Установка для паровой отгонки эфирных масел из растительного сырья

 

Использование: изобретение относится к эфиромасличной промышленности, а именно к установкам для переработки цветочно-травянистого сырья с использованием передвижных контейнеров. Сущность изобретения: установка включает контейнер с днищем и крышкой. Днище выполнено с двойной перфорированной стенкой, верхняя из которых имеет пустотелые продольные перфорированные ребра. Барботеры образованы стенками ребер. Верхняя стенка двойного днища выполнена съемной. Крышка жестко закреплена на раме. Холодильник размещен под углом 45 - 75° к вертикальной оси. Контейнер выполнен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для герметизации и снятия его с рамы посредством домкратов. В процессе работы установки обеспечивается повышение выхода и качества эфирного масла, увеличение надежности работы установки, снижение энергетических затрат, упрощение конструкции, улучшение обслуживания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к эфиромасличной промышленности, а именно к установкам для переработки цветоч- но-травянистого сырья с использованием передвижных контейнеров.

Известно устройство для сбора, транспортирования и переработки сельскохозяйственного сырья [1] содержащее установленный на транспортном средстве герметичный поворотный вокруг горизонтальной оси контейнер с загрузочным окном и задним открывающимся при выгрузке отходов сырья люком и барботеры, установленные с возможностью подсоединения их к магистрали острого пара.

Недостатком данного устройства является то, что при перегонке сырье, в процессе обработки его паром, уплотняется и отходы имеют высокий коэффициент трения о днище корпуса контейнера. Это приводит к затруднению выгрузки отходов. Кроме того, часть отходов остается в местах соединения передней стенки с днищем, боковыми стенками и барботерами, что приводит к перекрыванию отверстий барботеров и нарушает парораспределение, что уменьшает качество и выход эфирного масла.

Известна установка для паровой отгонки эфирных масел из растительного сырья [2] с установленным на транспортном средстве герметичным поворотным вокруг горизонтальной оси контейнером с загрузочным окном и задним, открывающимся при выгрузке отходов люком, барботерами, установленными с возможностью подсоединения их к магистрали острого пара, перегородкой, установленной у передней стенки контейнера в месте ее сопряжения с днищем, образующей отсек для сбора конденсата, в которой задняя часть крышки контейнера снабжена люком, в отверстии которого установлена сетка.

Недостатком этой установки является то, что в результате неравномерного парораспределения по всему объему контейнера сырье медленно прогревается и на стадии разогрева сырья в контейнере теряется эфирное масло. При известной конструкции барботеров невозможно быстро и равномерно прогреть сырье, находящееся в контейнере, из-за резкого снижения энергетического потенциала паровых струй по высоте слоя. Низкая скорость парового потока по сечению контейнера, а отсюда низкая эффективность тепломассообменных процессов и длительное время извлечения масла обусловливают низкий выход и качество эфирного масла, значительную его потерю.

Известно устройство для паровой отгонки эфирного масла из растительного сырья [3] содержащее контейнер со съемной крышкой, соединенной с помощью гибкого паропровода с холодильником и расположенные в контейнере барботеры для подачи острого пара. Барботеры закреплены на внутренней поверхности крышки перпендикулярно ей, а крышка установлена на вертикальных направляющих и оснащена приводом для ее перемещения. Отверстия в стенке барботера расположены с уменьшением шага книзу.

Недостатками данного устройства являются низкий выход и качество эфирного масла за счет потерь основных его компонентов. При известном расположении барботеров невозможно прогреть слой материала высокой плотности, находящийся у днища контейнера. В первоначальный момент времени действительно происходит прогрев эфиромасличного сырья по всей высоте контейнера. При дальнейшей работе установки происходит значительное уплотнение (усадка) растительной массы, находящейся в контейнере. При этом сопротивление движению пара в верхних слоях существенно уменьшается, а в нижних слоях существенно увеличивается. Прогрев нижележащих слоев уменьшается и снижается выход эфирных масел из-за недостаточного прогрева. Также, с точки зрения теплотехнических процессов, прогретые слои получаемой парогазовой среды контейнера устремляются вверх за счет их меньшей плотности. Получается противоток пара и образующейся среды, что снижает эффективность использования энергии пара, что в свою очередь уменьшает прогрев материала, находящегося в контейнере, и снижает выход эфирных масел.

Недостатком прототипа является также низкая эксплуатационная надежность устройства из-за применения гибкого паропровода. При установке крышки на контейнер может произойти разгерметизация устройства. Известная конструкция отличается сложностью, так как в нее входит большое количество узлов и элементов, требующих функционального взаимодействия при герметизации крышки с контейнером.

Задачами настоящего изобретения являются повышение выхода и качества эфирного масла, увеличение надежности работы установки, снижение энергетических затрат, упрощение конструкции и улучшение обслуживания.

