CS207290B1 - Mísicí či rozpouštěcí zařízení odstředěného cukru jako součást kontinuální svislé odstředivky na cukr - Google Patents

Description

Vynález se týká mísícího či rozpouštěcího zařízení odstředěného cukru, které je provedeno jako vestavba mezi lubem a kuželovým bubnem nebo lubem a lopatkovým rotorem kontinuální svislé odstředivky.

V praxi se míšení nebo rozpouštění cukru běžně provádí u meziproduktových a zadinových cukrovin. Je nutno předeslat, že při míšení se pracuje s kapalinou o vysoké viskozitě, tedy špatně tekutou, v níž je nutno krystaly cukru rovnoměrně rozptýlit. Poškození krystalů je nežádoucí a je nutno mu zabránit. Při rozpouštění se používá kapaliny o nízké viskozitě, tedy dobře tekuté. Mechanické poškození krystalů není na závadu, ale naopak napomáhá rychlejšímu průběhu rozpouštění, neboť se zvětšuje celkový povrch krystalů, na nějž rozpouštěcí kapálina působí. V obou případech vlastní proces vyžaduje určitý čas a je žádoucí i intenzivní pohyb směsi krystalů a kapaliny, který způsobuje, že z povrchu krystalů je odstraňována vrstvička ulpělého sirobu nebo nasyceného roztoku, a tím je umožněn přístup mísicí či rozpouštěcí kapaliny ke krystalům. Jak v případě míšení, tak i v případě rozpouštění je množství přídavné kapaliny omezeno požadavkem dostatečné koncentrace výsledného produktu, aby bylo možné jeho další ekonomické zpracování.

V poslední době je mísicí nebo rozpouštěcí zařízení převážně součástí kontinuálních odstředivek.

Byla navržena zdokonalená kontinuální odstředivka, kde kapalina k rozpouštění nebo míšení byla přiváděna do zachycovacího prstence. Zachycovací prstenec byl vytvořen jako pevná trubka opatřená na vnitřní straně kruhovou drážkou a byla opatřena přívody pro kontinuální přivádění kapaliny.

Toto řešení má nevýhody, jako je krátký čas, který je k dispozici pro rozpouštění nebo míšení v odstředivce, obtížné míšení v omezeném prostoru prstence při použití vysoceviskozní mísicí kapaliny, nedostatečný mechanický účinek při promíchávám směsi krystalů a kapaliny a nebezpečí ucpání prstence obklopujícího přírubu bubnu při přerušení dodávky přídavné kapaliny.

U jiného známého řešení je rozpouštěcí kapalina rozstřikována na rozšířený okraj kuželového bubnu a odtud rozptýlena na jemné kapičky společně s odstředěným cukrem odletuje na obloukovitě zakřivený narážecí prstenec s hradítkem.

Nevýhodou tohoto řešení je krátký čas, který je pro rozpouštění k dispozici. Existuje nebezpečí ucpání prostoru obklopujícího přírubu bubnu při přerušení dodávky rozpouštěcí kapaliny. Odstředivka není univerzální; pracuje pouze jako rozpouštěcí.

Další známé řešení na míšení krystalů využívá

207 290 prstencovitého prostoru soustředného s bubnem odstředivky, v němž cirkuluje směs krystalů a kapaliny. Odstředivka je opatřena trubkou s tryskami pro přívod kapaliny a přepadem pro odvod umělé cukroviny. Nad přepadem je uspořádán narážecí plech soustředně s bubnem. Pod narážecím plechem je dělicí stěna.

U tohoto zařízení je nevýhodné, že vprstencovitém prostoru nelze směs dokonale promíchávat. Není také k dispozici dostatečně dlouhý čas pro j dokonalé promísení a narušení vrstvy matečného | sirobu obklopujícího krystaly. Pro rovnoměrný přepad směsi krystalů a kapaliny přes přepážku je třeba řada čerpadel s pohony.

Dále je známa odstředivka, která má ve sběrném ,prostoru odstředěného cukru uspořádány přepážky a ve spodní části tohoto prostoru, nebo pod ním má prstencovitý rozpouštěcí žlábek.

