RU2643266C1

RU2643266C1 - Rotation pulp catcher for diffusional juice purification

Info

Publication number: RU2643266C1
Application number: RU2016130945A
Authority: RU
Inventors: Николай Сергеевич Кобелев; Сергей Геннадьевич Емельянов; Владимир Николаевич Кобелев; Елена Александровна Фатьянова; Оксана Владимировна Бурыкина
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2016-07-28
Publication date: 2018-01-31
Also published as: RU2016130945A

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: pulp catcher is proposed, which includes a trough-shaped casing with a branch pipe for supply of unfiltered diffusion juice and a hopper for pulp. The outer surface of the trough-shaped casing with branch pipes of the filtered juice receiver and pulp discharge hopper is made coated by fine-fibre basalt material arranged in the form of twisted longitudinally elongated beams. At that, the "hot" ends of the set of differential thermocouples located on the inner surface of the passage channel for the unfiltered diffusion juice of the thermoelectric generator are covered with a dielectric in the form of a nano-like glass-like film made of tantalum oxide by the ion-plasma method.

EFFECT: high-quality cleaning of diffusion juice for long-term use.

2 dwg

Description

Изобретение относится к сахарной промышленности, к очистке диффузионного сока от мезги.The invention relates to the sugar industry, to the purification of diffusion juice from pulp.

Известна ротационная пульполовушка для очистки диффузионного сока (см. патент РФ №2280694, МПК С13D 3/00, опубл. 27.07.2006), содержащая корытообразный корпус с патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока, размещенный в нем на валу сетчатый цилиндрический барабан, установленную на валу раму, поверхность которой, обращенная к сетчатому цилиндрическому барабану, имеет игольчатые гибкие штыри для очистки отверстий сетки барабана, приемник фильтрованного сока, бункер для мезги и привод вала, содержащий электродвигатель и цепную передачу с зубчатыми колесами, установленными на валу, регулятор расхода нефильтрованного диффузионного сока, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, блок задания, электронный усилитель с блоком нелинейной обратной связи и магнитный усилитель с выпрямителями на выходах, установленный между электродвигателем и цепной передачей регулятора скорости вращения вала, представляющий собой блок порошковых электромагнитных муфт, подключенных к магнитному усилителю, и датчик расхода сока, размещенный на патрубке для подвода нефильтрованного диффузионного сока и соединенный с блоком сравнения регулятора расхода, при этом между патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока и корытообразным корпусом расположен термоэлектрический генератор, выполненный в виде корпуса с проходным каналом для нефильтрованного диффузионного сока и комплектом дифференциальных термопар, при этом «горячие» концы дифференциальных термопар расположены внутри проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока, а их «холодные» концы укреплены на поверхности корпуса термоэлектрического генератора, причем вход проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока термоэлектрического генератора соединен с патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока, а выход его соединен с корытообразным корпусом.Known rotary pulp trap for cleaning diffusion juice (see RF patent No. 2280694, IPC C13D 3/00, publ. 07/27/2006), containing a trough-like housing with a pipe for supplying unfiltered diffusion juice, a mesh cylindrical drum mounted on it on the shaft mounted on the shaft of the frame, the surface of which facing the mesh cylindrical drum, has a flexible needle pins for cleaning the holes of the drum mesh, a filtered juice receiver, a pulp bin and a shaft drive containing an electric motor and a chain drive with gears mounted on the shaft, an unfiltered diffusion juice flow regulator comprising a series-connected comparison unit, a reference unit, an electronic amplifier with a non-linear feedback unit and a magnetic amplifier with rectifiers at the outputs, mounted between the electric motor and the chain transmission of the shaft speed controller, representing a block of powder electromagnetic couplings connected to a magnetic amplifier, and a juice flow sensor located on the nozzle for supplying non-filters a diffusion juice and connected to a comparison unit for the flow regulator, while between the nozzle for supplying unfiltered diffusion juice and a trough-shaped housing there is a thermoelectric generator made in the form of a housing with a passage for an unfiltered diffusion juice and a set of differential thermocouples, while the “hot” ends of the differential thermocouples are located inside the passage channel for unfiltered diffusion juice, and their "cold" ends are mounted on the surface of the housing oelektricheskogo generator, wherein the passageway entrance for unfiltered raw juice thermoelectric generator is connected to a pipe for supplying unfiltered raw juice, and its output is connected to the trough-shaped housing.