Эти задачи решаются благодаря тому, что в установке для паровой отгонки эфирных масел из растительного сырья, включающей раму с установленным в ней на транспортерной тележке контейнером с днищем и крышкой, соединенной с холодильником, расположенные в контейнере барботеры и домкраты, согласно изобретению, днище контейнера выполнено с двойной перфорированной стенкой, верхняя из которых имеет пустотелые продольные перфорированные ребра, барботеры образованы стенками ребер, при этом крышка жестко закреплена на раме, холодильник размещен под углом 45-75^о к вертикальной оси, а контейнер посредством домкратов с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для герметизации и снятия его с рамы. Кроме того, верхняя стенка двойного днища выполнена съемной.

Выполнение днища контейнера с двойной перфорированной стенкой, верхняя из которых имеет пустотелые продольные перфорированные ребра, барботеры образованы стенками ребер, обеспечивает равномерную подачу необходимого количества пара по всему объему контейнера с учетом усадки слоя в процессе паровой отгонки, быстрый и равномерный прогрев сырья, снижение длительности контакта паров, насыщенных эфирным маслом, с конденсатом, образующимся на сырье. В результате увеличивается выход и качество эфирного масла. Прогретые слои полученной парогазовой среды контейнера устремляются вверх за счет их меньшей плотности. Получается прямоток пара и образующейся парогазовой среды, что позволяет эффективно использовать энергию пара, быстро прогреть материал, находящийся в контейнере, уменьшить потери основных компонентов эфирного масла. Увеличивается выход и качество эфирного масла.

Жесткое закрепление крышки на раме увеличивает надежность работы установки за счет отсутствия подвижного паропровода, функцию которого выполняет сама крышка. Такое выполнение крышки снижает энергетические затраты за счет уменьшения гидропотерь при движении пара от контейнера к холодильнику. При этом повышается выход масла за счет уменьшения времени нахождения паровой фазы в крышке-паропроводе.

Исключение подвижного паропровода упрощает конструкцию установки за счет устранения дополнительных уплотнительных устройств.

Размещение холодильника под углом наклона от 40 до 75^о к вертикальной оси увеличивает выход и качество эфирного масла. Поскольку, если угол наклона будет меньше 40^о, то может произойти явление "захлебывания" при большом расходе конденсата, а при угле наклона больше 75^о ухудшаются условия стока конденсата и уменьшается поверхность теплообмена, что увеличивает время нахождения масла в контакте с водой и ухудшает его качество.

Выполнение контейнера с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для герметизации его с крышкой, а также снятие его с рамы транспортной тележки посредством домкратов, снижает энергетические затраты и упрощает конструкцию за счет подъема одного контейнера без ходовой части транспортного средства.

Для улучшения обслуживания установки верхняя стенка двойного днища выполнена съемной.

Критерий "промышленная применимость" подтверждается простотой оборудования его элементов, которые могут быть и типовыми. Оно может быть изготовлено на машиностроительных заводах и малых предприятиях соответствующего профиля.

На фиг.1 изображена установка для паровой отгонки эфирных масел из растительного сырья; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 верхняя стенка днища, вид Б.

Установка включает раму 1 с установленным в ней на транспортной тележке контейнер 2 с передней 3, боковыми 4 стенками, задним открывающимся люком 5 и жестко закрепленной на металлоконструкции 6 крышкой-паропроводом 7. В верхней части контейнера 2 имеется загрузочное окно 8, по периметру которого уложено уплотнение 9. Крышка 7 жестко соединена с холодильником 10, а образующийся в нем конденсат поступает в приемник эфирных масел 11. В нижней части контейнера 2 имеется днище 12, выполненное с двойной перфорированной стенкой. Во внутрь днища 12 трубами 13, подсоединенными к магистрали 14 острого пара, подводится перегретый пар. Верхняя стенка днища 15 с отверстиями 16 для выхода пара имеет пустотелые продольные ребра 17, по вертикали и горизонтали которых расположены отверстия 18 с защитными козырьками 19.

В контейнере, в месте стыка передней стенки 3 и днища 12, образован отсек 20 для сбора конденсата при горизонтальном положении контейнера. Для ориентации контейнера 2 относительно крышки 7 на фундамент уложены направляющие 21 и тупиковый упор 22. Подъем контейнера 2 в вертикальной плоскости для снятия с транспортной тележки и герметизации его с крышкой 7 производится домкратами 23 (например, гидравлическими), установленными на металлоконструкции 6. В контейнере 2 выполнены посадочные гнезда 24 для штоков домкратов 25.

Установка работает следующим образом.

