一种葡萄酒渗透汽化膜分离设备的供料装置

技术领域

本发明涉及葡萄酒生产技术领域，特别涉及一种葡萄酒渗透汽化膜分离设备的供料装置。

背景技术

常规渗透汽化膜分离设备为单原料罐设计，采用该设备进行膜分离，原料酒循环分离结束后，将脱醇酒转出，然后再泵入下一批原料酒，加温后进行循环膜分离，因原料酒罐与环境空气连通，循环开始后随葡萄酒中二氧化碳逸出，同时带出原料酒中香气并散失，循环过程中，随着原料罐内液位的下降，空气进入原料罐中，空气中的氧气溶解入葡萄原料酒，在氧气溶解进入和较高温度的双重作用下，导致产品快速成熟和氧化。

本技术方案通过对渗透汽化膜分离设备供料装置的整体规划和细节设计，能够充分利用能源；缩短原料切换时间，提高生产效率；保护循环过程中产品品质，有利于与渗透汽化技术充分结合，提质增效。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题，而提供一种葡萄酒渗透汽化膜分离设备的供料装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种葡萄酒渗透汽化膜分离设备的供料装置，包括原料储存装置、循环装置、预热装置、加氮装置和产品收集装置；所述原料储存装置，包括：第一原料罐、第二原料罐、第三原料罐、第一阀门、第二阀门、泄压阀、进料阀门和回料阀门；所述第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐的底端上均连接有第一阀门和第二阀门，所述第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐的顶端上均连接有泄压阀、进料阀门和回料阀门；所述循环装置，包括：进料泵、板式换热器、出料泵、原料循环泵、换热器和膜柱组；所述板式换热器的左端与进料泵相连接，所述板式换热器的右端分别与三个进料阀门和出料泵的左端相连接，所述出料泵的右端与三个第一阀门相连接，所述原料循环泵的左端与三个第二阀门相连接，所述原料循环泵的右端与换热器的左端相连接，所述换热器的右端与膜柱组左端相连接，所述膜柱组右端与三个回料阀门相连接；所述预热装置，包括：换热盘管、预热阀门和热水管；所述第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐中均设有换热盘管，所述换热盘管与热水管相连接，所述换热盘管与热水管之间的连接处均连接有预热阀门；所述加氮装置，包括：氮气补充阀和氮气管；所述第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐均与氮气管相连接，所述第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐与氮气管的连接处均设有氮气补充阀；所述产品收集装置，包括：冷凝器、液环真空泵和产品罐；所述膜柱组还依次与冷凝器、液环真空泵和产品罐相连接。

作为优选，所述第一原料罐、第二原料罐和第三原料罐的结构均一致，均为：包括原料罐本体、出料阀、取样阀、液位管、检修孔、温度计、液位计口、循环管、循环阀、外圈盘管和内圈盘管；所述原料罐本体侧面下端设有取样阀；所述原料罐本体中设有温度计；所述原料罐本体顶端上设有检修孔和液位计口；所述液位计口中设有液位管，所述液位管底端上连接有取样阀；所述原料罐本体中设有外圈盘管和内圈盘管，所述内圈盘管设置在外圈盘管中；所述原料罐本体上通过循环管连接有循环阀。

作为优选，所述原料罐本体的腔室内部底面呈锥度状。

作为优选，所述原料罐本体的底端上连接有数个支撑脚。

作为优选，所述板式换热器上设有脱醇酒出口。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过三个保温原料罐设计并配给罐体预热系统，能够保证一个原料罐始终处于运行状态，一个罐内暂存处理好的脱醇酒和一个空罐待入料，如此脱醇酒转出和新酒转入均不占用系统运行时间，同时罐体配备的预热系统可提前对待处理原料酒进行预热，当上批原料酒处理结束后，待处理酒已达到运行需要温度，不额外需要预热时间，提高了设备运行效率。

(2)本发明在脱醇酒在转出时与待处理原料酒转入时利用板式换热器进行热量交换，既降低脱醇酒温度，保护脱醇酒品质，同时提升待处理原料酒温度，节省能源和预热时间。

(3)本发明通过在罐体设计氮气充气系统和压力控制器，尽量减少二氧化碳和香气的散失同时避免原料酒与氧气接触。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明原料罐的结构示意图一。

图3为本发明原料罐的结构示意图二。

1-进料泵；2-板式换热器；3-第一原料罐；4-第二原料罐；5-第三原料罐；6-出料泵；7-原料循环泵；8-换热器；9-膜柱组；10-冷凝器；11-液环真空泵；12-产品罐；13-第一阀门；14-第二阀门；15-换热盘管；16-预热阀门；17-热水管；18-泄压阀；19-氮气补充阀；20-进料阀门；21-回料阀门；22-氮气管。

