Вакуум-аппарат для кристаллизацииСАХАРСОдЕРжАщЕгО СиРОпА Советский патент 1981 года по МПК C13G1/00 C13F1/02 B01D9/02 

(54) ВАКУУМ-АППАРАТ ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО

СИРОПА

1

Изобретение относится к оборудовз нию сахарной промышленности, в частности к вакуум-аппаратам .цля переработки сахаросодержшцего сиропа.

Известен вакуум-аппарат для кристаллизации сахаросодержащих сиропов, в котором, с целью создания интенсивной естественной циркуляции и устранения инкрустации греющих поверхностей, внутри вакуум-аппарата установлена циркуляционная труба, вниз которой подается перегретый раствор Ш

Недостатком этого вакуум-аппарата является необходимость установки дополнительной греющей поверхности для получения перегретого раствора.

Наиболее близким к предлагаемому является вакуум-аппарат для кристаллизации сахаросодержащих сиропов, включающий корпус, установленную в нем поверхность нагрева с центральным циркуляционным каналом, цилиндрическую обечайку с центральным циркуляционным каналом, цилиндрическую обечайку для регулирования высоты последнего, вставленную в этот канал и подвешенную с помощью тросов к установленному внутри аппарата вороту, служащему для поднимания обечайки по мере заполнения аппарата утАелем, а

также лов шку-каплеотбойник и уст-, ройство для выгрузки утфеля из аппарата 21 .

Недостатками устройства являются неудобство регулирования высоты циркуляционного канала путем поднятия обечайки с помощью ворота и тросов, незначительное увеличение скорости циркуляции увариваемой массы, по0скольку площадь сечения обечайки мала по сравнению с площадью сечения аппарата, наличие застойной зоны в верхней части аппарата, так как циркуляция раствора осутт1ествляется не

5 по всей высоте.

Цель изобретения - увеличение скорости циркуляции увариваемой массы, улучшение ее перемешивания и интенсификации таким образом процесса его

0 уваривания.

Указанная цель достигается тем,; что, в вакуум-аппарате, включающем корпус, установленную в нем поверхность нагрева с центральным циркуляционным каналом, обечайку для регулирования высоте последнего, ловушкукаплеотбойник и устройство для выгрузки утфеля, обечайка для регулирования высоты циркуляционного канала выполнена в виде усеченного конуса., обращенного большим основани.ем вверх, имеющего в стенке окна, расположенные по винтовой линии с шагом, равным диаметру меньшего основания.

На чертеже изображена конструкция пр едлагаемого вакуум-ацпарата.

Вакуум-аппарат для кристаллизации &ахаросодержащего сиропа состоит из корпуса 1, снабженного греюгдей камерой 2 с центральным циркуляционным каналом 3, предназначенным для циркуля ции раствора, с целью многократного поступления его в греющую камеру 2. Внутри корпуса 1 установлена ловушкакаплеотбойник 4 для. улавливания капель жидкости, уносимых паром.

Подача сиропа и оттеков в вакуумаппарат осуществляется через патрубок 5, а пара в греющую камеру - через патрубок б. Вывод вторичного пар из вакуум-аппарата производится через патрубок 7, конденсата из греющей камеры - через патрубок 8.

Вакуум-аппарат снабжен устройством 9 для выгрузки утфеля. Над центральньм циркуляционным каналом 3 установлена обечайка 10 для регулирования высоты циркуляционного канала, выполненная в виде усеченного конуса обращенного большим основанием вверх и имеющего в стенке окна 11, расположенные по винтовой линии, что обес печивает циркуляцию раствора при любом его уровне в аппарате и исключает образование застойных зон. Ыаг витовой линии равен диаметру меньшего основания обечайки, что обеспечивает вовлечение в циркуляционное движение всего .раствора, находящегося меходу ниже и выше расположенными окнами.

