Свеклоперерабатывающее отделение с колонным диффузионным аппаратом Российский патент 2023 года по МПК C13B10/00 F25B30/00 

Заявляемое изобретение относится к оборудованию для экстрагирования целевых компонентов из растительного сырья и может быть использовано в сахарной промышленности для оснащения свеклоперерабатывающего отделения с колонным диффузионным аппаратом, а также в консервной промышленности для получения экстракта из яблочных выжимок в целях извлечения макро- и микронутриентов, ароматических, красящих, пектиновых, минеральных веществ и органических кислот.

Известно устройство «Колонный диффузионный аппарат» (А.с. № 1835861, С13D 1/1, опубл. 27.04.1996, Бюл. № 12), содержащее цилиндрический корпус с технологическими патрубками и укрепленные на его внутренней поверхности контрлопасти, установленный внутри корпуса трубовал, укрепленные на нем по высоте транспортные лопасти, имеющие верхние рабочие поверхности, а в верхней части - разгрузочные лопасти, размещенное в нижней части корпуса, горизонтальное сито для отделения сока от стружки и желоб для отвода жома, расположенного снаружи корпуса. Разгрузочные лопасти прикреплены к трубовалу со смещением относительно транспортных лопастей последнего ряда в направлении, противоположном их движению, на угол 15 - 30^o, при этом рабочая поверхность каждой разгрузочной лопасти наклонена к стенке корпуса под углом к горизонтальной плоскости, равным 3 - 10^o, и на ней укреплены по спирали направляющие ребра для жома, изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения трубовала.

Недостатком данного устройства колонного диффузионного аппарата являются повышенные потери тепла через корпус диффузионного аппарата и отсутствие утилизатора бросовой теплоты из помещения свеклоперерабатывающего отделения, т.к. тепло, излучаемое нагретым корпусом в окружающий воздух системой вентиляции, удаляется в атмосферу.

Известен также «Колонный диффузионный аппарат для экстракции свеклы» (А.С. № 151897, C13B 10/00, опубл. 20.04.2015, Бюл. № 11), включающий корпус, разделенный не доходящей до дна вертикальной перегородкой на закрытую и открытую зоны, на крышке закрытой зоны установлен пульсатор, соединенный с парогенератором и приводом, и датчиком уровня жидкости, соединенные между собой через блок управления, в верхней половине закрытой зоны расположена труба для загрузки сырья, открытая зона соединена с трубой для выгрузки проэкстрагированного сырья с патрубком для подачи воды, отличающийся тем, что в закрытой зоне расположены связанные с нагревателем входные и выходные патрубки, причем выходные патрубки связаны также со входом загрузочной трубы, на которой расположен патрубок для отвода сока, и со входными патрубками, а в открытой зоне расположен патрубок для подачи жомопрессовой воды. Закрытая зона корпуса диффузионного аппарата содержит не менее одного выходного и входного патрубков.

Недостатком данного аналога устройства диффузионного аппарата для экстракции свеклы являются значительные потери тепла через нагретый не изолированный корпус колонного диффузионного аппарата ввиду отсутствия утилизатора тепла помещения свеклоперерабатывающего отделения.

Известно устройство экстракционной установки (А.с. № 1604834, опубл. 07.11.90, Бюл. № 41), включающее установленные в технологической последовательности колонну предварительной обработки с патрубком подвода паров, экстракционную колонну с патрубком подвода экстрагента, узел отделения экстрагента и отжимной шнек для шрота, систему рециркуляции экстрагента, последняя выполнена в виде последовательно расположенных охладителя, блока очистки и осушки и конденсатора, а система рециркуляции водяного пара соединена с колонной предварительной обработки и выполнена в виде последовательно соединенных расходной емкости и парообразователя. В экстракционной установке змеевик узла отделения экстрагента соединен с системой рециркуляции водяного пара.

