ОШПАРИВАТЕЛЬ СВЕКЛОВИЧНОЙ СТРУЖКИ

Полезная модель относится к тепловому оборудованию для предварительной подготовки свекловичной стружки к экстрагированию, и может быть использована в сахарной промышленности.
Известен ошпариватель колонного диффузионного аппарата [Гребенюк С.М. Технологическое оборудование сахарных заводов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1983. - с.118-120]. Ошпариватель колонного диффузионного аппарата представляет собой горизонтальный цилиндрический корпус, на котором установлена шахта переменного прямоугольного сечения. Свекловичную стружку подают в шахту, где производится ее предварительный подогрев. Стружка поступает в сок, находящийся на определенном уровне в шахте, и это предотвращает попадание воздуха со стружкой в ошпариватель. В корпусе вращается шнек, перемещающий стружку из шахты к смесительной камере. При перемещении стружка омывается поперечными токами циркуляционного сока, в штуцеры, служащими одновременно и песколовушками. Сок, прошедший через слой стружки, отделяется через верхние сита. Мешалка предназначена для окончательного смешивания сокостружечной смеси, которая по трубе отводится из аппарата.
Недостатком является неравномерный прогрев стружки ввиду значительной толщины слоя, локальный перегрев стружки при длительном воздействии на нее острого пара, увеличение мезгообразования при транспортировании ее внутри рабочей камеры ошпаривателя.
Наиболее близким из известных нам аналогов является ошпариватель аппарата А1-ПДС-20 с предварительным нагреванием свекловичной стружки паром [Сахарная пром-сть. - 1987. - №1 - с.30-32].
Аппарат выполнен в виде вертикального цилиндрического корпуса, разделенного на три секции. Каждая секция снабжена паровой камерой с горизонтальным ситом, которое имеет равномерно расположенные прорези для подвода пара в слой стружки. Вертикально по центру корпуса аппарата установлен вал, на котором в каждой секции насажен ротор с лопастями. Кроме того, секции аппарата имеют проемы для перегрузки стружки в следующую секцию и далее в диффузионный аппарат. Для улучшения условий перегрузки стружки в каждой секции смонтированы контрлопасти. Аппарат снабжен также турникетами, обеспечивающими его герметизацию, равномерный подвод и отвод стружки.
Недостатком этого аппарата является то, что в нем осуществляется односторонний подвод пара через прорези в корпусе. Время обработки стружки не превышает 20-ти секунд. Исходя из технологических данных указанного аппарата и режимов его работы, невозможно обеспечить кратковременный и равномерный прогрев стружки до оптимальной температуры экстрагирования.
Техническим результатом является обеспечение равномерного нагрева свекловичной стружки до оптимальной температуры и равномерного перемешивания свекловичной стружки.
Технический результат достигается тем, что ошпариватель свекловичной стружки, включающий вертикальный цилиндрический разделенный на три секции корпус, каждая секция снабжена паровой камерой с горизонтальным ситом, в котором выполнены прорези для подвода пара, в секциях ошпаривателя выполнены проемы для перегрузки свекловичной стружки в следующую секцию и для выгрузки, вертикально по центру корпуса ошпаривателя установлен вал с помещенным на него ротором с лопастями, корпус ошпаривателя снабжен турникетами для обеспечения его герметизации и для равномерного подвода и отвода свекловичной стружки, вал выполнен полым, по поверхности вала на всей его длине по винтовой линии расположены форсунки, вал установлен с возможностью совершения эллиптических колебаний, ротор выполнен в
виде коллекторов, внутренняя полость которых образует камеру с внутренней полостью вала, по оси коллекторов ротора с равномерным шагом установлены форсунки, включающие корпус с вкладышем, с многозаходной винтовой канавкой прямоугольного профиля, над поверхностью сита в верхней секции установлено распределительное устройство.
В ошпаривателе вал выполнен полым для осуществления подвода пара через внутреннюю полость посредством форсунок и тем самым обеспечить двухсторонний подвод теплоносителя (пара и кальцинирующего раствора) к нагреваемой свекловичной стружке от центра аппарата к внутренней поверхности корпуса, так и в противоположном направлении. Такой двухсторонний подвод теплоносителя в поперечном направлении от перемещения свекловичной стружки способствует более равномерному нагреву всей толщины слоя. Подача пара через полый вал во внутренний слой свекловичной стружки производится форсунками, установленными по длине полого вала по винтовой линии с некоторым шагом друг от друга. Использование паровых форсунок позволяет интенсивно диспергировать острый пар под значительным углом распыла (не менее 120°). Установка форсунок по винтовой линии по длине полого вала дает возможность создать постоянную зону орошения всего объема перемещаемой в корпусе ошпаривателя стружки и тем самым обеспечить равномерный нагрев до оптимальной температуры (68-72°С), при которой происходит термоплазмолиз свекловичных клеток, минуя их недогрев или локальный перегрев.
Транспортирование свекловичной стружки внутри ошпаривателя производится двухвитковым шнеком, лопасти которого приварены к полому валу с некоторым разрывом, образуя сектора для обеспечения объемного перемешивания и увеличения проницаемости слоя стружки при перемещении ее из верхней секции в нижнюю секцию, что создает дополнительные условия для обеспечения равномерности нагрева стружки.
