Вакуум-аппарат для уваривания сахарных утфелей Советский патент 1989 года по МПК C13F1/00 C13G1/00 

Т

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к аппаратам для проведения уваривания сахарных утфелей. Изобретение позволяет получить кристаллы сахара однородного гранулометрического состава за счет усиления циркуляции утфеля по сечению вакуум-аппарата и интенсификации теплообмена в кипятильных трубках паровой камеры. Вакуум-аппарат включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем, установленную внутри корпуса трубчатую паровую камеру 2 с верхней 3 и нижней 4 трубными решетками. Внутри кипятильных труб 5 паровой камеры коаксиально установлены дополнительные кипятильные трубки 6. На коническом днище аппарата смонтированы устройства для вдувания пара в виде распределительных камер 7 с пористыми элементами, крепящимися во фланцах на прокладках. Подвод пара к пористым элементам, размещенным по концентрическим окружностям, осуществляется через систему кольцевых коллекторов 11. Пористые элементы двух соседних окружностей расположены в шахматном порядке. 6 ил.

«

I -Ьду1аеНьшпор(газ)

J

СО

11

Bdtfiaentiu па р(го))

Внутри кипятильных труб 5 паровой камеры коаксиально установлены дополнительные кипятильные трубки 6. На коническом днище аппарата смонтированы устройства для вдувания пара в виде распределительных камер 7 с пористыми элементами, крепящимися во

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к оборудованию для уваривания и кристаллизации сахарных утфелей.

Цель изобретения - получение кристаллов сахара однородного гранулометрического состава за счет усиления циркуляции утфеля по сечению вакуум-аппарата и интенсификации теплообмена в кипятильных трубках паровой камеры.

На-фиг.1 изображен вакуум-аппарат, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (днище с установленными в нем пористыми элементами); на фиг.З - кипятильная труба паровой камеры вакуум-аппарата с коаксиально установленной дополнительной кипятильной трубкой; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - кипятильная трубка паровой камеры с коаксиально установленной дополнительной кипятильной трубкой; на фиг.6 - узел I на фиг.1 (распределительное устройство в виде камеры с пористым элементом) .

Вакуум-аппарат включает в себя вертикальный цилиндрический корпус 1 с коническим днищем и установленную внутри корпуса трубчатую паровую камеру 2 с верхней 3 и нижней 4 трубными решетками. Внутри кипятильных трубок 5 паровой камеры коаксиально установлены дополнительные кипятильные трубки 6. В днище аппарата установлено устройство для подвода пара в виде распределительных камер 7 с пористыми элементами 8, размещенными по концентрическим окружностям. Пористые элементы двух соседних окружностей расположены в шахматном порядке и крепятся к распределительным камерам во фланцах 9 на прокладках 10.

Для подвода вдуваемого пара к распределительным камерам предусмотрена система из кольцевых коллекторов 11.

фланцах на прокладках. Подвод пара к пористым элементам, размещенным по концентрическим окружностям, осуществляется через систему кольцевых коллекторов 11. Пористые элементы двух соседних окружностей расположены в шахматном порядке. 6 ил.

0

5

0

5

0

5

0

5

Наличие разрежения в вакуум-аппарате предотвращает попадание межкристального раствора через пористые элементы 8 в коллекторную систему 11, поэтому верхний оптимальный предел степени пористости равен 60%. Степень пористости элементов меньще 15% не эффективна, так как необходимо увеличивать давление вдуваемого пара для преодоления сопротивления пор материала. Увеличение степени пористости выше 60% нецелесообразно из-за прочностных характеристик пористого материала, а также малой диспергирующей способности при вдувании пара.

Концы коаксиально установленных кипятильных трубок 6 сплющиваются для уменьшения сопротивления движущемуся утфелю, изгибаются под углом до 15 для лучшего подвода греющего пара и отвода конденсата и несконденсировавшихся газов и ввариваются в кипятильные трубки 5 паровой камеры 2. Устройства с пористыми элементами 8 расположены в днище вакуум- аппарата по концентрическим окружностям, при этом пористые элементы двух соседних окружностей расположены в шахматном порядке с наиболее полным охватом подкамерного пространства.

Вакуум-аппарат работает следующим образом.

В аппарат загружают сахарную суспензию (утфель). Естественная циркуляция создается путем нагрева утфеля в кипятильных трубах 5 паровой камеры 2 до кипения при подаче греющего пара. На конечных стадиях варки из-за повьш енной концентрации и вязкости утфеля естественной циркуляции утфеля недостаточно для ведения процесса кристаллизации, а также затруднены условия теплообмена, поэтому появляется необходимость в усилении циркуляции утфеля и интенсификации тепло

5U

обмен, в кипятильных трубках 5 паровой камеры 2 (фиг.1). При подаче греющего пара через коллекторы 11 в коаксиально установленные дополнительные кипятильные трубки 6 значительно интенсифицируется теплообмен и повышаются коэффициенты теплопередачи от пара к утфелю.

Усиление циркуляции утфеля в кипятильных трубках паровой камеры 2 происходит путем вдувания пара (газа) посредством пористых элементов 8 и диспергирования пузырьков пара в утфель, что увеличивает содержание паровой фазы в подъемной ветви циркуляционного контура аппарата. В результате значительно турбулизуются утфельные потоки и повышается интенсивность тепломассообмена. При этом суммарный эффект усиления циркуляции утфеля путем вдувания пара посредством пористых элементов и естественной циркуляции, связанной с интенсификацией теплообмена дополнительными кипятильными трубками, значительно превышает потери напора на гидравлические сопротивления в кипятильных трубках паровой камеры.

Организация равномерно усиленной циркуляции по всему сечению аппарата приводит к выравниванию температурных полей в объеме утфеля, уменьше

0

5

01

0

5

0

596

нию степени неоднородности кристаллов сахара и улучшен1да его качества. Это обеспечивает угсличение выхода сахара за счет сокращения его потерь в мелассе и уменьшение лоемени уваривания .

Формула изобретения

Вакуум-аппарат для уваривания сахарных утфелей, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, установленную внутри корпуса трубчатую паровую камеру и устройство для подвода пара в кристаллизующую массу, отличающийся тем, что, с целью улучшения гранулометрического состава сахара за счет усиления циркуляции утфеля и интенсификации теплообмена, в кипятильных трубках паровой камеры коаксиально установлены дополнительные кипятильные трубки, подведенные в межтрубное пространство, при этом устройство для подвода пара состоит из распределительных камер с пористыми элементами, смонтированными в днище корпуса, причем последние размещены в нем по концентричным окружностям, при этом пористые элементы двух соседних окружностей расположены в шахматном порядке.

Фиг. 2

«е Еввзшяойвсявхвеиэвю S(%9 asjMffisns9e ; ««v% к

Ж«

Редактор М.Петрова

иг.В

Составитель А.Гаврилов

Техред Л.Олийнык Корректор М.Самборская

Заказ 3650/29

Тираж 312

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фиг.5

Фиг.

1по8ернуто

8 9 ;0 /Ч У

/

v% к

«

/(

Подписное