Колонный диффузионный аппарат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 13 D 1 10

d— - à tea sin

1-sin д.

d (1-cosd. ting) a =- — —.— — — "——

sin8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОТКРЬТИ (21) 3654557/28-13 (22) 21. 10. 83 (46) 07.02.86. Бюл. N 5 (71) Киевский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (72) Н.Н.Пушанко, А.А.Серегин, Г.М.Слива и В.Н.Кухар (53) 664. 1.038(088.8) (56) Гребенюк С.М. Технологическое оборудование сахарных заводов. М.:.

Пыцевая промышленность, 1969, с, 93105.

Патент ФРГ У 2816049, кл. С io D 1/10, опублик. 1978; (54)(57) КОЛОННЫЙ ДИФФУЗИОННЫЙ АППАРАТ, состоящий из цилиндрического .корпуса с прикрепленными к нему контрлопастями и патрубками для пода. чи экстрагента и отвода сока; расположенного в нем трубовала с лопастями, устройства для подачи и распределения сокостружечной смеси, расположенного в верхней части корпуса, разгрузочного желоба, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата,ниж— няя образующая поперечного сечения каждой лопастиописывается уравнением

10 -к

ЛК 1209718 А где d — толщина деформируемого слоя стружки . — угол поворота радиуса в полярных координатах, с — угол наклона рабочей части лопасти к горизонтальной плоскости, при этом площадь поперечного сечения у основания лопасти превышает площадь поперечного сечения на ее периферии, а задняя часть лопасти имеет горизонтально расположенную гребенку, каждая контрлопасть выполнена желобчатой и прикреплена к стенке корпуса по высоте аппарата под углом наклона хорды, образуемой в поперечном сечении дуги к горизонтали, составляющим 45-70, а ее рабочая поверхность обращена против направления вращения лопастей, причем лопасти на трубовале укреплены с шагам в вертикальной плоскости, определяемым по уравнению где а — расстояние между лопастями в горизонтальной плоскости, определяемое по уравнению

1209718

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к колонным диффузионным аппаратам для Непрерывного экстрагирования сахара из свекловичной тружки.

Цель изобретения заключается в увеличении производительности аппарата.

На фиг.1 схематично изображен аппарат, общий вид, на фиг.2 — аппарат с расположением лопастей и контрлопастей, разрез, на фиг.3 — лопасть, прикрепленная на трубовале, общий вид; на фиг.4 - сечения А-А и Б-Б на фиг.3; на фиг.5 — контрлопасть, прикрепленная к корпусу аппарата с его внутренней стороны, общий вид, на фиг.6 — сечение В-В на фиг.5, на фиг.? — трубовал в развернутом виде с расположенными на. нем лопастями, на фиг.8 — схема построения нижней образующей поверхности лопасти.

Колонный диффузионный аппарат состоит иэ цилиндрического корпуса 1 с прикрепленными к нему контрло астями 2 и патрубками 3 и 4 соответственно для подачи экстрагента и отвода сока, расположенного в нем трубовала 5 с лопастяьж 6, устройства

7 для подачи и распределения сокостружечпой смеси, расположенного в верхней части корпуса 1 разгрузочного желоба 8. Нижняя образующая 9 поперечного сечения .лопасти: 6 описывается уравнением где Й вЂ” толщина деформируемого слоя стружки, Ф вЂ” угол поворота радиуса в полярных координатах,"

4 — угол наклона рабочей части лопасти к горизонтальной плоскости.

Площадь поперечного сечения у основания лопасти 6 превышает площадь поперечного сечения на ее периферии, а задняя часть лопасти 6 имеет горизонтально распсложеннук> гребенку 10. Каждая контрлопасть 2 выпол-. нена желобчатой и прикреплена. к, стенке корпуса 1 по высоте аппарата под углом наклона хорды, образуемой в поперечном сечении дуги к горизонтали, составляющим 45-70, à ее рабочая поверхность обращена против.направления вращения лопастей, 6. Ло.пасти на трубовале 5 укреплены с шагом в вертикальной плоскости, определяемым по формуле

Й-а ° tg с ° sin c

М

1-sin cL где а — расстояние между лопастями в горизонтальной плоскости, опреде1Î ляемое по уравнению

Й(1 cosK tao а

sin c .

