RU2431677C1 - Saturator for beet-sugar production - Google Patents

Saturator for beet-sugar production Download PDF

Info

Publication number
RU2431677C1
RU2431677C1 RU2010107855/13A RU2010107855A RU2431677C1 RU 2431677 C1 RU2431677 C1 RU 2431677C1 RU 2010107855/13 A RU2010107855/13 A RU 2010107855/13A RU 2010107855 A RU2010107855 A RU 2010107855A RU 2431677 C1 RU2431677 C1 RU 2431677C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylindrical body
juice
cavity
truncated cone
drops
Prior art date
Application number
RU2010107855/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Геннадьевич Емельянов (RU)
Сергей Геннадьевич Емельянов
Николай Сергеевич Кобелев (RU)
Николай Сергеевич Кобелев
Татьяна Васильевна Алябьева (RU)
Татьяна Васильевна Алябьева
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2010107855/13A priority Critical patent/RU2431677C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2431677C1 publication Critical patent/RU2431677C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: food industry. ^ SUBSTANCE: saturator contains a cone-bottomed cylindrical body equipped with technologic nipples and perforated baffle plates positioned in its lower part, designed in the form of elastic membranes for saturation gas flow dispersion. In the upper part of the cylindrical body a device for juice drops separation from saturation gas is positioned; the device is represented by a conic frustum with longitudinal spiral grooves on the inside surface mounted with its major base to the wall of the cylindrical body to form a cavity for exuded drops collection on the outside. The cavity is communicated with the cylindrical body cavity positioned under the conic frustum. At least four flexible return tubes blanked off on the lower butt are diametrically positioned in the cylindrical body. Along each tube inside the tube wall convergent nozzles are designed for juice supply from the collection cavity onto the inside surface of the cylindrical body and formation of a liquid film on the surface. The spiral grooves have a profile in the form of "swallowtail". The device body in the form of conic frustum for juice drops separation is made of bimetal. The material of the inside surface with spiral grooves has a heat conduction coefficient which is 1.5-2.0 times higher than the heat conduction coefficient of the material of the outside surface. ^ EFFECT: saturation process effectiveness enhancement by way of maintenance of standardised thermophysical parameters of weight transfer on the surface of the conic frustum. ^ 4 dwg

Description

Изобретение относится к сахарному производству, а именно к устройствам для очистки жидких полупродуктов, и может быть использовано при чистке диффузионного сока и клеровки сахара-сырца в различных схемах очистки сахарного производства.The invention relates to sugar production, and in particular to devices for cleaning liquid intermediates, and can be used in the cleaning of diffusion juice and curing of raw sugar in various cleaning schemes for sugar production.

Известен сатуратор для свеклосахарного производства (см. патент РФ 1787166, МПК C13D 3/04, 1993, БИ №1), содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный технологическими патрубками и размещенными в его нижней части перфорированными перегородками в виде упругих мембран для диспергирования потока сатурационного газа, и расположенное в верхней части цилиндрического корпуса устройство для отделения капель сока от сатурационного газа, представляющее собой усеченный конус с продольными винтообразными канавками на внутренней поверхности, прикрепленный большим основанием к стенке цилиндрического корпуса с образованием снаружи полости для сбора выделившихся капель, сообщенный с полостью цилиндрического корпуса, расположенной под усеченным конусом.A known saturator for sugar beet production (see RF patent 1787166, IPC C13D 3/04, 1993, BI No. 1), comprising a cylindrical body with a conical bottom, equipped with process pipes and perforated baffles placed in its lower part in the form of elastic membranes for dispersing the flow saturation gas, and a device located in the upper part of the cylindrical body for separating drops of juice from saturation gas, which is a truncated cone with longitudinal helical grooves on the inner surface spine, a large base attached to the wall of the cylindrical body outwardly to form a cavity for collecting the separated droplets, communicating with the cavity of the cylindrical body beneath the truncated cone.

Недостатком данного сатуратора является энергоемкость процесса сатурации, обусловленная значительными тепловыми потерями через вертикальную стенку цилиндрического корпуса сатуратора, что вызвано малым суммарным термическим сопротивлением материала конструкции и пограничного слоя стекающего с усеченного конуса сока.The disadvantage of this saturator is the energy intensity of the saturation process, due to significant heat loss through the vertical wall of the cylindrical body of the saturator, which is caused by the small total thermal resistance of the material of the structure and the boundary layer draining from the truncated juice cone.