Недостатком описанной экстракционной установки является ее назначение, поскольку она используется в технологической схеме для переработки только маслосодержащего сырья. Применение указанного аналога для экстрагирования других растительных материалов, например, свекловичной стружки невозможно.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является оборудование свекоперерабатывающего отделения с колонным диффузионным аппаратом (см. Гребенюк С.М., Плаксин Ю.М., Малахов Н.Н., Виноградов К.И. Технологическое оборудование сахарных заводов. – М.: КолосС, 2007. - С.128-130, рис. 6.1). Указанное оборудование включает весоизмерительные устройства для свеклы, свеклорезки, ошпариватель для свекловичный стружки, колонный диффузионный аппарат и вспомогательное оборудование. Основное оборудование свеклоперерабатывающего отделения содержит мезголовушки, подогреватель диффузионного сока, колонный диффузионный аппарат, водоотделитель, жидкостный и паровой подогреватели, песколовушки, сборник подогретой барометрической воды, сульфитатор, сборник, насосы, ошпариватель, отстойник и сборник жомопрессовой воды и песколовушка диффузионного сока.

Недостатками указанного прототипа являются повышенные затраты тепла, вызванные его потерями через вертикальный корпус колонного диффузионного аппарата, ошпариватель, подогреватели свекловичной стружки и диффузионного сока, а также отсутствие устройств для утилизации тепла, выделяемого от указанных нагретых аппаратов для создания оптимальных условий микроклимата в производственном помещении свеклоперерабатывающего отделения (согласно "СанПиН 2.2.4.548-96, п. 2.2.4. Физические факторы производственной среды. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы").

Технической задачей заявляемого изобретения является уменьшение тепло- и энергозатрат процесса экстрагирования за счет возврата тепла жомопрессовой воды и части утилизированного тепла из помещения свеклоперерабатывающего отделения.

Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение расходов тепла на проведение диффузионного процесса за счет возврата части утилизируемого тепла от получаемой жомопрессовой воды и от нагретого воздуха из помещения свеклоперерабатывающего отделения.

Технический результат достигается тем, что заявляемое свеклоперерабатывающее отделение с колонным диффузионным аппаратом содержит соединенные между собой трубопроводами мезголовушку свекловичной стружки, подогреватель диффузионного сока, колонный диффузионный аппарат, водоотделитель, песколовушку жомопрессовой воды, сборник барометрической воды, сульфитатор, сборник сульфитированной барометрической воды, насос для подачи барометрической воды, насос для подачи свежей жомопрессовой воды, насос для подачи отстоявшейся жомопрессовой воды, насос для подачи осветленного диффузионного сока, насос для подачи сокостружечной смеси, насос для откачивания диффузионного сока в песколовушку, сборник жомопрессовой воды, ошпариватель, песколовушку диффузионного сока, при этом колонный диффузионный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого по оси установлен трубовал с закрепленным по спирали лопастным транспортным устройством, обеспечивающим подачу сокостружечной смеси снизу вверх, а также закрепленного в нижней части корпуса колонного диффузионного аппарата горизонтальное сито для отделения диффузионного сока, удаляемого из колонного диффузионного аппарата, отличающееся тем, что отделение дополнительно снабжено вытяжным вентилятором и теплонасосной установкой, состоящей из компрессора, жидкостного испарителя для отбора тепла от отводимой из водоотделителя жомопрессовой воды, воздушного испарителя для утилизации отработанного воздуха из помещения свеклоперерабатывающего отделения, компрессора, двух конденсаторов, один из которых предназначен для нагрева барометрической воды, а другой для нагрева жомопрессовой воды перед подачей нагретой барометрической воды и нагретой жомопрессовой воды в колонный диффузионный аппарат, двух терморегулирующих вентилей для регулирования температур барометрической воды и жомопрессовой воды перед их поступлением в колонный диффузионный аппарат, насоса для подачи сульфитированной барометрической воды в жидкостный испаритель и ресивера, предназначенного для создания защитного гидрозатвора между жидкостным и воздушным испарителями и конденсаторами для нагрева барометрической воды и жомопрессовой воды, также соединенными между собой трубопроводами.

Изобретение поясняется следующими иллюстрациями.

На фиг. 1 изображена схема свеклоперерабатывающего отделения с колонным диффузионным аппаратом.

На фиг. 2 дан разрез колонного диффузионного аппарата.

На фиг. 3 показана термодинамическая диаграмма давления - удельной энтальпии (lg p – h) хладагента для расчета рабочего цикла теплонасосной установки.

