РОТАЦИОННАЯ ПУЛЬПОЛОВУШКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ДИФФУЗИОННОГО СОКА

Полезная модель относится к сахарной промышленности, к очистке диффузионного сока от мезги.
Известна ротационная пульполовушка для очистки диффузионного сока (см. патент РФ №2280694), включающая корытообразный корпус с патрубками для подвода нефильтрованного диффузионного сока, размещенный в нем на валу сетчатый цилиндрический барабан, установленную на валу раму, поверхность которой, обращенная к сетчатому цилиндрическому барабану, имеет игольчатые гибкие штыри для очистки отверстий сетки барабана, приемник фильтрованного сока, бункер для мезги и привод вала, содержащий электродвигатель и цепную передачу с зубчатыми колесами, установленными на валу, регулятор расхода нефильтрованного диффузионного сока, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, блок задания, электронный усилитель с блоком нелинейной обратной связи и магнитный усилитель с выпрямителями на выходах, установленный между электродвигателем и цепной передачей регулятора скорости вращения вала, представляющим собой блок порошковых электромагнитных муфт, подключенных к магнитному усилителю, и датчик расхода сока, размещенный на патрубке для подвода нефильтрованного диффузионного сока и соединенный с блоком сравнения регулятора расхода.
Недостатком пульполовушки является энергоемкость процесса очистки диффузионного сока, обусловленное необходимостью дополнительных затрат электрической энергии от системы электроснабжения для питания автоматизированной схемы регулирования и контроля работы ротационной пульполовушки.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение энергоемкости очистки диффузионного сока путем устранения отбора дополнительной электрической энергии из систем электроснабжения за счет использования теплового потенциала нефильтрованного диффузионного сока, поступающего в корытообразный корпус для производства энергетического потенциала в термоэлектрическом генераторе.
Технический результат достигается тем, что ротационная пульполовушка для очистки диффузионного сока, включающая корытообразный корпус с патрубками для подвода нефильтрованного диффузионного сока, размещенный в нем на валу сетчатый цилиндрический барабан, установленную на валу раму, поверхность которой, обращенная к сетчатому цилиндрическому барабану, имеет игольчатые гибкие штыри для очистки отверстий сетки барабана, приемник фильтрованного сока, бункер для мезги и привод вала, содержащий электродвигатель и цепную передачу с зубчатыми колесами, установленными на валу, регулятор расхода нефильтрованного диффузионного сока, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, блок задания, электронный усилитель с блоком нелинейной обратной связи и магнитный усилитель с выпрямителями на выходах, установленный между электродвигателем и цепной передачей регулятора скорости вращения вала, представляющим собой блок порошковых электромагнитных муфт, подключенных к магнитному усилителю, и датчик расхода сока, размещенный на патрубке для подвода нефильтрованного диффузионного сока и соединенный с блоком сравнения регулятора расхода, при этом между патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока и корытообразным корпусом термоэлектрический генератор, выполненный в виде корпуса с проходным каналом для нефильтрованного диффузионного сока и комплектом дифференциальных термопар, при этом "горячие" концы дифференциальных термопар расположены внутри проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока, а их "холодные" концы укреплены на поверхности корпуса термоэлектрического генератора, причем вход проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока термоэлектрического генератора соединен с патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока, а выход его соединен с корытообразным корпусом.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором схематично изображена ротационная пульполовушка, общий вид.
Ротационная пульполовушка включает корытообразный корпус 1, снабженный патрубком 2 для подвода нефильтрованного сока, приемником 3 фильтрованного сока с патрубком 4 его отвода и бункером 5 для отвода мезги, размещенный в корпусе на валу 6 сетчатый цилиндрический барабан 7, установленную на этом же валу раму 8, поверхность которой, обращена к барабану, имеет игольчатые гибкие штыри 9 для очистки отверстий сетки барабана, и привода вала, содержащий электродвигатель 10 и цепную передачу 11 с зубчатыми колесами 12, установленными на валу.
Пульполовушка снабжена регулятором 13 расхода нефильтрованного диффузионного сока, содержащим последовательно соединенные блок 14 сравнения, блок 15 задания, электронный усилитель 16 с блоком 17 нелинейной обратной связи и магнитный усилитель 18 с выпрямителями на выходах, установленным между электродвигателем и цепной передачей регулятором 19 скорости вращения вала, представляющим собой блок порошковых электромагнитных муфт, подключенных к магнитному усилителю, и датчиком 20 расхода сока, размещенным на патрубке для подвода нефильтрованного диффузионного сока и соединенный с блоком 14 сравнения регулятора расхода.
Выход блока 14 сравнения соединен со входом электронного усилителя 16, а его выход соединен со входом магнитного усилителя 18, выпрямители на выходах которого подключены к регулятору 19 скорости вращения.
Рама 8 установлена на валу при помощи роликов 21 и связанных с ним звездочек 22, жестко укрепленных на торцах вала.
Между патрубком 2 для подвода нефильтрованного диффузионного сока и корытообразным корпусом 1 расположен термоэлектрический генератор 23, выполненный в виде корпуса 24 с проходным каналом 25 для нефильтрованного диффузионного сока и комплектом дифференциальных термопар 26, расположенных внутри проходного канала 25 для нефильтрованного диффузионного сока, а их "холодные" концы 28 укреплены на поверхности 29 орпуса 24 термоэлектрического генератора 23. Вход 30 проходного канала 25 для нефильтрованного диффузионного сока соединен трубопроводом 31 с патрубком 2 для подвода нефильтрованного диффузионного сока, а выход 32 его соединен трубопроводом 33 с корытообразным корпусом 1.