Известен сатуратор для свеклосахарного производства (см. патент РФ 2196830, МПК C13D 3/04, 1993, опубл. 20.01.2003), содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный технологическими патрубками и размещенными в его нижней части перфорированными перегородками в виде упругих мембран для диспергирования потока сатурационного газа, и расположенное в верхней части цилиндрического корпуса устройство для отделения капель сока от сатурационного газа, представляющее собой усеченный конус с продольными винтообразными канавками на внутренней поверхности, прикрепленный большим основанием к стенке цилиндрического корпуса с образованием снаружи полости для сбора выделившихся капель, сообщенный с полостью цилиндрического корпуса, расположенной под усеченным конусом, при этом в цилиндрическом корпусе диаметрально расположены, по меньшей мере, четыре гибкие сливные трубки, заглушенные на нижнем торце, причем в стенке каждой трубки по длине выполнены суживающиеся сопла для подвода сока из полости сбора на внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса и образования на ней пленки жидкости.A known saturator for beet sugar production (see RF patent 2196830, IPC C13D 3/04, 1993, publ. 20.01.2003), containing a cylindrical body with a conical bottom, equipped with technological pipes and perforated baffles in the form of elastic membranes located in its lower part for dispersing the flow of saturation gas, and located in the upper part of the cylindrical body, a device for separating drops of juice from saturation gas, which is a truncated cone with longitudinal helical grooves on the inner surfaces attached to the wall of the cylindrical body by a large base with the formation of a cavity for collecting droplets outside, in communication with the cavity of the cylindrical body located under the truncated cone, with at least four flexible drain tubes plugged at the bottom end moreover, in the wall of each tube along the length there are narrowing nozzles for supplying juice from the collection cavity to the inner surface of the cylindrical body and the formation of captive Ki fluid.

Недостатком данного сатуратора является снижение эффективности отделения капель усеченным конусом при длительной эксплуатации из-за образования пленочной конденсации на внутренней поверхности винтообразных канавок, приводящей к уменьшению температурного градиента между движущимся парогазовым потоком и материалом корпуса устройства для отделения капель сока.The disadvantage of this saturator is a decrease in the efficiency of droplet separation by a truncated cone during long-term operation due to the formation of film condensation on the inner surface of the helical grooves, which leads to a decrease in the temperature gradient between the moving vapor-gas stream and the case material of the device for separating juice drops.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание при длительной эксплуатации нормированных теплофизических параметров массообмена на поверхности усеченного конуса, что обеспечивает эффективное отделение капель сока, т.е. устраняет его непроизводственные потери.The technical task of the invention is the maintenance during long-term operation of normalized thermophysical parameters of mass transfer on the surface of a truncated cone, which ensures the effective separation of drops of juice, i.e. eliminates its non-production losses.