Схема свеклоперерабатывающего отделения с колонным диффузионным аппаратом содержит мезголовушку свекловичной стружки 1, подогреватель диффузионного сока 2, колонный диффузионный аппарат 3, водоотделитель 4, песколовушку жомопрессовой воды 5, сборник барометрической воды 6, сульфитатор 7, сборник сульфитированной барометрической воды 8, насос для подачи барометрической сульфитированной воды 9, насос для подачи подготовленной к экстрагированию жомопрессовой воды 10, отстойник жомопрессовой воды 11, насос для подачи отстоявшейся жомопрессовой воды 12 в отстойник жомопрессовой воды 11, сборник отстоявшейся освобожденной от песка жомопрессовой воды 13, песколовушку диффузионного сока 14, насос 15 для подачи осветленного освобожденного от песка диффузионного сока в ошпариватель, насос 16 для подачи сокостружечной смеси в колонный диффузионный аппарат и поддержания требуемого давления в нем, ошпариватель 17, насос 18 для откачивания диффузионного сока из ошпаривателя в песколовушку диффузионного сока 19, вытяжной вентилятор 20, жидкостный испаритель 21, воздушный испаритель 22, соленоидный вентиль 23 контура подготовки барометрической воды, соленоидный вентиль 24 контура подготовки жомопрессовой воды, компрессор 25, конденсатор 26 для поддержания температуры барометрической воды, конденсатор 27 для поддержания температуры жомопрессовой воды, ресивер 28 и насос 29 для подачи сульфитированной барометрической воды в жидкостный испаритель 21. В свою очередь, колонный диффузионный аппарат 3 включает вертикальный цилиндрический корпус 30, внутри которого по оси установлен трубовал 31 с закрепленным по спирали лопастным транспортным устройством 32, обеспечивающим подачу сокостружечной смеси снизу вверх колонного диффузионного аппарата, а также горизонтальное сито 33 для отделения диффузионного сока, удаляемого из вертикального цилиндрического корпуса 30 и закрепленного в нижней части корпуса 30 колонного диффузионного аппарата 3.

Заявленное устройство работает следующим образом. Свекловичная стружка ленточным конвейером направляется в шахту ошпаривателя 17 для предварительного подогрева диффузионным соком с температурой 72 °С. При нагреве стружки диффузионный сок охлаждается до 47 °С и направляется насосом 18 из ошпаривателя 17 в песколовушку диффузионного сока 19. Далее диффузионный сок поступает в мезголовушку 1 и после отделения в ней мезги направляется на дальнейшую переработку. Отделившаяся в мезголовушке 1 мезга возвращается в ошпариватель 17. В ошпаривателе 17 свекловичная стружка окончательно подогревается циркуляционным соком, предварительно нагретым паром в подогревателе диффузионного сока 2 от температуры 72°С до 85 °С. Сокостружечная смесь с температурой 78°С из ошпаривателя 17 насосом 16 для подачи сокостружечной смеси поступает в колонный диффузионный аппарат 3, в котором перемещается снизу вверх с помощью внутренних транспортирующих устройств вращающихся с трубовалом 31 лопастных транспортных устройств 32. и за счет давления и напора, Давление и напор создаваемого насосом для подачи сокостружечной смеси создается насосом 16. В верхнюю часть колонного диффузионного аппарата 3 из конденсатора 27, в котором поддерживается температура около 74 °С подается жомопрессовая вода. Одновременно в верхнюю часть колонного диффузионного аппарата 3 из конденсатора 26, в котором поддерживается температура порядка 65 °С, насосом 9 подается барометрическая вода. Подготовленная к экстрагированию жомопрессовая вода подается в колонный диффузионный аппарат 3 насосом 10 в количестве 40 % к массе свекловичной стружки (м. св. стр.), а сульфитированная барометрическая вода - насосом 9 в количестве 60 % м. св. стр. к массе свекловичной стружки Полученный в результате противоточного экстрагирования стружки диффузионный сок фильтруется через горизонтальное сито 33 колонного диффузионного аппарата 3 и направляется в песколовушку диффузионного сока 14 для удаления минеральных примесей песка. Затем диффузионный сок с температурой 72 °С, отводимый из колонного диффузионного аппарата 3 с расходом 420 % м. св. стр. к массе свекловичной стружки разделяется на два потока. Один поток с расходом 120 % м. св. стр. к массе свекловичной стружки с помощью насоса для подачи осветленного диффузионного сока 15 подается в ошпариватель 17 для предварительного подогрева свекловичной стружки. После ошпаривателя 17 диффузионный сок насосом 18 откачивается в песколовушку диффузионного сока 19 и через мезголовушку 1 направляется на дальнейшую переработку. Второй поток – циркуляционный диффузионный сок с расходом 300 % м. св. стр. к массе свекловичной стружки насосом 15 направляется через подогреватель диффузионного сока 2 в колонный диффузионный аппарат 3. Обессахаренная свекловичная стружка (жом) транспортером подается на водоотделитель 4, а затем в жомопрессовое отделение на прессование с получением для получения отжатого жома и жомопрессовой воды. Жомопрессовая вода поступает в мезголовушку 5 для удаления мезги. Затем очищенная в мезголовушке 5 жомопрессовая вода из мезголовушки 5 направляется в сборник 13, откуда насосом 12 закачивается в отстойник 11 для окончательного отстаивания. Далее отстоявшаяся жомопрессовая вода насосом 10 подается в жидкостный испаритель 21, в котором за счет кипения хладагента от жомопрессовой воды отбирается низкопотенциальное тепло. Барометрическая вода из сборника 8 обрабатывается в сульфитаторе 7 для достижения необходимого значения рН и направляется в сборник сульфитированной барометрической воды 8, из которого поступает в конденсатор 26 для подогрева до требуемой температуры перед подачей в колонный диффузионный аппарат 3. Удаляемый из помещения свеклоперерабатывающего отделения нагретый воздух вентилятором 20 нагнетается в воздушный испаритель 22. Из жидкостного испарителя 21 и воздушного испарителя 22 кипящий хладагент направляется в компрессор 25, из которого сжатые пары отводятся в два конденсатора: через конденсатор 26 - барометрическая вода, а через конденсатор 27 - жомопрессовая вода. Нагретые таким образом в конденсаторах 26 и 27 до требуемой температуры экстрагенты – сульфитированная барометрическая вода и жомопрессовая вода подаются в верхнюю часть колонного диффузионного аппарата 3 на экстрагирование свекловичной стружки. Для предотвращения микробиологического разложения сахара и поддержания требуемой кислотности воды в ошпариватель 17 и колонный диффузионный аппарат 3 подают раствор формалина.

