CS258381B1

CS258381B1 - Krystalizétor

Info

Publication number: CS258381B1
Application number: CS861560A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Kucera
Original assignee: Stanislav Kucera
Priority date: 1986-03-06
Filing date: 1986-03-06
Publication date: 1988-08-16
Also published as: CS156086A1

Abstract

Řešení se týká vertikálního krystalízátoru, používaného zejména v cukrovarnickém průmyslu, sestávajícího z nádoby, ve které je umístěno míchadlo a teplosměnná trubková patra, zpravidla propojená trubkami. Podstatou řešení je takové uspořádání sousedních trubkových pater, že jejich rozteče jsou rozdílné, přičemž poměr velikosti větší rozteče ku menší rozteči je v intervalu hodnot 1,5 až 4.The solution concerns a vertical crystallizer, used mainly in the sugar industry, consisting of a vessel in which a stirrer and heat-exchange tube layers are placed, usually interconnected by tubes. The essence of the solution is such an arrangement of adjacent tube layers that their pitches are different, with the ratio of the size of the larger pitch to the smaller pitch being in the range of 1.5 to 4.

Description

Vynález řeší uspořádání trubkových teplosměnných pater, zejména ve vertikálním krystalizátoru používaném pro krystalizací látek, většinou v cukrovarnickém průmyslu.The invention solves the arrangement of tubular heat exchange plates, in particular in a vertical crystallizer used for crystallization of substances, mostly in the sugar industry.

V cukrovarech se značně rozšiřuje používání vertikálních chladicích krystalizátorů k vycukerňování melasy. Výkonnost těchto aparátů je v přímém vztahu odvislá od jejich konstrukce. Zhruba lze říci, že čím výkonnější aparát, tím složitější konstrukce, vyšší pracnost a tedy i vyšší cena aparátu. Jedny z nejjednodušších aparátu jsou chladicí krystalizátory aplikující trubkovou teplosměnnou plochu v nádobě válcového tvaru a patrech nad sebou, přičemž do prostorů mezi jednotlivá patra zasahují svým míchacím účinkem rámová míchadla pevně spojená s otáčejícím se hřídelem, umístěným v ose válcové nádoby krystalizátorů, rozteč pater, tj. vzdálenost dvou sousedních teplosměnných pater v krystalizátorů je jednotná a její velikost se u stávajících aparátů řídí požadavkem, aby k jednotlivým patrům byl přístup umožňující údržbu teplosměnné plochy v době, kdy je aparát mimo provoz.In sugar refineries, the use of vertical cooling crystallisers for saccharifying molasses is widespread. The performance of these devices is directly related to their construction. Roughly we can say that the more efficient the apparatus, the more complicated the construction, the more laborious and hence the higher the cost of the apparatus. One of the simplest apparatuses are cooling crystallisers applying a tubular heat exchange surface in a cylindrical vessel and stacked stacks, with the mixing effects being intervened by the stirrer frames rigidly connected to a rotating shaft located in the axis of the cylindrical vessel, ie The distance between the two adjacent heat exchange plates in the crystallisers is uniform and its size for existing apparatuses is governed by the requirement for access to the individual trays to allow maintenance of the heat exchange surface while the apparatus is out of service.

Naznačený způsob aplikování přísupu k teplosměnným plochám vylučuje možnost zabudovat v aparátu dostatečně velkou teplosměnnou plochu potřebnou k dosažení požadované intenzity technologického procesu krystalizace. Proto jsou stávající aparáty popsaného typu nevýkonné.The method of applying the heat transfer surfaces to the apparatus described above eliminates the possibility of incorporating in the apparatus a sufficiently large heat exchange surface to achieve the desired intensity of the crystallization process. Therefore, existing apparatuses of the described type are inefficient.

Uvedený nedostatek do značné míry odstraňuje uspořádání trubkových teplosměnných pater podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že trubková teplosměnné patra jsou v krystalizátorů zabudována nad sebou, ve vzdálenostech daných dvěma nebo více roztečemi, které jsou oproti sobě rozdílné 1,5 až 4krát. Při použití dvou podstatně odlišných roztečí, tj. malé a velké rozteče za podmínky, kdy se nebudou v aparátu vyskytovat dvě malé rozteče vedle sebe, vzniknou v aparátu dvojice pater s malou roztečí, přičemž sousední trubková teplosměnné patra jsou od každé z těchto dvojic pater ve vzdálenosti dané velkou roztečí.This drawback largely eliminates the tubular heat transfer tray arrangement of the present invention, which is characterized in that the tubular heat transfer plates are installed one above the other in the crystallizers, at distances given by two or more pitches which are 1.5 to 4 times different from each other. Using two substantially different pitches, i.e. small and large pitches, provided that there are no two small pitches side by side in the apparatus, pairs of small pitches are formed in the apparatus, the adjacent tubular heat exchange plates being from each of these pairs of floors. distances given by large pitch.

