Вакуум-апарат періодичної дії для кристалізації цукру

Реферат: Вакуум-апарат періодичної дії для кристалізації цукру містить циліндричний корпус з конічною верхньою частиною і днищем, підвісну гріючу камеру з циркуляційною трубою та механічним циркулятором на вертикальному валу з верхнім приводом та патрубком подачі гріючої пари. Над циліндричним корпусом встановлений вловлювач-сепаратор та патрубок відводу вторинної пари. В нижній частині встановлений знаходиться клапан для спуску утфелю. Вакуум-апарат додатково має систему для підведення живильного розчину у внутрішню частину циркуляційної труби, виконану у вигляді колектора та трубопроводів, і два патрубки для заповнення колектора, розташовані над гріючою камерою. UA 113338 U (54) ВАКУУМ-АПАРАТ ПЕРІОДИЧНОЇ ДІЇ ДЛЯ КРИСТАЛІЗАЦІЇ ЦУКРУ UA 113338 U UA 113338 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обладнання для кристалізації цукру при уварюванні цукрових розчинів. За прототип взято вакуум-апарат періодичної дії з механічним циркулятором ВАЦМ-60, що наведений в фаховому журналі "Сахар" [Кухар В.Н., Лисюк П.И. Вакуум-апарат с циркулятором: для оптимизация теплопотребления, улучшение качества готовой продукции. //Сахар. - 2006. № 7. - С. 48-52], який виконаний у вигляді вертикального циліндричного корпусу, всередині якого розміщено підвісну гріючу камеру з центральною циркуляційною трубою та механічним циркулятором з верхнім приводом та патрубком подачі гріючої пари. Зверху циліндричного корпусу встановлений вловлювач-сепаратор та патрубок відводу вторинної пари. В нижній частині знаходиться клапан для спуску утфелю і патрубок подачі сиропу для уварення. Недоліками при використанні таких типів вакуум-апаратів є те, що подача свіжого сиропу відбувається через нижню частину апарату, як наслідок напрям руху введення сиропу відбувається практично в протитечії з потоком розчину, що рухається з циркуляційної труби. Цукровий розчин, що рухається по циркуляційній трубі, опускається до низу, а йому на зустріч рухається вгору розчин підкачки, що створює додатковий опір загальному напору циркуляції. Внаслідок цього зменшується кратність інтенсифікації розчину, також збільшується час уварення цукрового розчину, а отже знижується якість кристалів цукру. В основу корисної моделі поставлена задача збільшення швидкості уварення утфелю та покращення якості кристалів цукру за рахунок інтенсивного перемішування порції свіжого сиропу та розчину, що уварюється. Поставлена задача вирішується тим, що вакуум-апарат періодичної дії, який являє собою циліндричний корпус з конічною верхньою частиною і днищем, підвісну гріючу камеру з циркуляційною трубою та механічним циркулятором на вертикальному валу з верхнім приводом та патрубком подачі гріючої пари. Зверху циліндричного корпусу встановлений вловлювачсепаратор та патрубок відводу вторинної пари. В нижній частині знаходиться клапан для спуску утфелю і патрубок подачі сиропу для уварення, згідно з корисною моделлю, додатково має систему для підведення живильного сиропу у внутрішню частину циркуляційної труби, виконану у вигляді колектора та трубопроводів, і два патрубки для заповнення колектора, розташовані над гріючою камерою. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом наступний. Збільшення швидкості уварювання утфелю в вакуум-апараті, його продуктивності та якості кристалів цукру може бути досягнуто при більш ефективній циркуляції розчину всередині апарату, коли свіжий розчин постійно омиває рівномірно всі грані кристалу цукру, що ростуть за рахунок приєднання молекул сахарози з розчину. Покращення умов, при яких це можливо, відбувається при подачі сиропу у вакуум-апарат у середину циркуляційної труби, що призводить до впорядкування руху живильного сиропу та руху розчину всередині апарату, а також зменшення в'язкості розчину, як наслідок