Непрерывно действующий диффузорный аппарат Советский патент 1933 года по МПК C13D1/10 

Предлагаемый диффузионный аппарат относится . к типу вертикальных однокорпусных диффузионных аппаратов непрерывного действия, состоящих из вертикального котла в форме трубы, в которую, по принципу противотока, с рдного конпа поступает стружка и одбирается диффузионный сок, а с другого поступает питающая вода и удаляется жом. В известных до сего времени аппаратах этого типа стружка передвигается или жесткими вращающимися движителями, или за сч&т разности удельных весов стружки и выщелачивания жидкости, т.-е. за счет действия силы тяжести, в случае движения первой сверху вниз.

В предлагаемом диффузоре периодически, с,известными паузами, движется сверху вниз не только стружка, но и окружающий ее сок, т.-е. движение стружки осуществляется не за счет разности удельных весов сока и стружки, а за счет действия полного веса всего содержимого S диффузоре, для. чего применен принцип непрерывно чередующегося параллельного тока и противотока, состоящий в том, что содержание диффузора путем спускания воды из нижней его полости, есан дается пзрал«378)

лельным током вниз на некоторую вы, соту, при четл освободивщийся объем верхней части диффузора заполняется новой порцией стружки. Затем, после прекращения осаждения массы, непрерывно нагнетаемая снизу диффузора вода движется вверх, вытесня;я сок относительно неподвижной стружки, т.-е, в противоточном направлении. Через некоторую паузу следует, новое осаждение массы и прекращение противотока, затем снова противоток сока, и таким образом последовательным, непрерывным чередованием указанных процессов движения смеси и жидкости осуществляется непрерывный обмен взаимодействующих компонентов смеси, при чем один из них (стружка - жом) непрерывно загружается в диффузор сверху и удаляется из него снизу коническими шнеками, а другой (сок) периодически движется снизу и отводится из аппарата, через сита, в верхней его части;

Для периодического спускания жидкости из нижней части диффузора применен закрытый баллон (гидропульсатор), сообщаемый с диффузором через определенные промежутки времени при помощи насоса, регулировочного вентиля, клапана и редуктора. Для обваривания.

прессования и подъема стружки в предлагаемом аппарате имеется устройство, состоящее из 1) приемника для обварива,ния стружки, 2) конического шнека для предварительной прессовки обваренной стружки, снабженного для удаления жидкости ситами, а для отвода отпрессованной стружки-автоматическим клапаном и 3) для смешивания сгружки : соком коробки, составляющей вместе с насосом, трубопроводом и сокоотделителем замкнутую гидравлическую цепь, служащую для подъема в диффузор, минуя насос, гидравлическим давлением смеси стружки с соком.

Автоматический клапан прессующего шнека снабжен лопатками для очищения коробки и может как передвигаться по валу, так и вращаться с ним, с целью равномерного удаления стружки и предотвращения прорывов, сам же автоматический затвор для шнека открывается давлением прессуемого материала, а закрывается грузо-рычажным (Механизмом и поршнем регулирующего гидравлического цилиндра.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный продольной разрез устройства; фиг, 2-то же вид сбоку и фиг. 3-вид сверху.

Аппарат состоит из вертикальной колонны 10 круглого или прямоугольного, с закругленными углами, сечения, в нужней своей части заканчивающейся чугунным башмаком, который и с.яужит ее днищем и опорным основанием. Внутри башмака диффузора укреплен ситчатый жолоб, в котором вращается шнек 12, служащий для удаления жома из аппарата и одновременного его прессования.

В зависимости от размеров аппарата и его производительности, для удаления из него жома могут применяться несколько параллельно установленных и сцепляющихся между собой своими ведущими зубчатыми колесами шнеков.

Выходящая из башмака аппарата коническая часть шнека 72 заключена в примыкающий к башмаку разъемный прессовый кожух, состоящий из трех конусов: наружного сплошного . кожуха, с шишками на внутренней поверхности, и двух внутренних ситчатых конусов, из которых один является жестким подкладным ситом пресса, а другой - мелким ситом, вставляемым внутрь подкладного. Кожух пресса заканчивается съемным корпусом автоматического затвора 13, которым и замыкается внутренняя полость нижней части аппарата. Автоматический завтор диффузора предназначен для непрерывного выпускания прессованного жома из полости диффузора, заключающей смесь жома и жидкости, находящейся под большим давлением. КлаЪаном в показанном на чертеже затворе является чугунный конус, надетый на вал прессового шнека и прижимаемый к корпусу клапанной коробки затвора особым механизмом или грузом, подобно клапану - конусу, который применялся во многих диффузионных аппаратах, например, Гирош-Рока, Рока, Зуева, Соколова, Чапиковского, Краевского и т. д,

