Устройство для вспучивания табака Советский патент 1993 года по МПК A24B3/18 

конструкции предлагаемого устройства; на фиг.3-6 в разрезе представлены изобретения шаровых затворов соответственно с первого по четвертый, используемых в устройстве для вспучивания, приведенном на фиг.1; на фиг.7 и 8 приведены технологические схемы, на которых представлены сокращенные наполовину изображения устройства - для вспучивания, выполненного в соответствии со вторым вариантом воп- лощения изобретения; на фиг.9 и 10 приведены технологические схемы, на которых представлены сокращенные наполовину изображения устройства для вспучивания, выполненного в соответствии с третьим вариантом воплощения изобретения.

Устройство для вспучивания в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения описано со ссылками на фиг.1-5.

Устройство для вспучивания включает в себя увлажнитель 1. Увлажнитель 1 представляет собой установку типа вращающегося барабана, снабженного загрузочным отверстием 2 для приемки материала, подвергаемого вспучиванию, например табачного материала. Конвейер 3 проходит от точки вне увлажнителя 1 до точки вблизи загрузочного отверстия 2 и предназначен для транспортирования табачного материала. Табачный материал, подаваемый конвейером 3, загружается через загрузочное отверстие 2 в увлажнитель 1. Табачный материал готовят резкой высушенных табачных листьев на кусочки заданного размера. В увлажнителе 1 установлена увлажнительная насадка 4. Эта насадка 4 сообщается с патрубком 5 для водяного пара, а патрубок 5 для водяного пара сообщается с источником воды (водяного пара) на рисунке не показан через крышку увлажнителя 1. Вода или водяной пар распыляется через насадку 4 на табачный материал, поступающий в увлажнитель 1. Одновременно с этим вращающийся барабан увлажнителя 1 приводится во вращение на оси, благодаря чему обеспечивается соответствующее смачивание табачного материала. Позицией 6 обозначен перекрывающий клапан, который смонтирован на полпути на линии 5 для подачи водяного пара.

Ниже увлажнителя 1 расположен подготовительный сосуд 7. Этот подготовительный сосуд 7 представляет собой горизонтально расположенный цилиндрический сосуд. В сосуд 7 поступает табачный материал, выгружаемый из увлажнителя 1 при вращении увлажнителя. Вблизи другого конца увлажнителя 1 предусмотрен спускной канал 8 для приемки загруженного табачного материала. Спускной канал 8 сообщается с приемным отверстием 9, которое предусмотрено с одного конца подготовительного сосуда 7. Таким образом табачный материал, увлажненный в увлажнителе 1, способен поступать из увлажнителя 1 в сосуд 7 по спускному каналу 8 через приемное отверстие 9.

0 Ниже подготовительного сосуда 7 расположен пропиточный сосуд 10. Сосуд 10 представляет собой цилиндрический сосуд, который аналогичен подготовительному сосуду 7 и расположен горизонтально, за ис5 ключением того, что пропиточный сосуд 10 представляет собой сосуд высокого давления, который способен выдерживать это давление.

Подготовительный сосуд 7 сообщается

0 с пропиточным сосудом 10 посредством транспортировочной трубы 11. Верхний конец транспортировочной трубы 11 сообщается с разгрузочным отверстием 12, предусмотренным с другого конца подгото5 вительного сосуда 7. Нижний конец трубы 11 сообщается с приемным отверстием 13, предусмотренным с одного конца пропиточного сосуда 10.

В соответствии с первым вариантом

0 воплощения транспортировочная труба 11 снабжена промежуточным сосудом 14, как это показано на рис.1. Промежуточный сосуд 14 представляет собой сосуд высокого давления, имеющий цилиндрическую фор5 му, как и пропиточный сосуд 10, и расположен также горизонтально. С одного из концов промежуточного сосуда 14 предусмотрено наличие приемного отверстия 15, которое сообщается с разгрузочным отвер0 стием 12 подготовительного сосуда 7. Разгрузочное отверстие 16, предусмотренное с другого конца промежуточного сосуда 14, сообщается с приемным отверстием 13 пропиточного сосуда 10.

5 В подготовительном и промежуточном сосудах соответственно 7 и 14 предусмотрены шнековые конвейеры 17 и 18. Шнековые конвейеры 17 и 18 могут приводиться от электромоторов соответственно 19 и 20,

0 снабженных редукторами. Шнековые конвейеры 17 и 18 составляют часть конвейерного механизма для транспортирования табачного материала из подготовительного сосуда 7 в пропиточный сосуд 10 через про5 межуточный сосуд 14. Более конкретно табачный материал в подготовительном сосуде 7 транспортируется к разгрузочному отверстию 12 при вращении шнекового конвейера 17, а затем подается из разгрузочного отверстия 12 в промежуточный сосуд 14

через его приемное отверстие 15. Табачный материал, подаваемый таким образом в промежуточный сосуд 14, поступает к разгрузочному отверстию 16 при вращении шнекового конвейера 18, после чего из разгрузочного отверстия 16 он поступает в пропиточный сосуд 10 через его приемное отверстие 13.

Устройство для вспучивания включает в себя источник пропиточного агента 21 для подачи пропиточного газа, в частности газообразной двуокиси углерода. Источник 21 представляет собой резервуар для хранения 22, предназначенный для хранения сжиженного углекислого гала. Резервуар 22 сообщается с газгельдером 24 для рекуперированного газа посредством патрубка

23. Со стороны резервуара 22 на трубопроводе 23 установлены испаритель 25, редукционный клапан 26 и клапан регулирования уровня 27. В испарителе 25 происходит испарение сжиженного углекислого газа, поступающего из резервуара 2. Таким образом, газообразная двуокись углерода поступает в газгольдер 24 для рекуперации газа по патрубку 23.

Давление углекислого газа, подаваемого в газгольдер для рекуперированного газа

24. снижают до заданного уровня с помощью редукционного клапана 26. Клапан регулирования уровня 27 открывает или перекрывает трубопровод 23 в зависимости от уровня диафрагмы, которая ограничивает камеру в газгольдере 24, благодаря чему уровень диафрагмы поддерживается на заданном значении.

Газгольдер для рекуперации газа 24 сообщается с газовым резервуаром 29 посредством трубопровода 28. На трубопроводе 28 со стороны резервуара для рекуперации газа 24 смонтированы фильтр 30 и бустер 31. Бустер 31 приводится в действие в соответствии с давлением в газовом резервуаре 29, Давление углекислого газа в газовом резервуаре 29 поддерживают на заданном уровне или на более высоком уровне, т.е. на уровне давления пропитки или более высоком уровне, газообразной двуокисью уголерода, которую подают в пропиточный сосуд 10.

Газовый резервуар 29 сообщается с пропиточным сосудом 10 посредством трубопровода 32 для подачи пропиточного газа. На трубопроводе 32 со стороны начала движения потока смонтированы теплообменник 33 и уравнительный клапан 34. Таким образом, газообразная двуокись углерода, подаваемая из газового резервуара 28, проходит по теплообменнику 33, вследствие чего температура газа снижается до заданного уровня. Затем отводимый

газ подают в пропиточный сосуд 10. Уравнительный клапан 34 приводится в действие давлением в пропиточном сосуде 10с целью поддержать давление газообразной двуокиси углерода в сосуде 10 на постоянном уровне. Уравнительный клапан 34 обычно поддерживает давление газообразной двуокиси углерода в интервале от 10 до 50 кг/см (избыточное давление), а в соответст0 вии с данным вариантом 30 кг/см2. Тепло- омбенник 33 обычно поддерживает температуру газообразной двуокиси углерода в пропиточном сосуде 10 в интервале от

-40 до 15°С, причем эта температура должна

5 быть такой, которая предотвращает замерзание влаги, содержащейся в газообразной двуокиси углерода, например 5°С в соответствии с данным вариантом.

С целью обеспечения охлажедние газо0 образной двуокиси углерода в теплообменнике 33 этот теплообменник 33 соединен с охлаждающим резервуаром 37 с помощью трубопроводов для циркулирования охлаждающей среды 35 и 36. На трубопроводе 35

5 смонтированы циркуляционный насос 38, нагреватель для регулирования температуры 39 и трехходовой клапан 40. Нагреватель 39 позволяет регулировать температуру охлаждения газообразной двуокиси углерода

0 с высокой степенью точности. Трехходовой клапан 40 регулирует расход охлаждающей среды в трубопроводах 35 и 36.

В соответствии с конструкцией теплообменника 33,.упомянутого выше, когда газо5 образная двуокись углерода проходит по теплообменнику 33, влага, содержащая в газообразной двуокиси углерода, в теплоом- беннике 33 не замерзает. Таким образом можно предотвратить засорение трубопро0 вода 3 для подачи пропиточного газа вследствие замерзания в нем влаги.

