RU2500465C1 - Device for heat treatment and evaporation of fluids - Google Patents
Device for heat treatment and evaporation of fluids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500465C1 RU2500465C1 RU2012124883/05A RU2012124883A RU2500465C1 RU 2500465 C1 RU2500465 C1 RU 2500465C1 RU 2012124883/05 A RU2012124883/05 A RU 2012124883/05A RU 2012124883 A RU2012124883 A RU 2012124883A RU 2500465 C1 RU2500465 C1 RU 2500465C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- product
- circuit
- evaporation
- injection
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для реализации различных способов Проведения тепловой обработки и концентрирования текучих продуктов.The invention relates to equipment for implementing various methods of heat treatment and concentration of fluid products.
Известен способ тепловой обработки (Патент RU 2267350, МПК В01J 8/10, В01J 19/18, опубл. 10.01.2006 г.).A known method of heat treatment (Patent RU 2267350, IPC
В этом способе раскрыты способы циркуляции продукта в устройстве для тепловой обработки, по крайней мере, с одним механическим нагревателем. Однако данное устройство требует дальнейшей доработки для проведения не только тепловой обработки, но и эффективного выпаривания текучих продуктов.In this method, methods for circulating a product in a heat treatment device with at least one mechanical heater are disclosed. However, this device requires further refinement to conduct not only heat treatment, but also the effective evaporation of fluid products.
Устройство, наиболее близкое по технической реализации к заявляемому, описано в патенте №2262979 «Устройство для тепловой обработки и гомогенизации» (МПК B01F 7/00, B01F 7/16, опубл. 27.10.2005) как «диспергирующий узел».The device closest in technical implementation to the claimed one is described in patent No. 2262979 “Device for heat treatment and homogenization” (IPC
Устройство включает подшипниковый узел с вертикальным приводным валом, привод и нагреватель. В этом устройстве описан механический нагреватель погружного типа, по патенту №2267350, с дополнительной функцией дисяергирования и гомогенизации продукта.The device includes a bearing assembly with a vertical drive shaft, a drive and a heater. This device describes a mechanical immersion heater, according to patent No. 2267350, with the additional function of desyergization and homogenization of the product.
Недостатком этого устройства является его низкая эффективность при температуре продукта, близкой к температуре кипения, и вследствие этого - невозможность использования для концентрирования обрабатываемого продукта в тех случаях, когда это необходимо. С его помощью затруднительно также обрабатывать продукты, склонные к образованию пены.The disadvantage of this device is its low efficiency at a product temperature close to the boiling point, and as a result, the inability to use the product to be concentrated to concentrate when necessary. It also makes it difficult to process products prone to foam.
В основу заявляемого изобретения положена задача разработки устройства тепловой обработки с выпариванием, позволяющего получать обширную номенклатуру продуктов высокого качества на компактном и высокопроизводительном оборудовании.The basis of the claimed invention is the task of developing a heat treatment device with evaporation, which allows to obtain an extensive range of high-quality products on compact and high-performance equipment.
Поставленная задача решается с помощью устройства для тепловой обработки и выпаривания, включающего подшипниковый узел 1 с вертикальным приводным валом 2 и приводом, нагреватель.The problem is solved using a device for heat treatment and evaporation, including a
Устройство дополнительно содержит выпарной контур, который включает в качестве нагревателя насос 6, по крайней мере, одно инжекторное устройство 11, замыкающее выпарной контур, связанные линией трубопроводов, для установки элементов выпарного контура в нижней части подшипникового узла 1 совместно с ним или раздельно выполнен опорный фланец 4, под подшипниковым узлом 1 расположена консоль 5 произвольной конструкции, на которой установлен корпус насоса 6 соосно приводному валу 2, насос 6 состоит из неподвижного разъемного корпуса 8, закрепленного на консоли 5 и ротора 9, установленного на приводном валу 2, насос 6 имеет центральное входное отверстие 7 для забора продукта и по крайней мере одно выходное отверстие из насоса 6 для подачи продукта через линию трубопроводов в инжекторное устройство 11 для обратного впрыска продукта в емкость.The device further comprises an evaporator circuit, which includes, as a heater, a pump 6, at least one