В затворе 13 конический клапан 5 (фиг. 1) не только скользит на валу шнека вАоль его оси, под давлением прессуемой массы, но и вращается вместе с валом шнека, для чего вал имеет сквозной прорез или паз, в котором скользит продетый через ступицу конуса клин или болт. Конус снабжен лопатками, которые при его вращении счищают клапанную коробку от прессованного жома и этим .предотвращают ее засорение и нарушение автоматичности действия клапана. Кроме того, вращение конуса значительно облегчает .и улучшает процесс прохождения прессуемой массы по поверхности конуса, увлекая ее своим движением в сторону большего трения.

Конический клапан автоматически реагирует на .различные изменения давления на него прессуемого жома и жидкости изнутри аппарата, создавая необходимое противодавление, которое передается на клапан от нагрузки гирь через коленчатые рычаги, а также от поршня гидравлического цилиндра 77, получающего давление из трубы, подающей питательную воду в аппарат. Благодаря этому при любых изменениях давления жидкости в аппарате сила сопротивления конуса выхбду .жома остается поСТО.ЯННОЙ и может быть регулируема, в зависимости от желания иметь большую или меньщую степень отжатия жома.

Прбстранство за кожухом жомового ресса-уд ал ител я соединяется трубой 16 опоясывающими диффузор трубами 75 фиг. 3), расположенными на некоторой ысоте от места подачи в диффузор вежей воды и служащими для возвраа в соответствующее сечение диффузора отжимаемой шнеком 72 прессовой воды. При этом труба 16 предназначена главным образом для продувки мязги из пространства за кожухом пресса, а также для работы, на случай остановки специального прессового насоса, назначение которого состоит в непрерывном отсасывании прессовой воды из лространства за кожухом пресса и возвращении ее в диффузор через трубы 75. Полость бащмака диффузора, находящаяся под ситчатым жолобом,- т.-е. наинизщая часть диффузора, соединена спускнойтрубой 25 с закрытым баллоном-гидропульсатором 30, .установленным, вблизи диффузора (фиг. 3). На трубе 25 имеется рабочий клапан 25 типа Лудло, который периодически, с паузами, открывается и закрываете или вручнуЬ, или от паузного редуктора 29, связанного передачей с механизмом щнека, или же от сервомотора, переключаемого от движения поплавка, заключенного в баллоне 30. Кроме рабочего клапана 28, на трубе 25 имеется регулировочный вентиль 32 (фиг. 2), при помощи которого, в зависимости от показаний приборов, можно ускорить или замедлить время прохождения стружкой аппарата, увеличивая или уменьшая скорость истечения воды 6 баллон в моменты открывания клапана 28. Ия баллона 30 во-. да непрерывно возвращается насосом 57 по трубе 27 обратно в аппарат, в полость его, находящуюся над шнеком и ситчатым жолобом, ниже полости возврата в аппарат прессовой воды. . Гидропульсато 30 может применяться и без насоса J7j в этом случае он работает паром и построен по принципу автоматов „Шиф и Штерна .

В верхней части колонна диффузора заканчивается сокоотделитёлем, состоящим из сит J9 и окружающего их кожуха с люком для вынимания сит. Сокоотделитель в верхней своей части переходит в загрузочную часть диффузора 9, устройство которой в зависимости от .Способа подачи стружки в диффузор может быть различным: если стружка в диффузор подается элеватором или другим каким-либо механическим подъемником, то загрузочная часть 9 представляет собою обыкновенный бункер небольшой емкости.

В устройстве для прессования и подачи стружки жидкостью, движущейся при помощи насоса 26, сухие вещества (стружка) не пропускаются через,механизм насоса, а вводятся в поток чистрй жидкости путем нагнетания их шнеком 2 в коробку 4 смешения, которая изнутри закрывается коническим клапаном 5, вращающимся вместе с валом щнека и могущим отрываться внутрь коробки, только под давлением прессуемой массы. Коробка 4 при помощи трубы 6 соединяется с верхней загрузочной частью 9 диффузора.

Действие устройства для гидравлической загрузки стружки состоит в следующем. Из резальной мащины стружка постуцяет в приемник 7 пресса 3, где она обваривается горячим соком, выходящим из сокоотделителя диффузора пр трубе. 22, проходящим через насос 23 и решефер 2- (фиг. 1). Охлажденный цирн куляционный сок.из приемника /, а также отпрессованный сок из пространства за кожухом пресса 3 по трубам 8 отсасываются насосом 26 и нагнетаются в коробку смешения 4, где смещиваются с нагнетаемой в нее стружкой и увлекают последнюю по трубе 6 в диффузор. Из последнего сок через сита J9 отводится и снова идет на обогрев и цнркуляцию, а задержанная ситами стружка -периодически передвигается вниз диффузора посредством осаждающего действия гидропульсатора.