Когда табачный материал пропитывают газообразной двуокисью углерода под давлением 15 кг/см в пропиточном сосуде 10,

5 предпочтительная температура внутри сосуда 10 должна поддерживаться на уровне

- 10°С или еще ниже. В этом случае газообразную двуокись углерода, которую подают из газового резервуара 29 в пропиточный

0 сосуд 10 по трубопроводу 32 для подачи пропиточного газа, также необходимо охлаждать до температуры -10°С или ниже. При этом можно осуществлять два нижеследующих метода охлаждения.

5 В соответствии с первым методом охлаждения с целью предотвратить замерзание влаги, растворенной в сжиженном углекислом газе в резервуаре для хранения 22, и влаги, выпаренной и удаленной из табачного материала в процессе транспортирования, в теплообменнике 33 и, следовательно, с целью предотвратить забивание трубопроводов для газового потока в начале потока от теплообменника 33 смонтирован осушитель 41, который обеспечивает полное удаление влаги из газа. Затем сухой газ охлаждают в теплообменнике 33 до заданной температуры и охлажденный газ направляют в пропиточный сосуд 10.

В соответствии со вторым методом охлаждения осушитель 41 не установлен в начале потока от теплообменника 33. Температуру на выходе из теплообменника 33 устанавливают на уровне приблизительно 2°С и охлаждают газ, предотвращая его замерзание. Однако эта температура превышает заданную температуру в сосуде для пропитки. Таким образом, газ охлаждают в ходе нижеследующей операции. Давление в газовом резервуаре 29 поддерживают на уровне 35 кг/см и газ подают в пропиточный сосуд через уравнительный клапан 34, В этом случае давление газа резко сбрасывают от 35 до 15 кг/см2, вследствие чего газ, подаваемый в пропиточный сосуд, охлаждают до температуры приблизительно от 2 до -10°С или ниже за счет расширения в условиях теплоизоляции.

Пропиточный сосуд 10 и промежуточный сосуд 14 сообщаются через первый шаровой затвор 42, который составляет часть бустерного механизма. Устройство клапана

42 продемонстрировано на фиг.2. Конструкция клапана 42 описана со ссылкой на фиг.2. Первый шаровой затвор 42 заключен в круглый кожух 43. В верхней части кожуха

43 предусмотрено наличие впускного отверстия 44, которое сообщается с выпускным отверстием 16 промежуточного сосуда 14. В нижней части кожуха 43 предусмотрено выпускное отверстие 45, которое сообщается с впускным отверстием 13 пропиточного сосуда 10. На внутренней поверхности кожуха 43 имеется плакировка 46. В плакировке 46 предусмотрены отверстия, которые соединяются соответственное впускными и выпускными отверстиями 44 и 45.

В плакировке 46 между впускными и выпускными отверстиями 44 и 45 на равных угловых расстояниях по часовой стрелке предусмотрено наличие пяти соединительных отверстий 47а, 47Ь, 47с, 47d и 47е. Подобным же образом пять соединительных отверстий 47f, 47g, 47h, 47i и 47j предусмотрены в плакировке 46 между выпускными и впускными отверстиями 45 и 44 через равные угловые расстояния в том же самом направлении, что и отверстия с 47а по 47е. В кожухе 43 имеются соединительные отверстия с 48а по 48J, которые служат для

соединения с отверстиями с 47а по 47j. Из фиг.2 очевидно, что соединительное отверстие 48а сообщается с соединительным отверстием 48i посредством первого

уравнителя давления 49. Соединительное отверстие 48Ь сообщается с соединительным отверстием 48h посредством второго уравнителя давления 50. Подобным же образом соединительное отверстие 48с сооб0 щается с соединительным отверстием 48д посредством третьего уравнителя давлений 51, тогда как соединительное отверстие 48d сообщается с соединительным отверстием 48f посредством четвертого уравнителя дав5 лений52. Соединительное отверстие 48е сообщается с трубопроводом 32 для подачи пропиточного газа посредством соединительного патрубка 53. Соединительный патрубок отходит от трубопровода 32 для

0 подачи пропиточного газа после уравнительного клапана 34 по направлению движения потока. Соединительное отверстие 48 сообщается с разгрузочным участком 55 пропиточного сосуда 14 посредством соеди5 нительного патрубка 54.

Внутри кожуха 43 имеется ротор 56, который способен вращаться с проскальзыванием по внутренней поверхности плакировки 46. Ротор 56 смонтирован на

0 выхдном валу 57 электромотора (на рисунках не показан), Ротор 56 приводится во вращение от этого электромотора в направлении движении часовой стрелки, показанной на фиг,2. По поверхности окружности

5 через равные промежутки предусмотрено наличие 14 углублений 58. Как видно из фиг.2, каждое углубление 58 характеризуется показанным поперечным сечением в направлении наружу от ротора 56. Углубление

0 58 последовательно сообщаются с впускными и выпускными отверстиями 44 и 45 и соединительными отверстиями с 47а по 47, т.е. с соединительными отверстиями с 48а по 48 при вращении ротора.

5 Давление газообразной двуокиси углерода, т.е. пропиточного газа в пропиточном сосуде 10, поддерживают на уровне 30 кг/см (избыточное давление). При вращении ротора 56 пропиточный газ поступает из

0 пропиточного сосуда 10 в углубление 58, сообщающееся с выпускным отверстием 45. Давление в углублении 58, которое сообщается с выпускным отверстием 45, равно давлению в пропиточном сосуде. Углубление

5 58, которое сообщается с пропиточным сосудом 10, может при вращении ротора 51 последовательно сообщаться с соединительными отверстиями с 47f по 47, то есть с соединительными отверстиями с 48f по 48. В этом случае поскольку отвертсия 48f,

48g, 48h и 481 сообщаются с отверстиями 48d, 48с, 48b и 48а через соответствующие уравнители давлений, давление пропиточного газа в углублении 58, сообщающимся с выпускным отверстием 45, понижается, ког- да это углубление 58 последовательно сообщается с отверстиями с 48f no 48j. Когда углубление 53 сообщается с соединительным отверстием 48J, пропиточный газ в углублении 58 поступает в промежуточный сосуд 14 посредством трубопровода 54 и подающей части 55. При вращении ротора 56 пропиточный газ непрерывно подается из пропиточного сосуда 10 в промежуточный сосуд 14. Таким образом, после включе- ния устройства для вспучивания давление пропиточного газа в промежуточном сосуде 14 постепенно понижается.

Подающая часть 55 промежуточного сосуда 14 соединяется с газгольдером для ре- куперации газа 24 посредством возвратного трубопровода 59. На трубопроводе 59 со стороны промежуточного сосуда 14 последовательно смонтированы фильтр 60 и уравнительный клапан 61. Клапан 61 приводится в действие в зависимости от давления пропиточного газа в промежуточном сосуде 14, т.е. давления пропиточ ного газа (как пилот- ное давление) в возвратном трубопроводе 59 между подающей частью 55 и уравни- тельным клапаном 61 в промежуточном сосуде. Уравнительный клапан 61 выполняет функцию средства поддержания давления пропиточного газа в промежуточном сосуде 14 на заданном уровне, то есть 15 кг/см2 (избыточное давление).

Когда пропиточный газ подают из пропиточного сосуда 10 в промежуточный сосуд 14 по соединительному патрубку 54 и через подающую часть 55, давление пропиточного газа в промежуточном сосуде 14 постепенно понижается. Давление в промежуточном сосуде 14 регулируют, поддерживая его на уровне 15 кг/см (избыточное давление) с помощью уравнительного клапана 61.

Когда давление пропиточного газа в промежуточном сосуде 14 поддерживают на уровне 15 кг/см (избыточное давление), давление пропиточного газа в пропиточном сосуде 10 передается в углубления 58 рото- ра 56, которые последовательно проходят через выпускное отверстие 45 первого шарового затвора 42. Одновременно с этим давление пропиточного газа в промежуточном сосуде 14 передается в углубления 58 ротора 56, которые проходят через впускное отверстие 44. Каждое углубление 58 ротора 56, которое проходит через впускное отверстие 44, последовательно сообщается с соединительными отверстиями с 48а по 48d