Выделяемое из помещения свеклоперерабатывающего отделения низкотемпературное тепло от нагретого корпуса колонного диффузионного аппарата 3, от ошпаривателя свекловичной стружки и подогревателя диффузионного сока 2, а также от жомопрессовой воды в заявляемом устройстве утилизируется в парокомпрессионной теплонасосной установке, включающей жидкостный испаритель 21, воздушный испаритель 22, терморегулирующие вентили 23 и 24, компрессор 25, конденсаторы 26 и 27, в которых достигается оптимальные соответствующие температуры барометрической воды 65°С и жомопрессовой воды 74 °С, необходимые для проведения экстрагирования в колонном диффузионном аппарате 3. Для создания защитного гидрозатвора между испарителями и конденсаторами установлен ресивер 28. Подача сульфитированной барометрической воды в жидкостный испаритель производится насосом 29.

Работу описанной теплонасосной установки поясним на примере. Хладагент, например, R401а, кипит при температуре 5°С и поглощает низкопотенциальную теплоту жомопрессовой воды, получаемой в процессе прессования жома. Дополнительным источником низкопотенциальной теплоты является воздух от нагретых тепловых аппаратов (подогревателя диффузионного сока 2 и ошпаривателя 17) и колонного диффузионного аппарата 3. Забор воздуха производится из помещения свеклоперерабатывающего отделения вентилятором 20 с температурой не менее 28-30 °С. Парообразный хладагент из жидкостного испарителя 21, куда поступает жомопрессовая вода, подается в компрессор 25, в котором производится сжатие паров хладагента с повышением давления до 2,8 МПа и температуры паров до 85°С. Аналогично хладагент из воздушного испарителя 22, отбирающего тепло из помещения свеклоперерабатывающего отделения также направляется в компрессор 25. Полученный в компрессоре 25 высокотемпературный хладагент поступает в конденсаторы 26 и 27 для получения соответствующих температур экстрагента: жомопрессовой воды 74°С и барометрической воды 65 °С. Для создания защитного гидрозатвора между жидкостным испарителем 21, воздушным испарителем 22 и соответствующими конденсаторами теплонасосной установки 27 и 26, а также отделении масла от воздуха служит ресивер 28. Автоматическое регулирование подачи жидкого хладагента в жидкостный испаритель 21 и воздушный испаритель 22 обеспечивают соответствующие терморегулирующие вентили контуров подготовки барометрической воды 23 и жомопрессовой воды 24.