Угол наклона о рабочей части лопас.

15 ти 6 определяется по уравнению

tv Ì-f

<= are tg --" ——

f tgfl-1 где Сд ч- — коэффициент внутреннего

2G трения сокостружечной смеси, f — коэффициент трения сокостружечной смеси по материалу аппарата., 2 Угол наклона o(изменяется по высоте аппарата в зависимости от изменения модуля упругости и величины коэффициента трения.

Уравнение для определения значения

3 & получено из условий неразрывности движения твердой фазы.

Коэффициенты а@ и f являются функциями удельного наполнения аппарата, температуры стружки, модуля упругости и материала аппарата.

При изменении температуры по длине аппарата изменяется не только модуль упругости стружки, но и коэффициенты tg g u f. Эти коэффициенты

< являются реологическими характеристиками сокостружечной смеси, Изменение коэффициентов tg+ u f в зависимости от угла наклона лопасти (с ) дано в табл.i

Толщина Й деформируемого слоя стружки, оказывающая влияние на размещение лопастей на трубовале, зависит от тепловой обработки, качества свекловичной стружки и других техно«С, логических параметров.

Если колонный диффузионный аппарат разделить по высоте »а четыре равные зоны, то толщина Й деформируемого слоя и модуля упругости Е по зонам аппарата снизу вверх будет изменяться, как показано в табл.2.

Нижнюю образующую лопасти 6 строят, как показано на фиг.8. Задаваясь

Угол наклона лопасти о, град.

tg Р=0,2 tg Р=О,З е@ .Г=0,4 tg e,=0,5 tg Ч =0,6

15

28 32

22 27

17,6 21

4,7

0,2

9,4

4,3

8,7

12,4

0,3

8,5

0,,4

4,3

17

Таблица 2

Е„10 з Па

Зона

d, мм

I (нижняя) 0,98

1 115

II

II

j 0,68 (средние)

0,81

724

916

IV (верхняя) 0,6

698 определенным значением текущего угла поворота Ч, вычисляют радиус вектор Р

Например, при d = 800 мм и о(=20 текущий угол поворота . и радиус вектора Р будут иметь значения, указанные в табл. 3..

На трубовале 5 (фиг.7) в горизонтальной плоскости. лопасти смещены на определяемую величину d и в горизонтальной располагаются с шагом М, .

На свободном конце каждой контр- лопасти 2 прикреплено кольцо 11, кон" центрично размещенное вокруг трубовала 5.

Диффузионный аппарат работает следующим образом.

Сокостружечную смесь насосом (не показан) подают в аппарат через трубу 12. Устройство 7 для распределения сокостружечной смеси равномерно раскладывает свекловичную стружку на горизонтальном сите 13.. Одновременно, навстречу сокостружечной смеси в аппарат подают экстрагент через патрубок 3, а отвод сока осуществляют через патрубок 4.

209718 4

Перемещение свекловичной стружки по высоте аппарата осуществляется лопастями 6, контрлопастями 2, а также за счет давления сокостружечной смеси, поступающей в аппарат через трубу 12.

Горизонтально расположенная на каждой лопасти 6- гребенка 10 уменьшает вихреобразование и перемешива10 ние стружки во время ее подъема.

Кроме того, переменность площади поперечного сечения лопастей по их длине изменяет положение линии центров тяжести гэд нагрузкой во время работы аппарата, что значительно снижает напряженное состояние лопастей и улучшает транспортирование стружки.

Высоложенная стружка (жом) через

2п выбросные окна, выполненные в верхней части корпуса 1 аппарата, отводится в разгрузочный желоб 8 и при помощи скребкового транспортера удаляется из зоны аппарата.

Предлагаемая конструкция аппарата дает увеличение производительности аппарата, снижает расход энергии и уменьшает потери сахара в жоме. ,Таблица 1

Таблица 3

00 458 229 152 114 . 91 76 65 57 50 45 41

20 30

1209? 1 8

40 50 60 70 80

90 100

110

120 130

1209718

/34

r.Ужгород, ул.Проектная, 4