Недостатком пульполовушки является возрастающая энергоемкость процесса очистки диффузионного сока при длительной эксплуатации, обусловленная необходимостью поддержания нормированного температурного режима внутри корытообразного корпуса в связи с постоянными потерями тепловой энергии в окружающую среду через наружную поверхность, контактирующую с воздухом помещения, имеющим более низкую температуру.The drawback of the pulp trap is the increasing energy intensity of the diffusion juice purification process during long-term operation, due to the need to maintain a normalized temperature regime inside the trough-shaped casing due to the constant loss of thermal energy into the environment through the outer surface in contact with the room air having a lower temperature.

Известна ротационная пульполовушка для очистки диффузионного сока (см. патент РФ №2579218, МПК С13D 20/00, опубл. 10.04.2016. Бюл. №10), содержащая корытообразный корпус с патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока, размещенный в нем на валу сетчатый цилиндрический барабан, установленную на валу раму, поверхность которой, обращенная к сетчатому цилиндрическому барабану, имеет игольчатые гибкие штыри для очистки отверстий сетки барабана, приемник фильтрованного сока, бункер для мезги и привод вала, содержащий электродвигатель и цепную передачу с зубчатыми колесами, установленными на валу, регулятор расхода нефильтрованного диффузионного сока, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, блок задания, электронный усилитель с блоком нелинейной обратной связи и магнитный усилитель с выпрямителями на выходах, установленный между электродвигателем и цепной передачей регулятора скорости вращения вала, представляющий собой блок порошковых электромагнитных муфт, подключенных к магнитному усилителю, и датчик расхода сока, размещенный на патрубке для подвода нефильтрованного диффузионного сока и соединенный с блоком сравнения регулятора расхода, при этом между патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока и корытообразным корпусом расположен термоэлектрический регулятор, выполненный в виде корпуса с проходным каналом для нефильтрованного диффузионного сока и комплектом дифференциальных термопар, при этом «горячие» концы дифференциальных термопар расположены внутри проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока, а их «холодные» концы укреплены на поверхности корпуса термоэлектрического генератора, причем вход проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока термоэлектрического генератора соединен с патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока, а выход его соединен с корытообразным корпусом, кроме того, наружная поверхность корытообразного корпуса с патрубками приемника фильтрованного сока и бункера для отвода мезги выполнена с покрытием тонковолокнистым базальтовым материалом, расположенным в виде витых продольно вытянутых пучков.Known rotary pulp trap for cleaning diffusion juice (see RF patent No. 2579218, IPC С13D 20/00, publ. 04/10/2016. Bull. No. 10), containing a trough-shaped housing with a pipe for supplying unfiltered diffusion juice, placed in it on a mesh shaft a cylindrical drum mounted on a shaft with a frame whose surface facing the mesh cylindrical drum has needle flexible pins for cleaning the holes of the drum net, a filtered juice receiver, a pulp bin and a shaft drive containing an electric motor and a chain a transmission with gears mounted on the shaft, an unfiltered diffusion juice flow regulator comprising a series-connected comparison unit, a reference unit, an electronic amplifier with a nonlinear feedback unit and a magnetic amplifier with rectifiers at the outputs, mounted between the electric motor and the chain transmission of the shaft rotation speed controller, which is a block of powder electromagnetic couplings connected to a magnetic amplifier, and a juice flow sensor located on the nozzle for supplying iltrated diffusion juice and connected to the flow regulator comparison unit, while between the nozzle for supplying unfiltered diffusion juice and a trough-shaped housing there is a thermoelectric regulator made in the form of a housing with a passage for unfiltered diffusion juice and a set of differential thermocouples, while the “hot” ends of the differential thermocouples are located inside the passage channel for unfiltered diffusion juice, and their "cold" ends are mounted on the surface of the core a thermoelectric generator, and the input of the passage channel for unfiltered diffusion juice of the thermoelectric generator is connected to a pipe for supplying unfiltered diffusion juice, and its output is connected to a trough-shaped housing, in addition, the outer surface of the trough-shaped housing with nozzles for a filtered juice receiver and a hopper for draining the pulp is made with coated with a thin-fiber basalt material located in the form of twisted longitudinally elongated bundles.

