ГИДРОЦИКЛОННЫЙ ЧАН Российский патент 1997 года по МПК C12C13/02 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к гидроциклонным аппаратам, используемым в минипивзаводах.

Известен гидроциклонный чан, содержащий цилиндрический сосуд с плоским днищем и сферической крышкой, с патрубками ввода сусла, слива осветленного сусла, слива осадка и моющей головки ( патент ФРГ N 2422829, кл. С 12 С 13/00, 1983).

Известное устройство не обеспечивает полноту отвода осадка от осветленного сусла.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому является гидроциклонный чай, содержащий цилиндрический сосуд с патрубками тангенциального ввода сусла, слива осветленного сусла, слива осадка, моющей головки, расположенной в верхней части цилиндрического сосуда, и с днищем с наклоном относительно горизонтали (авт.св. ЧССР N 232393, кл. С 12 С 13/02, 1983).

Известное устройство не обеспечивает полноту отвода осадка белковой массы и допускает потери осветленного сусла.

Техническим результатом является уменьшение потерь осветленного сусла и улучшение отделения его от осадка. Для этого в гидроциклонном чане, содержащем цилиндрический сосуд с патрубками тангенциального ввода сусла, слива осветленного сусла, слива осадка, моющей головки, расположенной в верхней части цилиндрического сосуда, и с днищем с наклоном относительно горизонтали, днище цилиндрического сосуда выполнено с обратным конусом, в вершине которого установлен патрубок слива осадка, а со стороны патрубка слива осветленного сусла в днище установлен порог, кроме того, отношение диаметра цилиндрического сосуда к высоте его цилиндрической части равно 1,1^oC1,3, ось симметрии обратного конуса совпадает с осью симметрии цилиндрического сосуда, угол образующей обратного конуса относительно горизонтали равен 30^o, угол наклона днища относительно горизонтали в сторону патрубков слива осветленного сусла равен 2-3^o, отношение диаметра цилиндрического сосуда к диаметру основания обратного конуса равно 3 3,5, а патрубки слива осветленного сусла расположены на различной высоте цилиндрического сосуда.

Сущность изобретения заключается в том, что выполнение днища цилиндрического сосуда с обратным конусом и установка порога со стороны патрубков слива позволило осуществлять сбор белковой массы в обратном конусе и не допускать попадания белковой массы в трубопровод осветленного сусла.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого устройства; на фиг.2 - вид А в масштабе с изображением обратного конуса порога и патрубка тангенциального ввода сусла.

Устройство содержит сварной цилиндрический сосуд 1 с плоским днищем 2 и сферической крышкой 3, с патрубками 4, 5, 6, 7, тангенциального ввода сусла, слива осветленного сусла, слива осадка, моющей головки 8, расположенной в верхней части цилиндрического сосуда 1, соответственно.

Цилиндрический сосуд 1 установлен на опорных стойках 9, а его днище 2 выполнено с обратным конусом 10 для формирования и сбора осадка и имеет наклон к горизонтали в сторону патрубков 5 слива осветленного сусла 2^oC3^o. В днище 2 со стороны патрубков 5 слива осветленного сусла установлен порог 11. Патрубки 5 соединены с трубопроводом 12 вывода осветленного сусла через вентили 13. Патрубки 4, 6, 7 также снабжены вентилями 14, 15, 16, соответственно, а цилиндрический сосуд 1 люком 17. Угол наклона образующей обратного конуса 10 выбирают в пределах 30^o, отношение диаметра цилиндрического сосуда 1 к высоте его цилиндрической части h 1,1-1,3. Наклон днища 2 к горизонтали может быть обеспечен заранее выбранной конструкцией цилиндрического сосуда 1 с наклоном, а также может быть образован за счет регулировки высоты опорных стоек 9. Ось симметрии обратного конуса 10 совпадает с осью симметрии цилиндрического сосуда. Порог 11 может быть выполнен в виде металлической полоски прямоугольной или радиальной формы толщиной 2^oC3 мм, высотой 50^oC60 мм и длиной 300^oC400 мм при диаметре цилиндрического сосуда 1, равном 1000^oC2000 мм.

Работа устройства.