Полый вал установлен с возможностью эллиптических колебаний для эффективного перемешивания стружки в вертикальной плоскости. Вибротранспортирование стружки в «мягком» режиме позволяет создать благоприятные условия для подвода теплоносителя в толщу слоя, существенно интенсифицировать конвективный теплообмен и значительно выровнять градиент температур в средних слоях и на поверхности стружки. Это обстоятельство дает возможность исключить мезгообразование, обеспечить равномерное перемешивание и нагревание стружки до заданной температуры.
Ротор выполнен в виде коллекторов, внутренняя полость которых образует камеру с внутренней полостью полого вала и производит подачу острого пара в форсунки, включающие корпус с вкладышем с многозаходной винтовой канавкой прямоугольного профиля для мелкодисперсного распыления раствора.
Над поверхностью сита в верхней секции установлено распределительное устройство с целью равномерного распределения стружки при перегрузки в следующую секцию.
Таким образом, совокупность существенных признаков полезной модели, способствует достижению желаемого технического результата.
На фиг.1 изображен общий вид ошпаривателя свекловичной стружки (фронтальный разрез)
На фиг.2 изображен вид А (вид сверху)
На фиг.3 изображен разрез Б-Б (по двухвитковому шнеку и коллекторам 13 ротора)
На фиг.4 изображен разрез В-В (по виброопорам 20 полого вала 5)
Ошпариватель свекловичной стружки представляет собой цилиндрический вертикальный с плоской крышкой и коническим днищем корпус 1. Цилиндрическая часть корпуса разделена натри секции 2. Каждая секция снабжена паровой камерой 3 с горизонтальным ситом 4. Вертикально по оси корпуса аппарата установлен полый вал 5, на котором насажен ротор с лопастями 6. В сите выполнены проемы 7 для перегрузки
свекловичной стружки в следующую секцию. На верхней крышке корпуса установлен бункер 8, снабженный турникетом 9, обеспечивающим его герметизацию, равномерный подвод и отвод свекловичной стружки. Верхняя секция - загрузочная. На ее внутренней стенке закреплен коллектор 10 для подачи пара в секцию и предварительного нагрева свекловичной стружки. Над поверхностью сита установлено распределительное устройство 11. В паровой камер средней секции выполнены прорези для подвода горячего пара. В паровой камере нижней секции выполнены прорези для подвода горячего кальцинирующего раствора (СаО). Вал 5 - полый, с подачей пара во внутреннюю полость. По поверхности вала на всей длине по винтовой линии с равномерным шагом расположены форсунки 12. Ротор выполнен в виде коллекторов 13, внутренняя полость которых образует камеру с внутренней полостью полого вала 5, по оси коллекторов ротора с равномерным шагом установлены форсунки 12. Лопасти выполнены в виде двухвиткового шнека с разрывом между секциями в месте крепления сит в корпусе. По наружной поверхности корпуса расположены трубопроводы 14 и 15 для подачи пара и горячего кальцинирующего раствора в паровую камеру соответственно средней и нижней секции. Трубопровод 16 соединен с полым валом и служит для подачи пара во внутреннюю полость. Форсунки состоят из корпуса с вкладышем с многозаходной винтовой канавкой прямоугольного профиля, обеспечивающей мелкодисперсное распыление подаваемого раствора во внутрь слоя стружки. Привод 17 состоит из мотор-редуктора, червячного редуктора, соединительных муфт. Установлен на раме над крышкой корпуса. Редуктор открытый червячный, с передачей вращения на вал от червячного колеса посредством муфты. Опоры полого вала выполнены на подшипниках скольжения: верхний - радиальный, нижний - упорный. Упорный подшипник закреплен на раме 18. На раме установлен вибратор 19 с генератором эллиптических колебаний для совершения валом эллиптических колебаний. Рама опирается на виброопоры 20, закрепленные
на конусе 21 корпуса. Наружная поверхность корпуса покрыта слоем теплоизоляции 22.
Ошпариватель свекловичной стружки работает следующим образом. Свекловичная стружка с помощью загрузочного турникета 9 подается в первую секцию ошпаривателя через распределительное устройство 11, где предварительно обрабатывается паром, подаваемым через коллектор, закрепленный на боковой стенке внутренней поверхности секции. Нагретая свекловичная стружка лопастями 6 первой секции 2 перемещается к перегрузочному проему 7 и поступает во вторую секцию. С помощью вращающихся лопастей 6 свекловичная стружка перемешивается, одновременно с перемешиванием в секцию через стенки паровой камеры 3 и форсунок 12 вращающегося полого вала 5 свекловичная стружка нагревается насыщенным паром. В третью секцию свекловичная стружка просыпается через сито 4 с отверстиями. Свекловичная стружка с помощью лопастей 6 перемешивается, одновременно в секцию через стенки паровой камеры 3 поступает перегретый кальцинирующий раствор, а через форсунки вращающегося полого вала 5 - насыщенный пар и свекловичная стружка обрабатывается кальцинирующим раствором. Далее нагретая свекловичная стружка просыпается через сито в коническое днище и далее в диффузионный аппарат. Лопасти 6 совершают эллиптические колебания с помощью генератора, закрепленного на раме 18, в которой установлен упорный подшипник.