Технический результат по поддержанию эффективного процесса сатурации при длительной эксплуатации достигается тем, что сатуратор, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный технологическими патрубками и размещенными в его нижней части перфорированными перегородками в виде упругих мембран для диспергирования потока сатурационного газа, и расположенное в верхней части цилиндрического корпуса устройство для отделения капель сока от сатурационного газа, представляющее собой усеченный конус с продольными винтообразными канавками на внутренней поверхности, прикрепленный большим основанием к стенке цилиндрического корпуса с образованием снаружи полости для сбора выделившихся капель, сообщенный с полостью цилиндрического корпуса, расположенной под усеченным конусом, при этом в цилиндрическом корпусе диаметрально расположены, по меньшей мере, четыре гибкие сливные трубки, заглушенные на нижнем торце, причем в стенке каждой трубки по длине выполнены суживающиеся сопла для подвода сока из полости сбора на внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса и образования на ней пленки жидкости, при этом продольные винтообразные канавки на внутренней поверхности устройства для отделения капель сока от сатурационного газа, представляющего собой усеченный конус, выполнены с профилем в виде «ласточкина хвоста», а корпус устройства для отделения капель сока в виде усеченного конуса выполнен из биметалла, причем материал внутренней поверхности с винтообразными канавками имеет коэффициент теплопроводности в 1,5-2,0 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала внешней поверхности.The technical result of maintaining an effective saturation process during long-term operation is achieved by the fact that the saturator comprising a cylindrical body with a conical bottom, equipped with process tubes and perforated baffles located in its lower part in the form of elastic membranes for dispersing the flow of saturation gas, and located in the upper part of the cylindrical case device for separating drops of juice from saturation gas, which is a truncated cone with longitudinal screw different grooves on the inner surface, attached by a large base to the wall of the cylindrical body with the formation of an outside cavity for collecting droplets, in communication with the cavity of the cylindrical body located under the truncated cone, while at least four flexible drain tubes are diametrically located in the cylindrical body, plugged at the bottom, and in the wall of each tube along the length there are narrowing nozzles for supplying juice from the collection cavity to the inner surface of the cylindrical the case and the formation of a liquid film on it, while the longitudinal helical grooves on the inner surface of the device for separating juice drops from a saturation gas, which is a truncated cone, are made with a dovetail profile, and the device case for separating juice drops in the form of a truncated the cone is made of bimetal, and the material of the inner surface with helical grooves has a thermal conductivity coefficient of 1.5-2.0 times higher than the thermal conductivity coefficient of the material of the outer surface .

На фиг.1 схематично изображен продольный разрез предлагаемого сатуратора; на фиг.2 - элемент гибких сливных трубок с отверстиями в виде суживающихся сопел; на фиг.3 - разрез устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса, выполненного из биметалла; на фиг.4 - профиль винтообразных канавок с профилем в виде «ласточкина хвоста».Figure 1 schematically shows a longitudinal section of the proposed saturator; figure 2 - element of flexible drain tubes with holes in the form of tapering nozzles; figure 3 is a section of a device for separating drops of juice from saturation gas in the form of a truncated cone made of bimetal; figure 4 is a profile of helical grooves with a profile in the form of a "dovetail".

Сатуратор для свеклосахарного производства состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с верхней частью 2 и коническим днищем 3, устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4, герметично укрепленного на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1 в верхней части 2 и образующего с последней полость 5, которая сообщается с нижней частью цилиндрического корпуса 1 посредством, по меньшей мере, четырех диаметрально расположенных гибких сливных трубок 6, входные отверстия которых расположены в нижней точке полости 5, а выходные - заглушены и находятся над верхней перфорированной перегородкой 7 кольцевого барботера 8, укрепленного под устройством для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4, трубопровода 9 для дефекованного сока, установленного над перфорированными перегородками 7, размещенными по высоте внутри нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1 и выполненными в виде гибких мембран, трубопровода 10 для подачи сатурационного газа, трубопровода 11 для отвода сатурационного сока и патрубка 12 для сброса парогазового потока в атмосферу.The sugar beet sugar production saturator consists of a vertical cylindrical body 1 with the upper part 2 and a conical bottom 3, a device for separating drops of juice from the saturation gas in the form of a truncated cone 4, hermetically mounted on the inner surface of the cylindrical body 1 in the upper part 2 and forming a cavity with the latter 5, which communicates with the lower part of the cylindrical body 1 by means of at least four diametrically arranged flexible drain pipes 6, the inlet openings of which are located at the lower point of the cavity 5, and the weekend is muffled and located above the upper perforated partition 7 of the annular bubbler 8, mounted under the device for separating drops of juice from saturation gas in the form of a truncated cone 4, pipe 9 for defecated juice installed above the perforated partitions 7 placed the height inside the lower part of the vertical cylindrical body 1 and made in the form of flexible membranes, a pipe 10 for supplying saturation gas, a pipe 11 for removing saturation juice and p tube 12 to reset the steam-gas stream to the atmosphere.

Устройство для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4 имеет на внутренней поверхности продольные винтообразные канавки 13, а соотношение между меньшим и большим основаниями в усеченном конусе находится в интервале 1/5-1/7, что определяется при известных скоростях парогазовых потоков сатурационных котлов изменением плотности парогазового потока при движении его вдоль усеченного конуса.A device for separating drops of juice from a saturation gas in the form of a truncated cone 4 has longitudinal helical grooves 13 on the inner surface, and the ratio between the smaller and larger bases in the truncated cone is in the range 1 / 5-1 / 7, which is determined at known vapor-gas flow rates saturation boilers by changing the density of the vapor-gas flow when moving along a truncated cone.

