Результат интеллектуальной деятельности: Клеровочный аппарат непрерывного действия

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к производству рафинада.

Известна линия для получения особо чистого сахара (патент на полезную модель №107791, кл.С13В 20/02, 2011 г.).

Также известен клеровочный аппарат непрерывного действия (А.с. СССР №1774952, кл. С13 1/14, опубл. Бюл. №41, 1992 - прототип) содержащий корытообразный корпус, размещенные параллельно внутри корпуса два шнека для перемешивания раствора, установленный над корпусом с возможностью вращения перфорированный барабан для просеивания сахара, бункер для загрузки сахара в барабан, барботер для подачи пара, патрубок для подачи воды и патрубок для отвода раствора сахара, при этом барабан состоит из пластин для пересыпания сахара имеющих форму равнобедренных треугольников, основания которых соединены между собой с образованием по длине барабана трех винтовых ребер, а вершина каждой пластины связана с вершиной противолежащей пластины и расположена на одном из винтовых ребер с образованием по длине фигурного канала, поперечное сечение которого увеличивается по направлению движения сахара.

Недостатком известного аппарата является недостаточная скорость растворения сахара, низкая производительность, ограниченные технологические возможности.

Техническим результатом является увеличение скорости растворения сахара и увеличение производительности, расширение технологических возможностей.

Технический результат достигается тем, что в клеровочном аппарате непрерывного действия, включающем корытообразный корпус, размещенные параллельно в корпусе два шнека для перемешивания раствора, установленный над корпусом с возможностью вращения перфорированный барабан для просеивания сахара, бункер для загрузки сахара в барабан, барботер для подачи пара, патрубок для подачи воды и патрубок для отвода раствора сахара, перфорированный барабан выполнен винтовым, снабжен по периметру многозаходной винтовой перфорированной поверхностью с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения перфорированного винтового барабана и винтовыми канавками внутри перфорированного винтового барабана, в виде карманов криволинейной формы и изготовлен из трех и более одинаковых перфорированных полос прямоугольной формы, снабженных с обеих сторон полосы перфорированными напусками в виде чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы, скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке с образованием по периметру перфорированного винтового барабана трех и более внутренних криволинейных перфорированных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри перфорированного винтового барабана, а снаружи перфорированного винтового барабана шести и более перфорированных напусков в форме чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы в виде винтовых перфорированных лопастей по всей длине перфорированного винтового барабана от входного до выходного отверстий.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемого клеровочного аппарата непрерывного действия.

Новизна обусловлена тем, что перфорированный барабан выполнен винтовым по всей длине с наружными перфорированными напусками в виде винтовых перфорированных лопастей и снабжен криволинейными винтовыми поверхностями и винтовыми канавками внутри в виде карманов криволинейной формы, что повышает скорость растворения сахара, производительность, упрощает изготовление.

Новизна заключается в том, что по всей длине перфорированного винтового барабана снаружи винтовой поверхности образованы напуски в виде винтовых лопастей, смонтированных под углом друг к другу по всей длине винтовой поверхности, что ускоряет растворения сахара и повышает производительность.

Новизна состоит в том, что снаружи перфорированного винтового барабана образованы шесть и более перфорированных напусков в форме чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы в виде винтовых перфорированных лопастей, смонтированных под углом другу к другу по всей длине перфорированного винтового барабана от входного до выходного отверстий, что обеспечивает повышение скорости растворения сахара, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.

Новизна усматривается в том, что перфорированный винтовой барабан выполнен из одинаковых по ширине и по длине трех и более перфорированных полос, что упрощает конструкцию и технологию изготовления барабана.

Новизна предложения заключается в том, что за счет образования снаружи перфорированного винтового барабана шести и более перфорированных напусков в форме чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы в виде винтовых перфорированных лопастей по всей длине перфорированного винтового барабана от входного до выходного смонтированных под углом друг к другу, увеличивается площадь и интенсивность полива водой верхней, находящейся вне уровня воды перфорированной поверхности винтового барабана, что ускоряет растворение сахара, повышает производительность.