Пульполовушка работает следующим образом.
Нефильтрованный диффузионный сок в патрубке 2 для подвода нефильтрованного диффузионного сока с температурой свыше 80°С (см. Азрилевич М.Я. Технологическое оборудование свеклосахарных заводов. М: 1986 - 117 с) разделяется на две части: основная часть направлена в корытообразный корпус 1, а другая часть по соединительному трубопроводу 31 поступает на вход 30 проходного канала 25 для нефильтрованного диффузионного сока термоэлектрического генератора 23 и перемещается внутри его, где контактирует с "горячими" концами 27 дифференциальных термопар 26, после чего через выход 32 направляется по соединительному трубопроводу 33 в корытообразный корпус 1, где смешивается с основной частью нефильтрованного диффузионного сока. В результате контакта нефильтрованного диффузионного сока с "горячими" концами 27 комплекта дифференциальных термопар 26, а "холодных" концов 28 с воздухом помещения с температурой от 15°С и выше (в соответствии со СНиП 23-01-29 «Строительная климатология». М.: Стройиздат, 2001), т.к. они расположены на поверхности 29 корпуса 24, на каждом элементе комплекта дифференциальных термопар 26 при использовании в качестве термопар, например, хромель-капель возникает термо-ЭДС до 6,96 мВ (см., например, Иванова Г.Н. Теплотехнически 6 изменения и приборы. М.: Энергоатомиздат, 1984 - 230 с). Это позволяет получить напряжение на выходе термоэлектрического генератора 23 в пределах 12-36 В (см., например, Технические основы теплотехники. Теплотехнический эксперемент. Справочник/под общ. ред. В.М.Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1980 - 560 с), что вполне достаточно для питания схем автоматизированного контроля и регулирования работы ротационной пульполовушки для очистки диффузионного сока. Следовательно, не требуется дополнительных затрат электрической энергии для питания схем автоматизированного контроля и регулирования работы ротационной пульполовушки, что снижает энергоемкость и, соответственно, стоимость готового продукта.
Автоматизированный контроль и регулирование работы ротационной пульполовушки реагирует на изменение расхода нефильтрованного сока.
При уменьшении расхода нефильтрованного сока сигнал, поступающий с датчика расхода 20, установленного на патрубке 2, превышает нормированный сигнал блока 15 задания и на выходе блока 14 сравнения появится сигнал отрицательной полярности, поступающий на вход электронного усилителя 16, одновременно с сигналом отрицательной обратной связи от блока 17 нелинейной обратной связи. Сигнал с выхода электронного усилителя 16 поступает на вход магнитного усилителя 18, где он усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на обмотку блока порошковых электромагнитных муфт регулятора 19 скорости вращения электродвигателя 10. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 16 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 18, тем самым уменьшая передаваемый блоком порошковых электромагнитных муфт момент от электродвигателя 10 к цепной передачи 11. В результате снижается частота вращения вала 6 и уменьшается энергозатраты на работу электродвигателя 10, что в конечном итоге снижает энергоемкость процесса фильтрации сока.
При увеличении расхода поступающего нефильтрованного сока по патрубку 2 сигнал, поступающий с датчика 20 расхода сока, имеет значение ниже нормированного значения сигнала блока 15 задания и на выходе блока 14 сравнения появится сигнал положительной полярности, поступающий на вход электронного усилителя 16. Положительна полярность сигнала электронного усилителя 16 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 18 и тем самым увеличивается передаваемый блоком порошковых электромагнитных муфт момент от электродвигателя 10 к цепной передачи 11. При этом увеличивается частота вращения вала до нормированных значений и нефильтрованный сок по патрубку 2 поступает в корытообразный корпус 1, фильтруется сквозь сетку барабана 7, сливается в пабрубок 4 и дальше попадает на очистку. Задержанная на сетке мезга сбрасывается как в бункер, так и внутрь барабана 7 при помощи перемещающейся рамы 8, поверхность которой, обращенная к сетчатому цилиндрическому барабану 7, имеет игольчатые гибкие штыри 9.
Электродвигатель 10 посредством цепной передачи И приводит во вращение вал 6, на торцах которого жестко укреплены звездочки 22. В результате барабан 7 и звездочки 22 вращаются синхронно, и ролики 21 перемещаются по профилю звездочек 14. Игольчатые гибкие штыри 9 рамы 8 проникают в отверстия сетки барабана и очищают эти отверстия, что обиспечивает фильтрацию поступающего диффузионного сока.
Оригинальность предложенного технического решения заключается в том, что использование теплого потенциала нефильтрованного диффузионного сока дополнительно позволяет выработать электрическую энергию, достаточную для питания схем автоматизированного контроля и регулирования работы ротационной пульполовушки посредством термоэлектрического генератора, выполненного в виде корпуса с проходным каналом для нефильтрованного диффузионного сока, где расположены "горячие" концы дифференциальных термопар. Это в конечном итоге снижает стоимость очистки диффузионного сока, особенно при длительной эксплуатации, когда не только основные технологические энергозатраты оказывают существенное влияние на стоимость готового продукта.