при вращении ротора 56. Как указано выше, эти отвертсия 48а, 48Ь, 48с и 48d соединяются соответственно с отверстиями 48i, 48h, 48g 48f. Каждое углубление 58 ротора 56, которое проходит через впускное отверстие 44, последовательно соединяется с соединительными отверстиями с 48а no 48d и углублениями 58, расположенными в левой половине ротора 56 (фиг. фиг.2), посредством патрубков с 49 по 52. Давление в каждом углублении 58, расположенном в левой половине ротора 56, ступенчато повышается в направлении от впускного отверстия 44 к выпускному отверстию 45. Давление пропиточного газа в каждом углублении 58, которое проходит через впускное отверстие 44, ступенчато повышается. Более конкретно, если смотреть в направлении вращения часовой стрелки, то есть в направлении вращения ротора 56, стадий повышения от впускного отверстия 44 до выпускного отвертсия 45 всего насчитывается пять, а от выпускного отверстия 45 до впускного отверстия 44 всего насчитывается пять стадий понижения. Давления в двух углублениях 58, сообщающихся посредством соответствующих уравнителей давления, оказывается равными. Предположим, что объемы углублений 58 равны между собой и объемы патрубков 49, 50,51 и 52 также равны между собой. На кадой стадии повышения и понижения величины давления пропиточного газа в углублениях 58 в равной степени повышается или понижаются на каждую 1 /5 от 15 кг/см , т.е. на разницу давления между впускными и выпускными отверстиями 44 и 45 или на кадые 3 кг/см2. В результате, когда ротор 56 находится в положении, в котором он повернут на угол, как это показано на фиг.2, величины давления пропиточного газа в углублениях 58 выражаются числами, которые приведены на углублениях 58. В состоянии, которое приведено на фиг.2, углубление 58, сообщается с соединительным отверстием 48е, всегда сообщается с трубопроводом 32 для подачи пропиточного газа через отверстие 48е и с помощью патрубка 53. Давление пропиточного газа в углублении 58 поддерживают на уровне 30 кг/кв.см. Углубление 58, сообщается с соединительным отверстием 48J, дополнительно сообщается с промежуточным сосудом 14, вследствие чего давление пропиточного газа внутри составляет 15 кг/см2. Участок продувки углубления 62, находящийся со стороны отверстия 48f и проходящий в направлении ротора 56, предусмотрен в выпускном отверстии 45 первого шарового затвора 42. Один конец участка 62 открыт в направлении поверхности окружности ротора 56. Другой конец участка 62 сообщается с трубопроводом 32 для подачи пропиточного газа через отверстие 63, предусмотренное в кожухе 43, и с помощью продувочного патрубка 64 высокого давления. Более конкретно патрубок 64 сообщается с участком трубопровода 32 между теплообменником 33 и уравнительным клапаном 34. В середине патрубка 64 смонтирован редукционный клапан 65. Клапан 65 позволяет пропиточному газу под давлением, которое превышет давление в про ниточном сосуде 10, поступать в участок продувки углубления 62.

Поскольку первый шаровой затвор 42 расположен между промежуточным сосудом 14 и пропиточным сосудом 10, табачный материал в промежуточном сосуде 14 направляется в разгрузочное отверстие 16. Затем табачный материал направляется из разгрузочного отверстия 16 в загрузочное отверстие 44 первого шарового затвора 42. При вращении ротора 56 табачный материал поступает из впускного отверстия 44 в каждое углубление 58 ротора 56. Каждое углубление 58, в которое подается табачный материал, при вращении ротора 56 направляется к выпускному отверстию 45. Когда каждое углубление 58 приближается к выпускному отверстию 45, содержащийся в нем табачный материал поступает в пропиточный сосуд 10 через выпускное отвертсие 45 и впускное отверстие 13 сосуда 10. В процессе движения углублений 58, заполненных табачным материалом, от впускного отверстия 44 затвора 42 к выпускному отверстию 45 давление пропиточного газа в углублениях 58 ступенчато повышается, как указано выше. Кроме того, непосредственно перед совмещением каждого углубления 58 с выпускным отверстием 45 углубление 58 соединяется с трубопроводом для подачи пропиточного газа 32 через соединительное отверстие 48е и с помощью соединительного патрубка 53, причем давление в углублении 58 задается равным давлению в пропиточном сосуде 10. В результате, когда углубление 58, заполненное табачным материалом, совмещается с пропиточным сосудом 10, давление в углублении 58 равно давлению в сосуде 10. Таким образом, табачный материал в каждом углублении 58 получает возможность постепенно поступать в сосуд 10 за счет собственного веса табачного материала. Более конкретно использование первого шарового затвора 42 предотвращает существенное снижение давления пропиточного газа в сосуде 10 даже в том случае, когда между сосудами 10 и 14 существует разница давлений, благодаря

чему обеспечивается возможность равномерного поступления табачного материала из сосуда 14 в сосуд 10.

В соответствии с таким вариантом поскольку участок продувки углубления 62 предусмотрен в выпускном отверстии 45 первого шарового затвора 42, пропиточный газ, давление которого несколько превышает давление в выпускном отверстии 45, име0 ет возможность впуска с одного конца 20 участка 62 в направлении круглой поверхности ротора 56, то есть в направлении каждого углубления 58. Во время такго впуска табачный материал в каждом углублении 58

5 получает возможность соответстующей выгрузки в направлении выпускного отверстия 45.

После прохождения табачным материалом выпускного отверстия 45 давление в

0 опустевших углублениях 58 ступенчато уменьшается, как это указано выше, в ходе движения в направлении впускного отверстия 44 вследствие вращения ротора 58. Непосредственно перед совмещением

5 углубления 58 с впускным отверстием 44 давление вновь в нем становится равным давлению в промежуточном сосуде 14. В результате обеспечивается равномерное поступление табачного материала из проме0 жуточного сосуда 14 в каждое углубление 58

ротора 56 в результате вращения ротора 56.

Второй шаровой затвор 66 подоблно

первому шаровому затвору 42 расположен

между промежуточным сосудом и подгото5 вительным сосудом 7. Клапан 66 совместно с затвором составляет часть бустерного механизма. Устройство клапана 66 лучше всего проиллюстрировано на фиг.З. Как показано на фиг.З, конструкция клапана 66

0 практически идентична конструкции затвора 42, Те же самые позиции, которые приведены на изображении затвора 42, имеют аналогичные обозначения, и обозначенные ими детали и части выполняют те же самые

5 функции, что и узлы и детали второго затвора 66, поэтому подробное описание этого последнего является излишним. Единственное различие между затворами 42 и 66 показано ниже.

0 У второго шарового затвора 66 соединительный патрубок 67, соответствующий сое- динительному патрубку 53 первого шарового затвора 42, сообщается с возвратным патрубком 59, который проходит от

5 промежуточного сосуда 14, как это показано на фиг.1, продувочный патрубок среднего давления 68, который соответствует продувочному патрубку высокого давления 64 затвора 42, сообщается с патрубопроводом для подачи пропиточного газа 32 аналогично трубопроводу 64. На трубопроводе 68 смонтирован редукционный клапан 69. Клапан 69 пропускает пропиточный газ, давление которого несколько превышает давление газа в сосуде 14, на участок про- дувки углубления 62 второго шарового затвора 66.

У второго шарового затвора 66 соединительный патрубок 70, который соответствует соединительному патрубку 54 первого шарового затвора 42, сообщается с подготовительным сосудом 7 и газгольдером 24 для рекуперации газа, как это показано на фиг.1. На трубопроводе 70 смонтирован перекрывающий клапан 71. Когда клапан 71 открыт, пропиточный газ поступает из второго шарового затвора 66 в сосуд 7 по патрубку 70. В этом случае давление пропиточного газа, подаваемого в сосуд 7, заметно превышает атмосферное давление. Таким образом, пропиточный газ заполняет сосуд 7. Однак поскольку сосуд 7 сообщается с атмосферой, его внутреннее давление практически равно атмосферному.Разница давлений в подготовительном сосуде 7 и промежуточном сосуде 14 составляет 15 кг/см2 (избыточное давление). Следовательно, величины давления в углублениях 58 соответствует тем значениям, которые приведены на рис.3 для этих углублений.

В соответствии со вторым вариантом исполнения шарового затвора 66 табачный материал направляют из подготовительного сосуда 7 в углублениях при вращении ротора 56 и затем из этих углублений 58 материал может поступать в промежуточный сосуд 14 аналогично вышеизложенному для первого шарового затвора 42. Кроме того, в соответствии с конструкцией затвора 66 также предовтращается потеря давления в сосуде 14.

Вокруг внешних поверхностей промежуточного сосуда 10 и пропиточного сосуда 14 предусмотрены соответственно охлаждающие рубашки 72 и 73. Рубашки 72 и 73 сообщаются с трубопроводом 71 для подачи охлаждающей среды по соответствующим отходящим патрубкам 74 и 75. Трубопровод 71 сообщается с резервуаром 37, и на этом трубопроводе 71 вблизи резервуара 37 смонтирован циркуляционный насос 38а. Охлаждающие рубашки 72 и 73 соединены с возвратным патрубком 80 с помощью соответствующих отходящих возвратных патрубков 78 и 79. Возвратный патрубок 80 сообщается с резервуаром 37 для охлаждающей среды. Поскольку охлаждающие рубашки 72 и 73 смонтированы соответственно на сосудах 10 и 14, охлаждающая среда подается из резервуара 37 для

охлаждающей среды в охлаждающие рубашки 72 и 73, что позволяет поддерживать постоянной температуру пропиточного газа в сосудах 10 и 14.

