RU2187557C1

RU2187557C1 - Clarification mixer

Info

Publication number: RU2187557C1
Application number: RU2000131806A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Кобелев; Е.В. Холодов; К.Г. Ермаков
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: food engineering, in particular, sugar industry and chemical industry. SUBSTANCE: clarification mixer has trough-shaped heated housing with covers equipped with openings for supplying sugar to be solved. Housing is divided by partition wall into large and small sections. Mixing auger mounted in large section has shaft and coils comprising pairs of screw-type members and attached to shaft. One of screw-type members has helical surface oriented in direction of shaft rotation and other screw-type member has helical surface oriented in direction opposite to direction of shaft rotation. Blades are secured between screw members. Blade-type mixing device is mounted in small section. Juice or syrup supplying branch pipes are arranged in pairs above each auger coil. One pair of branch pipes is positioned above screw-type member, whose surface is oriented in direction of shaft rotation and other pair is positioned above screw-type member, whose surface is oriented in direction opposite to direction of rotation of shaft. Juice or syrup supplying branch pipes are equipped with widened nozzles. Such construction increases yellow sugar and juice or syrup contact surface due to delivery of the latter through widened nozzles, which facilitate increased impact and penetrating effect of solving liquid upon yellow sugar surface. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation. 3 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам для клерования сахара и может быть использовано при аппаратурном оформлении продуктового отделения свеклосахарного завода, а также в других отраслях - пищевой и химической, для смешивания вязких и налипающих компонентов с получением однородной массы. The invention relates to apparatus for sugar clovering and can be used in the hardware design of the grocery compartment of the beet sugar factory, as well as in other industries - food and chemical, for mixing viscous and sticking components to obtain a homogeneous mass.

Известна клеровочная мешалка (см. с.192-193. Азрилевич М.Я. Технологическое оборудование сахарных заводов. М.: Пищепромиздат. 1972.-421 с.), содержащая корытообразный обогреваемый корпус, закрытый сверху крышкой с отверстием в центральной части для подачи сахара, разделенный вертикальной ситчатой перегородкой на две неравные секции, расположенный в корпусе по его оси вращающийся вал, закрепленный на валу в большей секции перемешивающий орган, выполненный в виде ленточного шнека, патрубки ввода сока и вывода клеровки. Known trowel mixer (see p. 192-193. M.Ya. Azrilevich. Technological equipment of sugar factories. M .: Pishchepromizdat. 1972.-421 p.), Containing a trough-shaped heated case, closed on top with a lid with an opening in the central part for feeding sugar, divided by a vertical screen partition into two unequal sections, a rotating shaft located in the housing along its axis, a mixing body fixed on the shaft in the larger section, made in the form of a tape auger, juice inlet and outlet pipes.

Недостатком клеровочной мешалки является невозможность обеспечения быстрого эффективного перемешивания по всей глубине загруженного материала, что увеличивает время, необходимое для получения степени перемешивания, требуемой с технологической точки зрения. A disadvantage of the trowel mixer is the inability to provide fast efficient mixing throughout the depth of the loaded material, which increases the time required to obtain the degree of mixing required from a technological point of view.

Известна клеровочная мешалка (см. патент РФ 2001109, кл. С 13 F 1/14, бюл. 37-38, 1993), включающая корытообразный обогреваемый корпус с крышками, имеющими отверстия для подачи растворяемого сахара, разделенный сплошной вертикальной перегородкой на большую и меньшую секции, установленный в большей секции перемешивающий шнек, состоящий из вала и укрепленных на нем витков, содержащих пары винтовых элементов, один из которых имеет винтовую поверхность, направленную по направлению вращения вала, а другой - против его вращения, укрепленные на валу между винтовыми элементами лопасти, размещенное в меньшей секции лопастное перемешивающее устройство, патрубок отвода клеровки и патрубки ввода сока или сиропа в большую секцию корпуса. Known trowel mixer (see RF patent 2001109, class C 13 F 1/14, bull. 37-38, 1993), including a trough-shaped heated case with lids having openings for supplying soluble sugar, separated by a continuous vertical partition into a larger and smaller sections, a mixing auger installed in a larger section, consisting of a shaft and coils fixed on it, containing pairs of screw elements, one of which has a helical surface directed in the direction of rotation of the shaft, and the other against its rotation, mounted on the shaft between the wines ovymi blade elements, arranged in the lower section of a paddle agitator, pipe connections and outlet klerovki input juice or syrup in a large section of the housing.

