Вакуум-апарат для уварювання утфелю

Вакуум-апарат для уварювання утфелю, який включає вертикальний циліндричний корпус, трубчасту гріючу камеру з центральним опускним циркуляційним каналом і встановлений на вертикальному валу циркулятор, що складається із нахилених лопатей, який відрізняється тим, що 3 34984 часту гріючу камеру з центральним кільцевим опускним циркуляційним каналом і встановлений на вертикальному валу циркулятор, що складається із нахилених лопатей. Згідно корисної моделі вакуум-апарат має збільшену питому поверхню теплообміну і діаметр циркуляційної труби, в середині якої встановлено контролопаті, шестилопатевий циркулятор розташовано в нижній частині циркуляційної труби, а система розподіленого підведення і змішування сиропу з циркулюючим утфелем розташована під шестилопатевим циркулятором, гріюча камера установлена на обичайці опорного днища, яке складається із двох, зварених між собою конусів, а по лінії з'єднання конусів опорного днища діаметрально протилежно встановлено два патрубки, крім того в верхній частині апарат оснащено сепаратором пари відцентрового типу. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і очікуваним результатом буде в наступному. По-перше, апарат має збільшену майже в півтори рази (1,38 раз) питому поверхню теплообміну за рахунок зменшення міжтрубної відстані, що збільшує загальну поверхню теплообміну з 300 м до 415 м і забезпечує створення оптимального співвідношення площі поверхні теплообміну до об'єму уварюваного утфелю і ви тримку відповідністі швидкостей випаровування і кристалізації на всіх стадіях уварювання, поліпшення кристалічної структури утфелю, дозволяє використовувати для уварювання утфелю І кристалізації пару більш низького потенціалу, наприклад, III корпусу випарної установки, замість II корпусу, що підвищує кратність випаровування з одночасним скороченням тривалості уварювання з 3,5 год до 2...2,5 год і призведе до зменшення неврахованих втрат сахарози, покращення якості цукру, зменшення паливно-енергетичних витрат. По-друге, збільшення діаметра циркуляційної труби вдвічі і встановлення механічного шестилопатевого циркулятора зі збільшеним діаметром лопатей в нижній частині циркуляційної труби покращує інтенсивність циркуляції і ефективність роботи механічного циркулятора, покращує подавання уварюваної маси до периферійних труб гріючої камери, що призводить до збільшення коефіцієнту теплопередачі. Високоефективний шестилопатевий циркулятор забезпечує інтенсивний рух утфелю в контурі циркуляції на всіх стадіях уварювання, а програмний частотнорегульований асинхронний електропривід циркулятора дозволяє регулювати інтенсивність теплообміну і швидкість уварювання утфелю. Співвідношення діаметра циркуляційної труби і діаметра вакуум-апарата становить 0,4. Інтенсивна циркуляція на стадії кристалоутворення зменшує утворення конгломератів, а також оклюзію маточного розчину в кристалічну решітку, що дає можливість за рахунок цього майже вдвічі зменшити вміст золи в білому цукрі. Система розподіленого підведення і змішування сиропу підкачки з циркулюючим утфелем, яка розташована в центральній частині вакуум-апарата під шестилопатевим циркулятором, 4 виключає появу застійних зон, мінімізує вторинне кристалоутворення і підвищує рівномірність кристалів. Зменшення вмісту здвоєних кристалів і конгломератів в білому цукрі і підвищення рівномірності кристалів зумовлює збільшення виходу кристалічного цукру до 54...56 % з кожної варі утфелю, що в свою чергу зменшує витрати пари на уварювання утфелю І кристалізації. Опорне днище апарата складається із двох, зварених між собою конусів, що забезпечує мінімальний об'єм підкамерного простору і виключає появу застійних зон в нижній частині апарата, а для швидкого вивантаження утфелю по лінії з'єднання конусів опорного днища діаметрально протилежно встановлено два патрубки - для основного та додаткового спуску утфелю. В верхній частині вакуум-апарат обладнано високоефективним сепаратором пари відцентрового типу, що покращує сепарацію і уловлювання виносів утфельної пари, яка утворюється в процесі уварювання утфелю, і виключає викиди утфелю навіть при максимальних об'ємах (більше номінального) утфелю у вакуумапараті на барометричний конденсатор. Мікропроцесорна система управління вакуумапаратом дозволяє регулювати швидкість обертання циркулятора, температуру уварюваного утфелю, здійснювати програмне регулювання підкачки сиропу по електропровідності і динамічній в'язкості з оцінкою пересичення по температурній дипресії на кожний із стадій уварювання, дозволяє витримувати задану тривалість кристалізації, розмір кристалів цукру і чистоту міжкристалевого відтоку, досягти високого вмісту кристалів в утфелі 54...56 %, скоротити тривалість уварювання і зменшити витрати паливно-енергетичних ресурсів (природного газу) на 20...25 %. Суть запропонованого рішення пояснюється кресленнями: Фіг. 1 - вакуум-апарат для уварювання утфелю. Фіг. 2 - решітка парової камери вакуум-апарата і шестилопатева мішалка циркулятора, вигляд зверху. Фіг. 3 - вакуум-апарат, вигляд зверху. Вакуум-апарат для уварювання утфелю складається із програмного частотнорегульованого асинхронного електропривода шестилопатевого циркулятора 1, вентиля 2 для з'єднання з атмосферою, двох патрубків 3 для підведення пари, розташованих діаметрально протилежно на зовнішній обичайці парової камери 4 з горизонтальними трубними решітками і вертикальними трубами. В центральній частині парової камери розташована циркуляційна труба 10, на внутрішній поверхні якої приварено контрлопаті 