Хотя на фиг.2 и 3 они не показаны, в соответствии со схематическим изображением на фиг.1 охлаждающие рубашки 81 смонтированы на первом и втором шаровых затворах 42 и 66, закрытая эти последние. Эти рубашки 81 сообщаются с боковым подающим патрубком 75, т.е. с трубопроводом 71 для подачи хладагента. Одновременно с этим рубашки 81 сообщаются с возвратным патрубком 80 с помощью патрубков 82 и 83. Поскольку рубашки 81 смонтированы соответственно на клапанах 42 и 43, обеспечивается возможность предотвратить повышение температуры во время работы шаровых затворов 42 и 66. Таким образом можно с высокой точностью поддерживать постоянной температуру пропиточного газа в пропиточном сосуде 10 в промежуточном сосуде 14.

На внешнем конце пропиточного сосуда 10 имеется разгрузочное отвертсие 84. Под разгрузочным отверстием 84 расположен продувочный бесконечный патрубок 85. Этот продувочный патрубок 85 и разгрузочное отверстие 84 пропиточного сосуда 10 сообщаются с помощью отводящего патрубка 86. На середине отводящего патрубка 86 предусмотрено наличие участка трубы большого диаметра 87. Участок трубы 87 характеризуется формой перевернутой колбы, верхний конец которой имеет большой диаметр, уменьшающийся в направлении сверху вниз. Участок трубы 87 сообщается с возвратным патрубком 8 с помощью патрубка 88. Таким образом, давление в участке трубы 87 равно давлению в промежуточном сосуде 14, т.е. 15 кг/см2 (избыточное давление).

Для выгрузки табачного материала из пропиточного сосуда 10 в продувочный патрубок 85 по разгрузочному патрубку 86 внутри пропиточного сосуда 10 предусмотрено наличие разгрузочного механизма, например шнекового конвейера 89. Шнековый конвейер 89 аналогичен шнековым конвейерам 17 и 18. Этот шнековый конвейер 89 приводится во вращение от электромотора 90 с редуктором. Когда шнековый конвейер 89 расположен внутри пропиточного сосуда 10, табачный материал внутри него может подвергаться транспортировке в направлении разгрузочного отверстия 84 при вращении конвейера 89. Табачный материал от разгрузочного отверстия 84 направляется к продувочному патрубку 85 по разгрузочному патрубку 86.

Между разгрузочным отвенстием 84 пропиточного сосуда 10 и участком трубы большого диаметра 87 разгурзочного патрубка 86 предусмотрена установка третьего шарового затвора 91, который составляет часть дебустерного механизма (механизма понижения давления). Конструкция затвора 91 аналогична конструкциям первого и второго шаровых затворов 42 и 66. Единственные различия между затвором 91 и затвором 42 или 66 показаны ниже.

В третьем шаровом затворе 91 соединительное отверстие 48а соединяется с соединительным отверстием 48j через уравнитель давлений 93. Соединительное отвертсие 48Ь сообщается с соединительным отверстие 48i через уравнитель давлений 93. Соединительное отверстие 48с сообщается с соединительным отверстием 48h через уравнитель давлений 94, а соединительное отверстие 48d сообщается с соединительным отверстием 48д через уравнитель давлений 95. Соединительное отверстие 48е сообщается с соединительным отверстием 48f через уравнитель давлений 96, Как оче- видно из фиг.1 и 4, уравнитель давлений 92 сообщается с трубопроводом 32 для подачи пропиточного газа по патрубку 97, а уравнитель давлений 96 сообщается с возвратным патрубком 59 посредством патрубка 98.

Продувочный участок углубления 62 третьего шарового затвора 91 сообщается с находящимся ниже по ходу движения потока (относительно редукционного клапана 69)участком продувочного патрубка средне- го давления 68 посредством продувочного патрубка 99 среднего давления. Соединение между продувочными патрубками 68 и 99 среднего давления на фиг.1 для удобства иллюстрации схемы вообще не проиллюст- рировано.

В соответствии с третьим вариантом исполнения шарового затвора 91 давление в каждом углублении 58 в процессе его перемещения от впускного отверстия высокого давления 44 к выпускному отверстию низкого давления 45 при вращении ротора 56 постепенно понижается, поскольку оно последовательно соединяется с соединительными отверстиями с 48а по 48е. В процессе перемещения каждого углубления 58 от выпускного отверстия низкого давления 45 к впускному отверстию высокого давления 44 оно последовательно соединяется с соединительными отверстиями с 48f no 48J, и давление постепенно повышается. В результате достигается распределение давлений в углублениях 58 третьего шарового затвора 91, приведенное на фиг.4. Величины давления в углублениях 58 приведены непосредственно на схеме.

Четвертый шаровой затвор 100, лучше всего проиллюстрированный на фиг.5, установлен между продувочным патрубком 85 и участком патрубка большого диаметра 87 разгрузочного патрубка 86. Четвертый шаровой затвор 100 совместно с третьим шаровым затвором 91 составляет часть дебустерного механизма. Конструкциям и затвор 100 практически идентичны конструкции каждого из вышеупомянутых шаровых затворов. Конструкция уравнителей давлений идентична конструкции первого и второго шаровых затворов 42 и 66. Шаровой затвор 100 снабжен уравнителями давлений 49, 50, 51 и 52, которые иденитчны уравнителям давлений в первом и втором шаровых затворах 42 и 66. В четвертом шаровом затворе 100 соединительный патрубок 101, соответствующий соединительному патрубку 53 или 67 в первом или втором шаровом затворе 42 и 66, сообщается с газгольдером 24 для рекуперации газа посредством соединительного патрубка 70 второго шарового затвора 66, как это показано на фиг.1. Соединительный патрубок 102 четвертого шарового затвора 100, соответствующий соединительному патрубку 54 или 70 шарового затвора 42 или 66, сообщается с возвратным патрубком 59. В четвертом шаровом затворе 100 продувочный патрубок низкого давления 103, который сообщается с продувочным участком углубления 62, соединяется с продувочным патрубком среднего давления 99 третьего шарового затвора 91 посредством редукционного клапана (не показан). Этот редукционный клапан пропускает пропиточный газ, давление которого несколько превышает атмосферное, к продувочному участку углубления 62 четвертого шарового затвора 100.

В соответствии с вышеприведенным описанием в третьем и четвертом шаровом затворах 91 и 100 пропиточный газ под заданным давлением поступает к продувочному участку углубления 62 аналогично тому, как это происходит в первом и втором шаровых затворах 42 и 66. Однако в том случае, когда табачный материал получает возможность равномерно разгружаться через третий и четвертый шаровые затворы 91 и 100 без выброса пропиточного газа с продувочного участка углубления 62, выброс пропиточного газа с продувочного участка углубления 62 может быть прекращен. В этом случае отверстия 63 третьего и четвертого шаровых затворов 91 и 100 закрываются.

Охлаждающие рубашки 80 предусмотрены вокруг внешних поверхностей третьего и четвертого шаровых затворов 91 и 100 и участка трубы большого диаметра 87 аналогично вышеизложенному для первого и второго шаровых затворов 42 и 66, как это также показано на фиг.1. Рубашки 80 на третьем шаровом затворе 91 и участке трубы большого диаметра 87 сообщаются с отходящим подающим патрубком 74 и отходящим возвратным патрубком 78 посредством патрубка. Рубашка 80 на четвертом шаровом затворе 100 сообщается с трубопроводом для подачи хладагента 71 и с возвратным патрубком 80 посредством соответствующих патрубков,

Между четвертым шаровым затвором 100 и продувочным патрубком 85 смонтирован, как это необходимо, воздушный затвор 103. Этот воздушный затвор 103 просто сообщается с четвертым шаровым затвором 100 и продувочным патрубком 85 с возможностью транспортировать табачный материал из затвора 100 в продувочный патрубок 85 и предотвращает теплоперенос между четвертым шаровым затвором 100 и продувочным патрубком 85.

В том случае, если давление в продувочном патрубке 85 равно атмосферному, внутреннее пространство выпускного отвертсия 45 четвертого шарового затвора 100 сообщается с окружающей атмосферой через воздушный затвор 103.

В таких условиях, когда четвертый шаровой затвор 100 приводится в действие, давление в углублениях 58, в которые давление передается из участка трубы большого диаметра 87 через впускное отверстие 44, при вращении ротора 56 понижается в пять стадий перемещения углублений от впускного отверстия 44 к выпускному отверстию 45. Давление в углублениях 58, которым давление передается из продувочного патрубка 85 через выпускное отверстие 45, снижается в пять стадий по мере перемещения этих углублений от выпускного отвертсия 45 к впускному отверстию 44. Распределение конкретных величин давления в углублениях 58 приведено с помощью значений, кото- рыми прямо на фиг,5 помечены эти углубления 58.