Гибкие сливные трубки 6 имеют расположенные вдоль них отверстия 14 в виде суживающихся сопел с меньшим основанием 15 и большим основанием 16.Flexible drain tubes 6 have openings 14 arranged along them in the form of tapering nozzles with a smaller base 15 and a large base 16.

Корпус 17 устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4, образующий снаружи полость 5 для сбора выделившихся капель, выполнен из биметалла 18, при этом материал 19 внутренней поверхности 20 с винтообразными канавками 13, например, из латуни имеет коэффициент теплопроводности в 1,5-2,0 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала 21 внешней поверхности 22, выполненной, например, из стали углеродной.The housing 17 of the device for separating drops of juice from the saturation gas in the form of a truncated cone 4, forming the cavity 5 outside to collect the released drops, is made of bimetal 18, while the material 19 of the inner surface 20 with helical grooves 13, for example, of brass has a thermal conductivity of 1.5-2.0 times higher than the coefficient of thermal conductivity of the material 21 of the outer surface 22, made, for example, of carbon steel.

Сатуратор для свеклосахарного производства работает следующим образом.A saturator for beet sugar production is as follows.

Дефекованный сок по трубопроводу 9 подается в вертикальный цилиндрический корпус 1 и в виде каскада течет вниз. Сатурационный газ по трубопроводу 10 поступает под нижнюю перфорированную перегородку 7, равномерно распределяется по сечению аппарата, проходит через перфорацию упругих мембран, способствующих разделению его на мелкие частицы, в результате чего увеличивается поверхность контакта газа и сока.The defecated juice is piped 9 into the vertical cylindrical body 1 and flows downward in the form of a cascade. Saturation gas through a pipeline 10 enters the lower perforated baffle 7, is evenly distributed over the apparatus section, passes through perforation of elastic membranes, which contribute to its separation into small particles, as a result of which the contact surface of gas and juice increases.

Отсатурированный сок отводится по трубопроводу 11, а отработанный газ в виде парогазового потока, увлекая капли сока различной дисперсности, поднимается в верхнюю часть 2 вертикального цилиндрического корпуса 1 и затем поступает во входное отверстие устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4. Капли сока различной дисперсности с парообразным потоком движутся, контактируя с внутренней поверхностью устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4.Saturated juice is discharged through line 11, and the exhaust gas in the form of a vapor-gas stream, entraining drops of juice of various dispersion, rises to the upper part 2 of the vertical cylindrical body 1 and then enters the inlet of the device for separating drops of juice from saturation gas in the form of a truncated cone 4. Drops of juice of different dispersion with a vapor stream move in contact with the inner surface of the device for separating drops of juice from saturation gas in the form of a truncated cone 4.

В результате уменьшения проходного сечения усеченного конуса 4 возрастает скорость движения парообразного потока, и капли сока оттесняются к его внутренней стенке и попадают в продольные винтообразные канавки 13 с профилем в виде «ласточкина хвоста», где под воздействием возросшего гидравлического сопротивления винтообразных канавок резко уменьшают свою скорость, сталкиваются между собой, укрупняются, становятся «ядрами конденсации» парогазового потока. Закручивание в продольных винтообразных канавках 13 более плотного пограничного слоя приводит к вращательному движению всей массы парогазового потока с каплями сока различной дисперсности перед выходным отверстием устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4. При этом процесс закрутки наблюдается при малых скоростях парогазового потока, причем чем выше плотность обрабатываемой парогазовой смеси, тем при меньшей скорости обеспечивается вращательное движение потока перед выходом из устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4.As a result of the reduction in the cross section of the truncated cone 4, the speed of the vapor flow increases, and the juice drops are pushed to its inner wall and fall into the longitudinal helical grooves 13 with a dovetail profile, where, under the influence of the increased hydraulic resistance of the helical grooves, their speed sharply decreases , collide with each other, enlarge, become “condensation nuclei” of the combined-cycle gas flow. The twisting of a denser boundary layer in the longitudinal helical grooves 13 leads to the rotational movement of the entire mass of the vapor-gas stream with droplets of juice of different dispersion in front of the outlet of the device for separating the droplets of juice from the saturation gas in the form of a truncated cone 4. In this case, the swirling process is observed at low speeds of the vapor-gas flow moreover, the higher the density of the treated vapor-gas mixture, the lower the speed the rotational movement of the flow is provided before leaving to separate the juice from dripping carbonation gas frustoconical 4.