Суммарная площадь окон обечайки в свету равна площади сечения ее на. большем основании, что обеспечивает свободное прохождение раствора через окна даже тогда, когда его уровень в аппарате не достигает верхнего среза обечайки. При максимальном заполнени аппарата до верхнего среза обечайки уровень парожидкостной смеси находится несколько выше его за счет увели.чёния объема раствора в присутствии паррвых пузырей. В этом случае перелив утфеля осуществляется через верхнюю кромку обечайки

Наиболее интенсивное циркуляционнов движение раствора наблюдается пр равенстве площгщей сечений зоны барботажа утфеля паром и зоны циркуляции. Это равенство обеспечивается, когда диаметр большего основания кону.са равен .0,7-0, 8 диаметра аппарата Поскольку обечайка 10 представляет собой усеченный конус, диаметр меньшего основания которого авен диаметру циркуляционного канала 3 греющей камеры, связь между его основными

геометрическими параметрами описывается формулой

tn 5 - (,8)D - do.

Ly „ 2h

где D, d - соответственно диаметры аппарата и циркуляционного канала; h - высота, обечайки; 0 - угол при вершине конуса Вакуум-аппарат работает следующим образом.

Аппарат заполняют увариваеным сиропом до верхнего уровня кипятильных труб грекйцей камеры 2, в которую через патрубок б подают пар, а конденсат отводят через патрубок 8. При нагревании и кипении сиропа в греющей камере 2 образуется парожидкостная смесь и возникает движение увариваемого сиропа в циркуляционном контуре: кипятильные трубы греющей камеры 2 - окна 11 в стенках обечайки 10 - циркуляционный канал 3.

По мере повышения утфеля в аппарате (после подкачек сиропа и оттеков через патрубок 5) циркуляция его происходит через вышерэсположенные окна 11 обечайки 10 и, в конечном итоге, утфель циркулирует, переливаясь через верхнюю кромку обечайки 10. Выдел лиЛчЛйся при кипении раствора вторичный пар ,выводят из аппарата через ловушку-каплеотбойник 4 и патрубок 7. После завершения процессов уваривания и кристаллизации утфель выгружается через устройство 9.

Установка над центральным циркуляционным каналом конической обечайки с окнами позволяет:

а) увеличить интенсивность перемешивания утфельной массы во всем объеме аппарата за счет увеличения высоты циркуляционного контура;

в) улучшить равномерность перемешивания утфеля, как по высоте, так и по сечению аппарата, что позволит избежать появления застойных зон и усиленного накипеобразования на стенках кипятильных труб греющей камерыJ

c)избежать отложение твердой фазы на днище аппарата за счет повышения скорости циркуляции;

d)выровнять разность температур утфеля как по высоте, так и по объему аппарата.

Все это позволяет интенсифицировать в целом процесс уваривания утФеля за счет уменьшения продолжительности процесса и снижения расхода пара.

Предлагаег ий вакуум-аппарат конструктивно несложен и может быть изготовлен путем переоборудования существующих аппаратов за счет установки конической обечайки. Экономический эффект от применения изобретения при незначительных затратах на переоборудование существукяцих аппаратов составит 85000 рублей в год для завода мощностью 3000 т свеклы в сутки, за счёт уменьшения времени уваривания утфелей на 10-15% и снижения расхода пара на 5-7%. Формула изобретения Вакуум-аппарат для кристаллизации сахаросодержацего сиропа, включаеедий корпус, установленную в нем поверхность нагрева с центр ал ьшлмциркуляци-. онным каналом, обечайку для регулирования высоты последнего,ловувдку-каплёотбойник и устройство для выгрузки утФеля, отличающийся тем, что, с целью -увеличения скорости циркуляции увариваемой массы, улучшения ее перемешивания и интенсификации таким образом процесса уваривания, обечайка для регулирования высоты циркуляционного канала выполнена в виде усеченного конуса,- обращенного большим основанием вверх, имеющего .в стенках окна, расположенные по винтовой линии с шагом, равным диаметру меньшего основанияi . . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 146716, кл. С 13 G 1/00, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР № 91010, кл. С 13 G 1/00, 1950 (прототип).