RU2521665C1 - Saturator for sugarbeet industry - Google Patents
Saturator for sugarbeet industry Download PDFInfo
- Publication number
- RU2521665C1 RU2521665C1 RU2012152720/13A RU2012152720A RU2521665C1 RU 2521665 C1 RU2521665 C1 RU 2521665C1 RU 2012152720/13 A RU2012152720/13 A RU 2012152720/13A RU 2012152720 A RU2012152720 A RU 2012152720A RU 2521665 C1 RU2521665 C1 RU 2521665C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- cylindrical body
- juice
- saturation
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
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 for cleaning diffusion juice and grading of raw sugar in various cleaning schemes for sugar production.
Известен сатуратор для свеклосахарного производства (см. патент РФ 1787166, MПK C13D 3/04, 1993, БИ№1), содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный технологическими патрубками и размещенными в его нижней части перфорированными перегородками 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 beet sugar production (see RF patent 1787166, MPK C13D 3/04, 1993, BI No. 1), comprising a cylindrical body with a conical bottom, equipped with process pipes and perforated baffles located in its lower part for dispersing the flow of 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, an attached bolt PWM base 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 стекающей с усеченного конуса сока.The disadvantage of this saturator is the energy intensity of the saturation process, due to significant heat losses 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 С13D 3/04, опубл. 20.01.2003), содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный технологическими патрубками и размещенными в его нижней части перфорированными перегородками 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, publ. 01.20.2003), comprising a cylindrical body with a conical bottom, equipped with process pipes and perforated baffles 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 surface, attached with a large base to the wall of the cylindrical body with the formation of a cavity outside to collect the droplets released, communicated with the cavity of the cylindrical body located under the truncated cone, while at least four flexible drain tubes plugged at the bottom end are diametrically located in the cylindrical body 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 a liquid film on it.
Недостатком данного сатуратора является энергоемкость процесса сатурации из-за необходимости затрат электрической энергии на питание системы автоматизированного контроля и регулирования работы сатуратора.The disadvantage of this saturator is the energy intensity of the saturation process due to the need for the cost of electric energy to power the system of automated control and regulation of the saturator.
Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергозатрат процесса сатурации при длительной эксплуатации за счет устранения потребления электрической энергии из общей системы электроснабжения путем ее выработки термоэлектрическим генератором, использующим теплоту сбрасываемого в атмосферу парогазового потока.The technical task of the invention is to reduce the energy consumption of the saturation process during long-term operation by eliminating the consumption of electric energy from the general power supply system by generating it with a thermoelectric generator using the heat of the vapor-gas stream discharged into the atmosphere.
Технический результат по поддержанию эффективного процесса сатурации достигается тем, что сатуратор для свеклосахарного производства содержит цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный технологическими патрубками и размещенными в его нижней части перфорированными перегородками 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, причем в верхней части цилиндрического корпуса выполнен патрубок для сброса парогазового потока, соединенный с входом проходного канала для теплоносителя термоэлектрического генератора, выполненного в виде корпуса и комплекта дифференциальных термопар, причем «горячие» концы дифференциальных термопар расположены внутри проходного канала для теплоносителя, а их «холодные» концы укреплены на поверхности корпуса термоэлектрического генератора, кроме того, выход проходного канала для теплоносителя соединен с атмосферой.The technical result of maintaining an effective saturation process is achieved by the fact that the beet sugar production saturator comprises a cylindrical body with a conical bottom, equipped with process pipes and perforated baffles located in its lower part to disperse the saturation gas stream, and a device for separating drops located in the upper part of the cylindrical body juice from saturation gas, which is a truncated cone with longitudinal helical grooves n an inner surface attached to a wall of a cylindrical body with a large base to form an outside cavity for collecting droplets that fall, connected to a cavity of a cylindrical body located under a truncated cone, with at least four flexible drain tubes plugged at the bottom the end, 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 body and I have a film of liquid on it, and in the upper part of the cylindrical body there is a pipe for venting a gas-vapor stream, connected to the inlet of the passage channel for the heat carrier of the thermoelectric generator, made in the form of a housing and a set of differential thermocouples, the “hot” ends of the differential thermocouples located inside the passage channel for coolant, and their "cold" ends are mounted on the surface of the housing of the thermoelectric generator, in addition, the outlet passage for the coolant is connected to the atmosphere.