Поскольку третий и четвертый шаровые затворы 91 и 100 смонтированы на разгрузочном патрубке 86, табачный материал, поступающий из разгрузочного отверстия 84 пропиточного сосуда 10, направляется из разгрузочного отверстия 84 в разгрузочное отверстие 45 через углубления 58 третьего шарового затвора 91. Затем табачный материал транспортируется к разгрузочному отверстию 45 участка трубы большого диаметра 87. Из участка патрубка большого диаметра 87 табачный материал поступает к разгрузочному отверстию 45 четвертого шарового затвора 100 через углубления 58 четвертого шарового затвора 100. Наконец табачный материал направляется из разгрузочного отверстия 45 к продувочному патрубку 85 через воздушный затвор 103. В

0 отличие от первого и второго шаровых затворов 42 и 66 в третьем и четвертом шаровых затворах 91 и 100 давление в углублениях 58, которые принимают и транспортируюттабачный материал, снижа5 ется ступенчато, как это очевидно из вышеизложенного. Табачный материал получает возможность равномерного поступления из пропиточного сосуда 10 в продувочный патрубок 85. Кроме того, при этом можно пред0 отвратить потери давления в пропиточном сосуде 10 в процессе выгрузки табачного материала, то есть потери давления пропиточного газа.

В продувочном патрубке 85 установле5 на воздуходувка 104. Эта воздуходувка создает поток нагревательной среды в направлении, указанном на фиг.1 стрелкой, в продувочном патрубке 85. В продувочном патрубке 85 клапан регулировки расхода

0 105 и нагреватель, служащий в качестве нагревательного механизма, последовательно установлены между воздуходувкой 104 и воздушным затвором 103. От части продувочного патрубка 85 между воздуходувкой

5 104 и клапаном регулирования расхода 105 отходит выпускной патрубок 107. В выпускном патрубке 107 установленнормальноза- крытый выпускной клапан 108, От участков продувочного патрубка 85 между клапаном

0 расхода потока 105 и нагревателем 106 последовательно в направлении движения воздушного потока отходят патрубок для подачи водяного пара 109 и патрубок подачи воздуха 110. Патрубки 109 и 110 сообща5 ются соответственно с источником водяного пара 112 и источником воздуха 113.

Регулирование работы нагревателя 106 осуществляется на основе температуры вблизи соединительного участка между про0 дувочным патрубком 85 и разгрузочным отверстием 45 воздушного затвора 103. В данном варианте нагреватель 106 обеспечивает нагревание теплоносителя, движущегося в направлении соединительного

5 участка, то есть разгрузочного отверстия 45 воздушного затвора 103, до 100-350°С, предпочтительнее 130-220°С.

На участке в направлении движения потока после воздушного затвора 103 на продувочном патрубке 85 смонтирован

сепаратор, например тангенциальный сепаратор 114. На выходе из сепаратора 114 расположен воздушный затвор 115, конструкция которого аналогична конструкции воздушного затвора 103. Ниже воздушного затвора 115 смонтирован вращающийся увлажнитель барабанного типа 116, конструкция которого аналогична конструкции увлажнителя 1. Загрузочное отверстие увлажнителя 116 находится непосредственно под воздушным затвором 115 и предусмотрено для приемки табачного материала, выгружаемого из воздушного затвора 115. Затем табачный материал загружают в увлажнитель 116 аналогично загрузке увлажнителя 11. Насадка 117 подключена к источнику воды/водяного пара (не показан). От разгрузочного отверстия увлажнителя 116 проходит конвейер 118, который достигает устройства для осуществления последующей стадии (не показано).

В устройстве для вспучивания в соответствии с вышеизложенным первым вариантом табачный материал увлажняется в увлажнителе 1, а затем непрерывно подается в пропиточный сосуд 10 после прохождения предварительного сосуда 7, второй шаровой затвор 66, промежуточный сосуд 14 и первый шаровой затвор 42. Поскольку пропиточный сосуд 10 заполняется в качестве пропиточного газа высокого давления двуокисью углерода, во время подачи табачного материала шнековым конвейером 89 к разгрузочному отверстию 84 сосуда 10 таба- чаный материал пропитывается пропиточным газом, то есть газообразной двуокисью углерода.

Табачаный материал, пропитанный пропиточным газом в пропиточном сосуде 10, непрерывно разгружается из разгрузочного отверстия 84 сосуда 10 в продувочный патрубок 85 через третий шаровой затвор 91, участок патрубка большого диаметра 87, четвертый шаровой затвор 100 и воздушный затвор 103.

Теплоноситель в виде смеси воздуха, подаваемого из воздуходувки 104, и водяного пара поступает в продувочный патрубок 85 таким образом, что табачный материал, пропитанный газообразной двуокисью углерода и введенный в продувочный патрубок 85, за свет продувки движется к сепаратору 114. В процессе продувки вследствие того, что теплоноситель нагрет до заданной температуры нагревателем 99, пропитанный табачный материал резко нагревается за счет тепла теплоносителя. Двуокись углерода, которой пропитан табачный материал, испаряется из табачного материала, то есть из табачного материала выделяется большое количество пропиточного газа, например газообразной двуокиси углерода. Испарение газообразной двуокиси углерода вызывает вспучивание табачного

материала. Вспученный табачный материал с помощью воздуха транспортируется в направлении сепаратора 114. Табачный материал отделяется от теплоносителя в сепараторе 114 и загружается в увлажни0 тель 116 через воздушный затвор 115. Табачный материал, влагосодержание которого в результате вспучивания снижается до 2-6%, подвергают конечному увлажнению в увлажнителе 116 до

5 влагосодержания 12%. После этого табачный материал транспортируют из разгрузочного отверстия увлажнителя 116 на конвейер 118, а затем по конвейеру 118лод- ают в следующее устройство.

0Поскольку устройство для вспучивания в соответствии с настоящим изобретением предусмотрено для использования газообразной двуокиси углерода, давление пропиточного газа в пропиточном сосуде 10

5 предпочтительнее задавать, например, на уровне 30 кг/кв.см (избыточное давление) аналогично вышеизложенному для первого варианта с целью эффективной пропитки табачного материала углекислым газом. Для

0 непрерывной пропитки в пропиточном сосуде 10 табачный материал следует непрерывно подавать в сосуд 10, а пропитанный табачный материал следует непрерывно выгружать из сосуда 10. Для удовлетворения

5 вышеуказанных требований в соответствии с первым вариантом между подготовительным сосудом 7 и пропиточным сосудом 10 расположены первый и второй шаровые затворы 42 и 66, атретий и четвертый шаровые

0 затворы 91 и 100 размещены между сосудом 10 и продувочным патрубком 85. Таким образом, табачный материал можно непрерывно подавать в сосуд 10 и непрерывно выгружать из него, поддерживая в сосуде 10

5 высокое давление, В первом варианте два шаровых затвора расположены между подготовительным сосудом 7 и пропиточным сосудом 10 и подобным же образом два шаровых затвора расположены между сосудом

0 10 и патрубком 85 для уменьшения разницы между величинами давления в промежутке от впускного до выпускного отверстий 44 и 45 каждого шарового затвора. Это позволяет уменьшить действие давления на каждый

5 шаровой затвор.

В соответствии с первым вариантом поскольку промежуточный сосуд 14 расположен между подготовительным сосудом 7 и пропиточным сосудом 10, то есть между первым и вторым шаровыми затворами 42 и

66, колебания давления пропиточного газа между первым и вторым шаровыми затворами 42 и 66 в процессе работы первого и второго шаровых затворов 42 и 66 могут быть амортизированы за счет объеме про- межуточного сосуда 14. Таким образом колебания давления пропиточного газа, который поступает внутрь сосуда 10, могут быть сведены к минимальным. Кроме того, для выгрузки табачного материала из про- межуточного сосуда 14 в нем предусмотрено наличие шнекового конвейера 18. Шнековый конвейер 18 выгружает табачный материал и эффективно сводит к минимальным колебаниям давления в промежуточ- ном сосуде 14. Другими словами, поскольку шнековый конвейер 18 размещен внутри промежуточного сосуда 14, наличие этого шнекового конвейера 18 способствует предотвращению передачи колебаний дав- ления в сосуде 14. В результате может быть эффективно предотвращена передача колебаний давления в пропиточный сосуд 10.

Обработка пропиткой, которую проводят в пропиточном сосуде 10, вызывает вы- деление абсорбционного тепла и адсорбционного тепла. На практике табачный материал в промежуточном сосуде 14 слабо пропитывается газообразной двуокисью углерода. Таким образом, табачный материал в сосуде 14 также выделяет абсорбционное тепло и адсорбционное тепло. По этой причине устройство для вспучивания по первому варианту включает в себя охлаждающие рубашки 80 для пропиточного сосу- да 10, промежуточного сосуда 14 и первого и второго шаровых затворов, благодаря чему нежелательное повышение температуры пропиточного газа можно предотвратить с помощью хладагента, который подается в охлаждающие рубашки 80. Пропитку табачного материала пропиточным газом можно эффективно осуществлять, поддерживая постоянной температуру в сосуде 10.

