CS209130B1 - Zařízená na krystalizaci Látek, zejména cukru - Google Patents

Abstract

Zařízeni na krystalizaci látek, zejména cukru. Vynález řeši uspořádáni míchacích a teplosměnných elementů v krystalizátoru. Deskové teplosměnné elementy jsou opatřeny nejméně dvěma kruhovými nebo oválnými otvory, rozmístěnými v deskových teplosměnných elementech s osovou vzdálenosti dvou sousedních otvorů v rozmezí 1,2 až 12ti násobku průměru kružnice vepsané do otvoru. Vynález je využitelný v potravinářském i chemickém průmyslu při krystalizaci řízené změnou teploty směsi

Description

Vynález se týká zařízeni na krystalizaci látek/ zejména cukru ze směsi matečného sirobu a krystalů cukru řízenou změnou teploty táto směsi.

/

V procesním schématu cukrovarů je běžně počítáno s tim/ že se u cukroviny/ tj. směsi matečného drobu a krystalů zajlětuje nárůst krystalů řízením jeji teploty. Řízením teploty cukroviny se totiž řidi velikost přesyceni matečného sirobu, které je hybnou silou děje. Rozhoduje tedy o dynamice procesu krystalizace. Popisovaný úsek procesní technologie cukrovaru probíhá v aparátech zvaných krystalizátory. Doba zdrženi cukroviny v krystalizátoru je různá a bývá volena především dle stupně čistoty matečného sirobu cukroviny. Proto požadovaná kapacita krystalizátoru je odvislá též od této doby zdrženi.

Vlastni krystaUzátor býval řešen jako pparát tvořený, ležatou nádobou opatřenou teplosměnnou plochou a míchacím zařízením. Takovéto koncepční řešeni přinášelo některé nevýhody. Ve vztahu k procesní technologii budiž jmenována nízká Intenzita krystalizačniho procesu. Dále budiž řečeno/ že koncepce ležatého krystalizátoru přinášela omezeni výkonnostní řady v oblasti vyšších kapacit. Tato nepříznivá okolnost se počala projevovat jako zvlášt nepříjemný moment v posledních letech/ kdy.dochází k realizaci cukrovarů velkých kapacit. V současné době se proto objevuji krystalizátory vertikálního typu koncipované jako velkokapacitní stojatá válcová nádoby samonosná konstrukce/ vybavené opět tepLosménnou plochou a míchacím zařízením. Cukrovina v nich postupuje vlastni tíži odshora dolů. Toto koncepční řešení přináší jednak Intenzifikaci procesu, jednak umožňuje rozšířit výkonovou řadu v oblasti vyšších kapacit prakticky bez omezeni. Jako teplosměnně elementy se používají buď trubky anebo desky, které tvoři etáže ve válcová nádobě krystalizátoru. Míchací zařízeni zasahuje svým účinkem do prostorů mezi těmito etážemi. Užiti etáži ve tvaru trubkových meandrovítých svazků je výhodná z hlediska prouděni. Takto koncipovaná etáž rozbiji rychlostní profil, který se vytváří v proudu cukroviny postupující krystalizátorem. A tím ji vlastně homogenlzuje. Nevýhodou je nižší účinnost teplosměnného systému způsobená omezeným účinkem míchadla v těsné blízkosti trubek etáže. Etáž tvořená deskovým teplosměnným elementem bývá řešena tak, že asi tři čtvrtiny průtočného průřezu přehrazuje. Pro průtok je tedy v prostoru stáže z kruhového průřezu k dispozici výseč ve tvaru jednoho kvadrantu. Toto řešeni zaručuje velkou účinnost teplosměnného systému, protože michadlo může svým účinkem do značné míry narušit mezní vrstvu na teplosměnně desce. Hydraulické poměry toku cukroviny jsou však u tohoto provedeni nepříznivější než při použiti trubkových meandrovítých svazků. Př1 vyloženě laminárním charakteru tohoto toku dochází v nezanedbatelná části reakčního objemu krystalizátoru ke zpomalování proudu, př1p. k jeho stagnaci. Tento nedostatek je potom nutno eliminovat vyšším míchacím účinkem, což se nepříznivě odrazí v dimenzováni pohonu míchadla.

Uvedená nedostatky odstraňuje zařízeni na krystalizaci látek, zejména cukru podle vynálezu, sestávající z válcové nádoby opatřená míchadlem a deskovými teplosměnnýml elementy. Podstata vynálezu spočívá v tom, že desková teplosměnná elementy jsou opatřeny nejméně dvěma kruhovými nebo oválnými otvory, rozmístěnými v deskových teplosměnných elementech s osovou vzdálenosti dvou sousedních otvorů v rozmezí 1,2 až 12to násobku průměru kružnice vepsané do otvoru. Deskové teplosměnné elementy jsou v místech otvorů opatřeny lemy v čelních dílech deskových teplosměnných elementů.

