Для разваривания сырья в спиртовом производстве обычно применяются периодически действующие запарники Генце. Известны также и непрерывно действующие устройства для той же цели, состоящие из ряда соединенных между собой трубами и насосами сосудов и аппаратов, в которых последовательно протекают процессы разваривания сырья.
Изобретение имеет целью улучшение работы подобных аппаратов и осуществление возможности непрерывного разваривания неизмельченного сырья.
На чертеже фиг. 1 изображает схематически предлагаемое устройство; фиг. 2 - вариант предлагаемого устройства.
Предлагаемое устройство для непрерывного разваривания сырья состоит из двух вертикальных разварников А и Б и сборника В, расположенных друг над другом на одной оси. Через разварники проходит вертикальный вал, составленный из трех частей, соединенных между собой посредством фрикционных муфт 17 и 29. Верхний участок вала 6 имеет сквозную полость в рабочем состоянии, заполненную минеральным маслом.
На этом участке расположены шнек 7 с переменным шагом, конус для разрыхления сырья 8 и мешалка 13.
Средний участок вала 24 также полый, с жестким стержнем, проходящим по всей длине внутри вала. На этом участке укреплены шнек 25 и конус для вторичного дробления сырья 26.
Нижний участок 41 сплошной, он несет на себе мешалку 32 и шнек 42.
Все шнеки выполнены с переменным постепенно уменьшающимся шагом с целью создания уплотнения между корпусом и валом шнека, препятствующего проходу пара.
Вал приводится в движение от электромотора 2 через редуктор 3, подвешен на опорных шарикоподшипниках 18 и 30 и направляется шарикоподшипниками 20.
Сырье из бункера 1 поступает в верхнюю часть вертикального шнека 7, которым подается на вращающийся конус 8 и заполняет разварник нижнего давления А, в котором происходит подваривание сырья паром, поступающим через форсунки 22. Вода при переработке зерна подается инжектором 11 через форсунки 9.
Шнек 25, соединяющий разварник А с разварником высокого давления Б, не будет вращаться до тех пор, пока уровень массы не достигнет определенной высоты. При наполнении разварника А до заданного уровня, сработает контактное устройство 23 и при помощи реле выключит цепь питания электромагнита а, якорь которого опустится и отпустит груз в на рычаг 5, который при помощи штока и упорного подшипника передаст давление на диафрагму 4 приводного вала шнека.
Диафрагма 4 прогнется и вытеснит масло в камеру нижней диафрагмы 14, которая также прогнется вниз и через упорный подшипник 15 сожмет пружины 16 (сила пружины 10 кг) и стальные шайбы фрикционной муфты 17. Муфта заклинится (шнек 25 придет в движение) и будет подавать подваренную массу на конус 26 для вторичного более мелкого дробления, после чего масса будет заполнять корпус Б, где происходит окончательное разваривание. Пар с давлением 4 атм. подводится форсункам 38 через клапана 33. Впуск пара в разварник Б регулируется в зависимости от температуры (давления) в корпусе А. Для этого в корпус А вводится патрон 10, от которого отходит гибкая капиллярная трубка 12, заполненная стабильной жидкостью, например, ксилолом или ртутью.
При повышении температуры среды, окружающей патрон 10, жидкость в нем расширится и разожмет пружину 35, которая поднимет рычаг 36. При этом давлением воздуха поднимется шариковый клапан 34, открывающий доступ сжатого воздуха в диафрагмовый клапан 44, диафрагма которого прогнется вниз и закроет клапан 33. При понижении температуры пружина 35 сократится и рычаг 36 прижмет при помощи штока шариковый клапан к выпускному отверстию. Давление над диафрагмой снизится до атмосферного, пружина полностью откроет клапан и подача пара будет максимальной. При нормальной температуре в разварнике А (соответствующей давлению в 2 атм., которое должно поддерживаться в разварнике), шарик будет поддерживаться в некотором промежуточном положении, давление на диафрагму будет выше атмосферного и клапан 33 займет положение, соответствующее нормальной подаче пара.
