Результат интеллектуальной деятельности: Ошпариватель свекловичной стружки

ОШПАРИВАТЕЛЬ СВЕКЛОВИЧНОЙ СТРУЖКИ

Изобретение относится к сахарному производству, в частности к технологическому оборудованию для обработки стружки, и может быть использовано для термохимической обработки свекловичной стружки перед экстрагированием сахарозы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является ошпариватель свекловичной стружки [Патент РФ № 2332466 «Ошпариватель свекловичной стружки», опубликован 27.08.2008, Бюл. № 24], включающий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабжённый паровыми рубашками с перфорированными внутренними стенками и разделенный на три секции, в каждой из которых находятся горизонтальные сита с проемами для перегрузки свекловичной стружки. В корпусе установлен ротор, состоящий из вертикального полого вала и укрепленных на нем лопастей для перемешивания и перемещения свекловичной стружки, состоящих из двух шнековых витков. Помимо этого на валу установлены распылительные форсунки греющего пара. Нижний конец вала жестко укреплен на раме, снабженной системой вибраторов, прикрепленных к коническому днищу, в котором расположен турникет для выгрузки ошпаренной свекловичной стружки.

Недостатками известного ошпаривателя являются неравномерная подача свекловичной стружки за счет использования несовершенного загрузочного устройства, приводящая к снижению качества термохимической обработки свекловичной стружки; неэффективная обработка свекловичной стружки, вызванная перпендикулярным расположением распылительных форсунок греющего пара к оси вала, что неизбежно приводит к их забиванию свекловичной стружкой, вызывая тем самым появление застойных зон, приводящих к локальным перегревам стружки; несовершенная конструкция внутренних перфорированных стенок ошпаривателя, не позволяющая добиться максимальной степени контакта греющего пара и кальцинированного раствора со свекловичной стружкой, что снижает эффективность ее термохимической обработки; использование перемешивающего устройства с лопастями прямолинейной формы, не обеспечивающих эффективное перемешивание и перемещение свекловичной стружки из секции в секцию ошпаривателя, что приводит к появлению застойных зон свекловичной стружки на поверхности горизонтальных сит; использование в конструкции ошпаривателя горизонтальных сит с незначительной степенью перфорации и отверстиями круглой формы малого диаметра, что не позволяет быстро транспортировать все количество поступившей на обработку стружки из секции в секцию и создает условия для образования застойных зон на поверхности сит; нецелесообразное конструктивное решение крепежного узла нижнего конца вала ротора и фиксирующей рамы, усложняющее конструкцию ошпаривателя, а также затрудняющее пересыпание стружки из последней секции в выгрузочное устройство ввиду накопления на раме слоя ошпаренной стружки.

Техническая задача изобретения – повышение эффективности термохимической обработки свекловичной стружки.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в ошпаривателе свекловичной стружки, включающем вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, разделенный на три секции, в каждой из которых находятся горизонтальные сита с проемами для перегрузки стружки, снабжённый загрузочным устройством для свекловичной стружки, паровыми рубашками с перфорированными внутренними стенками для подвода греющего пара и кальцинированного раствора, ротором, состоящим из вертикального полого вала, на котором укреплены лопасти 1/2 оборота винтовой навивки для перемешивания и перемещения стружки, и распылительные форсунки, расположенные по винтовой линии вала с одинаковым шагом, а также системой вибраторов для создания колебаний вала, новым является то, что с наружной стороны к верхней части корпуса ошпаривателя подведены паропроводы греющего пара, к нижней части - трубопроводы подвода раствора реагента с закрепленными на них форсунками, вмонтированными с наружной стороны в корпус ошпаривателя, в ротор вмонтирован полый трубовал типа «труба в трубе» с расположенными по винтовой линии с одинаковым шагом распылительными форсунками, закрепленными тангенциально по отношению к оси трубовала, в качестве устройства для загрузки свекловичной стружки используется роторный дозатор, в качестве перемешивающего устройства выступает мешалка, винтовая навивка которой составляет 3/4 оборота, и специальный дугообразный нож для очистки поверхности горизонтальных сит, в которых для пересыпания стружки из секции в секцию имеются радиально расположенные отверстия прямоугольной формы с большей полезной площадью, а нижний конец трубовала закреплён в подшипниковом узле.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности термохимической обработки свекловичной стружки за счет использования современного загрузочного устройства свекловичной стружки, обеспечивающего непрерывность процесса ошпаривания; за счет тангенциального расположения распылительных форсунок, подведенных с внешней стороны, а также форсунок оси трубовала, что препятствует их забиванию стружкой и образованию застойных зон внутри секций, как следствие, исключается возникновение локальных перегревов, в результате чего устраняется неравномерность обогрева свекловичной стружки; за счет эффективной конструкции перемешивающего устройства, имеющего дополнительный виток и специальный дугообразный нож, обеспечивается более эффективное перемешивание и перемещение стружки, и удаление оставшегося количества прилипшей свекловичной стружки с поверхности горизонтальных сит, при этом исключается образование застойных зон; за счет использования радиально расположенных горизонтальных сит с отверстиями прямоугольной формы, имеющих большую полезную площадь, облегчается перемещение свекловичной стружки из секции в секцию; за счет использования подшипникового узла, выступающего в качестве крепления нижнего конца трубовала к горизонтальному ситу, снижается металлоемкость конструкции, упрощается регулирование вращения трубовала при перемешивании свекловичной стружки.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого ошпаривателя свекловичной стружки.

