АППАРАТ ДЛЯ ОШПАРИВАНИЯ СВЕКЛОВИЧНОЙ СТРУЖКИ Российский патент 1998 года по МПК C13D1/10 

Изобретение относится к оборудованию для сахарной промышленности и может быть использовано для ошпаривания свекловичной стружки, направляемой на экстрагирование.

Известно устройство для ошпаривания свекловичной стружки, содержащее корпус, двойное днище, внутреннее из которых выполнено перфорированным, а наружное сплошным с образованием между ними камеры, установленного внутри корпуса транспортера для перемещения стружки, состоящей из сплошной гибкой ленты с укрепленными на ней скребками. Камера разделена перегородкой на секции, служащие для подвода пара разного потенциала [1]
Недостатком описанной конструкции ошпаривателя является неравномерный прогрев слоя стружки, приводящий в месте контакта с паром к локальному перегреву, снижению упругих свойств стружки, уменьшению фильтрационной проницаемости слоя, а в области контакта с гибкой лентой к недостаточной степени плазмолиза стружки.

Известен также аппарат для ошпаривания свекловичной стружки, состоящий из наклонной емкости, снабженной загрузочной шахтой, составленной из секций, разделенных по высоте шахты горизонтальными сплошными перегородками с установленными в них разгрузочными окнами. Внутри секций помещен полый вал с укрепленными на нем полыми лопастями с перфорированными боковыми поверхностями. В каждой секции загрузочной шахты имеются две камеры: одна - для подвода пара, другая для удаления конденсата. Наклонная емкость аппарата имеет торцевое сито, патрубок для подачи горячего диффузионного сока, камеру для выгрузки стружки, параллельные шнеки для перемещения стружки, устройство для частичного отжатия сока из ошпаренной стружки и патрубок для отвода диффузионного сока [2] Прогрев стружки до температуры денатурации в данном аппарате обеспечивается увеличением поверхности контакта стружки и пара за счет подвода острого пара через перфорацию в полых лопастях.

К недостаткам этого ошпаривателя относят: трудность регулирования степени проницаемости стружки, т.к. при отжатии сока нарушается внешняя структура стружки; последовательное перемещение стружки по секциям ошпаривания при контакте с открытым паром вызывает интенсивное мезгообразование, ухудшение механических свойств стружки.

Известно также устройство для ошпаривания свекловичной стружки, выбранное в качестве прототипа, содержащее кольцеобразный корпус, имеющий сито для размещения стружки и днище, между которыми расположена камера для подвода пара, установленное внутри корпуса транспортирующее устройство для стружки, загрузочный и выгрузочный бункер. Внутренняя стенка корпуса установлена с возможностью вращения. Транспортирующее устройство состоит из пластинчатых скребков, радиально прикрепленных к вращающейся стенке [3]
Недостатками указанного устройства для ошпаривания свелоквичной стружки являются: ввиду малого времени контакта стружки и пара неравномерный прогрев стружки; избыточное насыщение стружки влагой вследствие непосредственного контакта стружки и пара через сетчатую поверхность, что приводит к ухудшению качества и разбавлению диффузионного сока в результате последующего экстрагирования стружки.

Целью изобретения является увеличение времени контакта стружки и ошпаривающей жидкости при многократном чередовании процессов испарения и конденсации пара из жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для ошпаривания свекловичной стружки, содержащем корпус с днищем, снабженным загрузочным и выгрузочным бункерами для стружки и расположенной под днищем паровой камерой, и транспортирующее устройство для стружки, состоящее из расположенных радиально пластинчатых скребков, связанных с вертикальным валом привода, предусматривается над корпусом установить камеру с крышкой для ошпаривающей жидкости, внутри которой укрепить концентрично по окружности перегородки, образующие изогнутые сообщающиеся между собой каналы для создания равномерного турбулентного движения ошпаривающей жидкости, при этом указанную камеру снабдить распределителем последней на загружаемую стружку, сообщенным с изогнутыми каналами.

Установка над корпусом камеры с крышкой для ошпаривающей жидкости создает возможность свободного орошения через распределитель диспергированной ошпаривающей жидкостью поверхности стружки.

Установка внутри камеры с крышкой для ошпаривающей жидкости концентрично по окружности перегородок, образующих изогнутые сообщающиеся между собой каналы для создания равномерного турбулентного движения ошпаривающей жидкости, обеспечивает организованное движение жидкости внутри камеры с крышкой для ошпаривающей жидкости. При этом ошпаривающая жидкость равномерно заполняет камеру с крышкой для ошпаривающей жидкости и организованно движется по изогнутым каналам в турбулентном режиме.

Установка внутри камеры с крышкой для ошпаривающей жидкости распределителя на загружаемую стружку, сообщенным с изогнутыми каналами, позволяет проводить процесс ошпаривания равномерно всей поверхности стружки.