Предпочтительно при эксплуатации входное отверстие насоса 6 располагается ниже уровня продукта в емкости, а выходное отверстие инжекторного устройства 11 располагается выше уровня продукта в емкости.Preferably, during operation, the inlet of the pump 6 is located below the level of the product in the tank, and the outlet of the
Предпочтительно выпарной контур снабжен клапанами-отводами 13 для Принудительной выгрузки продукта и/или подачи его обратно в емкость через устройство струйного перемешивания.Preferably, the evaporator circuit is provided with diverting
Предпочтительно снабжено датчиком 15 для определения температуры внутри емкости и датчиком 16 для определения температуры внутри выпарного контура.It is preferably provided with a
Предпочтительно датчик 16 установлен в замыкающей части выпарного контура, по потоку выше инжекторных устройств 11.Preferably, the
Предпочтительно инжекторное устройство 11 является гидродинамическим дросселем.Preferably, the
Предпочтительно инжекторное устройство 11 снабжено регулирующим клапаном 17 для управления мгновенным расходом продукта через выпарной контур.Preferably, the
Предпочтительно инжекторное устройство 11 выполнено в виде дождевального устройства, форсунки или закрепленного на опорном фланце 4 регулирующего клапана 17.Preferably, the
Предпочтительно на нижней части корпуса насоса 6 установлен стабилизатор 18, который содержит неподвижные радиальные лопатки 19 и неметаллический подшипник скольжения 20 для поддержки окончания вала 2.Preferably, a
Предпочтительно для обеспечения возможности обработки продуктов с кусочными включениями на входе в насос установлен сетчатый фильтр 21.Preferably, to enable the processing of products with piecewise inclusions, a
Предпочтительно на валу насоса перед входным отверстием установлен нож-измельчитель 22.Preferably, a
Предпочтительно в качестве центробежного насоса 6 используют роторный диспергатор, обладающий функциями насоса.Preferably, a rotary dispersant having pump functions is used as the centrifugal pump 6.
Предпочтительно в качестве привода используют электропривод переменной частоты вращения.Preferably, a variable speed drive is used as the drive.
Предпочтительно выпарной контур снабжен двумя инжекторными устройствами 11.Preferably, the evaporator circuit is provided with two
Предпочтительно линия трубопроводов состоит, по крайней мере, из одной отводной трубы 10 от насоса 6, которая связана с трубопроводом 12 для отбора продуктов из отводных труб 10 в инжекторное устройство 11, замыкающее выпарной контур.Preferably, the piping line consists of at least one
Предпочтительно трубопроводы 12 выпарного контура расположены над опорным фланцем 4.Preferably, the
Предпочтительно трубопроводы 12 выпарного контура расположены под опорным фланцем 4.Preferably, the
Предпочтительно устройство снабжено двумя отводными трубами 10 для отвода продукта из насоса 6 через выходные отверстия насоса 6, расположенными симметрично относительно оси вращения приводного вала 2.Preferably, the device is equipped with two
Предлагаемое устройство имеет в своем составе (см. Фиг.1 - вид спереди с разрезом погружной части устройства, Фиг.2 - нож-измельчитель):The proposed device has in its composition (see Figure 1 is a front view with a cut of the immersion part of the device, Figure 2 is a chopper knife):
- Подшипниковый узел 1 с вертикальным приводным валом 2, а также шкивом или полумуфтой 3 сопряжения с приводом в верхней части;- Bearing
- Выполненный в нижней части подшипникового узла совместно с ним или раздельно опорный фланец 4 для сопряжения с технологической емкостью и установки элементов выпарного контура;- Made in the lower part of the bearing unit together with it or separately, the supporting
- Расположенную под подшипниковым узлом консоль 5 произвольной конструкции для установки на ней корпуса насоса 6 соосно приводному валу 2.- An