Недостатком является снижение качества выхода готового продукта в виде очищенного диффузионного сока вследствие уменьшения электрического потенциала, вырабатываемого термоэлектрическим генератором, и обеспечивающим нормированное значение термоЭДС для питания автоматизированной схемы регулирования и контроля работы ротационной пульполовушки из-за рассеивания электрического потенциала по движущемуся в проходном канале потоку жидкости, являющейся электропроводной средой.The disadvantage is the decrease in the quality of the finished product in the form of purified diffusion juice due to a decrease in the electric potential generated by the thermoelectric generator and providing a normalized thermoelectric power for powering the automated control circuit and controlling the operation of the rotary pulp trap due to the dispersion of the electric potential through the fluid flow moving in the passage channel, being a conductive medium.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание при длительной эксплуатации заданного качества очистки диффузионного сока при постоянном контроле и регулировании работы ротационной пульполовушки за счет устранения снижения нормированных параметров термоЭДС термоэлектрического генератора из-за рассеивания по движущемуся потоку жидкости электрического потенциала «горячих» концов дифференциальных термопар, что обеспечивается путем покрытия их диэлектриком в виде нанообразной стеклоподобной пленкой из оксида тантала, выполненной ионно-плазменным методом.The technical task of the invention is to maintain for a long time the specified quality of purification of diffusion juice with constant monitoring and regulation of the rotation of the pulp trap by eliminating the reduction of the normalized parameters of thermoelectric power of the thermoelectric generator due to the dispersion of the electric potential of the "hot" ends of differential thermocouples over the moving fluid flow, which is ensured by coating them with a dielectric in the form of a nano-shaped glass-like oxide film tantalum performed by the ion-plasma method.

