УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕГОНКИ ПРОДУКТОВ БРОЖЕНИЯ

Устройство для перегонки продуктов брожения.
Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно, к дистилляционному оборудованию и может быть использовано для перегонки продуктов брожения при получении спирта в производстве спиртосодержащих напитков.
Известно устройство для перегонки продуктов брожения (1), содержащее отгонную колонку с кранами и коммуниканией для отвода водно-спиртовых паров, установленную над отгонной колонной и связанную с ней по ходу поступающего на перегонку сырья колонну перовой фазы для предварительной отгонки легколетучих примесей, связанный с последней теплообменник для разделения паровой фазы на эфироальдегидную фракцию нежелательных высококинящих нримесей, связанный с теплообменником по ходу эфироальдегидной фракции холодильник, а по ходу фракции высококипящих примесей - второй холодильник, связанные с отгонной колонной по ходу винно-спиртовых паров последовательно дефлегматор и спиртовых паров соответствующий холодильник, коммуникацию с краном для подачи исходного сырья последовательно в трубное пространство дефлегматора через колонну паровой фазы и отгонную колонну, краны для направления перегоняемого сырья в отгонную колонну.
Недостатком известного устройства является сложность и громоздкость конструкции, что обусловлено необходимостью проведения процесса при повышенных температурах, что сопровождается выделением вредных химических веществ, в результате конечный продукт требует многоэтапной очистки, а это в свою очередь обусловливает большие затраты энергии. В целом, эти факторы ведут к удорожанию устройства.
Известно устройство для перегонки продуктов брожения (2), содержащее установленные по ходу технологического процесса емкость для исходного продукта со средством для нагрева продукта и сухопарником, средства охлаждения и конденсирования, емкость для сбора конечного продукта, систему коммуникаций, посредством которой оборудование подключено к
Р  1 7 1 5 6J.vl.JI.Jl V 1  Vj J3/ i jfM
вакуумному насосу с приводом, и контрольно-измерительную аппаратуру (термометр, автоманометр, вакуумметр предохранительный). Емкость для продукта к сухопарнику подсоединена колонной, а средства для охлаждения и конденсирования выполнены в виде дефлегматора, что обусловливает громоздкость конструкции и увеличение габаритов устройства, преимущественно в высоту.
Задачей создания полезной модели было обеспечение надежности и простоты конструкции устройства для перегонки продуктов брожения, имеющего уменьшенные габариты и гарантирующего высокое качество готового продукта.
Задача решается устройством для перегонки продуктов брожения, содержащим установленные по ходу технологического процесса емкость для исходного продукта со средством для его нагрева, сухопарник, средства охлаждения и конденсирования, емкость для сбора конечного продукта, систему коммуникаций, посредством которой оборудование подключено к вакуумному насосу с приводом и контрольно-измерительную аппаратуру, в котором согласно предложению сухопарник соединен с емкостью патрубком с разновеликими входными и выходными отверстиями, а со средством охлаждения - паропроводом, установленным по всей высоте сухопарника и размещенным заборным торцом у днища.
В таком устройстве патрубок имеет входное и выходное отверстия,
диаметры которых выбраны из соотношения -  1/2, где d - диаметр выходного
отверстия, D - диаметр входного отверстия. Паропровод, размещенный в сухопарнике, выполнен Г-образным и подсоединен к системе коммуникаций.
Паропровод установлен от днища сухопарника с зазором, выбранным из соотношения , где h -- величина зазора от заборного торца паропровода до днища сухопарника, а di - величина диаметра отверстия упомянутого торца.
В устройстве емкость для исходного продукта снабжена по меньшей мере одним разделителем, установленным в ней с возможностью регулирования высоты установки, а к емкости для сбора продукта подключен дополнительный ресивер, подсоединенный к насосу.
в устройстве средство конденсации снабжено тенлообменником в виде автомобильной нечки, а насос выполнен мембранным.
Снабжение устройства патрубками с разновеликими входными и выходными (выпускными) отверстиями, заданная установка паропровода определенной формы по всей высоте сухопарника с зазором относительно его днища позволяет улавливать все пары спирта без потерь, исключить необходимость наличия дефлегматора, а следовательно, уменьшить высоту отвода паров спирта в устройстве, что снижает время прохождения процесса перегонки, в целом позволяет обеспечить повышение производительности устройства и качества конечного продукта.
Размещение в устройстве ресивера, подключенного к емкости для сбора и насосу, позволяет осуществлять процесс перегонки практически без потерь, обслуживать несколько емкостей для сбора конечного продукта и, тем самым, обеспечить повышение производительности устройства.
Предлагаемые соотноптения размеров элементов выбраны опытным путем и являются оптимальными.