Tímto uprořádáním vzniknou nad a pod každou dvojicí pater dostatečně velké prostory zajištující možnost přístupu ke všem trubkovým teplosměnným patrům. Čím vetší bude rozdíl mezi malou a velkou roztečí při stávající velikosti velké rozteče, tím větší počet trubkových teplosměnných pater lze v krystalizátorů umístit.This arrangement provides sufficiently large spaces above and below each pair of floors to provide access to all tubular heat exchange trays. The greater the difference between small and large spacing at the existing large spacing size, the greater the number of tubular heat transfer plates can be accommodated in the crystallizers.

: Výhodou uspořádání trubkových teplosměnných pater podle vynálezu je možnost umístit v krystalizátorů více pater. Tím se získá větší teplosměnná plocha a aparát je potom výkonnější.The advantage of the arrangement of the tubular heat transfer plates according to the invention is that it is possible to place more plates in the crystallizers. This gives a larger heat exchange surface and the apparatus is then more efficient.

Na připojených obr. 1 a obr. 2 jsou znázorněny příklady uspořádání trubkových teplosměnných pater v krystalizátorů podle vynálezu, přičemž na obr. 1 je rovinný řez vedený osou válcové nádoby krystalizátorů, zatímco obr. 2 znázorňuje řez vedený rovinnou A-A označenou v obr. 1.1 and 2 show examples of the arrangement of tubular heat exchange trays in the crystallizers of the invention, wherein FIG. 1 is a planar sectional view taken along the axis of the cylindrical vessel of the crystallisers, while FIG. 2 shows a sectional view taken along planar A-A indicated in FIG.

Podle těchto obrázků je krystalizátor tvořen nádobou krystalizátorů sestávající z válcového pláště 2, dna 2 ^a víka 4.. V nádobě krystalizátorů je umístěno míchadlo, tvořené poháněným otáčivým hřídelem opatřeným míchacími elementy 2*According to these figures, the crystallizer consists of a crystallizer vessel consisting of a cylindrical shell 2, a bottom 2 ^{and a} lid 4. In the crystallizer vessel there is a stirrer consisting of a driven rotary shaft provided with stirring elements 2 *.

Malá rozteč trubkových teplosměnných pater 2 aplikovaná v příkladu uspořádání je v obr. 1 označena x, zatímco velká rozteč trubkových teplosměnných pater 9 je označena y.The small spacing of the tubular heat transfer plates 2 applied in the example arrangement is denoted by x in FIG. 1, while the large spacing of the tubular heat transfer plates 9 is denoted by y.

Při aplikaci malé rozteče vzniknou dvojice pater 11. Jednotlivá trubková teplosměnná patra 9 jsou vytvořena z dílů 10 a mezi sebou jsou propojena potrubím 22.· Nádoba krystalizátorů je opatřena vstupem 13 a výstupem 14. Spodní trubkové teplosměnné patro 2 j® opatřeno vstupy 15, horní trubkové teplosměnné patro 2 3^e opatřeno výstupy 16.When a small pitch is applied, pairs of plates 11 are formed. The individual tubular heat transfer trays 9 are formed of parts 10 and are connected to each other via a pipeline 22. · The crystallizer vessel is provided with an inlet 13 and an outlet 14. tubular heat exchange tray 2 3 ^e provided with outlets 16.

Pro přehlednost jsou trubky trubkových teplosměnných pater 2 ^v obou obrázcích zachyceny zjednodušeně pomocí čerchovaně značených os trubek.For the sake of clarity, the tubes of the tubular heat exchange plates 2 ⁱⁿ both figures are represented simply by means of dashed lines of the tubes.

