Экспозитор-коагулятор Советский патент 1991 года по МПК B01J19/18 

Изобретение относится к устройствам для экспозиции и смешивания жидких смесей в химической и пищевой промышленности преимущественно при гидратировании растительных масел с целью выделения фосфатидов в линиях их очистки.

Известен реактор-экспозитор для гидратирования фосфатидов, включающий вертикальный цилиндрический сосуд с плоской крышкой и коническим дном и установленной в нем рамной ме-- шалкой.

1699591

Недостатком известного устройства является низкая степень выделения фосфатидов из-за конструктивных недостатков, в том числе из-за низкой эффективности работы мешалки, что снижает сортность масла.

В качестве прототипа выбран известный экспозитор-коагулятор, включающий вертикальный цилиндрический 1 корпус со сферическими крышкой и днищем, в котором установлены лопастная мешалка1 и устройство для удлинения пути движения продукта включающее диски различного диаметра,на поверх- ности которых в шахматном порядке находятся круглые переточные отверстия, лопасти мешалки последовательно прогоняют смесь через все диски. Вход и выход продукта происходит через патрубки в днищах.

Недостатками известного экспози- тора-коагулятора являются сложность конструкции устройства для удлинения пути движения продукта и мешал- ки, низкая эффективность работы мешалки, приводящая к образованию застойных зон продукта, неустойчивому „ поддержанию частиц во взвешенном состоянии, недостаточной степени турбу- лизации потока, снижению эффективности процесса коагулирования, что ухудшает дальнейший процесс выделения фос фатидов и снижает сортность масла.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение эффек- тивности процесса коагулирования.

Цель достигается тем, что корпус известного экспозитора-коагулятора разделен перегородкой, выполненной а виде полого усеченного конуса с центральным отверстием и установленной внутри него мешалкой с лопастями отогнутыми по ходу вращения вала и соединенными в верхней части кольцом а в нижней части - параллельными образующей конуса. Наличие перегород ки изменяет направление и скорость движения поток, позволяет турбули- зоват.ь те слои продукта, которые ранее двигались вдоль стенок корпуса в ламинарном режиме, повышает эффективность смешивания. Мешалка, расположенная внутри конусной перегородки дополнительно перемешивает смесь, очищает поверхность конуса от воз- мощного залипания осадком (хлопьями фосфатидов), кольцо в верхней части удлиняет путь прохождения продукта,

дополнительно турбулизует поток за счет изменения его направления. В каждой из частей корпуса на валу смонтированы мешалки, выполненные в виде полудисков, расположенных с двух сторон вала под углом к его оси и имеющих на верхней поверхности вертикальные борта, расположенные по периметру вписанного в окружность полудисков многоугольника и на нижней поверхности лопасти, направленные вдоль диаметра полудисков. Полудиски мешалки можно сравнить с двумя полувитками двухзаходного шнека. Однако их конструктивное .выполнение и технологичность изготовления значительно проще и при наличии граненых бортов эффективность перемешивания и турбулизации выше. На нижней поверхности полудисков расположены лопасти, направленные вдоль диаметра по- лудисков, которые повышают эффективность перемешивания, одновременно увеличивают жесткость полудисков и упрощают их крепление к валу.

В верхней части конусной перегородки выполнены щелевидные отверстия вдоль образующей конуса, которые предназначены для выхода воздуха из-под конуса, ликвидации застойных зон и дополнительной турбулизации за счет разделения потока продукта на отдельные струи.

Угол наклона полудисков нижней мешалки к горизонтали меньше, чем у полудисков верхней мешалки. В нижней части корпуса процесс коагулирования (образования хлопьев) фосфатидов заканчивается и поэтому с целью более мягкого процесса перемешивания угол наклона полудисков меньше, -ем снижает скорость и длину пути вертикального движения перемешиваемо го продукта и не разрушает образовавшиеся хлопья фосфатидов.

Наружная Форма нижних лопастей по лудисков нижней мешалки выполнена по форме днища, что необходимо для очистки днища от осадка фосфатидов.

Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения отличается тем, что вертикальный цилиндрический корпус экспозитора-коагулято- ра разделен на две части перегородкой, выполненной в виде полого усеченного корпуса с центральным отверстием и установленной внутри него мешалкой с лопастями, отогнутыми по

ходу вращения ват, соединенными в верхней части кольцом, а в нижней части параллельными образующей конуса. В каждой из частей корпуса на валу смонтированы мешалки, выполненные в виде двух полудисков, располоенных с двух сторон вала под углом к его оси и имеющих на верхней поверхности вертикальные борта, расположенные по периметру вписанного,в полудиски многоугольника, а на нижней поверхности - лопасти, направленные вдоль диаметра полудисков. В верхней части перегородки выполнены щелевидные отверстия вдоль образующей конуса, угол наклона полудисков нижней мешалки к горизонтали меньше, чем у полудисков верхней, нижние лопасти нижней мешалки выполнены по орме днища.

На фиг.1 изображен корпус экспози- тора-коагулятора, продольный разрез; на фиг.. - разрез А-А на фиг.1.

