Апарат попередньої прогресивної дефекації дифузійного соку

Реферат: UA 101777 U UA 101777 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до обладнання цукрової промисловості і призначена для прогресивної попередньої дефекації дифузійного соку. Найближчим технічним рішенням є відомий апарат прогресивної попередньої дефекації дифузійного соку типу Р3-ППД-4 [Белик В.Г. Справочник по технологическому оборудованию сахарных заводов. – 1982. - С. 90-93], виконаний у вигляді горизонтальної коритоподібної ємності з напівкруглим днищем, яка розділена перегородками на секції, з привідним валом і закріпленими на ньому в кожній секції перемішуючими пристроями, переливною коробкою, патрубками для продування, підведення дифузійного соку, вапняного молока, повернення суспензії та нефільтрованого соку. В нижній частині корпусу на однаковій відстані один від одного і від днища приварені вертикальні перегородки, які ділять апарат на вісім окремих секцій, в кожній з яких обертається перемішуюча лопать. Лопаті закріплені на валу, який являє собою товстостінну трубу. Вал апарата складається з двох самостійно обертових частин, кожна з яких має свій привод, що складається з електродвигуна, редуктора та відкритої зубчатої передачі. Вал обертається в вальницях ковзання, закріплених всередині корпусу апарата. Недоліком конструкції прототипу є відсутність чіткого регулювання потоків у широкому діапазоні витрат дифузійного соку, наявність явища байпасу соку та застійних зон в апараті. Це, в свою чергу, ускладнює утримування режиму поступового нарощування рН і лужності по зонах апарата, підтримуючи задані оптимальні криві підвищення рН по секціях. Присутність вальниць ковзання на валу мішалки, закріплених всередині апарата, зменшує надійність апарата. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення проведення процесу попередньої дефекації та надійності механічної частини апарата. Суть запропонованого технічного рішення пояснюється кресленнями, де зображені: Фіг. 1 апарат попередньої дефекації, загальний вигляд; Фіг. 2 - апарат попередньої дефекації, вигляд збоку. Апарат попередньої дефекації виконаний у вигляді горизонтального коритоподібного зварного корпусу з плоскими кришками і циліндричним днищем. Корпус спирається на сім опор. Рама приводу 11 розташовується на окремому фундаменті або каркасі. Корпус складається з двох основних частин: ринви 1 і верхньої частини 2. Всередині ринви установлені стаціонарні перегородки, які розділяють апарат на вісім секцій. Між днищем ринви і перегородками розташовані прорізи (на кресленнях не показані), для кожної секції індивідуального розміру. Всередині верхньої частини апарата встановлені поворотні заслінки 15-21. Ширина заслінок в кожній секції різна. Поворотні заслінки приводять до утворення часткової рециркуляції соку над стаціонарними перегородками. Кількість рециркулюючого соку всередині апарата залежить від кута повороту заслінок. Кут повороту заслінок встановлюється ручками 14. Індивідуальна конструкція кожної нерухомої перегородки та поворотних заслінок, а також можливість регулювання частоти обертання перемішуючого пристрою забезпечує оптимальні потоки внутрішньої циркуляції соку, що є основою формування якісних фільтраційноседиментаційних показників соку. На торцевій стінці всередині апарата розташований шибер 8, який регулює тривалість процесу переддефекації. Всередині апарата встановлено перемішуючий пристрій 9, що складається з трубовала та жорстко закріплених на ньому чотирьох взаємно перпендикулярних лопатей, складених з горизонтальних і вертикальних елементів (на кресленнях не показані). Всі елементи можуть бути легко демонтовані і замінені. Кожна з восьми секцій має індивідуальний уніфікований набір лопатей. Вдосконалена конструкція перемішуючих пристроїв в кожній секції апарата зводить до мінімуму небажані явища байпасу та застійних зон в переддефекаторі. Відсутність вальниць на валу мішалки забезпечує надійність роботи апарата при його експлуатації. Особлива конструкція сальникового ущільнення між валом мішалки та корпусом запобігає протіканню соку. Привод складається з мотор-редуктора, урухомного 3 і холостого 4 вальничних вузлів. Привод забезпечує плавний пуск апарата і оберти в межах 8-12 об/хв. за рахунок встановленого на двигуні частотного перетворювача. Потужність приводу - 37 кВт. До корпусу приварені патрубки для подачі дифузійного соку, повернення з дільниці дефекосатурації і відбору дефекованого соку через камеру переливання 7. Вапняне молоко подається в восьму секцію через кришку 12. Повернення суспензії у вигляді