Как в случае гидравлической, так и в случае механической подачи стружки в диффузор, его действие заключается в том, что загруженная тем способом вверху диффузора ctpyжкa последовательно осаждается ваиз к выгрузочному шнеку 72, при помощи периодического спуска воды в закрытый баллон 30, путем открывания каким-либо м хэнизмом или вручную клапана 28 и непрерывного возврата спускаемой воды в диффузор. Снизу диффузора непрерывно нагнетаемая вода движется вверх навстречу стружке, превращаясь в диффузионный сок и вытесняет ранее полученный диффузионный сок через сита /9 при чем движение сока вверх относительно стружки по всей колонне диффузора происходит периодически, после каждого прекращения процесса осаждения гидроцульсатором содержимого в диффузоре. Отделяемый от воды жом, благодаря ее спуску через сита башмака диффузора, сильно сжимаемый и нагнетаемый в шнеки 12 весом столба смеси над ними, непрерывно удаляется из диффузора шнеками через автоматический затвор 13, при чем одновременно с выгрузкой отжимаемая прессовая вода возвращается обратно в диффузор и служит для образования из нее диффузионного сока. Выходящий из диффузора через сито 19 сок поступает в ящики-разделители 20, откуда главная масса его по трубе 22 идет на решеферы 24 и затем, обваривая стружку идет обратно в диффузор или через прессующее устройС тво, или в случае механической подачи стружки, непосредственно в загрузочную часть. Другая часть сока-откачка, полученная за счет движения соки снизу вверх в самом аппарате и поступающая в ящик 20 в смеси с циркуляционным соком, передвижной трубой 21 отводится на последующие станции завода, Таким образом стружка получает запас тепла вначале ее загрузки в диффузор от циркулирующего через нее сока и затем, двигаясь в аппарате к месту выгрузки, отдает тепло и растворимые вещества диффузионному соку.

Для предотвращения отдачи стружки вверх во время последующего за спуском возврата воды из баллона 30 применены конические ситчатые кольца 33, укрепленные через некоторый интервал на внутренней поверхности диффузора по высоте колонны и образующие как Ъы заери1инь, препятствующие обратному движению стружки вверх.

Предмет изобретения.

1. Непрерывно действующий диффузионный аппарат, состоящий из вертикального сосуда круглого или прямот угольного сечения с ситами вверху для

отвода сока и шнеком внизу для удаления жома, отличающийся тем, что для свободного передвижения .вниз находящейся в диффузоре стружки, без какихлибо принудительно действующих механических приспособлений, применен, в целях вызывания периодически повторяющегося спускания жидкости из нижней части диффузора, закрытый баллон (или ..гидропульсатор) 30, сообщаемый с диффузором при помощи насоса 31, регулировочного вентиля 32, клапана 28 и паузного редуктора 29, через определенные промежутки времени в течение всей непрерывной работы диффузора.

2.В аппарате по п. 1 применение устройства для последовательного . обваривания прессования и подъема стружки, отличающегося тем, что,оно состоит из: а) приемника / для обваривания стружки обычным образом, б) конического шнека 2, снабженного ситами для отвода отжимаемой жидкости и автоматическим клапаном 5 для отвода отпрессованной стружки, каковой щнек служит для предварительного прессования обваренной стружки с целью ее уплотнения перед загрузкой в диффузор, в) коробки 4 для смешивания отпрессованной стружки с соком, каковая коробка .является составной частью замкнутой гидравлической цепи, состоящей из названной коробки, насоса 25, трубопроводов и сокотделителя и служащей, при помощи существующего в цепи гидравлического давления, для подъема полученной в коробке 4 смеси стружки с соком непосредственно в загрузочную часть 9 диффузора, не проводя эту смесь через насос.

3.В аппарате по п. 1 применение для прессующего шнека автоматического затвора 13, отличающегася тем, что, с целью более равномерного и безопасного от -прорывов отвода прессуемого материала, предназначен для очищения коробки затворный конический клапан 5 с лопатками, могущий не только передвигаться по валу щнека, но и вращаться с ним, каковой затвор открывается давлением прессуемого материала, а закрывается комбинированным грузо-рычажным .механизмом и поршнем гидравлического регулирующего цилиндра 17.

к авторскому свидетельству А. Д. Малнкова №

29806