Таким образом, для реализации поставленной цели ошпаривающая жидкость подается в камеру с крышкой, установленную над корпусом аппарата со свекловичной стружкой. Ошпаривающая жидкость интенсивно движется по изогнутым каналам, образованным перегородками, к распределителю, помещенному внутри камеры с крышкой для ошпаривающей жидкости. Из распределителя диспергированная ошпаривающая жидкость подается на стружку. При контакте с жидкостью стружка нагревается. При этом ошпаривающая жидкость проникает в свободный поровый объем материала. Жидкость, оставшаяся на дне корпуса после пропитки стружки, испаряется, т.к. днище корпуса снабжено камерой для подвода пара. Иными словами, при контакте с глухим паром свободная влага испаряется. При дальнейшем взаимодействии с более холодной стружкой образующийся пар конденсируется и конденсат вновь ошпаривает стружку. Такое чередование процессов испарения ошпаривающей жидкости и конденсации образующегося пара происходит многократно. Поэтому нагрев стружки до температуры денатурации происходит равномерно. Про этом исключается разбавление диффузионного сока конденсатом греющего пара.

Таким образом, только наличие предложенных признаков, конструктивно и функционально взаимосвязанных, позволяет достичь поставленной цели - увеличения времени контакта стружки и ошпаривающей жидкости при многократном чередовании процессов испарения и конденсации пара из жидкости.

На фиг. 1 изображен аппарат для ошпаривания свекловичной стружки, общий вид; на фиг. 2 разрезы А-А на фиг. 1, В-В, Г-Г на фиг. 2; на фиг. 3 - разрезы Б-Б на фиг. 1, Д-Д на фиг. 3; на фиг. 4 вид Е на фиг. 1, разрезы К-К, Л-Л, М-М, Н-Н на фиг. 4.

Аппарат для ошпаривания свекловичной стружки (фиг. 1) состоит из корпуса 1 с днищем 2, загрузочного бункера 3 и выгрузочного бункера 4. Под днищем аппарата расположена паровая камера 5. Внутри корпуса 1 радиально установлены пластинчатые скребки 6, закрепленные на вертикальном валу привода 7. Над корпусом 1 смонтирована камера с крышкой для ошпаривающей жидкости 8, внутри которой установлены концентрично по окружности перегородки 9. Последние образуют внутри камеры с крышкой для ошпаривающей жидкости 8 изогнутые каналы, сообщенные с распределителем 10, также расположенным внутри камеры с крышкой для ошпаривающей жидкости 8.

Аппарат работает следующим образом.

Свекловичная стружка через загрузочный бункер 3 поступает в корпус 1 на днище 2 аппарата, захватывается вращающимися на вертикальном валу привода 7 пластинчатыми скребками 6 и перемещается к выгрузочному бункеру 4. При транспортировании стружка непрерывно орошается диспергированной ошпаривающей жидкостью из распределителя 10. При этом ошпаривающую жидкость, в качестве которой целесообразно использовать электроактивированный водный раствор соли сульфата или хлорида алюминия, железа или кальция, подают в камеру с крышкой для ошпаривающей жидкости 8 в количестве, достаточном для пропитки, 30-40% к массе свеклы. Внутри камеры с крышкой для ошпаривающей жидкости 8 жидкость интенсивно движется по изогнутым каналам, образованным перегородками 9, к распределителю 10. Распределитель 10 имеет насечки, через которые ошпаривающая жидкость подается на стружку. За счет перемешивания наклоненными пластинчатыми скребками 6 стружка при перемещении равномерно ошпаривается. Нагрев днища 2 корпуса 1 аппарата со стружкой осуществляется с помощью паровой камеры 5. При контакте стружки, смоченной ошпаривающей жидкостью, с горячим днищем свободная влага испаряется. Образующийся пар при дальнейшем взаимодействии с более холодной стружкой конденсируется на ее поверхности. Такое чередование процессов испарения свободной влаги и конденсации образующегося пара происходит многократно. В результате время контакта стружки и ошпаривающей жидкости увеличивается без дополнительного ввода ошпаривающей жидкости и как следствие разбавления диффузионного сока. При таком режиме ошпаривания термоплазмолиз свекловичных клеток осуществляется без локальных перегревов стружки.

Использование: аппарат предназначен для ошпаривания свекловичной стружки в свеклосахарной промышленности. Он содержит корпус с днищем и загрузочным и выгрузочным бункерами для стружки, расположенную под днищем паровую камеру и транспортирующее устройство для стружки, состоящее из расположенных радиально пластинчатых скребков. Над корпусом установлена камера с крышкой для ошпаривающей жидкости, снабженная ее распределителем на загружаемую стружку. Внутри камеры укреплены концентрично перегородки, образующие изогнутые и сообщающиеся между собой каналы для создания равномерного турбулентного движения ошпаривающей жидкости. Конструкция аппарата увеличивает время контакта стружки с ошпаривающей жидкостью без ее локальных перегревов, что обеспечивает проведение более эффективной экстракции. 4 ил.

Аппарат для ошпаривания свекловичной стружки, содержащий корпус с днищем, снабженный загрузочным и выгрузочным бункерами для стружки и расположенной под днищем паровой камерой, и транспортирующее устройство для стружки, состоящее из расположенных радиально пластинчатых скребков, связанных с вертикальным валом привода, отличающийся тем, что над корпусом установлена камера с крышкой для ошпаривающей жидкости, внутри которой укреплены концентрично по окружности перегородки, образующие изогнутые сообщающиеся между собой каналы для создания равномерного турбулентного движения ошпаривающей жидкости, при этом указанная камера снабжена распределителем последней на загружаемую стружку, сообщенным с изогнутыми каналами.