Вращательное движение массы парогазового потока с каплями сока перед выходным отверстием устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4 снижает вероятность проскока части парогазового потока, находящейся в центре вертикального цилиндрического корпуса 1, без обработки. Кроме того, после выхода из меньшего отверстия усеченного конуса 4 парогазовый поток внезапно расширяется, что приводит к небольшому снижению температуры и дополнительному отделению мелкодисперсных капелек сока, которые попадают в полость 5 и, собираясь там, стекают по гибким сливным трубкам 6, а отработанный, очищенный от капелек сока газ выбрасывается через патрубок 12 в атмосферу.The rotational movement of the mass of the vapor-gas stream with drops of juice in front of the outlet of the device for separating drops of juice from the saturation gas in the form of a truncated cone 4 reduces the likelihood of a breakthrough of the part of the gas-vapor stream located in the center of the vertical cylindrical body 1 without treatment. In addition, after exiting the truncated cone 4 from the smaller hole, the gas-vapor flow suddenly expands, which leads to a slight decrease in temperature and an additional separation of the finely dispersed droplets of juice that enter the cavity 5 and, when collected there, flow down the flexible drain tubes 6, and the spent, cleaned from droplets of juice, gas is discharged through the pipe 12 into the atmosphere.

В процессе эксплуатации сатуратора в полостях винтообразных канавок 13 постоянно находится некоторое количество сконденсировавшегося из парогазового потока сока в виде конденсатной пленки, и в результате постоянно перемещающийся парогазовый поток контактирует не с материалом корпуса 17 устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4, а с конденсатной пленкой, которая является дополнительным термическим сопротивлением, резко снижающим процесс тепломассообмена (см., например, стр.294 Исаченко П.П. и др. Термопередача. М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с., ил.), соответственно увеличивается вероятность проскока мелкодисперсных капелек сока через выходное отверстие устройства для отделения капель сока от сатурационного газа с последующим выбросом в атмосферу.During operation of the saturator, in the cavities of the helical grooves 13 there is always a certain amount of condensed juice condensed from the gas-vapor stream, and as a result the constantly moving gas-vapor stream does not contact the body material 17 of the device for separating juice drops from the saturation gas in the form of a truncated cone 4, and with a condensate film, which is an additional thermal resistance, sharply reducing the process of heat and mass transfer (see, for example, p. 294 Isachenko P.P. and d Thermal Transfer R. M .: Energoizdat, 1981. - 416 p., sludge), the likelihood of breakthrough of finely dispersed droplets of juice through the outlet of the device for separating drops of juice from saturation gas with subsequent release into the atmosphere increases accordingly.

При выполнении корпуса 17 устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4 из биметалла 18 парогазовый поток с мелкодисперсными капельками сока с температурой около 40-50°С контактирует с материалом 19 внутренней поверхности 20 и продольными винтообразными канавками 13, при этом материал 19 выполнен, например, из латуни с коэффициентом теплопроводностиWhen making the housing 17 of the device for separating drops of juice from saturation gas in the form of a truncated cone 4 from bimetal 18, a gas-vapor stream with fine droplets of juice with a temperature of about 40-50 ° C is in contact with the material 19 of the inner surface 20 and the longitudinal helical grooves 13, while the material 19 is made, for example, of brass with a thermal conductivity