Новизна заключается также в том, что за счет изготовления напусков в форме чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы в виде винтовых перфорированных лопастей по всей длине перфорированного винтового барабана от входного до выходного отверстий смонтированных под углом друг к другу возбуждаются в воде турбулентные потоки воды, нарушаются сплошность воды, образуются воздушные пузырьки во всем объеме воды в корпусе, что интенсифицирует процесс растворения сахара, повышает производительность, расширяет технологические возможности.

На фиг.1 изображен клеровочный аппарат непрерывного действия; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3- перфорированный винтовой барабан клеровочного аппарата; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3, с винтовыми полосами криволинейной выпуклой формы, у которых центры кривизны расположены внутри поперечного сечения перфорированного винтового барабана; на фиг. 5 - одна из перфорированных полос с напусками по обеим боковым ее сторонам в виде чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы; на фиг. 6 - одна из перфорированных полос, представленной на фиг. 5, свернутая вокруг своей оси в винт; на фиг. 7 - одна из перфорированных полос, представленной на фиг. 6, скрученная на цилиндрической оправке; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг. 7: фиг. 9- схематичное изображение взаимного расположения перфорированных полос, вид В на фиг. 3; фиг. 10 - вид Б на фиг. 3, наглядное изображение соединения чередующимися выступами и впадинами друг с другом двух полос с напусками одного из участков перфорированного винтового барабана.

Клеровочный аппарат непрерывного действия 9 (фиг. 1, фиг. 2) содержит корытообразный корпус 1, в котором параллельно размещены внутри корпуса 1 два шнека 2 для перемешивания раствора, снабженных приводом 3. Над корпусом 1 с возможностью вращения на опорах 4 и 5 установлен перфорированный винтовой барабан 6 для просеивания сахара, снабженный бункером 7 для загрузки сахара и приводом 8. Перфорированный винтовой барабан 6 и корпус 1 закрыты крышкой 9. Аппарат снабжен барботером 10 для подачи пара, патрубком 11 для подачи воды и патрубком 12 для отвода раствора сахара. Перфорированный винтовой барабан 6 с помощью спиц 13 насажен на вал 14, связанный с приводом 8, и снабжен карманами 15.. Аппарат снабжен лотком 16 для удаления нерастворимых примесей.

Перфорированный винтовой барабан 6 (фиг. 3, фиг. 4) снабжен по периметру многозаходной винтовой перфорированной поверхностью с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения перфорированного винтового барабана 6 изготовлен, например, из трех и более одинаковых перфорированных полос прямоугольной формы (полос 17, 18, 19), снабженных с обеих сторон полосы перфорированными напусками в виде чередующихся выступов 20 и впадинами 21 одинаковых размеров прямоугольной формы (фиг. 3, фиг. 5). Полосы 17, 18, 19 (фиг. 5) скручены в продольном направлении относительно продольной оси O₁ - O₁ (фиг. 6) и изогнуты по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке 22 с образованием по периметру перфорированного винтового барабана 6 трех и более внутренних криволинейных перфорированных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри перфорированного винтового барабана 6, а снаружи перфорированного винтового барабана 8 шести и более перфорированных напусков 23, 24, 25, 26, 27, 28 (фиг. 9) в виде чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы, в форме винтовых перфорированных чередующихся лопастей 29, 30, 31, 32, 33 (фиг. 10) по всей длине перфорированного винтового барабана 6 от входного до выходного отверстий.