- Центробежный насос 6 с центральным входным отверстием 7 для забора продукта из емкости и как минимум одним выходным отверстием насоса, связанным с отводной трубой 10 выпарного контура. Насос 6 включает неподвижный разъемный корпус 8, закрепленный на консоли 5, и ротор 9, установленный на приводном вале 2;- A centrifugal pump 6 with a
- Как минимум одну отводную трубу 10 для отвода продукта из насоса 6 через выходное отверстие насоса и подачи продукта далее по выпарному контуру. В предпочтительном варианте устройство имеет два выходных отверстия и две отводных трубы, расположенных симметрично относительно оси вращения приводного вала. Симметричное расположение выходных отверстий насоса, связанных с отводными трубами 10, существенно снижает изгибающую нагрузку на консольный приводной вал и его биения при работе;- At least one
- Как минимум одно инжекторное устройство 11 для обратного впрыска продукта в емкость;- At least one
- Расположенные над опорным фланцем 4 и снабженные дополнительными устройствами трубопроводы 12 выпарного контура, отбирающие продукт из отводных труб 10 и подающие его в инжекторное устройство 11 (или устройства) и замыкающие выпарной контур.- The
Инжекторное устройство 11 располагают в верхней части емкости, выше уровня наполнения ее продуктом.The
При эксплуатации предлагаемого устройства технологическая емкость плотно сопрягается с фланцем 4, закрывающим технологическую емкость. Длина погружной части устройства в емкости и высота емкости подбираются так, чтобы входное отверстие 7 насоса 6 предпочтительно находилось вблизи дна емкости, а уровень продукта был ниже выходных отверстий инжекторных устройств 11.When using the proposed device, the technological capacity is closely mated with the
Ротор 9 насоса 6 приводится во вращение приводным валом 2 через шкив или ролумуфту 3 от электропривода, устанавливаемого на подшипниковый узел 1 или на внешнюю по отношению к нему станину.The
Насос 6 обеспечивает нагрев и циркуляцию продукта через выпарной контур» внжокторное устройство 11 (или устройства), находящееся над свободной поверхностью продукта обеспечивает возможность выполнения его выпаривания.The pump 6 provides heating and circulation of the product through the evaporator circuit "inocular device 11 (or device) located above the free surface of the product provides the ability to perform its evaporation.
Выпарной контур устройства содержит отводы 13, снабженные запорными клапанами для принудительной выгрузки продукта из емкости или подачи его обратно в емкость через устройство струйного перемешивания (на Фиг. не показано).The evaporator circuit of the device contains
Для осуществления сложных и энергоемких технологических процессов в выпарном контуре имеются разъемные муфты 14 для включения в него внешнего теплообменника или иного устройства специального назначения.For the implementation of complex and energy-intensive technological processes, the evaporator circuit has
Для контроля температурного режима работы устройство снабжают датчиком 15 температуры продукта внутри емкости и датчиком 16 температуры внутри выпарного контура, причем термодатчик 16 предпочтительно устанавливается в конце выпарного контура по потоку выше инжекторных устройств 11.To control the temperature mode of operation, the device is equipped with a
Для улучшения работы выпарного контура и предотвращения кипения Продукта внутри него инжекторное устройство 11 представляет собой Гидродинамический дроссель, а для возможности регулирования режима нагрева и выпаривания инжекторное устройство дополнительно снабжено регулирующим клапаном 17, позволяющим управлять мгновенным расходом продукта через выпарной контур и приращением его температуры относительно температуры в емкости.In order to improve the operation of the evaporator circuit and to prevent boiling of the Product inside it, the
Тип инжекторного устройства выбирается в зависимости от свойств Продукта. Это может быть дождевальное устройство, форсунка или просто закрепленный на опорном фланце устройства регулируемый клапан.The type of injector device is selected depending on the properties of the Product. This can be a sprinkler device, a nozzle, or simply an adjustable valve mounted on the support flange of the device.