Технический результат достигается тем, что ротационная пульполовушка для очистки диффузионного сока, содержащая корытообразный корпус с патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока, размещенный в нем на валу сетчатый цилиндрический барабан, установленную на валу раму, поверхность которой, обращенная к сетчатому цилиндрическому барабану, имеет игольчатые гибкие штыри для очистки отверстий сетки барабана, приемник фильтрованного сока, бункер для мезги и привод вала, содержащий электродвигатель и цепную передачу с зубчатыми колесами, установленными на валу, регулятор расхода нефильтрованного диффузионного сока, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, блок задания, электронный усилитель с блоком нелинейной обратной связи и магнитный усилитель с выпрямителями на выходах, установленный между электродвигателем и цепной передачей регулятора скорости вращения вала, представляющий собой блок порошковых электромагнитных муфт, подключенных к магнитному усилителю, и датчик расхода сока, размещенный на патрубке для подвода нефильтрованного диффузионного сока и соединенный с блоком сравнения регулятора расхода, при этом между патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока и корытообразным корпусом расположен термоэлектрический регулятор, выполненный в виде корпуса с проходным каналом для нефильтрованного диффузионного сока и комплектом дифференциальных термопар, при этом «горячие» концы дифференциальных термопар расположены внутри проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока, а их «холодные» концы укреплены на поверхности корпуса термоэлектрического генератора, причем вход проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока термоэлектрического генератора соединен с патрубком для подвода нефильтрованного диффузионного сока, а выход его соединен с корытообразным корпусом, наружная поверхность корытообразного корпуса с патрубками приемника фильтрованного сока и бункера для отвода мезги выполнена с покрытием тонковолокнистым базальтовым материалом, расположенным в виде витых продольно вытянутых пучков, при этом «горячие» концы комплекта дифференциальных термопар, расположенные на внутренней поверхности проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока термоэлектрического генератора, покрыты диэлектриком в виде нанообразной стеклоподобной пленки, выполненной из оксида тантала ионно-плазменным методом.The technical result is achieved by the fact that the rotary pulp trap for cleaning diffusion juice, containing a trough-like housing with a nozzle for supplying unfiltered diffusion juice, a cylindrical mesh drum placed on it on the shaft, a frame mounted on the shaft, the surface of which is facing the cylindrical mesh drum, has flexible needles pins for cleaning the holes of the drum mesh, a filtered juice receiver, a pulp bin and a shaft drive comprising an electric motor and a chain drive with gears with the wheels mounted on the shaft, an unfiltered diffusion juice flow regulator containing a series-connected comparison unit, a reference unit, an electronic amplifier with a non-linear feedback unit and a magnetic amplifier with rectifiers at the outputs, mounted between the electric motor and the chain transmission of the shaft rotation speed controller, which is a block of powder electromagnetic couplings connected to a magnetic amplifier, and a juice flow sensor located on the nozzle for supplying unfiltered di fusion juice and connected to the comparison unit of the flow regulator, while between the nozzle for supplying unfiltered diffusion juice and a trough-shaped housing there is a thermoelectric regulator made in the form of a housing with a passageway for unfiltered diffusion juice and a set of differential thermocouples, while the "hot" ends of differential thermocouples located inside the passage channel for unfiltered diffusion juice, and their "cold" ends are mounted on the surface of the thermoelectric case generator, and the inlet of the passage channel for unfiltered diffusion juice of the thermoelectric generator is connected to a nozzle for supplying unfiltered diffusion juice, and its output is connected to a trough-shaped housing, the outer surface of the trough-like housing with nozzles of a filtered juice receiver and a hopper for draining the pulp is coated with fine-fiber basalt material located in the form of twisted longitudinally elongated beams, while the "hot" ends of the set of differential thermocouples, located on the inner surface of the passage channel for unfiltered diffusion juice of a thermoelectric generator, are coated with a dielectric in the form of a nano-shaped glass-like film made of tantalum oxide by the ion-plasma method.

На фиг. 1 схематично изображена ротационная пульполовушка, корытообразный корпус которой покрыт тонковолокнистым базальтовым материалом, на фиг. 2 – разрез проходного канала для нефильтрованного диффузионного сока корпуса термоэлектрического генератора с «горячими» концами дифференциальных термопар, покрытых диэлектриком из оксида тантала.In FIG. 1 schematically depicts a rotary pulp trap, the trough-shaped housing of which is covered with fine-fiber basalt material, FIG. 2 is a section through a passageway for unfiltered diffusion juice of a thermoelectric generator case with “hot” ends of differential thermocouples coated with a tantalum oxide dielectric.

Ротационная пульполовушка включает корытообразный корпус 1, снабженный патрубком 2 для подвода нефильтрованного сока, приемником 3 фильтрованного сока с патрубком 4 его отвода и бункером 5 для отвода мезги, размещенный в корпусе на валу 6 сетчатый цилиндрический барабан 7, установленную на этом же валу раму 8, поверхность которой, обращенная к барабану, имеет игольчатые гибкие штыри 9 для очистки отверстий сетки барабана, и привод вала, содержащий электродвигатель 10 и цепную передачу 11 с зубчатыми колесами 12, установленными на валу.The rotary pulp trap includes a trough-shaped housing 1, equipped with a nozzle 2 for supplying unfiltered juice, a receiver 3 of filtered juice with a nozzle 4 of its outlet and a hopper 5 for draining the pulp, a cylindrical mesh drum 7 located in the housing on the shaft 6, and a frame 8 mounted on the same shaft; the surface of which is facing the drum, has a flexible needle pins 9 for cleaning the holes of the drum mesh, and a shaft drive comprising an electric motor 10 and a chain gear 11 with gears 12 mounted on the shaft.