Figure 00000001
Figure 00000001

(см., например, стр.310 Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. - М.: Высшая школа, 1975. - 496 с., ил.). Одновременно мелкодисперсные капельки сока с меньшей температурой на 2-3°С (эффект Джоуля - Томсона), попадающие в полость 5, контактируют с материалом 21 внешней поверхности 22 устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4, где собираются для последующего стекания по гибким сливным трубкам 6. При этом материал 21 выполнен, например, из стали углеродной с коэффициентом теплопроводности (see, for example, p. 310 Nashchokin V.V. Technical Thermodynamics and Heat Transfer. - M.: Higher School, 1975. - 496 p., ill.). At the same time, finely dispersed droplets of juice with a lower temperature of 2-3 ° C (Joule-Thomson effect) falling into cavity 5 are in contact with material 21 of the outer surface 22 of the device for separating drops of juice from saturation gas in the form of a truncated cone 4, where they are collected for subsequent runoff through flexible drain tubes 6. In this case, the material 21 is made, for example, of carbon steel with a thermal conductivity

Figure 00000002
Figure 00000002

(см. там же). Полученный градиент температур для биметалла 18 способствует возникновению термовибрации (см., например, Дмитриев В.П. Биметаллы. - Пермь: Наука, 1991. - 487 с., ил.), которая постоянно стряхивает конденсатные пленки, обеспечивая непосредственный контакт парогазового потока с корпусом 17 устройства для отделения капель сока.(see ibid.). The obtained temperature gradient for bimetal 18 contributes to the occurrence of thermal vibration (see, for example, Dmitriev V.P. Bimetals. - Perm: Nauka, 1991. - 487 p., Ill.), Which constantly shakes off the condensate films, providing direct contact of the gas-vapor stream with the housing 17 of the device for separating drops of juice.

В результате «стряхивания» конденсатной пленки с внутренней поверхности продольных винтообразных канавок 13 во внутреннем объеме верхней части 2 цилиндрического корпуса 1 дополнительно образуется значительное количество капелек сока, которые смещаются к выходному отверстию усеченного конуса 4, снижая в целом эффективность работы сатуратора.As a result of the "shaking" of the condensate film from the inner surface of the longitudinal helical grooves 13 in the inner volume of the upper part 2 of the cylindrical body 1, a significant number of juice droplets are additionally formed, which are displaced to the outlet of the truncated cone 4, reducing the overall efficiency of the saturator.

Для устранения данного явления полость продольных винтообразных канавок 13 выполнена с профилем в виде «ласточкина хвоста». В этом случае сатурационный газ, насыщенный мелкодисперсными капельками сока, проходит через узкую щель полости в виде «ласточкина хвоста» и, контактируя с поверхностью материала 17, конденсируется в пленку с последующим «стряхиванием» ее в полость в виде массы мелких капелек сока, которая практически не выпадает из узкой щели во внутренний объем верхней части 2 цилиндрического корпуса 1, а «витает» в полости, выполненной в виде «ласточкина хвоста».To eliminate this phenomenon, the cavity of the longitudinal helical grooves 13 is made with a dovetail profile. In this case, a saturation gas saturated with fine droplets of juice passes through a narrow slit of the cavity in the form of a “dovetail” and, in contact with the surface of the material 17, condenses into a film with subsequent “shaking” of it into the cavity in the form of a mass of small droplets of juice, which practically it does not fall out of a narrow gap into the inner volume of the upper part 2 of the cylindrical body 1, but “hovers” in a cavity made in the form of a “dovetail”.

В результате данного технического решения значительно увеличивается количество конденсирующейся массы парогазовой смеси сатурационного газа из-за возрастания поверхности контакта его как с капельками сока, «витающими» в полости в виде «ласточкина хвоста», так и непосредственно с материалом 19, а не с конденсатной пленкой на поверхности 20, значительно уменьшая тем самым вероятность проскока мелкодисперсной массы капелек сока через выходное отверстие устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4.As a result of this technical solution, the amount of condensing mass of the vapor-gas mixture of saturation gas increases significantly due to an increase in its contact surface with both juice droplets “floating” in the form of a “dovetail” and directly with the material 19, and not with the condensate film on the surface 20, thereby significantly reducing the likelihood of a leak of finely divided juice droplets through the outlet of the device for separating juice droplets from the saturation gas in the form of a truncated cone four.