Objem rozpouštěcího žlábku je velmi malý a je tedy k dispozici pouze krátká doba zdržení v tomto žlábku, která nepostačuje k dokonalému rozpuštění. Vestavěné přepážky nemají podstatný vliv na , prodloužení této doby a nemají ani dostatečný mechanický účinek nutný pro urychlení rozpouštění.

Jiné známé zařízení odstředivky má ve sběrném prostoru odstředěného cukru mezi lubem a nádobou pro zachycení oddělené tekuté fáze vytvořen kanál se dnem spirálovitě klesajícím směrem k odtoku umělé cukroviny. Rovněž u tohoto řešení je k dispozici pro míšení pouze krátký čas a není zde žádný mechanický účinek na krystaly cukru.

V důsledku přívodu mísicí kapaliny na rozšířený okraj bubnu dochází ke zvýšení spotřeby elektrické energie pro pohon odstředivky. Odstředivka může pracovat pouze jako mísicí.

Většina popsaných známých zařízení k míšení či ! rozpouštění odstředěného cukru má zvýšenou spo- ; třebu elektrické energie pro pohon odstředivky, ; což je způsobeno tím, že mísicí nebo rozpouštěcí kapalina je přiváděna na okraj bubnu. Většinu popsaných zařízení lze použít bud jen k míšení, nebo jen pro rozpouštění. Vzhledem ke krátké době, která je k dispozici pro míšení nebo rozpouštění ve vlastní odstředivce a vzhledem k omezené- i mu mechanickému účinku, je nezbytné zařadit za odstředivky sběrné míchadlo, kde je technologický proces dokončován. Známé systémy nejsou dále vhodné ve spojení s odstředivkami s lopatkovým : rotorem, kde cukr vypadává po celé výšce lopatky.

Nevýhody známých zařízení odstraňuje mísicí j nebo rozpouštěcí zařízení provedené jako vestavba s přívodním potrubím mísicí či rozpouštěcí kapali- i ny. Je umístěna mezi lubem a kuželovým bubnem nebo lopatkovým rotorem kontinuální svislé odstředivky. Kuželový buben nebo spodní část lopatkového rotoru je obklopena nádobou pro zachycení oddělené kapalné fáze z odstředování. Podstata vynálezu je v tom, že vestavba sestává z vrchního kuželového pláště a ze spodního válcového pláště , uzavřeného kuželovým dnem s hrdlem. Ve válcové části vestavby jakožto sběrného prostoru směsi krystalů a kapaliny je uspořádán přepad překrytý stříškou. Přívodní potrubí mísicí nebo rozpouštěcí kapaliny se rozděluje na větve ústící do prstencovité rozdělovači trubky, k pomocnému míchadlu a k cirkulačnímu čerpadlu. Stříška je k vodorovné řovině mírně skloněna směrem ke středu vestavby, má trojúhelníkovitý tvar a má prodloužené boky, které zasahují pod hladinu směsi krystalů a kapaliny soustředěné ve sběrném prostoru. Vrchní kuželový plášť je opatřen prstencovitými výstupky. Ve sběrném prostoru ohraničeném spodním válcovým pláštěm a kuželovým dnem je uspořádáno pomocné míchadlo. Cirkulační čerpadlo je umístěno pod sběrným prostorem a přívodními kanály je spojeno s rozdělovacím kanálem.

Hlavní výhodou zařízení dle vynálezu je dosažení optimálních technologických parametrů výsledného produktu, tj. umělé cukroviny, nebo kléru, což je docíleno dostatečně dlouhou dobou zdržení směsi krystalů a mísící nebo rozpouštěcí kapaliny ve sběrném prostoru za současného mechanického působení pomocného míchadla a čerpadla.

Výhodou je i možnost ovlivnění intenzity cirkulace a intenzity mechanického působení na krystaly změnou otáček čerpadla, s čímž souvisí i možnost ! změny tloušťky vrstvy směsi krystalů a kapaliny, do níž narážejí krystaly odstředěného cukru.

Vzhledem k uspořádání přívodů přídavné kapaliny do tří míst je možno pracovat s mísící kapalinou o vysoké viskozitě. Přídavná kapalina není přiváděna na rozšířený okraj bubnu a nedochází tedy k jejímu urychlování a z toho plynoucí spotřebě elektrické energie.