На фиг.1 схематично изображен продольный разрез сатуратора с термоэлектрическим генератором; на фиг.2 - элемент гибких сливных трубок с отверстиями в виде суживающихся сопел.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of a saturator with a thermoelectric generator; figure 2 - element of flexible drain tubes with holes in the form of tapering nozzles.
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 барбатера 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 an
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
Гибкие сливные трубки 6 имеют расположенные вдоль них отверстия 14 в виде суживающихся сопел с меньшим основанием 15 и большим основанием 16.
В патрубке 12 для сброса парогазового потока в атмосферу расположен патрубок 17 для отбора парогазового потока, который соединен с термоэлектрическим генератором 18, выполненным в виде корпуса 19 с проходным каналом 20 для теплоносителя в виде парогазового потока и комплекта дифференциальных термопар 21. «Горячие» концы 22 дифференциальных термопар 21 расположены внутри проходного канала 20 для теплоносителя термоэлектрического генератора 18, а «холодные» концы 23 укреплены на поверхности 24 корпуса 19. Вход 25 проходного канала 20 для теплоносителя соединен с патрубком 17 для отбора парогазового потока, выход 26 проходного канала 20 для теплоносителя соединен с атмосферой.In the
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.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
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.Saturated juice is discharged through
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. В результате уменьшения проходного сечения усеченного конуса возрастает скорость движения парообразного потока, и капли сока оттесняются к внутренней стенке усеченного конуса и попадают в продольные винтообразные канавки 13, где под воздействием возросшего гидравлического сопротивления винтообразных канавок резко уменьшают свою скорость, сталкиваются между собой, укрупняются, становятся «ядрами конденсации» парогазового потока.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 a saturation gas in the form of a truncated cone 4. As a result of a decrease in the flow cross section of the truncated cone, the speed of the vapor flow increases, and the drops of juice are pushed to the inner wall of the truncated cone and fall into the longitudinal
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.The twisting of a denser boundary layer in the longitudinal
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 probability of a breakthrough of the part of the gas-vapor stream located in the center of the vertical cylindrical body 1, without processing. 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 finely dispersed droplets of juice that enter the
Одна часть очищенного от каплеобразных частиц процесса сатурации газа по патрубку 12 для сброса парогазового потока в атмосферу направляется в окружающую среду, а вторая по патрубку 17 для отбора парогазового потока с температурой около 100°С (см., например, Аэрилевич, М.Я. Технологическое оборудование свеклосахарных заводов. М.: 1986) поступает через вход 25 в проходной канал 20 теплоносителя корпуса 19 термоэлектрического генератора 18, где контактирует с «горячими» концами 22 комплекта дифференциальных термопар 21, после чего через выход 26 выбрасывается в атмосферу в результате контакта теплоносителя (парогазового потока) с «горячими» концами 22 комплекта дифференциальных термопар 21, а также «холодных» концов 23 с воздухом помещения с температурой от 15°С до 23°С (в соответствии со СНиП 23-01-39 Строительная климатология. М.: Стройиздат, 2001). Т.к. «холодные» концы 23 расположены на поверхности 24 корпуса 19, на каждом элементе комплекта дифференциальных термопар 21 при использовании в качестве термопар, например, хромельникеля возникает термо-ЭДС до 6,96 мВ (см., например, Иванова Г.М. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергоатомиздат, 1984. 230 с.). А это позволяет получить на выходе термоэлектрического генератора 18 напряжение в пределах 12-36 В (см., например, Технические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник / под. общ. ред. В.М.Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1980. 560 с.), что вполне достаточно или для дежурного освещения помещения, в котором размещен сатуратор, и/или питания схем автоматизации и контроля процесса сатурации. Следовательно, не требуется дополнительных затрат электрической энергии для дежурного освещения и/или питания схем автоматизации и контроля, что в конечном итоге снижает энергоемкость процесса сатурации и, соответственно, стоимость готового продукта.One part of the gas saturation process purified from droplet-like particles through the
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
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 вертикального цилиндрического корпуса 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