соку І сатурації або суспензії І (II) сатурації здійснюється в метастабільну зону рН 8-9. Повернення суспензії 1 UA 101777 U 5 10 15 20 25 30 35 здійснюється через лійку 13. Патрубок для продування апарата розміщений в нижній частині восьмої секції. Апарат попередньої дефекації працює наступним чином. Дифузійний сік подається в першу секцію апарата, а вапняне молоко в останню в кількості, що забезпечує оптимальне значення рН середовища. Основний потік соку в переддефекаторі горизонтального типу рухається в просторі між нижніми кромками нерухомих перегородок і днищем від першої секції до останньої і далі в переливну коробку за рахунок загального тиску суміші дифузійного соку і повернень, що надходять. Напрямок обертання вала забезпечує не тільки інтенсивне перемішування і контакт фаз, а й рециркуляцію соку між суміжними секціями переддефекатора. Для цього рухливі перегородки повинні відсікати частину більш лужного соку, що піднімається лапою мішалки, і направляти його в попередню секцію з меншою лужністю, проти основного руху соку, організовуючи протитечію. Регулювання рН по секціях здійснюють за допомогою зміни кута повороту рухомих заслінок. Лужність соку при цьому збільшується рівномірно від першої секції до останньої. Відбір проб для контролю рН по зонах апарата здійснюється через патрубки 6. Піна, що надходить в переддефекатор, рухаючись з секції в секцію виводиться через переливну коробку. Контроль за піноутворенням в секціях апарата здійснюється через спеціальні невеликі люки 22-26. Нерівномірна подача дифузійного соку, повернення і вапняного молока призводить до порушення прогресивного плавного наростання рН в переддефекаторі, порушує технологічний режим, знижує ефективність процесу і погіршує якість обробки соку на переддефекації. Апарат забезпечує чітке регулювання потоків у досить широкому діапазоні витрат дифузійного соку. Завдяки цьому, в необхідному для технолога діапазоні, легко досягається плавне нарощування лужності (рН) по зонах апарата та відповідно утримання метастабільної зони перших секцій переддефекатора. Таким чином досягається максимальний ефект очищення соку і мінімальна кольоровість. Особливість конструкції апарата допомагає створити найкращі умови проведення переддефекації в режимі поступового прогресивного оброблення дифузійного соку лужним реагентом (без зон вапняного перелуження) за показниками оптимальної лужності і рН, забезпечивши при цьому максимальний ступінь осадження вапном ВМС та деяких аніонів кислот у формі крупнодисперсного дегідратованого щільного осаду - агрегатів адсорбційних комплексів, стійких до розчинення і деструкції в умовах високої лужності та температури основної дефекації із нормальними седиментаційно-фільтрувальними показниками. Запропонований апарат був впроваджений на одному з цукрових заводів, де підтримувалось плавне нарощування рН за відповідно заданими технологом значеннями: Секція апарата рН20 40 45 1 7,2 2 7,7 3 8,2 4 8,7 5 9,3 6 10,0 7 10,5 8 11,2 Відхилення pН20±0,2. При цьому швидкість відстоювання переддефекованого соку становила 5,0-5,4 см/хв. Джерела інформації: 1. Белик В.Г. Справочник по технологическому оборудованию сахарных заводов. - Киев, 1982. - С. 90-93. 2. Методические рекомендации по эксплуатации преддефекаторов Р3-ППД. - Киев, 1980. 3. Рева Л.П. Фізико-хімічні основи технологічним процесів очищення дифузійного соку у виробництві цукру. - Київ, 2015. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 1. Апарат попередньої дефекації дифузійного соку, що виконаний у вигляді горизонтального коритоподібного зварного корпусу, який розділений перегородками на 8 секцій, з привідним валом і закріпленим на цьому валу в кожній секції перемішуючим пристроєм, переливною коробкою, патрубками для продування, підводу дифузійного соку, вапняного молока, повернення суспензії та нефільтрованого соку, який відрізняється тим, що перемішуючий пристрій, який знаходиться в кожній секції апарата, складається з турбовала та жорстко закріплених на ньому чотирьох взаємно перпендикулярних лопатей. 2. Апарат за п. 1, який відрізняється тим, що на двигуні приводу встановлений частотний перетворювач для зміни частоти обертання перемішуючого пристрою в широких діапазонах під час експлуатації апарата. 2 UA 101777 U 3. Апарат за п. 1, який відрізняється тим, що розмір поворотних заслінок, а також прорізів між днищем ринви та нерухомими перегородками виконані змінними від першої до останньої секції. 3 UA 101777 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль 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 4