Что касается охлаждения табачного ма- териала в промежуточном сосуде 14, то, в соответствии с конструкцией первого шарового затвора 42 (см. фиг.2), расположенного между промежуточным сосудом 14 и пропиточным сосудом 10, когда каждое углубле- ние 58 первого шарового затвора 42 отсоединяется от соединительного отверстия 48i и совмещается с соединительным отверстием 48j, пропиточный газ под избыточным давлением 18 кг/кв.см подается в сосуд 14 через соединительное отверстие 48j и соединительный патрубок 54. Поскольку давление пропиточного газа в сосуде 14 поддерживают на уровне 15 кг/см (избыточное давление), разница между давлением пропиточного газа, подаваемого из первого шарового затвора 42 в промежуточный сосуд 14, и давлением в сосуде 14 составляет 3 кг/см (избыточное давление). Пропиточный газ, поступающий из первого шарового затвора 42 в промежуточный сосуд 14, вследствие разницы давлений подвергаетсярасширению в теплоизоляционных условиях, что обеспечивает, таким образом, эффективное охлаждение внутри промежуточного сосуда 14. В том случае, если охлаждение в сосуде 14 за счет охлаждающего эффекта расширения пропиточного газа в теплоизоляционных условиях сказывается удовлетворительным, наличие охлаждающей рубашки 73 вокруг сосуда 14 можно исключить.

Отдельные узлы и детали устройства для вспучивания (фиг.6), которые по конструкции и своим функциям аналогичны соответствующим узлам и деталям устройства для вспучивания первого варианта его исполнения, имеют те же самые позиции, а их описание является лишним.

В устройстве для вспучивания второго варианта исполнения участков между подготовительным сосудом 7 и пропиточным сосудом 10 состоит из цилиндрического трубного элемента или вертикальной конвейерной трубы 11.

В конвейерной трубе 11 со стороны под- готовительного сосуда 7 установлен дистанционно управляемый первый шаровой клапан 122, посредством которого открывается или закрывается конвейерная труба 11. Со стороны пропиточного сосуда 10 в конвейерной трубе 11 установлен дистанционно управляемый второй шаровой клапан 123, который открывает или закрывает конвейерную трубу. В конвейерной трубе 11 участок между первым и вторым шаровыми клапанами 122 и 123 выполняет функции первого уравнителя давлений 121. В том случае, когда первый и второй шаровые клапаны 122 и 123 закрыты, уравнитель давлений 121 может быть изолирован от одного из подготовительного и пропиточного сосудов 7 и 10 или от них обоих.

Во втором варианте разгрузочная труба 86 для соединения пропиточного сосуда 10 и продувочного патрубка 85 выполнена в виде вертикального трубного элемента. В разгрузочном патрубке 86 со стороны пропиточного сосуда 10 установлен третий шаровой клапан 126 посредством которого открывается или перекрывается разгрузочная труба 86. Со стороны продувочного патрубка 85 в разгрузочной трубе 86 установлен четвертый шаровой клапан 127, посредством которого открывается или перекрывается разгрузочная труба 86. Участок разгрузочной трубы 86 между третьим и четвертым шаровыми клапанами 126 и 127 выполняет функции второго уравнителя давлений 125. В том случае, когда третий и четвертый шаровые клапаны 126 и 127 перекрыты, второй уравнитель давлений 125 может быть изолирован от одного из сосуда 10 и трубы 85 или от них обоих.

В отличие от первого варианта исполне- ния во втором варианте резервуар высокого давления 29 применяют для хранения пропиточного газа или газообразной двуокиси углерода, избыточное давление которой составляет 16 кг/см2 или больше. Пропитом- ный газ подают из резервуара 24 в пропиточный сосуд 10 через теплообмен ник 33 и регулирующий давление клапан 34. Через регулирующий давление клапан 34 пропиточный газ, избыточное давление которого составляет 15 кг/см , подается в пропиточный сосуд 10.

Резервуар высокого давления 29 сообщается с первым уравнителем давлений 121 посредством первого патрубка для подачи давления 128, отходящего от участка патрубка для подачи пропиточного газа 32 после теплообменника 33 в направлении движения потока. На первом трубопроводе для подачи давления в направении от теп- лообменника 33 последовательно установлены клапан регулирования давления 129 и соленоидный клапан 130. Клапан 129 задает давление пропиточного газа, который подается в первый уравнитель давлений 121 по первому трубопроводу для подачи давления 128, причем это давление практически равно давлению в пропиточном сосуде 10, предпочтительное несколько превышает давление в сосуде 10, находясь, например, в интервале от 15,5 до 16 кг/см . От первого уравнителя давлений 121 отходит первый выпускной патрубок 131. Этот патрубок 131 сообщается с газгольдером для рекуперации газа 24. Соленоидный клапан 132 и, если необходим, регулирующий давление клапан 133 последовательно смонтирован на трубопроводе 131 со стороны первой камеры уравнивания давлений 121. Во втором варианте трубопровод подачи продувочно- го газа 134 проходит от участка движения потока от теплообменника 33. Патрубок 134 сообщается с подготовительным сосудом 7. На трубопроводе подачи продувочного газа 134 смонтирован клапан регулирования давления 135. Через клапан 135 подается пропиточный газ под давлением, которое несколько превышает атмосферное, что позволяет заполнять пропиточным газом сосуд 7.

От второго уравнителя давлений 125 проходит второй патрубок подачи давления 136. Патрубок 136 сообщается с участком патрубка 32 после теплообменника 33. Со- леиноидный клапан 137 и регулирующий давление клапан 138 последовательно установлены на втором патрубке для подачи давления 136 со стороны второго уравнителя давлений 125. Клапан 138 задает давление пропиточного газа, подаваемого во второй уравнитель давлений 125 по второму трубопроводу для подачи давления 136, причем давление практически равно давлению газа в пропиточном сосуде 10, а по предпочтительному варианту оно должно быть несколько ниже давления в сосуде 10, составляя, например, от 14 до 14,5 кг/см (избыточное давление). Второй уравнитель давлений 125 сообщается с рекуперацион- ным газгольдером 24 посредством второго выпускного патрубка 139. На выпускном патрубке 139 со стороны второго уравнителя давлений 125 последовательно установлен соленоидный клапан 140 и, если необходимо, клапан регулирования давления 141.

Принцип действия устройства для вспучивания в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения описан ниже.

Табачный материал, подаваемый в подготовительный сосуд 7 через увлажнитель 1, поступает в верхнюю часть конвейерной трубы 11 из шнекового конвейера 17. Верхняя часть конвейерной трубы 11 и подготовительный сосуд 7 заполняются пропиточным газом, подаваемым по трубопроводу для подачи продувочного газа 134.

После этого первый шаровой клапан 122 открывается, в результате чего верхняя часть конвейерной трубы 11 сообщается с первым уравнителем давлений 121. Предположим, что первый уравнитель давлений 121 заполнен пропиточным газом, давление которого практически равно атмосферному давлению. Когда первый шаровой клапан 122 открывается, одновременно приводится в действие шнековый конвейер 17 в подготовительном сосуде 7. Табачный материал в верхней части конвейерной трубы 11 проталкивает табачный материал, который находится в подготовительном сосуде 7, и его подает в первый уравнитель давлений 121. Затем первый шаровой клапан 122 закрывается, отделяя первый уравнитель давлений 121 от подготовительного сосуда 7.

После этого включается соленоидный клапан 130, обеспечивая подачу пропиточного газа в первый уравнитель давлений 121

по первому патрубку для подачи давления 128 и через регулирующий давление клапан 129. Давление пропиточного газа в первом уравнителе давлений 121 становится несколько большим, чем давление в пропиточном сосуде 10. В это время соленоидный клапан 130 закрывается. В то время как пропиточный газ подается в первый уравнитель давления 121, новый табачный материал поступает из подготовительного сосуда 7 в верхнюю часть конвейерной трубы 11.

Затем открывается второй шаровой клапан 123, обеспечивая подачу табачного материала из второго уравнителя давлений 121 в пропиточный сосуд 10. Поскольку давление в первом уравнителе давлений 121 слегка превышает давление в сосуде 10, табачный материал из первого уравнителя давлений 121 равномерно поступает в сосуд 10 благодаря разнице между давлением во втором уравнителе давлений 121 и давлением в пропиточном сосуде 10 при открывании второго шарового клапана 123.

Табачный материал, поступающий в пропиточный сосуд 10, в процессе движения по шнековому конвейеру внутри сосуда 10 подвергается пропитке. После перемещения табачного материала из первого уравнителя давлений 121 в пропиточный сосуд 10 второй шаровой клапан 123 закрывается, в соленоидный клапан 132 открывается, в результате чего пропиточный газ возвращается из первого уравнителя давлений 121 в рекуперационный газгольдер 24, вследствие чего давление в первом уравнителе давлений 121 понижается до атмосферного давления. После этого соленоидный клапан 132 закрывается. Таким образом, подготовительная операция по приемке нового табачного материала в первом уравнителе давлений 121 завершается.

