ИМПУЛЬСНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЭФИРОМАСЛИЧНОГО СЫРЬЯ
PULSE APPARATUS FOR PROCESSING ETHEREAL-OIL RAW MATERIAL

Изобретение относится к оборудованию для эфиромасличной промышленности и может быть использовано при переработке эфиромасличного сырья.
Известна пихтоваренная установка, содержащая парогенератор, установленный в герметичной емкости перегонного чана, имеющего цилиндрическую форму, шарнирно соединенного со станиной двумя полуосями, расположенными на боковой поверхности перегонного чана, крышки перегонного чана с маховиками и винтами, причем парогенератор выполнен в виде распылителя жидкости и накопителя тепловой энергии, расположенных над излучателем тепловой энергии, а излучатель тепловой энергии образован внутренней поверхностью корпуса-крышки перегонного чана (патент РФ №2254365, МПК C11B 9/02, 2005).
Недостатком данной установки является низкая производительность и большая продолжительность технологической переработки сырья одной загрузки.
Известна также установка для переработки зелени пихты, выбранная в качестве прототипа, содержащая герметичный контейнер, паровой котел, паропроводы, холодильник и флорентину, при этом перегоночная камера выполнена в виде усеченного конуса и заключена в герметичный контейнер, в котором дополнительно размещены нижний и верхний коллекторы и между ними трубы по всей боковой поверхности перегоночной камеры, при этом межтрубное пространство герметичного контейнера заполнено кварцевым песком, а трубы смещены к внешней стенке перегоночной камеры, касаясь ее своей поверхностью (патент РФ №2393208, МПК C11B 9/00, 9/02, 2010).
Недостатком данной установки является низкая производительность и большая продолжительность технологической переработки сырья одной загрузки.
Задача изобретения заключается в повышении производительности и сокращении продолжительности технологической переработки сырья одной загрузки за счет импульсного воздействия паром на эфиромасличное сырье для улучшения контакта измельчаемого сырья с паровой средой, достигая необходимых уровней внутренних и поверхностных напряжений в частицах сырья, взрывных воздействий на частицы путем создания резкого перепада давлений.
Технический результат при осуществлении изобретения, в отличие от прототипа, достигается тем, что импульсный аппарат для переработки эфиромасличного сырья, содержащий герметичный контейнер, выполненный в виде усеченного конуса, парогенератор, вакуумный насос, промежуточную емкость, паропроводы, холодильник и флорентину, при этом промежуточная емкость снабжена на входе и выходе запорными клапанами, через которые соединена с герметичным контейнером, вакуумным насосом и холодильником, а парогенератор через запорный клапан соединен с герметичным контейнером, который имеет датчик давления, причем датчик давления и приводы запорных клапанов парогенератора, вакуумного насоса и промежуточной емкости соединены с блоком управления, снабженным источником энергии.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленному, не обнаружены, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».
Совокупность существенных отличительных признаков позволяет решить поставленную задачу и сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».
На фиг.1 показан импульсный аппарат для переработки эфиромасличного сырья, продольное сечение; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Импульсный аппарат для переработки эфиромасличного сырья состоит из герметичного контейнера 1, выполненного в виде усеченного конуса, закрытого крышкой 2, через которую проходит распределитель пара 3, жестко закрепленный в крышке и имеющий прикрепленные перпендикулярно по оси барботеры 4 с отверстиями 5. В крышку 2 вмонтирован датчик давления 6. Над барботерами 4 расположены решетки 7, имеющие отверстия 8 и борта 9, с эфиромасличным сырьем 10. На внутренней поверхности герметичного контейнера 1 размещены кольцевые упоры 11, с загрузочными решетками 7, причем диаметры упоров 11 уменьшаются сверху вниз. Парогенератор 12 соединен с герметичным контейнером 1 через трубный разъем 13, паропровод 14 и запорный клапан 15, снабженный приводом 16, присоединенным к блоку управления 17, подключенного к источнику энергии 18. Промежуточная емкость 19 соединена с герметичным контейнером 1 через трубный разъем 20, паропровод 21 и запорный клапан 22, открываемый приводом 23 от блока управления 17. Вакуумный насос 24, снабженный приводом 25, соединенным с блоком управления 17, подключен к промежуточной емкости 19 через запорный клапан 26, соединенный с блоком управления 17 через привод 27. Холодильник 28 соединен с флорентиной 29, а с промежуточной емкостью 19 соединен через запорный клапан 30, имеющий привод 31 от блока управления 17.