Для улучшения условий всасывания продукта и снижения вибраций вала 2 насоса 6, закрепленного на консоли 5, устройство снабжено стабилизатором 18, который крепится на имеющую входное отверстие 7 нижнюю часть корпуса насоса 6 И содержит неподвижные радиальные лопатки 19 и предпочтительно неметаллический подшипник скольжения 20 для поддержки окончания вала 2.To improve the suction conditions of the product and reduce vibration of the
Для обеспечения возможности обработки продуктов с кусочными включениями перед входным отверстием 7 в насос 6 устанавливают сетчатый фильтр 21 из листового металла, предотвращающий попадание в насос крупных кусочных включений. Оптимальный размер ячейки фильтра зависит от Предъявляемых к продукту требований и технических возможностей насоса и устройств выпарного контура. Сетчатый фильтр выполняется предпочтительно схемным с возможностью замены, чтобы иметь возможность менять размер ячейки ПРИ обработке различных продуктов на одном устройстве.To enable the processing of products with piecewise inclusions, a
На валу 2 насоса 6 перед сетчатым фильтром и входным отверстием 7 может устанавливаться также нож-измельчитель 22 для предварительного дробления Крупных кусковых включений в продукте. Чтобы не препятствовать всасыванию продукта в насос 6 нож-измельчитель 22 предпочтительно выполняется из листового металла и имеет форму, аналогичную показанной на Фиг.2.On the
На валу 2 нож-измельчитель 22 устанавливается так, чтобы при вращении вала находящееся в плоскости вращения вытянутое тело ножа счищало с сетчатого фильтра не прошедшие в него крупные включения и препятствовало тем самым забиванию фильтра и возникновению гидравлического затора, мешающего нормальной работе устройства. Собственно дробление кусковых включений обеспечивается движущимися с высокой скоростью загнутыми концами ножа-измельчителя 22. Создаваемое ножом-измельчителем 22 вращение продукта гасится близко расположенными неподвижными лопатками стабилизатора 18.On the
В том случае, если при тепловой обработке продукт одновременно необходимо гомогенизировать, в качестве центробежного насоса 6 может быть использован обладающий насосными свойствами роторный диспергатор, например, роторный диспергатор по патенту №2156648. В этом случае на вал насоса устанавливается ротор диспергатора, а в корпусе насоса устанавливается его статор.In the event that the product must be homogenized at the same time during heat treatment, a rotary dispersant having pumping properties, for example, the rotary dispersant according to patent No. 2156648, can be used as a centrifugal pump. In this case, the disperser rotor is installed on the pump shaft, and its stator is installed in the pump casing.
В простейшем варианте предлагаемое устройство тепловой обработки приводится в действие общепромышленным электродвигателем фиксированной частоты. Для продуктов, в течение обработки имеющих постоянную плотность и не слишком сильно меняющиеся реологические свойства, такой вариант привода вполне приемлем. В противном случае гораздо более удобно питать электродвигатель переменным током изменяемой частоты с помощью соответствующего частотного преобразователя. Это дает возможность изменять частоту вращения вала насоса, а значит и передаваемую в продукт активную мощность. Таким образом, регулируя обороты двигателя и вала насоса, можно всегда обеспечить оптимальный для конкретного продукта режим его тепловой обработки даже в том случае, если в Процессе такой обработки его свойства сильно меняются.In the simplest embodiment, the proposed heat treatment device is driven by a fixed frequency common industrial electric motor. For products that have constant density during processing and do not change the rheological properties too much, this drive option is quite acceptable. Otherwise, it is much more convenient to power the electric motor with alternating current of variable frequency using the corresponding frequency converter. This makes it possible to change the frequency of rotation of the pump shaft, and hence the active power transferred to the product. Thus, by regulating the engine and pump shaft revolutions, it is always possible to ensure the optimal heat treatment mode for a particular product, even if its properties change significantly in the process of such processing.
Перечисленные выше возможные варианты технической реализации и использования предлагаемого устройства позволяют подобрать для конкретных условий применения наиболее подходящий из них.The above options for the technical implementation and use of the proposed device allow you to choose for specific conditions of use the most suitable of them.
Ниже рассмотрены наилучшие варианты исполнения и применения устройства для ряда практически значимых случаев и указаны причины, по которым вариант является лучшим.Below are considered the best options for the implementation and use of the device for a number of practically significant cases and the reasons why the option is the best are indicated.
