ИНЕРЦИОННАЯ ЦЕНТРИФУГА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ УТФЕЛЯ Российский патент 2004 года по МПК C13F1/06 B04B11/02 

Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных систем при помощи центробежных сил и может быть использовано в сахарной промышленности для выделения кристаллического сахара из утфеля.

Известна инерционная центрифуга для разделения утфеля, включающая корпус со сборниками оттека и кристаллов сахара, установленный на нем фильтрующий конический ротор и расположенную неподвижно питающую трубу, вблизи выходного конца которой размещено средство для подачи пара непосредственно в утфель для его нагрева, выполненное в виде кольцевого паропровода с отверстиями в нижней части (CS №240693, С 13 F 1/06, 13.02.86, бюл. №2).

Недостатком этой конструкции является непосредственное контактирование утфеля с паром, что приводит к растворению части кристаллов образующимся конденсатом, в результате чего содержание сахара в оттеке увеличивается.

Известна также инерционная центрифуга для разделения утфеля. включающая корпус со сборниками оттека и кристаллического сахара, установленный в нем фильтрующий ротор и расположенную неподвижно питающую трубу, под которой размещено средство для подачи пара в утфель для его нагрева, прикрепленное к ротору и состоящее из двух соосных конусов с образованием полости между ними для подачи пара (SU №939097, В 04 В 11/02, 30.06.82, бюл. №24).

Недостатком этого устройства является попадание конденсата на фильтрующее сито ротора, что приводит к частичному растворению кристаллов сахара.

Наиболее близким техническим решением является инерционная центрифуга для разделения утфеля, включающая корпус со сборниками оттека и кристаллов сахара, установленный в ней фильтрующий конический ротор и расположенную неподвижно питающую трубу для подачи утфеля в ротор (Гребенюк С.М. Технологическое оборудование сахарных заводов. - М.: Легкая и пищ. пром-ть, 1983, с. 390).

Недостатком этой конструкции является охлаждение утфеля в процессе центрифугирования воздушными потоками, поступающими из помещения в ротор через многочисленные отверстия в корпусе центрифуги. Это приводит к увеличению вязкости пленки межкристального раствора на поверхности кристаллов, к ее подсыханию, что затрудняет ее отделение. Для удаления этой пленки используют промывку и пропарку кристаллов сахара в роторе, что увеличивает содержание сахара в оттеке.

Технический результат изобретения заключается в повышении выхода кристаллического сахара, в снижении содержания сахара в оттеке за счет подогрева утфеля циркулирующим в корпусе центрифуги нагретым и увлажненным воздухом.

Для достижения этого результата предложенная инерционная центрифуга для разделения утфеля содержит корпус со сборниками оттека и кристаллов сахара, установленный в нем фильтрующий конический ротор и расположенную неподвижно питающую трубу. Корпус центрифуги имеет герметичную крышку, снабженную форсункой для подачи пара. Под крышкой установлено средство для нагрева воздуха, содержащее размещенный над ротором неподвижный диск с теплообменной рубашкой и укрепленные на нем изогнутые ребра для создания направленного движения нагретого воздуха к питающей трубе. В питающей трубе выполнен ряд отверстий для подвода воздуха в утфель и его нагрева. Средство для нагрева воздуха дополнительно может содержать трубчатый нагревательный элемент, прикрепленный к крышке корпуса.

На фиг.1 изображен продольный разрез центрифуги.

На фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1.

Инерционная центрифуга для разделения утфеля содержит корпус 1 со сборником оттека 2 и сборником кристаллов сахара 8. В верхней части корпуса установлены герметичная крышка 4 и питающая труба 5 с отверстиями 6 для подвода воздуха в утфель. Внутри корпуса на валу размещен фильтрующий конический ротор 7 с ситом 8. Под крышкой корпуса установлено средство для нагрева воздуха, содержащее размещенный над ротором неподвижный диск 9 с теплообменной рубашкой 10 и патрубками для подвода пара 11. На верхней стороне диска 9 укреплены изогнутые по спирали ребра 12, образующие воздушные каналы 13. Диск 9 также снабжен отбойным кольцом 14, диаметр которого превышает максимальный диаметр ротора 7, причем наружная кромка отбойного кольца отогнута вниз. Для увлажнения воздуха под крышкой 4 размещена паровая форсунка 15. Дополнительно под крышкой может быть установлен трубчатый нагревательный элемент 16 с патрубками 17 для подачи греющего агента (пар, горячий воздух или вода). Форсунка 15, патрубки 11 и 17 снабжены регулирующими вентилями. Вал фильтрующего ротора установлен на стойке 18, которая смонтирована на раме 19, и соединен с приводом 20.