/

Výhoda zařízeni podle vynálezu spočívá v tom, že u proudu cukroviny v úsecích mezi etážemi dojde k potlačeni a v prostoru etáži k rozbiti rychlostního profilu, což zajisti homogenitu cukroviny v jednotlivých prostorech mázl etážemi. Míchací elementy plni především funkci stěračů deskových teplosměnných elementů a příp. válcového pláště, přičemž míchací účinek může být minimální. To se příznivě projeví v příkonu míchadla. Další výhodou je, že opatřením otvorů lemy se sníží výrobní náklady deskového teplosměnného elementu.

Na připojených obrázcích je znázorněn přiklad provedeni zařízeni na krystalizaci látek podle vynálezu, přičemž v obr. 1 je zařízeni nakresleno v řezu rovinou A-A z obr. 2 vedenou svislou osou tohoto zařízeni, zatímco na obr. 2 je zachycen půdorys tohoto zařízeni nakreslený v řezu vodorovnou rovinou B-B z obr. 1. Na obr. 3 je nakreslena část deskového teplosměnného elementu s detaltem provedeni otvoru pro průtok cukroviny.

Podle obr. 1 a 2 je zařízení na krystalizaci látek tvořeno nádobou válcového tvaru sestávající z válcového pláště 1_ s čelními dny _2, ve kterých jsou umístěny hrdlo 3 pro přítok cukroviny a hrdlo £ pro odtok cukroviny. Míchací zařízeni je tvořeno hřídelem £ umístěným v ose válcového pláště £ uloženým v ložiskách 6 a míchacími elementy £ spojenými s hřídelem 5.· Otáčivý pohyb míchacího zařízeni je zajišlován pohonem Mezi jednotlivými míchacími elementy £ jsou uloženy v etážích nad sebou deskové teplosměnné elementy £ zabírající celý kruhový průřez válcové nádoby a opatřené otvory 10 pro průchod cukroviny. Přiklad rozmístěni otvorů 10 v deskovém teplosměnném elementu £ je naznačen v obr. 2.

V obr. 3 je naznačeno jedno z možných provedeni otvorů 10. ve kterém je vidět v řezu oba čelní díly 11 části deskového teplosměnného elementu £. Vzájemná poloha čelních dílů 11 vůči sobě je zajlštována pevným spojením lemů 12 jednoho z čelních dilů 11 s protějším čelním dílem 11, ve kterém jsou vytvořeny v místech lemů 12 otvory 10.

Za provozu zařízeni na krystalizaci látek vstupuje cukrovlna do nádoby hrdlem £.

V průběhu času postupuje cukrovlna vlastni tíži zařízením odshora dolů přes jednotlivé etáže tvořené deskovými teplosměnnýmí elementy £, kde protéká otvory 10. Přesyceni matečného sirobu a tim i proces krystalizace jsou řízeny sdílením tepla mezi cukrovinou a deskovými teplosměnnýmí elementy £ právě v oblasti těchto deskových teplosměnných elementů £. Krystallzačni proces vede k nárůstu krystalického podílu cukroviny postupující zařízením až k hrdlu £ pro odtok cukroviny. Míchací zařízeni zajlštuje především stíráni čelních desek 11 a vnitřku válcového pláště £.

Zařízeni podle vynálezu je určeno pro krystalizaci látek, zejména cukru. Kromě potravinářského průmyslu je možno toto zařízeni využit i v chemickém průmyslu ke krystátizacl řízené změnou teploty směsic

Claims (2)

1. PŘEďMĚT vynálezu

   1. Zařízeni na krystalizací látek, zejména cukru, sestávající z válcové nádoby opatřené míchadlem a deskovými teplosměnnýml elementy, vyznačené tím, že deskové teplosměnné elementy /9/ jsou opatřeny nejméně dvěma kruhovými nebo oválnými otvory /10/, rozmístěnými v deskových teplosměnných elementech /9/ s osovou vzdálenosti dvou sousedních otvorů v rozmezí 1,2 až 12t1 násobku průměru kružnice vepsané do otvoru /10/.
2. 2. Zařízeni podle bodu 1, vyznačené tím, že deskové teplosměnné elementy /9/ jsou v místech otvorů /10/ opatřeny lemy /12/ v čelních dílech /11/ deskového teplosměnného elementu /9/.