При движении транспортной тележки с контейнером 2 по полю срезанное и измельченное эфиромасличное сырье поступает через загрузочное окно 8 в контейнер. Заполненный сырьем контейнер 2 подается на перерабатывающий пункт, где ориентируется относительно крышки 7 с помощью направляющих 21 и тупиковых упоров 22. После ориентации контейнера 2 включаются в работу домкраты 23. Штоки домкратов 25 входят в посадочные гнезда 24. Домкраты 23 поднимают контейнер 2 с рамы 1 транспортной тележки и перемещают его в вертикальной плоскости до прижатия загрузочного окна 8 с уплотнением 9 к крышке 7, таким образом создается герметичное уплотнение крышки с контейнером. Выполнение контейнера 2 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для снятия с рамы 1 транспортной тележки и герметизации его с крышкой 7 с помощью домкратов 23, установленных на металлоконструкции 6, снижает энергетические затраты и упрощает конструкцию за счет подъема одного контейнера без ходовой части транспортного средства.

Затем от магистрального паропровода 14 подается пар во внутрь днища 12 трубами 13. Через отверстия 16 и 18 пар поступает в слой сырья, распределяясь по всему объему контейнера 2. Выполнение днища 12 с двойной перфорированной стенкой и размещение барботеров на верхней стенке днища 15 и выполненных в виде перфорированных ребер 17 на ней обеспечивает равномерную подачу необходимого количества пара по всему объему контейнера 2 с учетом усадки слоя в процессе паровой отгонки, быстрый и равномерный прогрев сырья, снижение длительности контакта паров, насыщенных эфирным маслом, с конденсатом, образующимся на сырье.

Пар через отверстия 16 верхней стенки 15 двойного днища поступает и в отсек 20, где частично конденсируется, при этом конденсат скапливается на дне отсека 20.

Насыщенный эфирным маслом пар через крышку-паропровод 7 поступает в холодильник 10, жестко соединенный с крышкой 7. Жесткое закрепление крышки 7 на металлоконструкции и жесткое соединение ее с холодильником 10 увеличивает надежность работы установки за счет отсутствия подвижного паропровода, функцию которого выполняет сама крышка 7. Такое выполнение крышки 7 снижает энергетические затраты за счет уменьшения гидропотерь при движении пара от контейнера 2 к холодильнику 10. При этом повышается выход масла за счет уменьшения времени нахождения паровой фазы в крышке-паропроводе 7. Исключение подвижного паропровода упрощает конструкцию установки за счет устранения дополнительных уплотнительных устройств.

Образующийся после конденсации дистиллят поступает в приемник 11 эфирных масел, из которого по мере накопления масло сливают в бидоны.

После отгонки эфирного масла из сырья контейнер 2 отсоединяют от магистрали острого пара 14, домкратами 23 возвращают на раму 1 транспортной тележки и транспортируют его к месту выгрузки отходов.

При выгрузке отходов контейнер 2 опрокидывается назад, открывается люк 5 и контейнер освобождается от отходов, при этом конденсат, находящийся в отсеке 20, выполняет роль жидкостной смазки, позволяет осуществить качественную и быструю разгрузку слежавшихся отходов сырья. При выгрузке отходов козырьки 19, выполненные над отверстиями 18, препятствуют их забиванию. Для окончательной очистки барботеров снижается верхняя стенка 15 двойного днища 12.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволяет: повысить выход и качество эфирного масла за счет выполнения днища с двойной перфорированной стенкой и размещением барботеров на верхней стенке днища и выполненных в виде перфорированных ребер на ней, а также за счет размещения холодильника под углом 45-75^о к вертикальной оси и за счет жесткого закрепления крышки на раме; увеличить надежность работы установки и снизить энергетические затраты за счет того, что крышка контейнера жестко закреплена на раме, за счет выполнения контейнера с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для снятия с рамы транспортной тележки и герметизации его с крышкой с помощью домкратов, а также за счет размещения барботеров на верхней стенке днища и выполненных в виде перфорированных ребер на ней; упростить конструкцию установки за счет того, что исключение подвижного паропровода позволило устранить дополнительные уплотнительные устройства; улучшить обслуживание установки за счет выполнения верхней стенки двойного днища съемной.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПАРОВОЙ ОТГОНКИ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, включающая раму с установленным в ней на транспортной тележке контейнером с днищем и крышкой, соединенной с холодильником, расположенные в котейнере барботеры и домкраты, отличающаяся тем, что днище контейнера выполнено с двойной перфорированной стенкой, верхняя из которых имеет пустотелые продольные перфорированные ребра, барботеры образованы стенками ребер, при этом крышка жестко закреплена на раме, холодильник размещен под углом 45 - 75^o к вертикальной оси, а контейнер размещен посредством домкратов с возможностью перемещения в вертикальной плоскости для герметизации и снятия его с рамы.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что верхняя стенка двойного днища выполнена съемной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3