Сатуратор для свеклосахарного производства Советский патент 1993 года по МПК C13D3/04 

ы 1 + ЈГ(

56

12

где/х, и /ОБ - плотность парогазового потока на выходе из меньшего и на входе в большее сечение усеченного конуса, кг/см3;

R и г - радиусы большего и меньшего сечений усеченного конуса, м;

fti R

Re критерий Рейнольдса; о

со - скорость парогазового потока перед входом в отражательный зонт, м;

б - кинематическая вязкость парогазового потока с капельками жидкости различной дисперсности;

К - коэффициент пропорциональности.

Данное соотношение между меньшим и большим сечениями усеченного конуса создает оптимальные условия для эффективного отделения мелкодисперсных частиц жидкости за счет образования дополнительной силы сопротивления, т.к. известно, что для воздушной сепарации (в данном случае парогазовой) используют две силы: массовая для отделения крупных частиц и сила сопротивления для отделения более мелких частиц.

Существенным признаком заявляемого изобретения является снабжение сатуратора свеклосахарного производства отражательным зонтом в виде усеченного конуса, на внутренней поверхности которого распо- ложены (выдавлены) винтообразные продольные канавки в направлении от входного сечения зонта к выходному и герметично соединенного с внутренней поверхностью верхней части цилиндрического корпуса.

Сатуратор для свеклосахарного производства работает следующим образом.

Дефекованный сок по трубопроводу 9 подается в корпус 1 и в виде каскада течет вниз. Сатурационный газ по трубопроводу 10 поступает под нижнюю перфорированную перегородку 7, равномерно распределяется по сечению аппарата, проходит через перфорацию упругих мембран 7, способствующих разделению его на мелкие частицы, в результате увеличивается поверхность контакта газа и сока. Отсатури- рованный сок отводится по трубопроводу 11, а отработанный сатурационный газ в виде парогазового потока, увлекая капли сока различной дисперсности поднимается в верхнюю часть 2 корпуса 1 и затем поступает во входное отверстие отражательного зонта в виде усеченного конуса 4.

Капли сока различной дисперсности с парогазовым потоком движутся, контактируя с внутренней поверхностью отражательного зонта 4. В результате уменьшения проходного сечения усеченного конуса 4 возрастает скорость движения парогазового потока, и капли сока оттесняются к внутренней стенке корпуса усеченного конуса 4 и попадают в продольные винтообразные канавки 13, где под действием возросшего гидравлического сопротивления винтооб- разных канавок резко уменьшают свою скорость, сталкиваются между собой, укрупняются, становятся ядрами конденсации парогазового потока. Закручивание в винтообразных канавках 13 более плотного пограничного слоя приводит к вращательному движению всей массы парогазового потока с каплями сока различной дисперсности перед выходным отверстием усеченного конуса 4. При этом процесс закрутки наблюдается при малых скоростях парогазового потока, причем чем выше плотность обрабатываемой парогазовой смеси, тем при меньшей скорости обеспечивается вращательное движение потока перед выходом из суживающегося сопла 4.

Вращательное движение массы парогазового потока с каплями сока перед входным отверстием усеченного конуса 4 снижает вероятность проскока части парогазового потока, находящегося в центре корпуса 1, без обработки. Кроме того, после выхода из меньшего отверстия усеченного конуса 4 парогазовый поток внезапно расширяется, что приводит к небольшому снижению температуры и дополнительному отделению мелкодисперсных капелек сока, которые попадают в полость 5 и, собираясь там, стекают по сливной трубе 6 в нижнюю часть 1, а отработанный очищенный от капелек сока газ выбрасывается через патрубок 12 в атмосферу.

Укрупненные капли сока, собравшиеся на внутренней стороне отражательного зонта в виде усеченного конуса 4, стекают по продольным винтообразным канавкам 13 и входному отверстию последнего, а затем стекают вниз, образуя тонкую равномерную пленку жидкости на внутренней поверхности вертикального цилиндрического корпуса 1. Образование этой пленки уменьшает коэффициент теплопередачи через стенку корпуса 1, что сокращает теплопотери сатуратора.

При высокой степени пенообразования сатурационного сока через кольцевой барботер 8 подается пар для снижения уровня пены. Нижний конец сливной трубы 6 должен устанавливаться таким образом, чтобы он перекрывался уровнем сока, т.е. предотвращалась возможность проскока сатура- ционного газа в полость 5 по сливной трубе б.

Таким образом, предложенное решение позволяет снизить потери сатураци- онного сока за счет повышения эффективности отделения капелек сока, увлекаемых парогазо.вым потоком, выбрасываемым в атмосферу, кроме того, в результате образования тонкой равномерной пленки жидкости на внутренней поверхно- сти цилиндрического корпуса уменьшаются тепловые потери сатуратора.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и я Сатуратор для свеклосахарного производства, содержащий цилиндрический кор- пус с коническим днищем, снабженный

технологическими патрубками и размещенными в его нижней части перфорированными перегородками в виде упругих мембран для диспбргирования потока сатурационно- го газа, и расположенное в верхней части корпуса устройство для отделения капель сока от сатурационного газа, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь отсатурированногр сока с газовым потоком, удаляемым в атмосферу, указанное устройство представляет собой усеченный конус, большее основание которого прикреплено к стенкам цилиндрического корпуса с образованием снаружи полости для сбора выделившихся капель, сообщенной с полостью корпуса, расположенной под усеченным конусом, при этом на внутренней поверхности последнего выполнены продольные винтообразные канавки, а соотношение площади меньшего основания конуса и большего составляет 1-5-7,