Заявляемое изобретение может быть проиллюстрировано следующим предлагаемым примером. Производительность колонного диффузионного аппарата Q=4,0 тыс. т свеклы/сутки

Для расчета затрат тепла для условий работы прототипа следует выполнить материальный и тепловой расчет аппарата.

Уравнение материального баланса аппарата имеет вид (1):

где G_стр - расход стружки;

G_ж - выход жома;

G_в - количество питательной воды;

G_дс - отбор диффузионного сока.

Согласно принятым технологическим нормам (Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Колос, 1999. 495 с.)

Тогда из уравнения (1) расход питательной воды (экстрагента) с учётом соотношений (2) и (3) составит:

Проверка правильности баланса проводится по уравнению 1:

Следовательно, баланс составлен верно.

Для выполнения теплового расчета составим уравнение теплового баланса (5):

где ΣQ_пр - сумма приходящих в аппарат потоков тепла;

ΣQ_ух - сумма уходящих тепловых потоков.

где Q_стр- тепло, приносимое стружкой в аппарат;

Q_в- тепло, приносимое питательной водой.

где с_стр - теплоемкость стружки, принимается 3768 Дж/кг К;

t_стр - температура стружки, принимается 60^◦С.

где Q_в – расход питательной воды (барометрической – 60 % к массе воды, или

G_бв = 29,16 кг/с) и жомопрессовой воды – 40 % к массе воды, или

G_жв =19,44 кг/с)

с_в- теплоемкость питательной воды, принимается 4200 Дж/кг К;

t_в- температура питательной воды, в т.ч. барометрической воды 65 ^◦С и

жомопрессовой воды 74^◦С.

где Q_ж - тепло, уносимое с жомом;

Q_дс - тепло, уносимое с диффузионным соком;

Q_п- потери тепла через наружные ограждения аппарата.

где с_ж- теплоемкость жома, принимается 4190 Дж/кг К;

t_ж - температура жома, принимается 65°С.

где с_дс- теплоемкость диффузионного сока, принимается 3768 Дж/кг К;

t_в- температура диффузионного сока, принимается 72^◦С.

Определение тепловых потерь

В случае прямого нагрева барометрической воды затраты теплоты составят

Для прямого нагрева жомопрессовой воды

Общие затраты тепла на нагрев экстрагента

В случае применения для нагрева экстрагента теплонасосной установки общие затраты тепла складываются из количества тепла (Q_о), отбираемого от воздуха помещения отделения и тепла получаемой жомопрессовой воды и тепла, эквивалентного затраченной работе компрессора (N_l )

Для расчета теплового насоса приняты:

тепловая нагрузка (по формуле (17)) Q_т=9,92 МДж/с;

средняя температура низкопотенциального теплоносителя на входе в тепловой насос t_н1=27 °С;

температура низкопотенциального теплоносителя после теплового насоса t_н2=14 °С;

средняя температура воздуха в помещении свеклоперерабатывающего отделения в сезон переработки сахарной свеклы t₀ = 30 °С;

перепады температуры на выходе из теплообменников в испарителе ∆t_исп, конденсаторе ∆t_к принимается 3…5°С

Температура испарения хладагента:

t_и = t_н2 – ∆t_исп = 14 – 4 = 10 ° (19)

Температура конденсации хладагента t_к:

t_к = t_в2 +∆t_к =74+3=77 °С (20)

Для построения термодинамического цикла работы теплонасосной установки используем lg p – h – диаграмму (рис. 1), на которой нанесены:

- точка 1' характеризует состояние хладагента в испарителе;

- процесс (1'-1) – перегрев хладагента в испарителе;

- точка 1 характеризует состояние хладагента перед сжатием, находится на продолжении изобары Р₀, соответствующей испарению хладагента при температуре t_и до пересечения изотермой;

- процесс (1-2) – сжатие хладагента в компрессоре;