Линии соединения свернутых в винт перфорированных полос 17, 18, 19 образуют ясно выраженные, однонаправленные, с постоянным шагом винтовые линии 34-35, 36-37, 38-39 (фиг. 3) по периметру перфорированного винтового барабана 6. Полосы 17, 18, 19 соединяют друг с другом с образованием перфорированных напусков 23, 24, 25, 26, 27, 28 известными методами, например сваркой, и с образованием по периметру перфорированного винтового барабана 6 не только винтовых линий 34-35, 36-37, 38-39 по наружному периметру (фиг. 4), но и с постоянным по длине пустотелой цилиндрической винтовой поверхности шагом Si винтовых линий (фиг. 3). Каждая из полос 17, 18, 19 скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии O₁-O₁, например полоса 17 на фиг. 6 у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из концов и повернут другой конец полосы в заданном направлении. Скрученную таким образом полосу 17 размещают на цилиндрическую оправку 22, как, например, на фиг. 7 полосу 17, снабженную с обеих сторон перфорированными напускам 23 и 26 изгибают так, чтобы боковые кромки чередующихся выступов 20 и впадин 21 полосы 17 разместились бы в поперечном направлении по винтовым линиям. При этом полоса 6 деформируется и ее либо снимают с оправки, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом обрабатывают остальные перфорированные полосы 18 и 19. Далее, деформированные таким образом перфорированные полосы 17, 18, 19, размещают на оправке 22 и соединяют друг с другом перфорированными напусками 23, 24, 25, 26, 27, 28 в виде чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы, в форме винтовых перфорированных чередующихся лопастей 29, 30, 31, 32, 33 как показано на фиг. 10 по всей длине перфорированного винтового барабана 6 от входного до выходного отверстий, а затем скрепляют их в перфорированный винтовой барабан известными способами, например сваркой.

Клеровочный аппарат непрерывного действия работает следующим образом.

Сахар из бункера 7 поступает внутрь перфорированного винтового барабана 6. По трубопроводу через патрубок 11 в корпус 1 подают горячую воду и через барботер 10 - пар. Перфорированный винтовой барабан 6 в процессе работы частично расположен в горячей воде. Сахар предварительно растворяется в барабане 6, а не растворившийся через отверстия последнего проваливается в нижнюю часть корпуса 1 и, перемешиваясь шнеками 2, окончательно растворяется. Готовый сироп через патрубок 12 выводится из аппарата и направляется на дальнейшие операции. При вращении, все примеси, поступившие с сахаром, оседают на внутренней поверхности барабана 6 и винтовыми линиями 34-35, 36-37, 38-39, а также внутреними винтовыми канавками К₁ К₂, К₃ перемещаются по криволинейным каналам к карманам 15 и, с помощью последних, выбрасываются на лоток 16. При этом, за счет образования снаружи перфорированного винтового барабана 6 шести и более перфорированных напусков 23, 24, 25, 26, 27, 28 в форме чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы в виде винтовых перфорированных лопастей по всей длине перфорированного винтового барабана от входного до выходного смонтированных под углом друг к другу не только увеличивается площадь и интенсивность полива водой верхней, находящиеся вне уровня воды перфорированной поверхности винтового барабана, но и нарушаются сплошности внутри воды в корпусе 1, образуются воздушные пузырьки во всем объеме воды корпуса 1, что интенсифицирует процесс растворения сахара, повышает производительность, расширяет технологические возможности.

Технико-экономические преимущества от внедрения аппарата возникают за счет увеличения скорости растворения сахара и повышения производительности в результате интенсивного перемешивания сахара с водой, нарушения стационарности потоков сахара и воды дискретно расположенными по периметру перфорированного винтового барабана перфорированными напусками 23, 24, 25, 26, 27, 28 в виде чередующихся выступов и впадин одинаковых размеров прямоугольной формы, в форме винтовых перфорированных чередующихся лопастей расположенными относительно друг к другу под разными углами, а также сложного пространственного движения потоков сахара и воды по винтовым канавкам К₁, К₂, К₃ внутри перфорированного винтового барабана и образования турбулентных потоков воды и пузырьков воздуха, интенсифицирующих растворение сахара и повышающих производительность