Během celého procesu dochází k intenzivnímu pohybu krystalů v kapalině, a to: Při přepadu přes horní okraj vrchního kuželového pláště vestavby přechodem přes prstencovité výstupky na této části vestavby a působením čerpadla a pomocného míchadla.

Stříška nad přepadem hotového produktu zabraňuje proniknutí nehotové směsi krystalů a kapaliny do přepadu a zároveň usměrňuje pohyb směsi ve sběrném prostoru způsobený pomocným míchad! lem. Prodloužené boky stříšky zajišťují odběr směsi : v optimální hloubce pod hladinou.

Zařízení není citlivé na přerušení dodávky přídavné kapaliny, je univerzální a je možno je použít i jak pro míšení, tak i pro rozpouštění krystalů t odstředěného cukru. Oproti odstředivkám pracujícím se suchým vyprazdňováním nedojde ke zvětšení půdorysu a rovněž výškový rozměr se příliš nezvětší, neboť sběrný prostor je v místě, kde by i byla výsypka cukru. Při stavbě odstředivkové stanice v cukrovaru se tedy uspoří plocha nutná pro stavbu samostatného mísícího nebo rozpouštěcího zařízení.

Příklad provedení vynálezu je schematicky znázorněn na výkresech, kde na obr. 1 je vidět řez kontinuální svislou kuželovou odstředivkou na cukr upravenou pro míšení nebo rozpouštění krystalů cukru a na obr. 2 je řez I-I z obr. 1.

Příkladně uvedená kontinuální svislá odstředivka sestává z válcového lubu 1 a ž kuželového bubnu 2 zavěšeného na hřídeli 3 a poháněného motorem

4. Kuželový buben 2 je na vnitřní straně vyložen sítem 5. Do kuželového bubnu 2 zasahuje nátoková trubka 6 cukroviny opatřená dávkovaeím zařízením 7 cukroviny. Kolem kuželového bubnu 2 je uspořádána válcová nádoba 8 oddělené kapalné fáze, opatřená u dna odtokovým hrdlem 9.

Mezi bubnem 1 odstředivky a kuželovým bubnem 2 obklopeným válcovou nádobou 8 oddělené kapalné fáze je provedena vestavba, která sestává z vrchního kuželového pláště 10 opatřeného prstencovitými výstupky 11, a ze spodního válcového pláště 12 uzavřeného kuželovým dnem 13 s hrdlem

14. Na hrdlo 14 je napojeno cirkulační čerpadlo 15 poháněné přes spojku 16 a regulátor otáček 17 motorem 4'. Lubem 1 a vrchním kuželovým pláštěm 10 vestavby je ohraničen rozdělovači kanál 18, který je přívodními kanály 19 spojen s cirkulačním čerpadlem 15. Vnitřní prostor ohraničený kuželovým dnem 13 vestavby a spodním válcovým pláštěm 12 je sběrným prostorem 20 směsi krystalů a kapaliny. V tomto sběrném prostoru 20 je uspořádáno pomocné míchadlo 21 s motorem 4”.

Na druhé straně sběrného prostoru 20 je za účelem odtoku hotové umělé cukroviny nebo kléru proveden přepad 22 překrytý stříškou 23, na který navazuje odtahové potrubí 24 hotové umělé cukroviny nebo kléru. Stříška 23 nad přepadem 22 je k vodorovné rovině mírně skloněna směrem ke středu vestavby; má trojúhelníkovitý tvar a prodloužené boky 23', které zasahují pod hladinu směsi soustředěné ve sběrném prostoru 20.

Přívodní potrubí 25 přídavné mísící nebo rozpouštěcí kapaliny je opatřeno odměrným zařízením 26 a regulačními ventily 27. Toto přívodní potrubí 25 se rozděluje na větev 25' ústící do prstencovité rozdělovači trubky 28 umístěné pod víkem lubu 1 odstředivky, na větev 25” ústící k pomocnému míchadlu 21 a konečně na větev 25'” ústící k cirkulačnímu čerpadlu 15.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT

   1. Mísící Či rozpouštěcí zařízení odstředěného cukru provedené jako vestavba s přívodním potrubím mísící nebo rozpouštěcí kapaliny umístěná mezi lubem a kuželovým bubnem či lopatkovým rotorem kontinuální svislé odstředivky, přičemž kuželový buben nebo spodní část lopatkového rotoru je obklopena nádobou pro zachycení oddělené kapalné fáze z odstředování, vyznačené tím, že vestavba sestává z vrchního kuželového pláště (10) a ze spodního válcového pláště (12) uzavřeného kuželovým dnem (13) s hrdlem (14), přičemž ve válcové části vestavby jakožto sběrného prostoru (20) směsi krystalů a kapaliny je uspořádán přepad (22) překrytý stříškou (23) a přívodní potrubí (25) mísící nebo rozpouštěcí kapaliny sé rozděluje na

   Řešení podle vynálezu lze uplatnit stejně dobře na kontinuální svislé odstředivce lopatkové.

   Popsané mísící nebo rozpouštěcí zařízení jako součást kontinuální svislé kuželové odstředivky pracuje takto:

   Krystaly cukru odlétající přes okraj kuželového bubnu 2 ve směru šipek (nebo z lopatek lopatkové odstředivky) jsou zachycovány vrstvou směsi krystalů a mísící či rozpouštěcí kapaliny přepadávající přes horní okraj vrchního kuželového pláště 10 vestavby. Tato směs obohacená o odstředěné krystaly stéká po vrchním kuželovém plášti 10 s prstencovitými výstupky 11 do sběrného prostoru 20. Zpomalený pohyb a míchací účinek je způsoben sklonem stěny vrchního kuželového pláště 10 véstavby a prstencovitými výstupky 11. Ve sběrném prostoru 20 může být směs krystalů a mísící nebo rozpouštěcí kapaliny míchána pomocným míchadlem 21. Sběrný prostor 20 je dostatečně velký, takže v něm dochází k dokonalému rozptýlení krystalů v sirobu (při míšení) nebo k dokonalému rozpuštění krystalů na klér. Umělá cukrovina nebo klér je odváděna přepadem 22, který je překryt stříškou 23. Stříška 23 zabraňuje proniknutí nehotové směsi krystalů a kapaliny stékající po vrchním kuželovém plášti 10 do přepadu 22 a zároveň usměrňuje pohyb nehotové směsi způsobený pomocným míchadlem 21 ve sběrném prostoru 20. Prodloužené boky 23' stříšky 23 zajišťují odběr směsi v optimální hloubce pod hladinou.

   Část směsi krystalů a kapaliny ze sběrného prostoru 20 odtéká hrdlem 14 k regulovatelnému cirkulačnímu čerpadlu 15, kterým je důkladně promíchána. Dále je část směsi krystalů a kapaliny dopravována přívodními kanály 19 do rozdělovacího kanálu 18 a odtud přepadá přes horní okraj vrchního kuželového pláště 10 vestavby a obohacuje se o krystaly odstředěného cukru. Přídavná mísící nebo rozpouštěcí kapalina je regulovatelně ί přiváděna do jednotlivých větví přívodního potrubí 25, tj. k cirkulačnímu čerpadlu 15, k pomocnému míchadlu 21 a k prstencovité rozdělovači trubce 28.

   VYNÁLEZU větve (25', 25”, 25'”) ústící do prstencovité rozdělovači trubky (28), k pomocnému míchadlu (21) a k cirkulačnímu čerpadlu (15).
2. 2. Mísící či rozpouštěcí zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že stříška (23) je k vodorovné rovině mírně skloněna směrem ke středu vestavby, má trojúhelníkovitý tvar a má prodloužené boky (23'), které zasahují pod hladinu směsi krystalů a kapaliny soustředěné ve sběrném prostoru (20).
3. 3. Mísící či rozpouštěcí zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že vrchní kuželový plášť (10) je opatřen prstencovitými výstupky (11).
4. 4. Mísící či rozpouštěcí zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že ve sběrném prostoru (20)

   4!

   ohraničeném spodním válcovým pláštěm (12) a ku- ' vyznačené tím, že cirkulační čerpadlo (15) je želovým dnem (13), je uspořádáno pomocné mí- , ; umístěno pod sběrným prostorem (20) a přívodníchadlo (21). mi kanály (19) je spojeno s rozdělovacím kanálem
5. 5. Mísící či rozpouštěd zařízení podle bodu 1, (18).