В процессе желаемой пропитки в пропиточном сосуде 10 соленоидный клапан открывается, пропуская пропиточный газ во второй уравнитель давлений 125 по второму патрубку для подачи давления 136 и через второй уравнительный клапан 138. Когда давление пропиточного газа во втором уравнителе давлений 125 становится ниже, чем давление в пропиточном сосуде 10, соленоидный клапан 137 закрывается. Таким образом, подготовительная операция по приемке пропитанного табачного материала из пропиточного сосуда 10 вторым уравнителем давлений 126 завершается.

Когда открывается третий шаровой клапан 126, пропитанный табачный материал направляется из пропиточного сосуда 10 во второй уравнитель давлений 125. В этом

случае возникает разница между давлением в пропиточном сосуде 10 и давлением во втором уравнителе давлений 125, вследствие чего обеспечивается возможность равномерного перемещения пропитанного табачного материала из сосуда 10 в уравнитель давлений 125.

Когда пропиточный табачный материал поступает во второй уравнитель давлений

0 125, третий шаровой клапан 126 закрывается, и второй уравнитель давлений 125 отделяется от сосуда 10.

Соленоидный клапан 140 открывается возвращая пропиточный газ из второй урав5 нителя давлений 125 в рекуперационный газгольдер 24. Давление во втором уравнителе давлений 125 понижается приблизительно до атмосферного, после чего соленоидный клапан 140 закрывается.

0 Когда давление во второй уравнитель давлений 125 понижается до атмосферного, открывается четвертый шаровой клапан 127, обеспечивая выгрузку пропитанного табачного материала из второго уравнителя

5 давлений 125 в продувочный патрубок 85. В процессе продувки табачного материала по продувочному патрубку 85 пропитанный табачный материал вспучивается аналогично вышеизложенному для первого варианта

0 исполнения. В процесс выгрузки пропитанного табачного материала из второго уравнителя давлений 125 в продувочный патрубок 85 давление вблизи выхода из четвертого шарового клапана 127 устанавлива5 ют на отрицательном уровне в сравнении с давлением в продувочном патрубке 85 благодаря потоку теплоносителя в продувочном патрубке 85. Таким образом обеспечивается равномерное перемещение

0 пропитанного табачного материала из уравнителя 125 в патрубок 85. После завершения выгрузки пропитанного табачного материала из уравнителя 125 четвертый шаровой клапан 127 закрывается.

5 Как очевидно из вышеприведенного описания, аналогично вышеизложенному для первого варианта непрерывная пропитка табачного материала может быть достигнута и во втором варианте. Кроме того, в

0 отличие от первого варианта во втором варианте отсутствует необходимость в использовании шаровых затворов, что таким образом, упрощает конструкцию, уход за установкой и ее обслуживание.

5 Устройство для вспучивания в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения приведено на фиг.7. Устройство для вспучивания третьего варианта вместо газообразной двуокиси углерода рассчитано на использование ежиженного углекислого газа в качестве пропиточного агента, что его отличает от первого и второго вариантов исполнения. Узлы и детали этого третьего варианта, аналогичные узлам и деталям первого и второго варианта по конструкции и функциям обозначены на рисунке теми же самыми позициями; необходимость в их подробном описании отсутствует.

В третьем варианте воплощения резервуар для сжиженного углекислого газа 22 сообщается с расходными резервуаром 151 с помощью подающего насоса 150. Насос 150 включается в зависимости от уровня поверхности сжиженного углекислого газа, хранящегося в расходном резервуаре. Таким образом, в резервуаре 151 всегда хранится заданное количество сжиженного углекислого газа, находящегося под высоким давлением.

Расходный резервуар 151 сообщается с пропиточным сосудом 10 посредством трубопровода для подачи пропиточного газа 152. На трубопроводе 152 относительно расходного резервуара 151 последовательно смонтированы холодильник 153, редукционный клапан 154 и клапан регулирования расхода 155. Клапан 156 позволяет регулировать расход потока сжиженного углекислого газа, подаваемого в сосуд 10, что обеспечивает возможность поддержания заданного уровня поверхности сжиженного углекислого газа в сосуде 10. Как очевидно из фиг.7, сосуд 10 расположен наклонно таким образом, что его внешний конец оказывается приподнятым.

Редукционный клапан 154 позволяет снижать давление сжиженного углекислого газа, подаваемого в пропиточный сосуд 10, то есть давление пропиточного газа в нем, до уровня, например, от 10 до 50 кг/см (избыточное давление). В третьем варианте давление снижают до 30 кг/см2 аналогично вышеизложенному для первого варианта. Холодильник 153 охлаждает пропиточную жидкость до температуры, которая препятствует испарению жидкости даже в том случае, если давлением пропиточной жидкости понижается.

Газообразную двуокись углерода, то есть пропиточный газ,избыточное давление которого составляет 30 кг/см2, подают из пропиточного сосуда 10 в промежуточный сосуд 14 через первый шаровой затвор 42 и по первому соединительному патрубку 54 аналогично вышеизложенному для первого варианта исполнения. Затем пропиточный газ подают в подготовительный сосуд 7 через второй шаровой затвор 66 и по соединительному патрубку 70. Таким образом,

подготовительный сосуд 7 заполняют пропиточным газом. Давление пропиточного газа в промежуточном сосуде 14 устанавливают таким образом, чтобы оно было равным 15 кг/см (избыточное давление), с помощью уравнительного клапана 61, который смонтирован на возвратном патрубке 59.

Рекуперационный газгольдер 24 сооб0 щается с приемником для жидкости 156 посредством конденсационного патрубка 157. На конденсационном патрубке 157 со стороны рекуперационного газгольдера 24 смонтированы последовательно фильтр

5 158, компрессор 159 и конденсатор 160. Конденсатор 160 охлаждает и снижает газообразную двуокись углерода, поступающую из рекуперационного газгольдера 24. Приемник для жидкости 156 используется для

0 хранения сжиженного углекислого газа, охлажденного до той же самой температуры, что и в расходном резервуаре 151. Приемник для жидкости 156 сообщается с расходной емкостью 151 с помощью патрубка 161.

5 На патрубке 161 смонтирован циркуляционный насос 162. От приемника для жидкости 156 отходит патрубок 163, который может сообщаться с атмосферой. На патрубке 163, который сообщается с атмосферой, смонти0 рован клапан продувки воздухом 164. Когда концентрация воздуха в приемнике для жидкости 156 превышает заданный уровень, клапан 164 открывается, позволяя сбрасывать воздух из приемника для жид5 кости 156.

Патрубок для пропиточного газа 163 отходит от рекуперационного газгольдера. Со стороны рекуперационного газгольдера 24 на патрубке для пропиточного газа 163 по0 следовательно смонтированы фильтр 164, компрессор 165 и газовый резервуар 166. От участков патрубка 163 после газового резервуара 166 в направлении движения потока отходят продувочный патрубок высокого

5 давления 64 с редукционным клапаном 65 и продувочный патрубок среднего давления 68 с редукционным клапаном 69. Компрессор 166 подает на хранение в газовый резервуар 166 пропиточный газ, избыточное

0 давление которого составляет 30 кг/см2.

В третьем варианте исполнения участок трубы большого диаметра 87 разгрузочного патрубка 86 первого варианта исполнения заменен испарительной установкой 167.

5 Конструкция этой испарительной установки 167 в основном идентична конструкции пропиточного сосуда 10. Однако в отличие от сосуда 10 установка 167 расположена горизонтально. Испарительная установка 167 охлаждается аналогично вышеизложенному

для сосуда 10. Пропитанный табачный материал, выгружаемый из сосуда 10, поступает в испарительную установку 167 через третий шаровой затвор 91. При этом испаряется избыток сжиженного углекислого газа в качестве пропиточной жидкости, которая связана с пропитанным ею табачным мате: риалом. Пропиточный газ, который выделяется таким образом, возвращается в рекуператорный газгольдер 24 по патрубку 88, возвратному патрубку 59 и через уравнительный клапан 61. Пропитанный табачный материал в испарительной установке 167 выгружается через четвертый шаровой затвор 100 с помощью шнекового конвейера 169, который приводится от электродвигателя 168. Процесс выпаривания избытка пропиточной жидкости в испарительной установке 167 можно регулировать путем варьирования продолжительности испарения пропитанного табачного материала в установке 167.

В соответствии с устрйоством для вспучивания по третьему варианту исполнения в отличие от первого и второго вариантов для пропитки табачного материала в пропиточном сосуде 10 предусмотрена возможность использования сжиженного углекислого газа. Кроме того, даже в случае использования сжиженного углекислого газа обеспечивается непрерывность процесса пропитки и вспучивания табачного материала.