具体实施方式

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种葡萄酒渗透汽化膜分离设备的供料装置，包括原料储存装置、循环装置、预热装置、加氮装置和产品收集装置；所述原料储存装置，包括：第一原料罐3、第二原料罐4、第三原料罐5、第一阀门13、第二阀门14、泄压阀18、进料阀门20和回料阀门21；所述第一原料罐3、第二原料罐4和第三原料罐5的底端上均连接有第一阀门13和第二阀门14，所述第一原料罐3、第二原料罐4和第三原料罐5的顶端上均连接有泄压阀18、进料阀门20和回料阀门21；所述循环装置，包括：进料泵1、板式换热器2、出料泵6、原料循环泵7、换热器8和膜柱组9；所述板式换热器2的左端与进料泵1相连接，所述板式换热器2的右端分别与三个进料阀门20和出料泵6的左端相连接，所述出料泵6的右端与三个第一阀门13相连接，所述原料循环泵7的左端与三个第二阀门14相连接，所述原料循环泵7的右端与换热器8的左端相连接，所述换热器8的右端与膜柱组9左端相连接，所述膜柱组9右端与三个回料阀门21相连接；所述预热装置，包括：换热盘管15、预热阀门16和热水管17；所述第一原料罐3、第二原料罐4和第三原料罐5中均设有换热盘管15，所述换热盘管15与热水管17相连接，所述换热盘管15与热水管17之间的连接处均连接有预热阀门16；所述加氮装置，包括：氮气补充阀19和氮气管22；所述第一原料罐3、第二原料罐4和第三原料罐5均与氮气管22相连接，所述第一原料罐3、第二原料罐4和第三原料罐5与氮气管22的连接处均设有氮气补充阀19；所述产品收集装置，包括：冷凝器10、液环真空泵11和产品罐12；所述膜柱组9还依次与冷凝器10、液环真空泵11和产品罐12相连接。

如图2和图3所示，所述第一原料罐3、第二原料罐4和第三原料罐5的结构均一致，均为：包括原料罐本体30、出料阀31、取样阀32、液位管33、检修孔34、温度计35、液位计口36、循环管37、循环阀38、外圈盘管39和内圈盘管40；所述原料罐本体30侧面下端设有取样阀31；所述原料罐本体30中设有温度计35；所述原料罐本体30顶端上设有检修孔34和液位计口36；所述液位计口36中设有液位管33，所述液位管33底端上连接有取样阀32；所述原料罐本体30中设有外圈盘管39和内圈盘管40，所述内圈盘管40设置在外圈盘管39中；所述原料罐本体30上通过循环管37连接有循环阀38。

其中，所述原料罐本体30的腔室内部底面呈锥度状；所述原料罐本体30的底端上连接有数个支撑脚；所述板式换热器2上设有脱醇酒出口。

本发明的使用状态为：

(1)首批原料生产时，原料酒通过进料泵1、板式换热器2、第一原料罐3上的进料阀门20，进入第一原料罐3，到要求液位时停止进料，第一原料罐3上的进料阀门20关闭；

(2)打开第一原料罐3上的预热阀门16、第一原料罐3上的循环阀门14、原料循环泵7、第一原料罐3上的回料阀门21，此时原料酒在系统内进行循环预热；

(3)当原料酒温度达到40℃时，开启液环真空泵11，原料酒中的酒精和挥发性香气成分透过膜柱组9内的优先透有机物膜，低温低真空下变化成汽态，并通过冷凝器10液化，形成液态的高酒精度的葡萄烈酒，进入产品罐12；

(4)在第一原料罐3进行循化膜分离结束前，提前开启进料泵1、第二原料罐4上的进料阀门20、第二原料罐4上的预热阀门16向第二原料罐4进料，到要求液位时停止进料，第二原料罐4上的进料阀门20关闭；

(5)第一原料罐3膜分离循环结束，关闭第一原料罐3上的第二阀门14、第二原料罐4上的进料阀门20，打开第二原料罐4上的第二阀门14和第二原料罐4上的回料阀门21，此时第二原料罐4进入膜分离循环状态；

(6)第二原料罐4膜分离循环结束前，打开第一原料罐3上的第一阀门13、出料泵6、进料泵1、第三原料罐5上的进料阀门20，此时从第一原料罐3转出的40℃的脱醇酒与第三原料罐5进料的10-20℃的原料酒进行热交换，降低脱醇酒温度，提升待处理原料酒温度，打开第三原料罐5上的预热阀门16对第三原料罐5内待处理原酒进行预热；

(7)当第二原料罐4膜分离循环结束后，关闭第二原料罐4上的第二阀门14、第二原料罐4上的回料阀门21，打开第三原料罐5上的第二阀门14、第三原料罐5上的回料阀门21，此时第三原料罐5开始进入膜分离循环状态，第一原料罐3为空罐，第二原料罐4内为处理好的40℃脱醇酒；

(8)在第三原料罐5膜分离循环结束前，将第二原料罐4内的脱醇酒转出同时向第一原料罐3内进料，二者进行热交换，后续重复类似的工作流程。

(9)整个生产过程中，泄压阀18和氮气补充阀19根据罐内压力变化进行泄压和补充氮气，减少二氧化碳和香气损失，同时避免氧化。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

本发明的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和接线布置。