Расположение сливных трубок 6 диаметрально противоположно непосредственно по внутренней поверхности вертикального цилиндрического корпуса 1 приводит к тому, что под действием гидростатического давления, обусловленного наличием накапливаемых мелкодисперсных капелек сока из-за заглушенного нижнего конца, они начинают, изгибаясь, перемещаться, омывая внутреннюю поверхность вертикального цилиндрического корпуса 1 струйками сока, истекающими из суживающихся сопел 14. В результате образуется пленка сока, являющаяся дополнительным термическим сопротивлением передачи тепла из внутреннего объема сатуратора в окружающую среду.The location of the drain tubes 6 diametrically opposite directly on the inner surface of the vertical cylindrical body 1 leads to the fact that under the influence of hydrostatic pressure due to the accumulation of fine droplets of juice due to the muffled lower end, they begin to bend, move, washing the inner surface of the vertical cylindrical body 1 by trickles of juice flowing from the narrowing nozzles 14. As a result, a film of juice is formed, which is an additional term resistance to heat transfer from the internal volume of the saturator to the environment.

Кроме того, укрупненные капли сока, собравшиеся на внутренней стороне устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4, стекают по продольным винтообразным канавкам 13 к выходному отверстию последнего, а затем стекают вниз, образуя также тонкую равномерную пленку сока на внутренней поверхности вертикального цилиндрического корпуса 1. Совместное образование термоизолирующей пленки мелкодисперсными каплями, собираемыми как на внутренней поверхности устройства для отделения капель сока от сатурационного газа в виде усеченного конуса 4, так и в полости 5, приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи через вертикальный цилиндрический корпус 1, что сокращает теплопотери процесса сатурации. Выполнение суживающихся сопел 14 таким образом, что меньшее основание 15 контактирует с внутренней поверхностью, вертикальный цилиндрический корпус 1 обеспечивает не только реактивное действие вытекающей струи 6, т.к. меньшее основание 15 обладает большим гидравлическим сопротивлением, чем большее основание 16.In addition, coarse juice droplets collected on the inside of the device for separating juice droplets from the saturation gas in the form of a truncated cone 4 flow down the longitudinal helical grooves 13 to the outlet of the latter, and then flow down, forming also a thin uniform film of juice on the inner surface of a vertical cylindrical body 1. Joint formation of a thermally insulating film with finely dispersed drops collected both on the inner surface of the device for separating juice drops from saturation -gas frustoconical 4 and 5 in the cavity, reduces the heat transfer coefficient through a vertical cylindrical body 1, which reduces heat loss carbonation process. The execution of the tapering nozzles 14 in such a way that the smaller base 15 is in contact with the inner surface, the vertical cylindrical body 1 provides not only the reactive effect of the leaky jet 6, because a smaller base 15 has greater hydraulic resistance than a larger base 16.

При высокой степени пенообразования сатурационного сока через кольцевой барботер 8 подается пар для снижения уровня пены.With a high degree of foaming of saturation juice, steam is supplied through the annular bubbler 8 to reduce the level of foam.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в том, что обеспечивается нормированный процесс сатурации при длительной эксплуатации за счет поддержания постоянства тепломассообмена на устройстве для отделения капель сока от сатурационного газа, выполненного в виде усеченного конуса, путем выполнения продольных винтообразных канавок с профилем в виде «ласточкина хвоста» для устранения выпадения сконденсировавшихся капелек сока в верхнюю часть цилиндрического корпуса сатуратора, которые по прототипу выбрасывались через выходное отверстие усеченного конуса, и создания его термовибрации, предотвращающей образование конденсатной пленки на внутренней поверхности винтообразных канавок, а это в конечном итоге способствует эффективной работе сатуратора для свеклосахарного производства.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that a normalized saturation process is ensured during long-term operation by maintaining a constant heat and mass transfer on the device for separating droplets of juice from saturation gas, made in the form of a truncated cone, by making longitudinal helical grooves with a dovetail profile to eliminate the loss of condensed droplets of juice in the upper part of the cylindrical body of the saturator, which were thrown out according to the prototype through the outlet of the truncated cone, and the creation of its thermal vibration, which prevents the formation of a condensate film on the inner surface of the helical grooves, and this ultimately contributes to the effective operation of the saturator for sugar beet production.