При открытом вентиле 14 и закрытых вентилях 13, 15, 16 сусло, содержащее белковую массу, из заторно-сусловарочного аппарата (на фиг. отсутствует) поступает через патрубок 4 в цилиндрический сосуд 1 под углом 30^o к касательной окружности со скоростью 15 20 м/с. Выше указанные значения угла и скорости выбраны экспериментально из условия оптимальной гидродинамики процесса отделения белковой массы от сусла.

При заполнении сосуда 1 происходит интенсивное циркуляционное движение сусла, при котором происходит отделение белковой массы, которая формируется (собирается) в обратном конусе 10 днища 2.

По окончании заполнения сосуда 1 перекрывается вентиль 14 и в течение определенного времени происходит постепенное прекращение циркуляции сусла. После этого осветленное сусло поочередно (начиная с верхнего вентиля 19) перекачивают (насос на чертеже не показан) по трубопроводу 12. При этом при открытии нижнего вентиля 13 не происходит попадания в трубопровод 12 белковой массы, которая задерживается порогом 11. По окончании слива осветленного сусла белковый осадок выпускают через патрубок 6.

Затем осуществляется промывка сосуда 1 посредством подачи горячей воды или дезинфицирующего раствора через вентиль 16 в патрубок 7 и моющую головку 8 при открытом вентиле 15.

Угол наклона днища 2 равный 2^o обеспечивает полноту опорожнения сусла из сосуда 1, а обратный конус 10 и порог 11 препятствует попаданию белковой массы в трубопровод 12 осветленного сусла. Выбор угла меньшим 2^o может привести к застою и увеличению потерь сусла, а выбор большим 3^o может привести к попаданию белковой массы в сливаемое осветленное сусло. Выбор угла образующей конуса 10 меньше 30^o может привести к излишнему попаданию белковой массы с осветленным суслом в трубопровод 12, а выбор большим не обеспечит формирования осадка белковой массы требуемой конфигурации.

Отношение диаметра сосуда 1 к диаметру обратного конуса 10 выбирают равным 3-3,5 из тех же соображений, что и выбор угла в 30^o.

Выбор отношения диаметра сосуда 1 к высоте h его цилиндрической части меньшим 1,1 может привести к недопустимой разнице скоростей циркуляции поступающего сусла по высоте, а выбор большим 1,3 приведет к необходимости увеличения скорости ввода сусла и возникновению локальных циркуляционных зон в горизонтальной плоскости цилиндрического сосуда 1, что приведет к расползанию осадочной белковой массы по днищу аппарата.

Предлагаемая конструкция горизонтального чана позволяет обеспечить оптимальное отделение осадка белковой массы от сусла и снизить потери осветленного сусла.

Использование: в пивоварении. Сущность изобретения: гидроциклонный чан содержит цилиндрический сосуд с патрубками тангенциального ввода сусла, слива осветленного сусла, слива осадка, моющей головки, расположенной в верхней части цилиндрического сосуда, и с днищем с наклоном относительно горизонтали. Днище цилиндрического сосуда выполнено с обратным конусом, в вершине которого установлен патрубок слива осадка, а со стороны патрубков осветленного сусла в днище установлен порог. 6 з.п. ф-лы. 2 ил.

1. Гидроциклонный чан, содержащий цилиндрический сосуд с патрубками тангенциального ввода сусла, слива осветленного сусла, слива осадка, моющей головки, расположенной в верхней части цилиндрического сосуда, и с днищем с наклоном относительно горизонтали, отличающийся тем, что днище цилиндрического сосуда выполнено с обратным конусом, в вершине которого установлен патрубок слива осадка, а со стороны патрубков слива осветленного сусла в днище установлен порог. 2. Чан по п.1, отличающийся тем, что отношение диаметра цилиндрического сосуда к высоте его цилиндрической части равно 1,1 1,3. 3. Чан по п. 1, отличающийся тем, что ось симметрии обратного конуса совпадает с осью симметрии цилиндрического сосуда. 4. Чан по п.1, отличающийся тем, что образующая обратного конуса с горизонталью образует угол 30^o. 5. Чан по п.1, отличающийся тем, что угол наклона днища относительно горизонтали в направлении патрубков слива осветленного сусла составляет 2 - 3^o. 6. Чан по п.1, отличающийся тем, что отношение диаметра цилиндрического сосуда к диаметру основания обратного конуса равно 3,0 3,5. 7. Чан по п.1, отличающийся тем, что патрубки слива осветленного сусла расположены на различной высоте цилиндрического сосуда.