Пульполовушка снабжена регулятором 13 расхода нефильтрованного диффузионного сока, содержащим последовательно соединенные блок 14 сравнения, блок 15 задания, электронный усилитель 16 с блоком 17 нелинейной обратной связи и магнитный усилитель 18 с выпрямителями на выходах, установленным между электродвигателем и цепной передачей регулятором 19 скорости вращения вала, представляющим собой блок порошковых электромагнитных муфт, подключенных к магнитному усилителю, и датчиком 20 расхода сока, размещенным на патрубке для подвода нефильтрованного диффузионного сока и соединенным с блоком 14 сравнения регулятора расхода. Выход блока 14 сравнения соединен со входом электронного усилителя 16, а его выход соединен со входом магнитного усилителя 18, выпрямители на выходах которого подключены к регулятору 19 скорости вращения. Рама 8 установлена на валу при помощи роликов 21 и связанных с ними звездочек 22, жестко укрепленных на торцах вала. Между патрубком 2 для подвода нефильтрованного диффузионного сока и корытообразным корпусом 1 расположен термоэлектрический генератор 23, выполненный в виде корпуса 24 с проходным каналом 25 для нефильтрованного диффузионного сока и комплектом дифференциальных термопар 26, «горячие» концы 27 которых расположены внутри проходного канала 25 для нефильтрованного диффузионного сока, а их «холодные» концы 28 укреплены на поверхности 29 корпуса 24 термоэлектрического генератора 23. Вход 30 проходного канала 25 для нефильтрованного диффузионного сока соединен трубопроводом 31 с патрубком 2 для подвода нефильтрованного диффузионного сока, а выход 32 его соединен трубопроводом 33 с корытообразным корпусом 1. Наружная поверхность 34 корытообразного корпуса 1 с патрубками 2 и 4 приемника 3 с бункером 5 для отвода мезги выполнена с покрытием тонковолокнистым базальтовым материалом 35, расположенным в виде витых продольно вытянутых пучков 36. «Горячие» концы 27 комплекта дифференциальных термопар 26, расположенные на внутренней поверхности 37 проходного канала 25 для нефильтрованнного диффузионного сока термоэлектрического генератора 23, покрыты диэлектриком 38 в виде нанообразной стеклоподобной пленки, выполненной из оксида тантала ионно–плазменным методом.The pulp trap is equipped with a regulator 13 for the flow of unfiltered diffusion juice, containing serially connected comparison unit 14, a task unit 15, an electronic amplifier 16 with a nonlinear feedback unit 17 and a magnetic amplifier 18 with rectifiers at the outputs installed between the electric motor and the chain transmission by the shaft speed controller 19, representing a block of powder electromagnetic couplings connected to a magnetic amplifier, and a juice flow sensor 20 located on the pipe for supplying unfiltered second diffusion juice and connected to the comparison unit 14, a flow regulator. The output of the comparison unit 14 is connected to the input of the electronic amplifier 16, and its output is connected to the input of the magnetic amplifier 18, the rectifiers at the outputs of which are connected to the speed controller 19. The frame 8 is mounted on the shaft using rollers 21 and associated sprockets 22, rigidly mounted on the ends of the shaft. Between the nozzle 2 for supplying unfiltered diffusion juice and the trough-shaped housing 1, there is a thermoelectric generator 23, made in the form of a housing 24 with a passage channel 25 for unfiltered diffusion juice and a set of differential thermocouples 26, the “hot” ends of which 27 are located inside the passage channel 25 for unfiltered diffusion juice, and their "cold" ends 28 are mounted on the surface 29 of the housing 24 of the thermoelectric generator 23. The inlet 30 of the passage channel 25 for unfiltered diffusion juice connected by a pipe 31 to a pipe 2 for supplying unfiltered diffusion juice, and its output 32 is connected by a pipe 33 to a trough-like housing 1. The outer surface 34 of the trough-shaped housing 1 with pipes 2 and 4 of a receiver 3 with a hopper 5 for draining the pulp is coated with fine-fiber basalt material 35 located in the form of twisted longitudinally elongated beams 36. The "hot" ends 27 of the set of differential thermocouples 26 located on the inner surface 37 of the passage channel 25 for unfiltered diffusion juice of the thermoelectric generator 23, coated with a dielectric 38 in the form of a nano-shaped glass-like film made of tantalum oxide by the ion-plasma method.