Использование в устройстве теплообменника в виде автомобильной печки и мембранного насоса обеспечивает надежность и простоту конструкции, повышение качества готового продукта.
Сравнение совокуптюсти признаков предлагаемого устройства с известными аналогичными позволяет сделать вывод о соответствии предложения критериям «новизна и «существенные отличия.
Устройство для перегонки продуктов брожения включает установленные по ходу технологического процесса емкость 1 для исходного продукта, имеющую герметичную крышку 2 и днище 3, средство 4 для нагрева и выпаривания, средства 5, 6 охлаждения и конденсирования, имеющие патрубки подвода 7 и отвода 8 охлаждающей жидкости, емкость 9 для сбора конечного продукта, систему 10 коммуникаций, посредством которой оборудование подключено к вакуумному насосу 11, с электродвигателем 12, сухопарник 13 и контрольно - измерительную аппаратуру в виде термометра, вакуумметра, спиртометра (не обозначены).
Сухопарник 13 соединен с емкостью для исходного продукта патрубком 14, выполненным с разновеликими входными и выходными отверстиями 15, 16, соответственно, а со средством 5 охлаждения - паропроводом 17, установленным по всей высоте сухопарника 13 и размещенным заборным торцом 18 у днища 19 сухопарника.
Входное и выходное отверстия 15, 16 патрубка выполнены с диаметрами, выбранными из соотношения , где d - диаметр выходного отверстия 16, а D - диаметр входного отверстия 15. Паропровод 17, размещенный в сухопарнике 13, выполнен Г-образным и подсоединен к системе 10 коммуникаций. Паропровод 17 установлен от днища 19 сухопарника с зазором, выбранным из соотношения , где h - величина зазора от заборного торца 18 паропровода 17 до днища 19 сухопарника,  величина диаметра отверстия упомянутого торца 18.
В емкости 1 для продукта размещен по меньщей мере один разделитель 20, выполненный, например, в виде сетки и установленный с возможностью регулирования высоты его размещения над зеркалом продукта.
В емкости 1 целесообразно установить два разделителя 20, 21, выполненных в виде сеток, один 20 - непосредственно над продуктом, другой 21 - под крышкой емкости на выходе спиртовых паров из нее.
Устройство снабжено ресивером 22, подключенным к емкости 9 для сбора готового продукта и параллельно к насосу 11.
Средство 5 конденсации снабжено теплообменником 6, например, выполненным в виде автомобильной печки, а насос 11 выполнен мембранным.
Устройство работает следующим образом. В емкость 1 помещают сброженный исходный продукт на половину ее высоты и включают средство 4 для нагрева. При нагреве исходного продукта до 60-65 С в емкость 9 начинают поступать первые капли спирта и при дальнейшем нагреве продукта до 80°С включают вакуумный насос 11, создающий разрежение во всех элементах устройства, в пределах 0,1-0,2 мм рт столба, регулируя показания по вакуумметру. Пары спирта проходят через патрубок 14 в сухопарник 13, из
него через паропровод 17 и средства охлаждепия и конденсации 5, 6, поступают в емкость (или емкости) 9, 22 для сбора готового продукта.
Осуществление процесса при разрежении позволяет получить пониженное давление на поверхности исходного продукта, тем самым, обеспечить условия выхода молекул спиртовых паров из исходного продукта на его поверхность, что приводит к повышению интенсивности испарения, а, следовательно, позволяет обеспечить повышение производительности устройства.
Наличие ресивера позволяет осуш,ествлять перегонку продукта на требуемые фракции, отбирать пробы и контролировать качество готового продукта в непрерывном режиме, обслуживать несколько емкостей для сбора готового продукта, обеспечить повышение производительности устройства. Установка рассекателей в емкости и паропровода в сухопарнике позволяет улавливать все пары спирта без потерь и, тем самым, исключить необходимость дефлегматора, а следовательно, уменьшить высоту отвода паров спирта в устройстве, что снижает время осуществления процесса перегонки и, в целом, обеспечивает снижение трудоемкости процесса и повышение производительности устройства за счет исключения попаданий тяжелых фракций из емкости с исходным продуктом в систему коммуникаций и емкости сбора готового продукта, не засоряет его, что гарантирует получение качественного конечного продукта.
Опытный образец устройства изготовлен и прошел опытные испытания, подтвердившие ожидаемые результаты, полученный спирт имел крепость 80-70%, что подтвердило соответствие предложенной полезной модели критерию «промышленная применимость.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки.
1.Г.Гезелер «Производство наливок, настоек и ликеров, М., Пищепромиздат, 1959, с. 230-235; (аналог).