збільшення обертів цирулятора, підвищення інтенсифікації циркуляції розчину і теплообміну між теплоносієм та розчином. Цього можна досягти, виконавши систему подачі живильного сиропу в циркуляційну трубу. При такому виконанні живильної системи (яка складається з колектора та трубопроводів і двох патрубків заповнення колектора) також буде відбуватися рівномірний розподілу сиропу в вакуум-апараті з утфелем, що уварюється, концентрація сахарози в розчині також буде рівномірною. Будуть відсутні локальні зони низьких або високих концентрацій сахарози, що призводять до перекристалізації кристалів цукру, утворення нових центрів кристалізації або зміни їх розмірів. Запропоноване рішення пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображено вертикальний розріз вакуум-апарата, на фіг. 2 вигляд зверху циркуляційної труби. Вакуум-апарат складається з циліндричного корпусу 1 і конічного днища, сепаратора 2, вбудованої підвісної гріючої камери 3 з центральною циркуляційною трубою 4, до якої через патрубок 5 підводиться гріюча пара. Цукровий розчин заповнює гріючу камеру через живильну систему, яка складається з двох патрубків 6 та колектора 7 і трубопроводів 8, виходи з яких знаходяться по середині циркуляційної труби 4, звідки він безпосередньо направляється в зону дії лопатевої мішалки 9, що знаходиться на вертикальному валу 10 в зоні циркуляційної труби, який з'єднаний з верхнім приводом 11. Відведення готового продукту проводиться через патрубок 12 в нижній конічній частину апарату. Відбір вторинної пари відбувається через патрубок 13 у верхній частині апарату. Вакуум-апарат працює наступним чином: вакуум-апарат заповнюється свіжим сиропом через живильну систему, яка складається з двох патрубків 6, колектора 7 і трубопроводів 8 до покриття ним гріючої камери 3. Через патрубок подачі гріючої пари 5 здійснюється подача в 1 UA 113338 U 5 10 гріючу камеру гріючої пари та починається процес уварювання сиропу при безперервній подачі свіжого сиропу через живильну систему. При кипінні кипляча маса піднімається по кип'ятильним трубам гріючої камери 3, попадаючи в зону вакуум-апарату над гріючою камерою, а опускається донизу по циркуляційній трубі 4, куди одночасно подається живильний сироп(підкачки) з живильної системи. Збільшення швидкості уварючої маси по всьому контурі вакуум-апарату забезпечується дією лопатевої мішалки 9, що знаходиться на валу 10. Вторинна пара, утворена в результаті випаровування води в робочому об'ємі апарату, проходить через сепаратор 2, звільняється від капель утфелю і відводиться через патрубок 13. Після нарощування кристалів цукру до товарного розміру, відбувається вивантаження увареного утфелю через патрубок 12 для подальшого виділення цукру з утфелю. Технічний результат від запропонованого технічного рішення полягає в тому, що виконання додаткової живильної системи дає змогу покращити гідродинаміку руху розчину, зменшити в'язкість розчину, збільшити циркуляцію сиропу, зменшити час уварювання, покращити якість кристалів цукру. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Вакуум-апарат періодичної дії для кристалізації цукру, що містить циліндричний корпус з конічною верхньою частиною і днищем, підвісну гріючу камеру з циркуляційною трубою та механічним циркулятором на вертикальному валу з верхнім приводом та патрубком подачі гріючої пари, над циліндричним корпусом встановлений вловлювач-сепаратор та патрубок відводу вторинної пари, а в нижній частині встановлений знаходиться клапан для спуску утфелю, який відрізняється тим, що вакуум-апарат додатково має систему для підведення живильного розчину у внутрішню частину циркуляційної труби, виконану у вигляді колектора та трубопроводів, і два патрубки для заповнення колектора, розташовані над гріючою камерою. 2 UA 113338 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3