Импульсный аппарат работает следующим образом.
Измельченное эфиромасличное сырье 10 укладывается на загрузочные решетки 7 с отверстиями 8, имеющие борта 9, и устанавливается на кольцевые упоры 11 в герметичный контейнер 1, после чего аппарат герметизируется с помощью крышки 2 и подготавливается к работе: соединяются трубные разъемы 13 и 20, включаются в сеть питания парогенератор 12, источник энергии 18 и вакуумный насос 24, который включается приводом 25, подключенного к блоку управления 17, запитанного от источника энергии 18. Блок управления 17 включает привод 27, который открывает запорный клапан 26 и создается разрежение в промежуточной емкости 19. Блок управления 17 с помощью привода 16 открывает запорный клапан 15. Водяной пар от парогенератора 12 через паропровод 14 и трубный разъем 13 поступает в полость парораспределителя 3 и далее расходится по барботерам 4, истекая из отверстий 5. Происходит резкое повышение давления, пар осуществляет одновременный нагрев и насыщение влагой (набухание) всей массы сырья, находящегося в герметичном контейнере 1. При достижении заданного уровня давления водяного пара в контейнере 1 датчик давления 6 передает сигнал в блок управления 17, который через привод 16 закрывает запорный клапан 15 и прекращается подача пара в контейнер 1. Затем блок управления 17 подает сигналы на приводы 23 и 27, первый открывает запорный клапан 22, а второй закрывает запорный клапан 26. Взрывообразно вырывается пар с частицами эфирного масла из контейнера 1 в промежуточную емкость 19 через трубный разъем 20, паропровод 21 и клапан 22. При этом происходит интенсивное кипение жидкости, в том числе в клетках сырья, разрушая его. Частицы насыщенные влагой, взрываются. В результате нарушается сплошность клеточных мембран эфиромасличного сырья, что приводит к резкому падению его диффузионного сопротивления и многократному увеличению поверхности контакта фаз, увеличивая интенсивность процесса паровой обработки сырья.
Образовавшиеся в результате отгонки пары воды с частицами эфирного масла скапливаются в резервной емкости 19. Блок управления 17 через привод 31 открывает запорный клапан 30 и пары воды с частицами эфирного масла из резервной емкости 19 поступают в холодильник 28, где конденсируются. Образовавшийся дистиллят воды и масла стекает из холодильника 28 во флорентину 29. Здесь он разделяется на масло-сырец и флорентинную воду. После завершения этого процесса запорные клапаны 22 и 30 закрываются приводами 23 и 31 от блока управления 17. Затем блок управления 17 снова включает привод 27, который открывает запорный клапан 26 и создается разрежение в промежуточной емкости 19. Блок управления 17 с помощью привода 16 открывает запорный клапан 15. Водяной пар от парогенератора 12 через паропровод 14 и трубный разъем 13 поступает в полость парораспределителя 3 и процесс повторяется.
Повышение производительности аппарата и сокращения продолжительности технологической переработки сырья одной загрузки достигается за счет интенсификации процесса паровой обработки эфиромасличного сырья водяным паром, который, проходя через измельченное сырье, перемешивается с частицами эфирного масла, увлекая их за собой в холодильник и далее во флорентину, где происходит разделение конденсата на масло-сырец и флорентинную воду.
Выполнение герметичного контейнера в виде усеченного конуса позволяет облегчить его загрузку и выгрузку эфиромасличным сырьем.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый импульсный аппарат для переработки эфиромасличного сырья, в котором происходит использование взрывных воздействий на частицы сырья путем создания резкого перепада давлений позволяет значительно повысить его производительность и сократить в несколько раз продолжительность технологической переработки сырья одной загрузки.