Недостатком мешалки является невозможность получения высокой производительности, которая обусловлена длительным пребыванием клеровочной массы, за счет наличия зон неравномерной растворенности желтого сахара из-за недостаточной обоснованности расположения патрубков для подачи сока или сиропа. The disadvantage of the mixer is the inability to obtain high performance, which is due to the long stay of the trowel mass, due to the presence of zones of uneven solubility of yellow sugar due to insufficient validity of the location of the nozzles for supplying juice or syrup.

Технической задачей данного изобретения является обеспечение наиболее равномерного растворения желтого сахара по всему объему аппарата за меньший промежуток времени, что обеспечивает получение более качественной клеровки. The technical task of this invention is to provide the most uniform dissolution of yellow sugar throughout the apparatus in a shorter period of time, which provides better quality clearing.

Технический результат обеспечивает увеличение поверхности контакта желтого сахара с соком или сиропом за счет поступления последних из отверстий не в виде цилиндрического канала, а из расширяющегося сопла, достигая при этом более высокого ударно-проникающего воздействия растворяющей жидкости на поверхность желтого сахара. The technical result provides an increase in the contact surface of yellow sugar with juice or syrup due to the latter from the holes not in the form of a cylindrical channel, but from an expanding nozzle, while achieving a higher shock-penetrating effect of the dissolving liquid on the surface of yellow sugar.

На фиг.1 изображен схематично продольный разрез клеровочной мешалки; на фиг. 2 - тот же вид сверху; на фиг.3 - патрубок в виде расширяющегося сопла, вид А фиг.1. Figure 1 shows a schematic longitudinal section of a trowel mixer; in FIG. 2 - the same top view; figure 3 - pipe in the form of an expanding nozzle, view A of figure 1.

Клеровочная мешалка состоит из корытообразного корпуса 7, разделенного сплошной вертикальной перегородкой 2 на большую и меньшую секции. Перегородка установлена в корпусе ниже уровня боковых стенок так, что между ее верхним срезом и крышками корпуса образован переливной канал из большей секции в меньшую. В корпусе 1 по его оси установлен вращающийся в подшипниках шнек, состоящий из вала 3 и укрепленных на нем витков. Каждый виток шнека состоит из двух винтовых элементов, один из которых 4 имеет винтовую поверхность, направленную по направлению вращения вала, а другой 5 - против вращения, укрепленных на валу на расстоянии один от другого и с угловым смещением на 180^o один относительно другого. В промежутках между винтовыми элементами 4 и 5 укреплены лопасти 6. Лопасть 6 представляет собой четыре расположенные под углом 90^o трубчатые стойки 7, имеющие на конце Т-образно прикрепленные пластины 8. В меньшей секции перемешивающее устройство выполнено из таких же лопастей, смещенных на 45^o одна относительно другой.The clover mixer consists of a trough-shaped housing 7, divided by a continuous vertical partition 2 into a larger and smaller section. The partition is installed in the housing below the level of the side walls so that between its upper cut and the housing covers an overflow channel is formed from the larger section to the smaller one. In the housing 1, a screw rotating in bearings is installed along its axis, consisting of a shaft 3 and turns attached to it. Each turn of the screw consists of two screw elements, one of which 4 has a helical surface directed in the direction of rotation of the shaft, and the other 5 - against rotation, mounted on the shaft at a distance from one another and with an angular offset of 180 ^o one relative to the other. In the intervals between the screw elements 4 and 5, the blades 6 are strengthened. The blade 6 is four tubular posts 7 located at an angle of 90 ^° and having T-shaped plates attached at the end 8. In the smaller section, the mixing device is made of the same blades offset by 45 ^o one relative to the other.