Когда пропитанный табачный.материал выгружается из пропиточного сосуда 10 в продувочный патрубок 85 по разгрузочному патрубку 86, давление, воздействующее на пропитанный табачный материал, ступенчато понижается при прохождении табачного материала последовательно через третий шаровой затвор 91, испарительную установку 167 и четвертый шаровой затвор 100. Таким образом, избыток сжиженного углекислого газа, связанный с табачным материалом, можно эффективно выпарить, и сжиженный углекислый газ, связанный с табачным материалом, не подвергается превращению в сухой лед. В результате обеспечивается раваномерное продвижение пропитанного табачного материала из пропиточного сосуда 10 к продувочному патрубку 85 по разгрузочному патрубку 86. При этом пропитка и вспучивание табачного материала могут осуществляться непрерывно.

Рамки настоящего изобретения не ограничиваются вышеописанными вариантами его воплощения с первого по третий. Не выходя за эти рамки изобретения могут быть предусмотрены различные изменения и модификации. В первом варианте исполнения давление пропиточного газа на пути от подготовительного суда к пропиточному сосуду давление пропиточного газа повышается, а на пути от пропиточного сосуда к

продувочному патрубку давление пропиточного газа понижается. С этой целью применяют шаровые затворы. Однако во втором варианте давление пропиточного газа повышается или понижается с помощью шаровых клапанов. Можно применять сочетания шаровых затворов с шаровыми клапанами для повышения и понижения давления пропиточного газа.

В первом варианте между подготовительным сосудом 7 и пропиточным сосудом 10 смонтированы два шаровых затвора, и между пропиточным сосудом 10 и продувочным патрубком 85 также смонтированы два шаровых затвора для повышения и понижения давления пропиточного газа. Однако аналогично вышеизложенному второму варианту, когда давление пропиточного газа в пропиточном сосуде 10 устанавливают равным 15 кг/см (избыточное давление), для

повышения и понижения давления пропиточного газа можно использовать лишь один шаровой затвор или одностадийный шаровой затвор. Рамки настоящего изобретения не ограничиваются числом шаровых

затворов.

Наконец, материалы, которые подвергают вспучиванию в вариантах с первого по третий, представляют собой табачные материалы. Однако список материалов, которые

подвергают обработке в устройстве для вспучивания настоящего изобретения, не ограничиваются табачным материалом, поскольку вспучиванию можно подвергать другие продукты широкого потребления (например, обычный и зеленый чай), овощи, зерновые материалы (рис) или пищевые продукты (например, морские водоросли).

Устройство для вспучивания настоящего изобретения позволяет использовать углекислый газ в качестве пропиточного материала вместо фреона в процессе обработки для вспучивания табачного материала. Поскольку обработку вспучиванием можно проводить непрерывно применительно к табачному материалу и с использованием углекислого газа, устройство настоящего изобретения является высокоэффективным, позволяет повысить производительность процесса производства

сигарет и снизить стоимость их производства.

Формула изобретения

1. Устройство для вспучивания табака, содержащее источник пропиточного агента,

связанные между собой подготовительный сосуд для размещения табака, сообщенный с атмосферой, и сосуд для пропитки табака пропиточным агентом при избыточном давлении, средства для вытеснения воздуха в подготовительном сосуде газообразным пропиточным агентом, подаваемым из источника пропиточного агента, средства для подачи последнего в сосуд для пропитки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, сосуды связаны между собой посредством промежуточного сосуда с транспортирующим органом, на входе и выходе которого установлены бустерные средства для повышения давления пропиточного агента вокруг.табака до давления, необходимого для его пропитки, и поддержания этого давления на неизменном уровне в сосуде для пропитки- табака, на выходе последнего смонтированы разгрузочный патрубок для выгрузки пропитанного табака, одним концом соединенный с сосудом для пропитки, а другим - с трубой для продувки подвергаемого пропитке табака, и расположенные непосредственно на выходе сосуда для пропитки табака дебустерные средства для подачи пропиточного агента в разгрузочный патрубок и понижения его давления вокруг подвергнутого пропитке табака до давления, равного давлению в трубе для продувки табака, и поддержания давления в сосуде для пропитки на постоянном уровне, при этом устройство снабжено средствами для образования потока нагревающей среды для доставки подвергнутого пропитке табака в трубу для его продувки и транспортирующими органами, размещенными в подготовительном сосуде и сосуде для пропитки табака.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что бустерные средства содержат шаровой затвор, введенный в промежуточный сосуд, причем шаровой затвор снабжен корпусом, имеющим входное и выходное отверстие, соответственно соединенные с участками промежуточного сосуда на сторонах подготовительного сосуда и сосуда пропитки, ротор, имеющий шаровую поверхность и установленный с возможностью вращения и скользящего соприкосновения с внутренней поверхностью герметичного корпуса, множество карманов, оразованных на шаровой поверхности ротора на равном расстоянии, причем карманы служат для приема материала, поступающего из промежуточного сосуда через входное отверстие вместе с пропиточным агентом, и размещены с возможностью выпуска материала и пропиточного агента из

выходного отверстия и подающие средства для подачи пропиточного агента в кадый из множества карманов во время передвижения кармана от входного к выходному отверстию, причем давление пропиточного агента, подаваемого в карманы, постепенно повышается.

3. Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что подающие средства содержат

множество уравнителей давления с возможностью последовательного сообщения карманов, размещенных между входным и выходным отверстиями в направлении вращения ротора шарового затвора, с карманов, размещенных между входным и выходным отверстиями в направлении, противоположном направлению вращения ротора во время передвижения карманов от входного к выходному отверстию.

4. Устройство по п.З, отличающее- с я тем, что передающие средства содержат канал продувки, образованный в корпусе шарового затвора для пульверизации газообразного пропиточного агента в направлении одного из карманов .в момент его соединения с выходным отверстием, и продувочные газовые средства для направления газообразного пропиточного вещества, имеющего давление, несколько превышающее давление в выходном отверстии, из источника пропиточного агента в канал продувки.

5. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что дебустерные средства содержат

шаровой затвор, введенный в разгрузочный патрубок, причем шаровой затвор снабжен корпусом, имеющим входное и выходное отверстия, соответственно соединенные с участками разгрузочного патрубка на стороне

пропиточного сосуда и на стороне трубы для продувки табака, ротор, имеющий шаровую поверхность и установленный с возможностью вращения и скользящего соприкосновения с внутренней поверхностью

герметичного корпуса, множество карманов, образованных на шаровой поверхности ротора на равном расстоянии, причем карманы служат для приема материала, поступающего из сосуда пропитки через входное

отверстие вместе с пропиточным агентом, и размещены с возможностью выпуска материала и пропиточного агента из выходного отверстия и подающие средства для подачи пропиточного агента в каждый из множества карманов во время передвижения кармана от входного к выходному отверстию, причем давление пропиточного агента, подаваемого в карманы, постепенно понижается.

6. Устройство по п.5, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что подающие средства содержат множество уравнителей давления с возможностью последовательного сообщения карманов, размещенных между входным и выходным отверстиями, в направлении вращения ротора шарового затвора, и карманов, размещенных между входным и выходным отверстиями, в направлении, противоположном направлению вращения ротора во время передвижения карманов от входного к выходному отверстию.

7. Устройство по п.5, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что передающие средства содержат канал продувки, образованный в корпусе шарового затвора для пульверизации газообразного пропиточного агента в направлении одного из карманов в момент его соединения с выходным отверстием, и продувочные газовые средства для направле- ния газообразного пропиточного агента, имеющего давление, несколько превышающее давление в выходном отверстии, из источника пропиточного агента в канал продувки.

8. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что бустерные средства содержат пару шаровых клапанов, введенных в середине длины промежуточного сосуда на расстоянии один от другого для определения уравнителем давления в промежуточном сосуде так, чтобы он был отделен от боковых сторон подготовительного сосуда и сосуда пропитки в момент установки пары шаровых клапанов в закрытое положение, и для

направления табака из подготовительного сосуда в уравнитель давления или направления материала из уравнителя давления в сосуд пропитки, когда один из шаровых клапанов установлен в открытом положении, средства уравнивания давления для подачи в уравнитель давления пропиточного агента, имеющего давление, равное давлению в сосуде пропитки, и выпускающие средства для выпуска пропиточного агента из уравнителя давления и понижения давления в уравнителе давления до давления, равного давлению в подготовительном сосуде.

9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно имеет дополнительный промежуточный сосуд для временного хранения табака, причем в дополнительном промежуточном сосуде заполняющий его пропиточный агент имеет величину давления в пределах величины давления в подготовительном сосуде и величины давления пропитки в сосуде пропитки, причем бустерные средства содержат первый шаровой затвор, введенный в участок разгрузочного патрубка между сосудом пропитки и дополнительным промежуточным сосудом, и второй шаровой затвор, введенный в участок передающей трубы между подготовительным сосудом и промежуточным сосудом.

10. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно имеет охлаждащую рубашку, которая охватывает всю наружную поверхность сосуда пропитки и средства для подачи в нее охлаждающего агента.

.ц

141

Т

139

36

35

фиг.&

1-и

155

38а

Р

86)69

- JRp

ГЮ7

Ю8фиг. №