По техническим причинам, не зависящим от продукта и технологического аппарата в целом, устройство в лучшем варианте исполнения снабжается стабилизатором 18 и двумя отводными трубами 10. Это позволяет снизить вибрацию В остаточную деформацию приводного вала 2 насоса 6, уменьшить шум и износ трущихся деталей устройства. Кроме того, инжекторное устройство 11 выпарного контура представляет собой гидродинамический дроссель, что препятствует кипению продукта внутри контура.For technical reasons that do not depend on the product and the technological apparatus as a whole, the device in the best embodiment is equipped with a
Если продукт густой, чувствителен к перегреву или сильно пенится, устройство снабжается средствами контроля и управления режимом работы, которые включают в себя как минимум два датчика температуры 15,1 6 (в емкости - датчик 15 и перед инжекторным устройством - датчик 16), позволяющие измерять приращение температуры продукта в выпарном контуре, и регулирующий клапан 17 в инжекторном устройстве 11, позволяющий менять величину этого приращения за счет изменения мгновенного расхода продукта в контуре.If the product is thick, sensitive to overheating or foams, the device is equipped with means for monitoring and controlling the operation mode, which include at least two temperature sensors 15.1 6 (in the tank -
Если устройство используется для приготовления широкой гаммы продуктов, либо в процессе обработки продукт значительно меняет свои свойства, дополнительно к выше перечисленным средствам контроля и управления устройство снабжается соответствующим электроприводом переменной частоты вращения. Это позволяет регулировать мощность механического нагрева за счет изменения частоты вращения вала насоса и вести обработку продукта всегда с оптимальной мощностью И максимальной возможной производительностью.If the device is used to prepare a wide range of products, or the product significantly changes its properties during processing, in addition to the above listed means of monitoring and control, the device is equipped with an appropriate variable speed drive. This allows you to adjust the power of mechanical heating by changing the frequency of rotation of the pump shaft and to process the product always with optimal power AND maximum possible productivity.
Если емкость не снабжена средствами перемешивания продукта, то в наилучшем варианте исполнения выпарной контур снабжен как минимум двумя инжекторными устройствами 11 (Фиг.1) и запорным клапаном-патрубком 13 отвода Продукта на устройство струйного перемешивания (На чертежах не показано). Входное отверстие 7 насоса 6 в таком случае располагается по возможности ближе к дну емкости.If the container is not equipped with means for mixing the product, then in the best embodiment, the evaporator circuit is equipped with at least two injection devices 11 (Figure 1) and a shut-off valve-
Для приготовления продуктов, не требующих тщательной механической гомогенизации (например, различных видов карамели), лучшим вариантом устройства является механический нагреватель, содержащий центробежный насос 6 с ротором 9, установленным на приводном валу 2, поскольку это наиболее простая и долговечная конструкция.For the preparation of products that do not require careful mechanical homogenization (for example, various types of caramel), the best option for the device is a mechanical heater containing a centrifugal pump 6 with a
Для приготовления продуктов, требующих дополнительной гомогенизации (например, фруктовых и овощных соков, пюре и паст), лучшим вариантом механического нагревателя для предлагаемого устройства будет имеющий насосные свойства роторный диспергатор, например роторный диспергатор по патенту №2156648, Применение роторного диспергатора позволит проводить гомогенизацию одновременно с тепловой обработкой и сократить количество стадий технологического процесса и единиц используемого оборудования.For the preparation of products requiring additional homogenization (for example, fruit and vegetable juices, mashed potatoes and pastes), the best option for a mechanical heater for the proposed device is pumping properties of a rotary dispersant, for example a rotary dispersant according to patent No. 2156648. The use of a rotary dispersant will allow homogenization at the same time heat treatment and reduce the number of process steps and units of equipment used.
Если продукт на какой-либо стадии обработки содержит кусковые включения или изготавливается из цельных или грубо измельченных плодов либо овощей, входное отверстие 7 насоса 6 или диспергатора, имеющего функцию насоса, снабжается сетчатым фильтром 21 с подходящим размером ячейки, а на вал 2 устанавливается нож-измельчитель 22. Нож-измельчитель 22 предпочтительно использовать в паре со стабилизатором 18.If the product at any stage of processing contains lumpy inclusions or is made from whole or coarsely chopped fruits or vegetables, the
Если устройство используется для осуществления сложных и энергоемких технологических процессов его выпарной контур выполняется пригодным для включения в него внешнего теплообменника или иного устройства специального назначения.If the device is used to carry out complex and energy-intensive technological processes, its vapor circuit is suitable for incorporating an external heat exchanger or other special-purpose device into it.