- точка 2 характеризует состояние хладагента после его изоэнтропного сжатия. Точка 2 находится на продолжении изобары Рк, соответствующей давлению конденсации при температуре tк и изоэнтропы, проведенной из точки 1;

- процесс (2-3) – изотермическая конденсация хладагента в конденсаторе и отдача теплоты высокопотенциальному теплоносителю;

- точка 3 характеризует состояние хладагента после конденсатора с учетом тепловых потерь. Положение точки 3 определяется пересечением изобары Рк и изоэнтальпы h₃;

- процесс 3-4 – обратимый процесс расширения хладагента в терморегулирующем вентиле;

- точка 4 характеризует состояние хладагента на выходе из конденсатора. Положение точки 4 определяется пересечением изобары Рк и пограничной кривой х = 0 (при этом падением давления при конденсации пренебрегаем ввиду его малого значения).

- процесс 4-1 – изотермическое испарение хладагента в испарителе за счет теплоты, отобранной у холодного теплоносителя.

Полученные значения рабочих точек термодинамического цикла сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Расчетные параметры термодинамического цикла теплонасосной

установки

№ Р, Бар t , ̊С h, кДж/кг v 1 0,4 10 420 0,060 1' 0,4 13 415 0,056 2 2,8 105 477 0,0095 3 2,8 80 315 4 0,4 10 315

Работа сжатия в компрессоре

l_сж = h₂ – h₁ = 477 – 420 =57,0 кДж/кг (21)

Удельная тепловая нагрузка в конденсаторе

q_к = h₂ – h₃ = 477 – 315 = 162,0 кДж/кг (22)

равна тепловой нагрузке теплонасосной установки

q_к = q₀ =162 кДж/кг.

Массовый расход хладагента G_ха, кг/с, определяется по тепловой нагрузке установки Q₀, равной количеству теплоты, получаемой горячим теплоносителем:

G_ха = Q₀/ q₀ = 9,92 / 162,0 =61,2 кг/с (23)

Теоретическая мощность компрессора:

N_l = G _ха × l_сж =61,2×57=3,5 МВт (24)

Полная тепловая нагрузка в конденсаторе

Q_о = G_ха·q_к = 61,2·162 =9,914 МВт (25)

Расчетом получено, что при утилизации бросового тепла на нагрев экстрагента значение потерь тепла по уравнению баланса (уравнение (17)) покрывается нагрузкой на конденсаторы. А расчетная мощность компрессора (уравнение (24)) теплонасосной установки составляет около 30 % от затрат на подогрев экстрагента.

Для рассматриваемого примера коэффициент преобразования теплоты теплонасосной установки µ составляет

µ = q₀/ l_сж = 162 / 57 =2,84,

т.е. на 1 кВт затраченной электрической энергии тепловой насос производит 2,84 кВт тепловой энергии. Экономия энергетических ресурсов на подготовку экстрагента достигает 70 %.

Иными словами, в заявляемом изобретении тепловые потери процесса экстрагирования не теряются безвозвратно, а утилизируется в парокомпрессионной теплонасосной установке, включенной в схему свеклоперерабатывающего отделения с колонным диффузионным аппаратом, что позволяет его использовать для нагрева барометрической и жомопрессовой вод до требуемых температур и за счет этого исключить из схемы высокотемпературные паровой и жидкостный подогреватели, что в целом обеспечивает значительное снижение тепловой нагрузки в свеклоперерабатывающем отделении при проведении экстрагирования сахара в колонном диффузионном аппарате.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет:

- сократить тепловые затраты на проведение диффузионного процесса за счет утилизации низкотемпературного тепла жомопрессовой воды и возврата части утилизируемого тепла от нагретых корпусов подогревателей и колонного диффузионного аппарата, установленных в свеклоперерабатывающем отделении;

- регулировать температуру подачи барометрической и жомопрессовой вод в колонный диффузионный аппарат в зависимости от качества перерабатываемой сахарной свеклы;

- снизить температуру воздуха в свеклоперерабатывающем отделении до нормативных показателей микроклимата в производственном помещении свеклоперерабатывающего отделения за счет удаления нагретого воздуха из помещения свеклоперерабатывающего отделения.