Корпус 1 имеет водяную рубашку с патрубками для подвода 9 и отвода 10 горячей воды, а также патрубок 11 отвода готовой клеровки и патрубок 12 спуска ее из большей и патрубок 13 из меньшей секций. Корпус 1 снабжен крышками 14, в которых выполнены отверстия 15 для подачи желтого сахара из центрифуг и смотровые люки 16. Крышки 14 имеют также патрубки 17, 18 для подвода сиропа и 19, 20 для подвода сока в корпус 1. Привод вала состоит из электродвигателя 21 и редуктора 22, соединенных между собой клиноременной передачей. Корпус 1 и привод закреплены на станине 23. The housing 1 has a water jacket with nozzles for supplying 9 and draining 10 hot water, as well as a nozzle 11 for withdrawing the finished clearing and a nozzle 12 for lowering it from the larger one and a nozzle 13 for the smaller sections. The housing 1 is equipped with covers 14, in which holes 15 for supplying yellow sugar from centrifuges and inspection hatches are made 16. The covers 14 also have nozzles 17, 18 for supplying syrup and 19, 20 for supplying juice to the housing 1. The shaft drive consists of an electric motor 21 and gear 22, interconnected by a V-belt drive. The housing 1 and the drive are mounted on a bed 23.

Клеровочная мешалка работает следующим образом. Klerovochny mixer works as follows.

В большую секцию мешалки через загрузочные отверстия 15 из центрифуг поступает желтый сахар, в это же время через патрубки 17 или 19, выполненные в виде расширяющегося сопла, поступает сироп или сок соответственно на винтовую поверхность 4, направленную по направлению вращения вала 3, и одновременно через патрубки 18 или 20, выполненные в виде расширяющегося сопла, поступает сироп или сок соответственно на винтовую поверхность 5, направленную против вращения вала 3. Размещение орошающих отверстий таким образом позволяет покрыть одновременно соком или сиропом всю поверхность клеровочной массы, тем самым устранить зоны возможного нерастворения желтого сахара. Кроме того, выход потока жидкости из расширяющегося сопла, как известно (см. , например, стр.180-194. Нащекин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М., 1998.-469 с.), приводит к его ускорению. В результате наблюдается увеличение ударно-проникающего воздействия потока жидкости на обрабатываемую поверхность желтого сахара, что, как следствие, интенсифицирует процесс его растворения. Это в конечном итоге сокращает время клерования. При вращении вала 3 под действием закрепленного на нем перемешивающего шнека, выполненного из витков 4 и 5, расположенных между ними лопастей 6, частицы равномерно разжиженной массы совершают вращательно-поступательное движение. Винтовые элементы 4 и 5 отбрасывают частицы смеси вдоль вала навстречу друг другу. Это достигается благодаря противоположному расположению винтовых образующих элементов и их углового смещения на 180^o относительно друг друга. Далее равномерно разжиженная смесь попадает в область вращения лопастей 6, создающих главным образом окружную циркуляцию. При этом пластины 8, прикрепленные к трубчатым стойкам 7 лопастей 6, способствует интенсивному перемешиванию смеси у стенки корпуса, препятствуя местному перегреву смеси и образованию осадка на дне мешалки. Постепенно смесь перемещается вдоль корпуса 1 к перегородке 2, где, переливаясь через нее, попадает в меньшую секцию. В меньшей секции поступающая из большей секции смесь лопастями 6 доводится до необходимой, с технологической точки зрения, степени однородности, после чего постепенно откачивается насосом через патрубок 11 на дальнейшую переработку.Yellow sugar enters the large section of the mixer through the feed holes 15 from centrifuges, at the same time, syrup or juice flows through nozzles 17 or 19, made in the form of an expanding nozzle, onto the screw surface 4, directed in the direction of rotation of the shaft 3, and simultaneously through nozzles 18 or 20, made in the form of an expanding nozzle, receive syrup or juice, respectively, on the screw surface 5, directed against the rotation of the shaft 3. The placement of irrigation holes in this way allows you to cover simultaneously with ohm or syrup klerovochnoy entire surface weight thereby possible eliminate zone undissolved brown sugar. In addition, the output of the fluid flow from the expanding nozzle, as is known (see, for example, pp. 180-194. VN Nashchekin. Technical thermodynamics and heat transfer. M., 1998.-469 p.), Leads to its acceleration. As a result, there is an increase in the shock-penetrating effect of the fluid flow on the treated surface of yellow sugar, which, as a result, intensifies the process of its dissolution. This ultimately reduces clerical time. When the shaft 3 is rotated under the action of a mixing screw fixed on it, made of turns 4 and 5, the blades 6 located between them, particles of uniformly liquefied mass perform a rotational-translational motion. Screw elements 4 and 5 discard particles of the mixture along the shaft towards each other. This is achieved due to the opposite arrangement of the screw forming elements and their angular displacement of 180 ^o relative to each other. Further, a uniformly liquefied mixture falls into the region of rotation of the blades 6, which create mainly a circular circulation. In this case, the plates 8 attached to the tubular posts 7 of the blades 6, promotes intensive mixing of the mixture at the wall of the housing, preventing local overheating of the mixture and the formation of sediment at the bottom of the mixer. Gradually, the mixture moves along the housing 1 to the partition 2, where, overflowing through it, it falls into a smaller section. In the smaller section, the mixture coming from the larger section with the blades 6 is brought to the required, from a technological point of view, degree of homogeneity, after which it is gradually pumped out by the pump through the pipe 11 for further processing.