Ошпариватель свекловичной стружки состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и коническим днищем 3. На крышке установлен бункер 4 с роторным дозатором 5. Установка роторного дозатора позволяет обеспечить контролируемую подачу свекловичной стружки в секцию 10, что позволяет осуществлять подачу как в периодическом, так и непрерывном принципе действия.

С наружной стороны корпус ошпаривателя снабжен в верней части - паропроводами подвода греющего пара 6, включающими оросительные форсунки 7 для тепловой обработки стружки, которые проходят через стенку корпуса ошпаривателя и располагаются тангенциально относительно его плоскости, а в нижней части – трубопроводами подвода раствора сульфата аммония 8 с форсунками 9, также вмонтированными внутрь корпуса.

Ошпариватель разделен на секции 10 и 11, в каждой из которых находятся горизонтальные сита 12 и 13 с проемами 14 для перегрузки свекловичной стружки. Проемы имеют прямоугольную форму и расположены радиально по всей поверхности сита, что обеспечивает эффективное перемещение свекловичной стружки из секции в секцию.

В корпусе установлен ротор, привод 15 с конической передачей 16 которого расположен на крышке 2. Ротор состоит из вертикального полого вала типа «труба в трубе», включающего внутренний 17 и внешний 18 валы, в которые раздельного подаются раствор реагента и греющий пар. Для предупреждения смешения раствора реагента и греющего пара внутренний вал ограничен перегородкой 19. На оси вала тангенциально по отношению к нему закреплены с одинаковым шагом распылительные форсунки 20. Установка форсунок тангенциально по отношению к оси вала предупреждает возможность их забивания, что позволяет добиться равномерного обогрева свекловичной стружки и избежать локальных ее перегревов.

В днище корпуса 3 расположен турникет 21 для выгрузки ошпаренной свекловичной стружки.

На фиг. 2 представлено перемешивающее устройство свекловичной стружки. Устройство представляет собой мешалку вертикального шнеково-ленточного типа, имеющее в конструкции перемешивающий виток 22, крепления 23, посредством которых осуществляется ее фиксация на валу 18, и специальный дугообразный нож 24 изогнутой формы, конструкция которого позволяет полностью очищать поверхность горизонтальных сит 12 и 13 от прилипающей свекловичной стружки, что обеспечивает равномерное перемешивание и перемещение свекловичной стружки из секции в секцию и полностью ликвидирует возможность образования «застойных зон» на поверхности сит.

На фиг. 3 изображен подшипниковый узел крепления нижнего конца вала к горизонтальному ситу. Узел представляет собой конструкцию, включающую корпус подшипникового узла 25, внутри которого расположен сам подшипник, крышку подшипникового узла 26 и горизонтальное сито 13 с проемами для перемещения свекловичной стружки 14. Использование конструкции данного типа снижает металлоемкость конструкции, упрощает ее обслуживание, а также обеспечивает плавное вращение перемешивающего устройства, что позволяет добиться высокой степени перемешивания свекловичной стружки и контактирования ее с греющим паром и раствором реагента, и создает благоприятные условия для интенсификации процесса термохимической обработки свекловичной стружки.

Ошпариватель работает следующим образом.

Свекловичная стружка из бункера 4 роторным дозатором 5 подается в секцию 10, в которой она сразу же обрабатывается греющим паром из наружных форсунок 7, поступающим из паропроводов 6, а также раствором реагента из расположенных на трубовале форсунок 20, который подается во внутренний вал 17. В межтрубное пространство между внешним и внутренним валом подается греющий пар, необходимый для подогрева раствора реагента.

Далее нагретая стружка через проемы в горизонтальном сите 12 подается в секцию 11, где она перемешивается лопастью 22 и обрабатывается паром из форсунок 20, расположенных на оси трубовала и раствором реагента, имеющим температуру 70-75 °С, из форсунок 9, в которые он поступает из трубопроводов 8.

Такой подвод пара и раствора реагента обеспечивает равномерный обогрев стружки по длине секции до температуры 68-72°С.

Далее ошпаренная свекловичная стружка из секции 11 через проемы в горизонтальном сите 14 ссыпается в днище 3 корпуса и выгружается турникетом 21.

Использование ошпаривателя стружки данной конструкции позволяет:

- повысить эффективность термохимической обработки свекловичной стружки за счет более равномерного ее обогрева по всей высоте аппарата;

- исключить появление локальных перегревов стружки;

- обеспечить непрерывность процесса термохимической обработки стружки.