При высокой степени пенообразования сатурационного сока через кольцевой барбатер 8 подается пар для снижения уровня пены.With a high degree of foaming of saturation juice, steam is supplied through the
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что использование теплового потенциала парогазового потока-теплоносителя после процесса сатурации позволяет дополнительно вырабатывать электрическую энергию, достаточную для дежурного освещения и/или питания схем автоматизации и контроля технологической системы сатурации диффузионного сока посредством термоэлектрического генератора, выполненного в виде корпуса с проходным каналом для теплоносителя, где расположены «горячие» концы комплекта дифференциальных термопар. А это снижает себестоимость процесса сатурации.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that the use of the thermal potential of the gas-vapor flow-coolant after the saturation process allows us to additionally generate electric energy sufficient for emergency lighting and / or power supply of automation and control circuits of the diffusion juice saturation technological system by means of a thermoelectric generator made in the form of a housing with a passageway for the coolant, where the "hot" ends of the differential set thermocouples. And this reduces the cost of the saturation process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012152720/13A RU2521665C1 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Saturator for sugarbeet industry |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012152720/13A RU2521665C1 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Saturator for sugarbeet industry |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012152720A RU2012152720A (en) | 2014-06-20 |
RU2521665C1 true RU2521665C1 (en) | 2014-07-10 |
Family
ID=51213421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012152720/13A RU2521665C1 (en) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | Saturator for sugarbeet industry |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2521665C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1671695A1 (en) * | 1989-05-31 | 1991-08-23 | Московский технологический институт пищевой промышленности | Saturated for saturation of defecated sugar-containing solutions |
RU2196830C1 (en) * | 2001-10-18 | 2003-01-20 | Курский государственный технический университет | Saturator for sugar production |
RU2449021C1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Saturator for beet-sugar production |
-
2012
- 2012-12-06 RU RU2012152720/13A patent/RU2521665C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1671695A1 (en) * | 1989-05-31 | 1991-08-23 | Московский технологический институт пищевой промышленности | Saturated for saturation of defecated sugar-containing solutions |
RU2196830C1 (en) * | 2001-10-18 | 2003-01-20 | Курский государственный технический университет | Saturator for sugar production |
RU2449021C1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Saturator for beet-sugar production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012152720A (en) | 2014-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2363520C1 (en) | Centrifugal separator for separation of liquid drops from gas flow | |
US20120085240A1 (en) | Scrubber tower and related flue gas scrubbing device | |
RU2449021C1 (en) | Saturator for beet-sugar production | |
JP2008133471A (en) | High-performance chamber mixer for catalyst and oil suspension as reaction vessel for depolymerization and polymerization of residual material containing hydrocarbon in circuit into intermediate distillate | |
RU2521665C1 (en) | Saturator for sugarbeet industry | |
RU2196830C1 (en) | Saturator for sugar production | |
RU89526U1 (en) | BEET SUGAR PRODUCT SATURATOR | |
US11344820B2 (en) | Fluid treatment systems and methods | |
RU174061U1 (en) | Device for wet cleaning of hot flue gases | |
RU2431677C1 (en) | Saturator for beet-sugar production | |
SU422431A1 (en) | DEVICE FOR CLEANING GAS | |
JP2008539066A (en) | Deodorization method | |
RU2447156C1 (en) | Saturator for beet-sugar production | |
RU84736U1 (en) | CONDENSATE DEGASER | |
RU2236889C1 (en) | Entrainment separator | |
RU162855U1 (en) | CONTACT DEVICE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES | |
RU2462287C1 (en) | Desublimator | |
SE533938C2 (en) | Method and apparatus for purifying gases | |
RU2525999C1 (en) | Device for turbine waste steam capillary condensation | |
RU155224U1 (en) | COMBINED EVAPORATOR FILM TYPE | |
RU2506114C1 (en) | Device for cleaning and recovery of off-gases | |
CN210513863U (en) | Vaporization self-cleaning device | |
RU2483117C2 (en) | Saturator for beet-sugar production | |
RU177443U1 (en) | DEVICE FOR HEAT AND MASS EXCHANGE PROCESSES | |
RU2745092C2 (en) | Boiler for heating gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141207 |