本规律。

压榨机的重吸作用是限制压榨机不能将蔗渣压得更干的主要原因。因为压榨机的蔗渣水分最终只决定于两个因素，即压缩所达到的密度(压榨机后辊工作开口处每立方米体积含多少千克纤维，dm)，和重吸系数λ。实测说明，末座压榨机的dm值经常达到800～1000kg纤维/m3，如果没有重吸作用，则蔗渣纤维分可以超过62%，但实际上由于有重吸作用，不论如何压缩，蔗渣纤维分很难超过54％。在几种不同的dm和λ值下，末座压榨机的纤维分的计算值如下表。

λ= 1.0  1.1 1.2   1.3 1.4 1.5 1.6
d m =  800 62.6 58.0 54.0 50.6 47.6 44.9 42.5
d m =  900 68.6 63.7 59.4 55.7 52.4 49.5 46.9 
d m = 1000 74.3 69.1 64.6 60.7 57.1 54.0 51.2

可见，重吸系数每升高0.1～0.2，蔗渣水分就降低几个百分点，影响极大。

2、重吸作用的变化规律

压榨机实际压榨过程的重吸作用的强弱，主要决定于压榨排汁情况是否良好：排汁良好时重吸作用较弱，排汁困难时重吸系数自然升高。压榨的排汁问题包括两方面，首先是蔗汁穿过蔗层的排出，随后是从辊子表面上排走。这两者都受到多项因素的影响，因而压榨机的重吸系数亦随这些因素而变。根据大量的实测数据，可以了解各种相关因素的影响规律：

1、蔗料的压缩程度，即压缩密度(纤)dm 或压缩比c是首要的因素。蔗料被压缩得越紧密，蔗汁穿过蔗层的阻力就越大，重吸系数也就越高，两者之间有近似线性的关系。如第二座压榨机，当dm=615(kg纤维/m3)时，λ=1.2；dm=769时，λ升至1.45。

2、蔗料预破碎程度是第二个重要因素，重吸系数随预破碎程度提高而降低。因为破碎良好的蔗层(以同一密度相比)的排汁阻力比较小。

3、压榨辊的线速影响很大。随线速增大，重吸作用迅速增强。著名压榨专家murry根据实验数据指出，压榨机在一定的压缩比下，λ值随线速升高而直线上升，辊子线速每提高1m/min，重吸系数增大0.017～0.019。

4、同一的压榨机要达到相同的压榨量，可以用较低的辊子线速和较厚的蔗层，也可以用较快的线速和薄的蔗层，两者的对比如何？crawford以中型三辊压榨机在同等条件下进行实际试验测定的结果说明，前者的效果优于后者，说明快速的不利影响超过了薄层的好处。人们在实际生产中也体会到，慢速厚层有利于提高抽出，因此，在能够顺利入蔗达到所要求的压榨量的情况下，通常把辊子速度放慢一些，而不是开快车把蔗层拉薄。

5、压榨机辊子直径也有重要影响。在相同的压缩密度、蔗层厚度和线速下，大直径榨辊的重吸作用弱于小直径榨辊。因为大辊子的压榨时间较长，排汁的有效面积较大。但如果蔗层的厚度和辊径成比例，则不同直径榨辊的效果相同，因为它需要排出的蔗汁量相应增加。另一方面，如果不同辊径的压榨机用相同的转速和按比例的蔗层厚度，则大辊子的线速较快，重吸作用较强，抽出就反而较低。

6、压榨机的装嵌和压榨辊的齿纹、排汁沟等对排汁和重吸作用都有很大影响。

3、减弱重吸作用的措施

减弱压榨机的重吸作用是提高抽出效果的极重要关键。这方面的措施主要是：

1、适当控制压榨机组各座机的压缩密度适当。过去倾向于尽量压缩到很高的密度，但由于在高密度下重吸作用大大增强，此时抽出效果可能没有上升，却反而下降。因此，应该控制其适中的数值(在“压榨机的开口计算”中有说明)。

2、提高广州的预处理破碎度，并尽可能破碎成为丝状，避免粉状和粒状。这是减弱重吸作用的最有效措施，而且对提高压榨机的生产能力、降低压榨机所需动力也是最有效的措施。

3、压榨机采用较低的线速，而用强化入蔗的方法来提高压榨量。绝对不要使用过高的线速。在操作上根据对压榨量的要求和设备运行的情况, 控制压榨机线速在较低的范围内。

4、压榨机前后辊的工作开口比要适当, 通常约为2:1，蔗料含汁量大时可用至2.2:1，但任何情况下都不可小于1.8:1；底梳至后辊之间要有适当的空位(这称为排汁位)，通常为后辊工作开口的1.2～1.6倍。

5、压榨辊的齿纹用小顶角、大齿距时的排汁较好，但要兼顾榨辊的强度和耐用性。前辊要有适当的排汁沟，有些糖厂在后辊也开小量排汁沟。在顶辊开轴向的排汁孔，成为“藕筒辊”，也可明显改善排汁。