Ротационная пульполовушка для очистки диффузионного сока работает следующим образом. Поток нефильтрованного диффузионного сока при перемещении по внутренней поверхности 37 проходного канала 25 корпуса 24 термоэлектрического генератора 23 покрывает «горячие» концы 27 комплекта диффузионных термопар 26 и, являясь проводящей электричество средой, осуществляет рассеивание электрического потенциала вырабатываемой термоЭДС. Следовательно, нарушается питание схем автоматизированного контроля и регулирования работы ротационной пульполовушки для очистки диффузионного сока и, как следствие, снижается качество выхода готового продукта.Rotary pulp trap for cleaning diffusion juice works as follows. The flow of unfiltered diffusion juice when moving along the inner surface 37 of the passage channel 25 of the housing 24 of the thermoelectric generator 23 covers the "hot" ends 27 of the set of diffusion thermocouples 26 and, being an electrically conductive medium, dissipates the electric potential of the generated thermoEMF. Consequently, the power supply to the automated control and regulation circuits of the rotary pulp trap for purifying diffusion juice is disrupted and, as a result, the quality of the finished product is reduced.

При покрытии «горячих» концов 27 комплекта дифференциальных термопар 26 диэлектриком 38 устраняется рассеивание электрического потенциала (см., например, Химическая энциклопедия. – Т.4. – М.: Советская энциклопедия, 1995 – 496 с., ил.) по движущемуся потоку нефильтрованного диффузионного сока и термоэлектрический генератор 23 осуществляет выработку заданного значения термоЭДС, обеспечивая нормированное напряжение для питания схем автоматизированного контроля и регулирования работы ротационной пульполовушки. Кроме того, покрытие внутренней поверхности 37 проходного канала 25 , на которой расположены «горячие» концы 27 комплекта дифференциальных термопар 26 диэлектриком 38 в виде нанообразной стеклоподобной пленки из оксида тантала, приводит к скольжению без налипания каплеобразных частиц нефильтрованного диффузионного сока с их коррозийно-разрушающим действием (например, Литвинова В.А., Саврук Е.В. Наноразмерные пленки оксида тантала, полученные ионно-плазменным методом // Сборник трудов региональной научно-практической конференции «Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве, растениеводстве и экономике». - Томск: ТЕХИ и ГАУ. – Вып. 12. – 2010. – С. 299–301).When the "hot" ends of a set of 27 differential thermocouples 26 are coated with a dielectric 38, dissipation of the electric potential is eliminated (see, for example, Chemical Encyclopedia. - T.4. - M .: Soviet Encyclopedia, 1995 - 496 p., Ill.) On a moving stream unfiltered diffusion juice and a thermoelectric generator 23 generates a predetermined thermopower value, providing a normalized voltage to power the circuits of automated control and regulation of the rotation of the pulp trap. In addition, coating the inner surface 37 of the passage channel 25, on which the "hot" ends 27 of the set of differential thermocouples 26 with a dielectric 38 in the form of a nano-shaped glass-like film of tantalum oxide, leads to slip without sticking of droplet-like particles of unfiltered diffusion juice with their corrosive-destructive effect (for example, Litvinova V.A., Savruk E.V. Nanosized films of tantalum oxide obtained by the ion-plasma method // Proceedings of the regional scientific-practical conference "Modern problems and achievements of agricultural science in animal husbandry, crop production and the economy. ”- Tomsk: TEKhI and GAU. - Issue 12. - 2010. - P. 299-301).

В результате устраняется коррозийное воздействие на материал проходного канала 25 корпуса 24 термоэлектрического генератора 23 с последующим его коррозийным разрушением, что в конечном итоге увеличивает энергоемкость из-за дополнительных демонтажных работ, получение качественной очистки диффузионного сока.As a result, the corrosive effect on the material of the passage channel 25 of the housing 24 of the thermoelectric generator 23 is eliminated, followed by its corrosion failure, which ultimately increases the energy consumption due to additional dismantling operations, obtaining high-quality purification of diffusion juice.