Для регулировки применен установочный винт 37. Давление в разварнике Б поддерживается пружинным клапаном 43, который устанавливается на нужное давление. Пар проходит в сепаратор пара Г, назначением которого является отделение твердых частиц, уносимых паром из разварника, и направляется через форсунки 22 в разварник А. По мере накопления в сепараторе разваренной массы, последняя выпускается по трубе 40 в сборник В.
В случае отключения сепаратора пар направляется в корпус А по обводной трубе 31.
При наполнении разварника Б до заданной нормы сработает регулятор уровня 39, состоящий из диафрагмы, связанной посредством заполнения камеры маслом с контактной трубочкой с ртутью, которая перемещается в зависимости от давления на диафрагму, и воздействует на электромагнит е. Якорь электромагнита опустится и второй груз ∂ надавит на рычаг 5, который передаст давление через шток и упорный подшипник на верхнюю диафрагму 4 приводного вала шнека.
Диафрагма еще больше прогнется и передаст давление (через масло) на нижнюю диафрагму 14. Последняя выгнется еще больше, и так как пружина 16 уже сжата предыдущим грузом, заставит выпрямляться сферическую пружинную шайбу 19 в нижней части фрикционной муфты 17.
В результате весь пакет шайб фрикционной муфты опустится вниз, а вместе с ним - и жесткий стержень, проходящий сквозь полый вал 24 во второй фрикционной муфте 29. Переместившись вниз, стержень сожмет пружину 28 (сила пружины 5 кг) и сожмет остальные шайбы второй фрикционной муфты. Муфта заклинится и шнек 42 начнет вращаться и подавать разваренную массу в сборник В до тех пор, пока уровень массы в корпусе Б не понизится ниже нормы.
При понижении уровня ниже заданной нормы, ртуть в правом колене контактной трубки поднимется, замкнет контакты, впаянные в трубку, и через реле магнитный пускатель включит обмотку электромагнита е.
Электромагнит поднимет груз ∂, лежащий на рычаге 5, вследствие чего выгнется вверх пружинная шайба 19, разожмется пружина 28, выключится фрикционная муфта 29 и остановится шнек 42.
Подача разваренной массы в сборник В прекратится.
Из сборника В сваренная масса автоматически, в зависимости от уровня, перекачивается в вакуум-осахариватель.
Для контроля режима работы разварников устанавливаются термометры сопротивления и манометры с дистанционной передачей показаний.
Изображенный на фиг. 2 вариант устройства для непрерывного разваривания сырья предусматривает отдельное расположение описанных ранее аппаратов и соединение их с помощью насосов и трубопроводов.
Устройство для разваривания по этому варианту состоит из разварника низкого давления А, снабженного, загрузочным шнек-прессом 3, разварника высокого давления Б, резервуара Д для плодового сока или воды и сборника сваренной массы В.
Предназначенный для варки картофель через отверстие 1 поступает в шнек-пресс 3 с уменьшающимся шагом, вследствие чего картофель, передвигаясь к выходному отверстию, одновременно сжимается и создает необходимое уплотнение между винтом и корпусом шнека. Отжимаемый при прессовании сок - плодовая вода - через отверстия в корпусе шнека стекает в воронку 4, откуда по трубе 25 направляется в сборник Д.
Спрессованный картофель, отодвигая клапан 5, прижимаемый к выходному отверстию шнек-пресса пружиной 6, подается шнеком в камеру 8. Клапан 5 насажен на вал, приводится в движение зубчатыми колесами 9 и 10 и снабжен ножами для лучшего сбрасывания массы в камеру 8.
При переработке зерна закрывается шибер на загрузочном отверстии 1 и открывается загрузочное отверстие 2. При этом зерно поступает в шнек в части свободной от решетки, через которую отводится сок картофеля, и подается в камеру 8.