Экспозитор-коагулятор включает цилиндрический вертикальный корпус 1 с эллиптическими днищами 2 и 3, в которых имеются входной 4 и выходной 5 патрубки. В корпусе установлен вращающийся в подшипниках вертикальный вал 6 мешалки с уплотнительным стройством в верхнем днище. Корпус разделен перегородкой 7, выполненной в виде усеченного конуса с централь-- ным 8 и щелевидными 9 отверстиями. В конце установлена мешалка с лопастями 10, отогнутыми по ходу вращения вала, на верхней части лопастей креплено кольцо 11, нижняя часть ло- пастей параллельна образующей конуса. Верхняя и нижняя мешалки смонтированные на валу, состоят каждая из двух полудисков 12, бортов 13, расположенных по периметру вписанного в полудиски многоугольника, лопастей , нижних лопастей 15 и нижней меалки, выполненных по форме днища.

Работа экспоэитора-коагулятора происходит следующим образом.

Смесь масла с водой (увлажненное или гидратированное масло) непрерывно поступает в корпус 1 через патрубок k. При вращении вала согласно стрелке смесь захватывается нижнит ми диаметральными кромками дисков и подается ими вверх, навстречу потоку смеси. С верхней кромки одного полудиска смесь поступает на нижнюю кромку другого. Так создается направленный вверх и вниз поток смеси, одновременно создается и радиальное движение. Часть смеси переливается через борта 13, которые, имея ступенчатую (граненую) форму, создают дополнительные виды движения смеси.

Сложное движение смеси по нескольким направлениям изменяет скорость потока, делит его на отдельные струи, создавая турбулентное движение. Рдновременно возникает дополнительное межфазное трение между фазами вода-масло. Затем поток смеси 5 поступает в конусную перегородку 7, сужается в ней, изменяются с помощью лопастей мешилки 10 и диска 11 направление и скорость, часть смеси протекает через щелевые отверстия 9. Од- 0 повременно происходит турбулизация потока смеси, проходившего в верхней части корпуса вдоль стенок и имевшего ламинарный характер движения. Нижние части лопастей 10 очищают пе- 5 регород ку 9 от осадка.

При достижении потоком смеси нижней мешалки коагуляция фосфатидов в значительной степени завершается и поэтому диски 12 этой мешалки имеют 0 меньший угол наклона, за счет чего эффективность перемешивания снижается и, следовательно хлопья фосфатидов не разрушаются.

Для очистки нижней части корпуса 5 1 и днища 3 о- выпадающего осадка нижние лопасти 15 мешалки выполнены по форме днища 3.

Коагулированная смесь через патрубок ,5 поступает для дальнейшей о обработки.

Технико-экономическая з фектив- ност( изобретения заключается ч упрощении конструкции, снижении стоимости изготовления, эксплуатационных 5 и ремонтных расходов и в повышении эффективности процесса коагулирования фосфатидного осадка в масле, что позволит более полно выделить этот осадок и повысить сортность масла.

N

Формула изобретения

1. Экспозитор-коагулятор, включающий вертикальный цилиндрический корпус с днищами и установленной на вращающемся валу мешалкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности процесса коагулирования, корпус снабжен перегородкой, разделяющей его на две части, выполненной в виде полго усеченного конуса с центральным отверстием и установленной внутри него мешалкой с лопастями, отогнутыми по ходу вращения вала, соединенными между собой в верхней части посредством кольца, а в нижней части - посредством пластин, параллельных образующей конуса, при этом в каждой из частей корпуса на валу размещены смонтированные мешалки, выполенные в виде двух полудисков, расположенных с двух сторон вала под углом к его оси и имеющих на верхней поверхности вертикальные Ьорта, расположенные по периметру вписанного в окружность полудиска многоугольник а на нижней поверхности - лопасти направленные вдоль диаметра полудисков.

2.Экспозитор-коагулятор по

п. 1, отличающийся тем, что в верхней части перегородки выполнены щелевидные отверстия вдоль образующей конуса.

3.Экспозитор-коагулятор по пп.1 и2,отличающийся тем, что угол наклона полудисков нижней мешалки к горизонтали меньше, чем у полудисков верхней мешалки.

k. Экспозитор-коагулятор по пп.1-3, отличающийся тем, что наружная форма нижних лопастей полудисков нижней мешалки выполнена по форме днища.

Изобретение относится к маслопе- рерзбатывающим отраслям пищевой промышленности, преимущественно для гидратации ррстительных масел в линиях для очистки их от примесей (фос- фатидов), и позволяет упростить конструкцию и повысить эффективность процесса коагулирования. Экспозитор- коагулятор включает цилиндрический вертикальный корпус с эллиптически ми днищами и установленной на вращающемся валу мешалкой. Новым в коагуляторе является то, что корпус разделен перегородкой, выполненной в виде полого усеченного конуса с центральным отверстием и установленной внутри него мешалкой с лопастями, отогнутыми по ходу вращения вала, соединенными в верхней части кольцом, а в нижней части - параллельными образующей конуса, Р каждой из частей корпуса на аалу смонтированы мешалки, выполненные в виде двух ПОЛУДИСКОБ. расположенных с двух сторон вала под углом к его оси и имеющих на верхней поверхности вертикальные борта} расположенные по .периметру вписанного в окруж- .ность полудиска многоугольника, а на нижней поверхности - лопасти, направленные вдоль диаметра полудисков. В верхней части перегородка выполнены щелевидные отверстия вдсль образующей конуса, угол наклона POJ/дисков нижней мешалки к горизонтали меньше чем у полудисков верхней мешалки, наружная форма нижних лопастей полу- дисков нижней мешалки выполнена по форме днища. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. (С СО оэ со со СП СО

2 б

13

Фие 7

Редактор Л. Гратилло

Составитель И. Солохин Техред М.Дндык

Фиг. 2

Корректор А. Обручар