При использовании устройства его нижняя часть помещается внутрь емкости с продуктом на время его обработки, либо стационарно. При этом уровень продукта в емкости должен быть выше насоса 6. Перед включением устройства обрабатываемый продукт через входное отверстие 7 самопроизвольно заполняет корпус 8 насоса. Далее устройство работает следующим образом.When using the device, its lower part is placed inside the container with the product during its processing, or stationary. In this case, the product level in the tank should be higher than pump 6. Before turning on the device, the processed product through the
Приводной вал 2 (Фиг.1) приводится во вращение с помощью любого механического или электромеханического привода. Закрепленный на валу 2 и вращающийся вместе с ним ротор 9 центробежного насоса 6 за счет жидкостного трения подогревает продукт и гонит его от входного отверстия 7 в отводные трубы 10 и далее через трубопроводы 12 в инжекторное устройство 11 (или устройства) и обратно в емкость. При этом сетчатый фильтр 21, если он установлен, предотвращает попадание в насос и далее в контур крупных кусковых включений продукта, а подшипник 20 заметно снижает радиальные биения вала 2, улучшая условия работы устройства. Нож-измельчитель 22, если он установлен, вращается в непосредственной близости к сетчатому фильтру 21, препятствуя его забиванию и возникновению гидравлического затора.The drive shaft 2 (Figure 1) is driven by any mechanical or electromechanical drive. Mounted on the
Описанной выше работы устройства достаточно для осуществления функции механического нагрева продукта. При этом мощность механического нагрева определяется диаметром ротора 9, частотой его вращения и эффективным проходным сечением контура. Для снижения эффективного проходного сечения контура используется регулирующий клапан 17 инжекторного устройства, который позволяет гидравлическим способом регулировать мгновенный расход в контуре и мощность нагрева.The operation of the device described above is sufficient to perform the function of mechanical heating of the product. In this case, the power of mechanical heating is determined by the diameter of the
Если по техническим причинам мощность механического нагрева продукта недостаточна, в контур между насосом 6 и инжекторным устройством 11 вместо фрагмента трубопровода 12 может быть помещен дополнительный проточный нагреватель или теплообменник конструктивно любого исполнения, не нарушающего нормальный режим циркуляции в контуре.If, for technical reasons, the power of mechanical heating of the product is insufficient, instead of a fragment of the
Если емкость не оснащена собственными средствами контроля температуры, измерение температуры продукта внутри нее обеспечивает датчик 15. А датчик температуры 16, расположенный вблизи инжекторного устройства, дает возможность измерить приращение температуры в контуре и предотвратить его перегрев и возникновение гидравлического затора за счет регулирования клапаном 17. Если продукт достаточно жидкий или нечувствительный к перегреву, клапан 17 и датчик 16 при нагреве продукта можно не использовать, а регулирование мощности механического нагрева, при необходимости, выполнять за счет изменения частоты вращения ротора.If the tank is not equipped with its own temperature control, measuring the temperature of the product inside it is provided by
Если наряду с нагревом устройство используется для выпаривания продукта, выходные отверстия инжекторных устройств 11 предпочтительно должны располагаться выше уровня продукта в емкости. Поступающий в. емкость из инжекторного устройства подогретый продукт в этом случае некоторое время находится во взвешенном капельно-струйном состоянии, что улучшает условия его испарения.If, along with heating, the device is used to evaporate the product, the outlet openings of the
При выполнении выпаривания без кипения продукта инжекторное устройство целесообразно выполнять в виде форсунки или дождевального устройства, что обеспечивает большую свободную поверхность взвешенных капель продукта и ускоряет тем самым естественное испарение в среде сухого газа.When evaporating without boiling the product, it is advisable to perform the injection device in the form of a nozzle or sprinkler device, which provides a large free surface of suspended droplets of the product and thereby accelerates the natural evaporation in a dry gas environment.
При выполнении выпаривания с кипением продукта устройство позволяет реализовать режим объемного кипения. Для этого инжекторное устройство 11 наделяется функцией гидравлического дросселя, то есть выполняется так, что используемый во время выпаривания мгновенный расход продукта создает перепад давления на инжекторном устройстве и повышенное давление внутри контура. Необходимое повышенное давление при этом обеспечивается насосом 6. В режиме кипения продукт подогревается в контуре выше температуры кипения в емкости, но внутри контура продукт не кипит из-за повышенного давления. На выходе из инжекторного устройства продукт оказывается перегретым, давление в нем падает и начинается объемное кипение за счет внутреннего тепла продукта. При таком кипении температура порции продукта быстро снижается до точки кипения в емкости и ее кипение прекращается.When performing evaporation with boiling of the product, the device allows to realize the mode of volume boiling. For this, the
Во избежание образования пены кипение продукта предпочтительно проводить во взбешенном состоянии, то есть время кипения порции продукта не должно заметно превышать время нахождения ее во взвешенном состоянии. Для этого необходимо обеспечить высокую скорость вскипания продукта и достаточный (обычно не менее 10 см) зазор между поверхностью продукта в емкости и выходным отверстием инжекторного устройства.In order to avoid the formation of foam, the boiling of the product is preferably carried out in a frenzied state, that is, the boiling time of a portion of the product should not significantly exceed the time it was in suspension. For this, it is necessary to ensure a high boiling speed of the product and a sufficient (usually at least 10 cm) gap between the surface of the product in the container and the outlet of the injection device.