Из камеры 8 сырье захватывается шнеком 11 с постоянным шагом и подается на конус 12, вращающийся вместе со шнеком, который производит разрыхление спрессованной поступающей массы.
Пройдя конус, сырье попадает в разварник низкого давления А с мешалкой 17, где и происходит подваривание массы паром, поступающим через форсунки 20.
Картофельный сок, или, при разваривании зерна, вода из сборника Д подается центробежным насосом 24 по трубе 26 в корпус шнека 11. Количество поступающей воды контролируется счетчиком 23. На трубе 26 устанавливается также обратный клапан 13.
При остановке шнека 3, т.е. при прекращении подачи зерна, останавливается мотор центробежного насоса 24.
После достижения уровнем массы в корпусе А установленной нормы, срабатывает диафрагменный регулятор уровня 21 и через контактное устройство и реле включает мотор коловратного насоса 27, перекачивающего массу в разварник высокого давления Б.
Масса из разварника А подается в разварник Б по трубе, заканчивающейся коническим раструбом 31, в который входит конус 32, способствующий равномерному распределению поступающей массы. Острый пар с давлением 4 атм. подводится через форсунки 34, расположенные у основания разварника. Нужное давление в разварнике поддерживается пружинным клапаном 30.
Из разварника Б пар отводится в разварник А, куда он поступает через форсунки 20.
Поступление пара в разварник Б происходит в зависимости от величины давления в корпусе А и поддерживается постоянным посредством контактного манометра 28 и установленной на паровой магистрали задвижки 35 с электромагнитным приводом. При уменьшении давления в корпусе А ниже нормы, контактный манометр 28 посылает импульс тока на катушку электромагнита задвижки 35, которая при этом полностью откроется.
При повышенном давлении выше некоторой нормы задвижка закрывается.
При наполнении корпуса Б до определенного уровня сработает регулятор уровня 33, и через реле включает электромагнит 37, который откроет клапан, выпускающий сваренную массу из разварника Б в сосуд В.
Пар, выделяющийся при выдувании, по трубе 47 направляется в сборник Д, где он используется для подогрева плодового сока или воды, для чего пропускается под колпак 22.
После достижения сваренной массой в сборнике В определенного уровня, посредством контактного устройства 38 включается мотор коловратного насоса 39 - и масса перекачивается в вакуум-осахариватель.
1. Устройство для непрерывного разваривания сырья в спиртовом производстве, состоящее из расположенных последовательно: а) сосуда для предварительного распаривания сырья, б) разваривателя и в) выдерживателя, отличающееся тем, что с целью обеспечения надлежащего уплотнения бункер 1 и сосуды А, Б и В соединены между собой шнеками 7, 25, 42 с переменным, постепенно уменьшающимся шагом, предназначенными для передачи сырья к массы из одного сосуда в другой.
2. Применение в устройстве по п. 1. с целью поддержания постоянного уровня массы в сосудах А и Б, сдвоенных уравновешенных мембран 23 и 32, связанных через реле с устройством для включения шнеков 25 и 42 при достижении массой определенного уровня.
3. Применение в устройстве по п. 1 регулятора для пара, поступающего в развариватель Б, в зависимости от давления и температуры в сосуде А, состоящий, из расположенного на питательном паропроводе разваривателя Б, диафрагмового клапана 33, управляемого рычагом 36, перемещающимся в зависимости от температуры в сосуде А, при воздействии пружины 35, соединенной трубой 12, заполненной стабильной жидкостью, с патроном 10, расположенным в сосуде А.
4. Форма выполнения устройства по п. 1 с применением питательного шнека с переменным шагом и жолобом, выполненным в передней части сетчатым и снабженным воронкой для отвода плодовой воды, выделяющейся из картофеля, отличающаяся применением, предназначенного для предварительного подогрева и крестеризации плодовой воды сосуда Д, соединенного трубопроводом 25 с воронкой 4 и трубопроводом 25 и насосом 24 с загрузочным шнеком 11 с целью передачи плодовой воды в сосуд для предварительного разваривания А.