Для подогрева мешалки в водяную рубашку корпуса 1 через патрубок 9 подается горячая вода, откуда затем выводится через патрубок 10. To heat the mixer in the water jacket of the housing 1, hot water is supplied through the pipe 9, from where it is then discharged through the pipe 10.

Для опорожнения мешалки от смеси используют патрубки 12 и 13. To empty the mixer from the mixture, nozzles 12 and 13 are used.

Вал 3 с неподвижно укрепленными на нем, находящимися в большей и меньшей секциях, перемешивающими устройствами приводится во вращение электродвигателем 21 через клиноременную передачу и редуктор 22. Для осмотра и ремонта мешалки используют смотровые люки 16, расположенные в крышках 14. The shaft 3 with the mixing devices fixedly mounted on it, located in the larger and smaller sections, is driven by an electric motor 21 through a V-belt drive and a reducer 22. For inspection and repair of the mixer, inspection hatches 16 are located in the covers 14.

Предлагаемое техническое решение позволяет в большей секции приготовить раствор заданной концентрации за меньшее время, что достигается равномерностью разжижения желтого сахара за счет одновременности подачи сока или сиропа на винтовые поверхности, направленные как по направлению вращения вала, так и против. При этом одновременно увеличивается поверхность контакта желтого сахара с соком или сиропом, поступающим не из цилиндрического патрубка (например, в известном техническом решении), а из расширяющегося сопла, кроме этого, наблюдается ударно-проникающее воздействие потока растворяющей жидкости на поверхность желтого сахара. Это позволяет в большей секции осуществить интенсификацию растворения желтого сахара и получить клеровку более однородной плотности, а в меньшей секции при сокращении энергозатрат в целом добиться качественной клеровки на выходе. The proposed technical solution allows in a larger section to prepare a solution of a given concentration in less time, which is achieved by the uniformity of the dilution of yellow sugar due to the simultaneous supply of juice or syrup to screw surfaces directed both in the direction of rotation of the shaft and against. At the same time, the contact surface of yellow sugar with juice or syrup that does not come from a cylindrical nozzle (for example, in a known technical solution) but from an expanding nozzle increases, and in addition, the shock-penetrating effect of the flow of solvent liquid on the surface of yellow sugar is observed. This makes it possible to intensify the dissolution of yellow sugar in the larger section and obtain a more uniform density clearing, while in the smaller section, as a result of reducing energy consumption, to achieve high-quality clearing at the output.

Claims

A clover mixer, including a trough-shaped heated case with lids having openings for supplying soluble sugar, separated by a continuous vertical partition into a larger and smaller section, a stirring auger, installed in the larger section, consisting of a shaft and coils fixed on it, containing pairs of screw elements, one of which has a helical surface directed in the direction of rotation of the shaft, and the other against its rotation, mounted on the shaft between the screw elements of the blade, located in less a paddle mixing device, a clearing branch pipe, and juice or syrup injection pipe into a large section of the casing, characterized in that these input pipes are arranged in pairs above each turn of the screw, and one of them is above the screw element, the surface of which is directed in the direction of rotation of the shaft the second is above the screw element, the surface of which is directed against the rotation of the shaft, and the nozzles for introducing juice or syrup contain expanding nozzles.