Заявляемое изобретение относится к оборудованию для экстрагирования целевых компонентов из растительного сырья и может быть использовано в сахарной промышленности. Свеклоперерабатывающее отделение с колонным диффузионным аппаратом содержит соединенные между собой трубопроводами мезголовушку свекловичной стружки, подогреватель диффузионного сока, колонный диффузионный аппарат, водоотделитель, песколовушку жомопрессовой воды, сборник барометрической воды, сульфитатор, сборник сульфитированной барометрической воды, насос для подачи барометрической воды, насос для подачи свежей жомопрессовой воды, насос для подачи отстоявшейся жомопрессовой воды, насос для подачи осветленного диффузионного сока, насос для подачи сокостружечной смеси, насос для откачивания диффузионного сока в песколовушку, сборник жомопрессовой воды, ошпариватель, песколовушку диффузионного сока. Колонный диффузионный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого по оси установлен трубовал с закрепленным по спирали лопастным транспортным устройством, обеспечивающим подачу сокостружечной смеси снизу вверх. В нижней части корпуса колонного диффузионного аппарата закреплено горизонтальное сито для отделения диффузионного сока, удаляемого из аппарата. Свеклоперерабатывающее отделение с колонным диффузионным аппаратом дополнительно снабжено вытяжным вентилятором и теплонасосной установкой, состоящей из компрессора, жидкостного испарителя для отбора тепла от отводимой из водоотделителя жомопрессовой воды, воздушного испарителя для утилизации отработанного воздуха из помещения свеклоперерабатывающего отделения, компрессора, двух конденсаторов, один из которых предназначен для нагрева барометрической воды, а другой для нагрева жомопрессовой воды перед подачей нагретой барометрической воды и нагретой жомопрессовой воды в колонный диффузионный аппарат, двух терморегулирующих вентилей для регулирования температур барометрической воды и жомопрессовой воды перед их поступлением в колонный диффузионный аппарат, насоса для подачи сульфитированной барометрической воды в жидкостный испаритель и ресивера, предназначенного для создания защитного гидрозатвора между жидкостным и воздушным испарителями и конденсаторами для нагрева барометрической воды и жомопрессовой воды, также соединенными между собой трубопроводами. Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение расходов тепла на проведение диффузионного процесса за счет возврата части утилизируемого тепла от получаемой жомопрессовой воды и от нагретого воздуха из помещения свеклоперерабатывающего отделения. 3 ил.

Свеклоперерабатывающее отделение с колонным диффузионным аппаратом, содержащее соединенные между собой трубопроводами мезголовушку свекловичной стружки, подогреватель диффузионного сока, колонный диффузионный аппарат, водоотделитель, песколовушку жомопрессовой воды, сборник барометрической воды, сульфитатор, сборник сульфитированной барометрической воды, насос для подачи барометрической воды, насос для подачи свежей жомопрессовой воды, насос для подачи отстоявшейся жомопрессовой воды, насос для подачи осветленного диффузионного сока, насос для подачи сокостружечной смеси, насос для откачивания диффузионного сока в песколовушку, сборник жомопрессовой воды, ошпариватель, песколовушку диффузионного сока, при этом колонный диффузионный аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого по оси установлен трубовал с закрепленным по спирали лопастным транспортным устройством, обеспечивающим подачу сокостружечной смеси снизу вверх, а также закрепленное в нижней части корпуса колонного диффузионного аппарата горизонтальное сито для отделения диффузионного сока, удаляемого из колонного диффузионного аппарата, отличающееся тем, что отделение дополнительно снабжено вытяжным вентилятором и теплонасосной установкой, состоящей из компрессора, жидкостного испарителя для отбора тепла от отводимой из водоотделителя жомопрессовой воды, воздушного испарителя для утилизации отработанного воздуха из помещения свеклоперерабатывающего отделения, компрессора, двух конденсаторов, один из которых предназначен для нагрева барометрической воды, а другой - для нагрева жомопрессовой воды перед подачей нагретой барометрической воды и нагретой жомопрессовой воды в колонный диффузионный аппарат, двух терморегулирующих вентилей для регулирования температур барометрической воды и жомопрессовой воды перед их поступлением в колонный диффузионный аппарат, насоса для подачи сульфитированной барометрической воды в жидкостный испаритель и ресивера, предназначенного для создания защитного гидрозатвора между жидкостным и воздушным испарителями и конденсаторами для нагрева барометрической воды и жомопрессовой воды, также соединенными между собой трубопроводами.