Скорость вскипания продукта может быть повышена за счет увеличения его перегрева относительно точки кипения в емкости. В режиме кипения величина перегрева измеряется как разность температур, измеренных датчиком 16 и датчиком 15 или другим датчиком температуры в емкости. При фиксированной мощности нагрева.в контуре величина перегрева регулируется путем изменения мгновенного расхода в контуре с помощью регулирующего клапана 17. Однако, к средствам регулирования расхода и приращения температуры в контуре можно и не прибегать, если продукт и режим его выпаривания заранее известны и неизменны, а инжекторное устройство 11 при заданной мощности нагрева в контуре обеспечивает достаточное избыточное давление и достаточное приращение температуры продукта в нем (на практике достаточно 0,2 С или больше в зависимости от продукта). Кроме того, конструктивное исполнение инжекторного устройства при объемном кипении не имеет решающего значения, так как дисперсность кипящего продукта не важна. Таким образом, в простейшей технической реализации инжекторное устройство 11 может представлять собой стационарную сужающую диафрагму, т.е. попросту зауженный до нужного сечения выход из выпарного контура.The boiling speed of the product can be increased by increasing its overheating relative to the boiling point in the tank. In boiling mode, the overheating value is measured as the temperature difference measured by the
Описанная выше работа устройства позволяет проводить нагревание и выпаривание продукта. Если вместо указанных функций или вместе с ними необходимо проводить диспергирование и гомогенизацию продукта, в устройстве в качестве насоса 6 используется роторный диспергатор, выполняющий функции насоса и механического нагревателя, если требуется. При наличии в продукте крупных и подлежащих измельчению кусков сырья, устройство оснащается также сетчатым фильтром 21 и ножом-измельчителем 22 (Фиг.2). При выполнении гомогенизации продукта устройство работает следующим образом.The operation of the device described above allows heating and evaporation of the product. If instead of the indicated functions or together with them it is necessary to carry out dispersion and homogenization of the product, a rotary disperser is used as a pump 6 in the device, which acts as a pump and a mechanical heater, if required. If the product has large and subject to grinding pieces of raw materials, the device is also equipped with a
Насосом-диспергатором 6 продукт всасывается во входное отверстие 7, при этом крупные включения пройти в него могут из-за установленного сетчатого фильтра 21 и подвергаются иссечению ножом-измельчителем 22. Чтобы масса с кусковыми включениями. не вращалась вместе с ножом-измельчителем, она тормозится лопатками 19 стабилизатора 18. Предварительно иссеченные и измельченные куски сырья потоком продукта прижимаются к сетчатому фильтру и подвергаются протиранию вращающимся ножом-измельчителем. Прошедший через сетчатый фильтр пульпообразный продукт подвергается затем дальнейшему измельчению и гомогенизации в диспергаторе 6 с одновременным механическим нагревом, подается в отводную трубу 10 и затем через трубопроводы 12 и инжекторное устройство 11 возвращается обратно в емкость. Для качественной гомогенизации этот цикл многократно повторяется. Для получения тонкодисперсного продукта из пульпы с рыхлыми включениями используется гомогенизация при повышенной температуре, в том числе при одновременном выпаривании продукта, которое выполняется описанными ранее приемами.With the dispersing pump 6, the product is sucked into the
Пользуясь приведенным выше описанием использования предлагаемого решения можно выбрать вариант устройства, наиболее подходящий для конкретной технологии, установки и продукта. Таким образом, предлагаемое устройство является широкоуниверсальным и может быть использовано для обработки и приготовления очень разнообразных продуктов.Using the above description of the use of the proposed solution, you can select the device option that is most suitable for a particular technology, installation and product. Thus, the proposed device is widely versatile and can be used for processing and preparing a wide variety of products.