5. Гріюча камера встановлена на обичайці 11 опорного днища 9, яке складається із двох, зварених між собою конусів. Для вивантаження утфелю із вакуум-апарата по лінії з'єднання конусів опорного днища діаметрально протилежно встановлено два патрубки 6 - діаметром 530 мм для основного спуску утфелю і діаметром 219 мм для додатково 5 34984 го спуску. Для примусової циркуляції киплячого утфелю апарат оснащено механічним циркулятором з шестилопатевою мішалкою 7, швидкість обертання якої регулюється програмним частотнорегулювальним асинхронним електроприводом 1. Апарат обладнано системою розподіленого підведення і змішування сиропу підкачки 8 з циркулюючим утфелем, яка розташована в центральній частині вакуум-апарата під шестилопатевим циркулятором. Пропарка вакуум-апарата здійснюється шляхом подавання пари в трубопровід 12. В верхній частині апарата розташовано сепаратор пари відцентрового типу 13, що покращує сепарацію і уловлювання утфельної пари, яка утворюється в процесі уварювання. Принцип роботи вакуум-апарата для уварювання утфелю. Вакуум-аппарат працює наступним чином. Спочатку в апараті створюють розрідження, відкриваючи частково повітряний вентиль на комунікації, яка з'єднує верхню частину вакуумапарата з барометричним конденсатором. Сироп подається в нижню частину вакуум-апарата через систему 8, яка розташована в центральній частині апарата під шестилопатевим циркулятором 7. Коли аппарат заповнюється сиропом на 1/3 висоти парової камери 4, частково відкривають вентиль на паропроводі і починають прогрівати парову камеру. Після того, як сироп закриє верхню трубну решітку гріючої камери, паровий вентиль відкривають повністю і через патрубки 3 подають пару в парову камеру 4, відкривають вентилі для відведення конденсату з парової камери і аміачні відтяжки, починають згущувати сироп шляхом випаровування води. При кипінні сироп піднімається вверх по кип'ятильних труба х вакуум-апарата, а далі опускається вниз по циркуляційній трубі 10. В процесі кипіння сироп згущується і для утворення центрів кристалізації в апарат вводять затравку. За безперервної підкачки свіжих порцій сиропу кристали нарощуються і кількість утфелю збільшується. Система автоматичного управління процесом уварювання утфелю і використання програмного частотно-регульованого асинхронного електроприводу циркулятора 1 дозволяє регулювати інтенсивність теплообміну і швидкість уварювання утфелю, працювати із сиропами з початковою концентрацією сухи х речовин 63...65 % і 72…74 %, з використанням різних кристалоутворювачів: кристалічної основи - "маточного утфелю", пасти "Магмас", програмно регулювати температуру уварювання утфелю, програмно регулювати підкачки сиропу по електропровідності і динамічної в'язкості з оцінкою коефіцієнта пересичення на кожній із стадій уварювання утфелю, регулюва ти температуру продуктів, які надходять на уварювання. 6 Збільшений вдвічі діаметр циркуляційної труби 10 і механічний шестилопатевий циркулятор 7, розташований в нижній частині циркуляційної труби, забезпечує інтенсивний рух утфелю в контурі циркуляції і покращує подавання уварюваної маси до периферійних труб на всіх стадіях уварювання утфелю. Система розподіленого підведення і змішування сиропу підкачки 8 з циркулюючим утфелем і конструкція опорного днища, яке складається із двох, зварених між собою конусів, забезпечує мінімальний об'єм підкамерного простору, забезпечує відсутність застійних зон, мінімізує вторинне кристалоутворення. Утфельна пара, яка утворюється при кипінні утфелю, піднімається в верхню частину апарата, де на її шляху встановлено відцентровий сепаратор 73, в якому внаслідок зміни напрямку і швидкості пари, часточки утфелю, захоплені парою, осідають на стінках, а далі стікають в апарат. Неконденсуючі гази відводяться із парової камери відтяжками, які розташовані діаметрально протилежно в верхніх і нижніх її точках. Коли вакуум-апарат заповниться уварюваним утфелем до встановленого рівня - висота шару утфелю 1350 мм над верхньою трубною решіткою граючої камери, підкачка продуктів припиняється і утфель згущується до потрібного вмісту сухих речовин. Перед вивантаженням звареного утфелю припиняється подавання пари в парову камеру вакуум-апарата, відключається система розрідження. Після цього поступово відкривається подавання пари в пропарювальний колектор 12, відкривається основна спускна заслінка і за рахунок власної ваги і підвищення тиску в корпусі апарата утфель спускається із апарата в приймальну утфелемішалку. Далі при відкритій спускній заслінці проводиться пропарка вакуум-апарата від залишків кристалів утфелю. Після цього спускна заслінка закривається, пропарка закінчується і цикл уварювання утфелю повторюється. Таким чином, конструкція вакуум-апарата для уварювання утфелю забезпечує збільшення загальної площі поверхні теплообміну з 300 м 2 до 415 м 2 і питомої поверхні теплообміну майже в півтори рази за рахунок зменшення між трубної відстані, дозволяє використовувати для уварювання утфелю пари III корпусу випарної установки замість II корпусу, що підвищує кратність випаровування з одночасним скороченням тривалості уварювання до 30 %, покращує якість цукру і зменшує витрати пари на технологічні потреби на 20...25 %. Інтенсивна циркуляція на всіх стадіях уварювання утфелю дозволяє збільшити вихід кристалічного цукру з утфелю до 54...56 %, підвищує рівномірність кристалів і дозволяє майже вдвічі зменшити вміст золи в білому цукрі. 7 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 34984 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601