Инерционная центрифуга для разделения утфеля работает следующим образом.

Подлежащий центрифугированию утфель по питающей трубе 5 поступает в ротор 7. На сите 8 под действием центробежной силы происходит разделение утфеля на оттек и кристаллический сахара, которые отводятся в соответствующие сборники 2 и 3. Вращающийся ротор 7 создает воздушный поток, который активно обдувает осадок кристаллического сахара на поверхности сита, подсушивает пленку межкристального раствора, тем самым затрудняя его отделение. Чтобы снизить вязкость межкристального раствора в процессе центрифугирования, утфель подогревают увлажненным горячим воздухом, который поступает в питающую трубу 5 через отверстия 6. Циркуляция воздуха в корпусе центрифуги возникает за счет создания избыточного давления на выходе из ротора и разрежения внутри ротора вблизи его оси вращения. Благодаря герметизации и теплоизоляции верхней части корпуса и крышки центрифуги выходящий из ротора воздух поднимается вверх под крышку, где проходит между изогнутыми ребрами 12 по воздушным каналам 13. Паровая рубашка 10 диска 9 служит для нагрева воздуха до заданной температуры. В зимний период дополнительно используют трубчатый нагревательный элемент 16, прикрепленный под крышкой 4. Необходимая влажность воздуха поддерживается с помощью паровой форсунки 15. Далее через отверстия 6 воздух поступает в питающую трубу 5, где контактирует с утфелем. Температура утфеля регулируется количеством пара. подаваемого в теплообменную рубашку 10 диска 9 и в трубчатый нагревательный элемент 16. При этом не происходит непосредственного контакта утфеля и воздуха с паром, за исключением небольшого количества пара для увлажнения воздуха. Благодаря быстрому нагреву и небольшой длительности процесса центрифугирования (1-3 с.) межкристальный раствор полнее отделяется от кристаллов, а сами кристаллы при этом растворяются незначительно в связи с отсутствием конденсата пара.

Использование данной центрифуги для разделения промежуточных и последних утфелей сахарного производства повышает выход кристаллического сахара из центрифуги на 0,2-0,3%, снижает его содержание в оттеке, что позволяет также снизить неучтенные потери сахара от разложения в кристаллизационном отделении при дальнейшей переработке оттеков.

Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных систем при помощи центробежных сил и может быть использовано в сахарной промышленности. Предложенная инерционная центрифуга для разделения утфеля содержит корпус со сборниками оттека и кристаллов сахара, установленный в нем фильтрующий конический ротор и расположенную неподвижно питающую трубу. Корпус центрифуги имеет герметичную крышку, снабженную форсункой для подачи пара. Под крышкой установлено средство для нагрева воздуха, содержащее размещенный над ротором неподвижный диск с теплообменной рубашкой и укрепленные на нем изогнутые ребра для создания направленного движения нагретого воздуха к питающей трубе. В питающей трубе выполнен ряд отверстий для подвода воздуха в утфель и его нагрева. Средство для нагрева воздуха может дополнительно содержать трубчатый нагревательный элемент, прикрепленный к крышке корпуса. Использование центрифуги повышает выход кристаллического сахара на 0,2-0,3%, снижает его содержание в оттеке, что позволяет также снизить неучтенные потери сахара от разложения при дальнейшей переработке оттека в кристаллизационном отделении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Инерционная центрифуга для разделения утфеля, включающая корпус со сборниками оттека и кристаллов сахара, установленный в нем фильтрующий конический ротор и расположенную неподвижно питающую трубу, отличающаяся тем, что корпус центрифуги имеет герметичную крышку, снабженную форсункой для подачи пара, при этом под крышкой установлено средство для нагрева воздуха, содержащее размещенный над ротором неподвижный диск с теплообменной рубашкой и укрепленные на нем изогнутые ребра для создания направленного движения нагретого воздуха к питающей трубе, в которой выполнен ряд отверстий для подвода воздуха в утфель и его нагрева.2. Инерционная центрифуга по п.1, отличающаяся тем, что средство для нагрева воздуха содержит трубчатый элемент, прикрепленный к крышке корпуса.