Техническим результатом предлагаемого устройства является то, что с его помощью можно выполнять тепловую обработку и выпаривание любых текучих продуктов и смесей без перегрева. При необходимости устройство позволяет также наряду с тепловой обработкой осуществлять гомогенизацию продукта.The technical result of the proposed device is that it can be used to perform heat treatment and evaporation of any fluid products and mixtures without overheating. If necessary, the device also allows, along with heat treatment, to homogenize the product.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012124883/05A RU2500465C1 (en) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Device for heat treatment and evaporation of fluids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012124883/05A RU2500465C1 (en) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Device for heat treatment and evaporation of fluids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2500465C1 true RU2500465C1 (en) | 2013-12-10 |
Family
ID=49710906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012124883/05A RU2500465C1 (en) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Device for heat treatment and evaporation of fluids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2500465C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU946630A1 (en) * | 1980-06-13 | 1982-07-30 | Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского | Machine producing gas-liquid emulsion |
RU2066239C1 (en) * | 1991-12-09 | 1996-09-10 | Национальный Научный Центр "Харьковский Физико-Технический Институт" | Apparatus for production, separation and drying of chemical-pharmaceutical industries products |
US6299828B1 (en) * | 1997-06-26 | 2001-10-09 | C. Edward Eckert | Shaft design for fluxing molten metal |
RU2262979C1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-10-27 | Закрытое акционерное общество "Холдинговая катализаторная компания" | Device for heat treatment and homogenization of products |
EP2460583A1 (en) * | 2009-07-30 | 2012-06-06 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Device for diluting viscous substance |
-
2012
- 2012-06-14 RU RU2012124883/05A patent/RU2500465C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU946630A1 (en) * | 1980-06-13 | 1982-07-30 | Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им.Ф.Э.Дзержинского | Machine producing gas-liquid emulsion |
RU2066239C1 (en) * | 1991-12-09 | 1996-09-10 | Национальный Научный Центр "Харьковский Физико-Технический Институт" | Apparatus for production, separation and drying of chemical-pharmaceutical industries products |
US6299828B1 (en) * | 1997-06-26 | 2001-10-09 | C. Edward Eckert | Shaft design for fluxing molten metal |
RU2262979C1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-10-27 | Закрытое акционерное общество "Холдинговая катализаторная компания" | Device for heat treatment and homogenization of products |
EP2460583A1 (en) * | 2009-07-30 | 2012-06-06 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Device for diluting viscous substance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3316843A (en) | Tank sump pump installation | |
US20170298940A1 (en) | Shred and shear pump | |
US2927634A (en) | Apparatus for evaporating and otherwise treating fluid materials | |
US10201788B2 (en) | Polymer flocculant mixing and dissolving system configured to control pressure on discharge side of regenerative mixer and method thereof | |
EP3072579B1 (en) | Cavitation device | |
US5249514A (en) | Apparatus for producing pumpable foodstuffs, in particular processed cheese | |
CN106390829B (en) | Mixing method is used in malt syrup preparation | |
JP2010535983A (en) | Oil consumption detection device and method for oil lubricated machine | |
CN218307353U (en) | Pulping machine | |
Prajapati et al. | CFD investigation of the mixing of yield‐pseudoplastic fluids with anchor impellers | |
JP5142352B2 (en) | Submerged grinding apparatus and submerged grinding system | |
RU2500465C1 (en) | Device for heat treatment and evaporation of fluids | |
CN209985228U (en) | Emulsification equipment with adjustable stirring leaf | |
EP2080974A1 (en) | Vapor contact-type heating device | |
EP1985357A1 (en) | Method and apparatus for processing liquids under cavitation conditions | |
CN105736393A (en) | Power-driven and turbine-driven circulation water pump | |
US4449670A (en) | Comminuting apparatus with improved feed system | |
US3163117A (en) | Variable speed cantilevered shaft pumps | |
JP3123556B2 (en) | Stirrer | |
CN208627080U (en) | A kind of emulsion polymerization pre-emulsification kettle | |
CN210846266U (en) | Better reation kettle of stirring effect | |
CN211514214U (en) | Dairy product batching jar | |
CN210340823U (en) | Wax liquid agitator tank | |
US20070189112A1 (en) | Procedure and device for homogenizing | |
CN205492447U (en) | Adjustable inclination's meat products heating cauldron inclines |