Použití dvou velikostí roztečí trubkových teplosměnných pater 2 ^v příkladu uspořádání nevylučuje aplikaci tří a více velikosti roztečí trubkových teplosměnných pater. Přitom malá rozteč má nejmenší velikost, velká rozteč má velikost největší a všechny ostatní rozteče mají velikost mezi těmito krajními hodnotami.The use of two tube spacing sizes 2 ^{in the} example arrangement does not exclude the application of three or more tube spacing sizes. The small pitch has the smallest size, the large pitch has the largest size, and all other pitches have a size between these extreme values.

Právě tak je možno s ohledem na konstrukční důvody sestavit bud všechna trubková teplosměnná patra 9 anebo jen některá do dvojic pater 11. Též trubkové teplosměnné patroIn the same way, it is possible to assemble, for structural reasons, either all of the tubular heat exchange trays 9 or only some of them in pairs of floors 11. Also, the tubular heat exchange tray

9_ může být z jednoho čí více dílů 1Q různé konfigurace. Pro provedení míchacích elementů není závazná rámová konstrukce. S ohledem například na vlastnosti krystalizující směsi může být volen i jiný typ míchacích elementů 2·9 may be of one or more parts 10 of different configurations. The frame structure is not mandatory for the design of the mixing elements. With regard, for example, to the properties of the crystallizing mixture, another type of mixing elements may be chosen.

Za provozu krystalizátoru vstupuje krystalizující směs, například cukrovina, do nádoby krystalizátoru vstupem 22' postupuje nádobou krystalizátoru, zaplněno cukrovinou, grafitačním tokem dolů k výstupu 14, kterým krystalizátor opouští. Krystalizátorem prochází jednotlivými trubkovými teplosměnnými patry 9 teplosměnné médium, většinou voda, která vstupuje do spodního trubkového teplosměnného patra 9 vstupem 22' odspoda nahoru a postupně protéká trubkovými teplosměnnými patry 2 ^a potrubím 12 až do horního trubkového teplosměnného patra 9, odkud vytéká výstupem 22* Postu teplosměnného média trubkovými teplosměnnými patry 9_ a potrubím 12 může probíhat opačným směrem. Postup cuki*oviny a teplosměnného média může tedy být v zásadě protiproudý nebo souproudý. Při průtoku jednotlivými trubkovými teplosměnnými patry-2 j^e cukrovina temperovaná, zatímco v prostorech mezi trubkovými teplosměnnými patry 9 je míchadlem homogenizována. Takovýto postup cukroviny krystalizátorem vede k dodatečné krystalizací sacharózy obsažené v matečném sirobu cukroviny.While the crystallizer is operating, the crystallizing mixture, for example, confectionery, enters the crystallizer vessel through the inlet 22 ', passing through the crystallizer vessel, filled with confectionery, through the graphitic flow down to outlet 14 through which the crystallizer exits. A heat transfer medium, mostly water, enters the individual tubular heat transfer plates 9, mostly water, which enters the lower tubular heat transfer plate 9 through the inlet 22 'from bottom to top and gradually flows through the tubular heat transfer plates 2 ^and through the conduit 12 to the upper tubular heat transfer plate 9. The heat transfer medium through the tubular heat transfer trays 9 and the conduit 12 may extend in the opposite direction. Thus, the process of the confectionery and heat transfer medium may be substantially countercurrent or co-current. At a flow of each heat exchange tube plates 2 ^e j massecuite tempered, and in the space between heat exchange tube includes 9 is homogenized with a stirrer. Such a process of confectionery by the crystallizer results in additional crystallization of the sucrose contained in the parent sugar syrup.

Uspořádání trubkových teplosměnných pater v krystalizátoru podle vynálezu je určeno pro krystalizátory, užívající teplosměnných ploch ve tvaru trubkového patra. v potravinářském průmyslu to jsou především krystalizátory se řízenou teplotou ochlazování, případně ohřívání cukrovin. Obdobné užití se může vyskytnout i v průmyslu chemickém a farmaceutickém.The arrangement of tubular heat exchange plates in the crystallizer of the invention is intended for crystallizers using heat exchange surfaces in the form of a tubular tray. In the food industry, these are mainly crystallizers with controlled temperature cooling and / or confectionery heating. Similar uses can also occur in the chemical and pharmaceutical industries.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A crystallizer consisting of a vessel in which a stirrer and heat transfer tube trays are located, characterized in that the pitches of adjacent tubular heat transfer plates (9) are different, wherein the ratio of pitch (y) to pitch (x) is within 1.5 to 4.