Claims (1)

Сатуратор для свеклосахарного производства, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный технологическими патрубками и размещенными в его нижней части перфорированными перегородками в виде упругих мембран для диспергирования потока сатурационного газа, и расположенное в верхней части цилиндрического корпуса устройство для отделения капель сока от сатурационного газа, представляющее собой усеченный конус с продольными винтообразными канавками на внутренней поверхности, прикрепленный большим основанием к стенке цилиндрического корпуса с образованием снаружи полости для сбора выделившихся капель, сообщенный с полостью цилиндрического корпуса, расположенной под усеченным конусом, при этом в цилиндрическом корпусе диаметрально расположено, по меньшей мере, четыре гибкие сливные трубки, заглушенные на нижнем торце, причем в стенке каждой трубки по длине выполнены суживающиеся сопла для подвода сока из полости сбора на внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса и образования на ней пленки жидкости, отличающийся тем, что продольные винтообразные канавки на внутренней поверхности устройства для отделения капель сока от сатурационного газа, представляющие собой усеченный конус, выполнены с профилем в виде «ласточкина хвоста», а корпус усеченного конуса выполнен из биметалла, причем материал внутренней поверхности с винтообразными канавками имеет коэффициент теплопроводности в 1,5-2,0 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала внешней поверхности. A sugar beet sugar production saturator comprising a cylindrical body with a conical bottom, equipped with process pipes and perforated baffles located in its lower part in the form of elastic membranes for dispersing the saturation gas stream, and a device for separating juice drops from the saturation gas located in the upper part of the cylindrical body, a truncated cone with longitudinal helical grooves on the inner surface, attached by a large base to the walls e of the cylindrical body with the formation of a cavity outside to collect the droplets released, in communication with the cavity of the cylindrical body located under the truncated cone, while in the cylindrical body there are at least four flexible drain tubes plugged at the bottom end, and in the wall of each tube tapered nozzles are made along the length for supplying juice from the collection cavity to the inner surface of the cylindrical body and forming a liquid film on it, characterized in that the longitudinal rotor the azure grooves on the inner surface of the device for separating drops of juice from saturation gas, which are a truncated cone, are made with a dovetail profile, and the truncated cone body is made of bimetal, and the material of the inner surface with helical grooves has a thermal conductivity of 1, 5-2.0 times higher than the coefficient of thermal conductivity of the material of the outer surface.
RU2010107855/13A 2010-03-03 2010-03-03 Saturator for beet-sugar production RU2431677C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010107855/13A RU2431677C1 (en) 2010-03-03 2010-03-03 Saturator for beet-sugar production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010107855/13A RU2431677C1 (en) 2010-03-03 2010-03-03 Saturator for beet-sugar production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2431677C1 true RU2431677C1 (en) 2011-10-20

Family

ID=44999192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010107855/13A RU2431677C1 (en) 2010-03-03 2010-03-03 Saturator for beet-sugar production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2431677C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8500836B2 (en) Centrifugal separator for separating liquid particles from a gas flow
RU2378038C2 (en) Trap of aerosol particles
RU2431677C1 (en) Saturator for beet-sugar production
RU2449021C1 (en) Saturator for beet-sugar production
RU89526U1 (en) BEET SUGAR PRODUCT SATURATOR
RU2196830C1 (en) Saturator for sugar production
UA28284U (en) After-cooler of coke gas
RU2468851C1 (en) Centrifugal separator
RU2447156C1 (en) Saturator for beet-sugar production
JPS62102883A (en) Waster liquid concentrator
RU2521665C1 (en) Saturator for sugarbeet industry
RU2236889C1 (en) Entrainment separator
CN102060345B (en) Novel and efficient seawater desalination evaporator
RU2412412C1 (en) Drying unit for production of salt out of sea water
RU2007115730A (en) HEAT AND MASS EXCHANGE UNIT
RU84736U1 (en) CONDENSATE DEGASER
RU2483117C2 (en) Saturator for beet-sugar production
RU2424031C1 (en) Film-type evaporator with thin-sheet flow
RU2314139C1 (en) Film evaporator with the streaming down film
RU2525999C1 (en) Device for turbine waste steam capillary condensation
RU2702565C1 (en) Method of purifying a vapor-gas mixture from low-boiling liquid vapors and an apparatus for its implementation
RU104858U1 (en) evaporating unit
RU2365844C1 (en) Heat-exchange apparatus
RU155224U1 (en) COMBINED EVAPORATOR FILM TYPE
RU200779U1 (en) Distribution tray for heat and mass exchangers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120304