Поступающий по патрубку 2 нефильтрованный сок во внутрь корытообразного корпуса 1 для поддержания нормированного тепломассообменного процесса очистки диффузионного сока имеет температуру, значительно превышающую температуру воздуха окружающей ротационную пульполовушку среды, и поэтому тепловой поток посредством теплопроводности поступает к наружной поверхности 34 как корпуса 1, так и патрубков 2 и 4, а также приемника 3 фильтрованного сока и бункера 5 для отвода мезги. Нагретая наружная поверхность 39 конвекцией тепло передает воздуху окружающей среды (см., например, стр.201 Исаченко В.П. и др. Теплопередача. - М.: Энергоизд., 1981 - 416, ил.), что приводит к изменению тепломассообменного процесса и, как следствие, ухудшается качество очистки диффузионного сока. Это требует увеличения энергозатрат на подогрев нефильтрованного диффузионного сока на величину потерь тепла через наружную поверхность 34 для обеспечения технологического процесса, т.е. осуществляются дополнительные энергозатраты.Unfiltered juice entering pipe 2 into the inside of the trough-shaped housing 1 to maintain a normalized heat and mass transfer process of diffusion juice purification has a temperature significantly higher than the air temperature surrounding the rotary pulp trap medium, and therefore the heat flux through heat conduction enters the outer surface 34 of both housing 1 and nozzles 2 and 4, as well as a receiver 3 of filtered juice and a hopper 5 for draining the pulp. The heated outer surface of the convection 39 transfers heat to the ambient air (see, for example, p. 201 Isachenko V.P. et al. Heat transfer. - M .: Energoizd., 1981 - 416, ill.), Which leads to a change in the heat and mass transfer process and, as a result, the quality of purification of diffusion juice is deteriorated. This requires an increase in energy consumption for heating unfiltered diffusion juice by the amount of heat loss through the outer surface 34 to ensure the technological process, i.e. additional energy costs are carried out.

При покрытии наружной поверхности 34 тонковолокнистым базальтовым материалом 35 устраняются потери тепла теплопроводностью по толщине материала корпуса 1, патрубков 2 и 4, приемника 3 и бункера 5. А выполнение покрытия из тонковолокнистого базальтового материала 35 в виде витых продольно вытянутых пучков 36 аккумулирует передаваемую теплоту теплопроводностью с последующим возвратом ее во внутрь корытообразного корпуса 1 (см., например, Волокнистые материалы из базальтов Украины. Изд. «Техника». Киев. 1971. - 76 с., ил.). Следовательно, в корытообразном корпусе 1 обеспечивается микроклимат тепломассообменного режима обработки нефильтрованного сока путем сокращения потерь тепла в окружающую среду пульполовушкой с соблюдением в ней нормированных условий по получению фильтрованного сока заданного качества с минимизацией энергозатрат за счет частичного возвращения тепловой энергии, саккумулированной в витых продольно вытянутых пучках 36 тонковолокнистого базальтового материала 35.When the outer surface 34 is coated with thin-fiber basalt material 35, heat losses are eliminated by thermal conductivity through the thickness of the housing material 1, nozzles 2 and 4, receiver 3 and hopper 5. A coating of fine-fiber basalt material 35 in the form of twisted longitudinally elongated bundles 36 accumulates the transferred heat with thermal conductivity with its subsequent return to the inside of the trough-shaped building 1 (see, for example, Fibrous materials from basalts of Ukraine. Publishing house "Technique". Kiev. 1971. - 76 p., ill.). Consequently, in the trough-shaped housing 1, a microclimate of the heat and mass transfer regime for processing unfiltered juice is provided by reducing heat loss to the environment by a pulp trap, observing the normalized conditions for obtaining filtered juice of a given quality with minimizing energy costs due to the partial return of thermal energy accumulated in twisted longitudinally elongated bundles 36 fine fibrous basalt material 35.

Нефильтрованный диффузионный сок в патрубке 2 для подвода нефильтрованного диффузионного сока с температурой свыше 80°С (см. Азрилевич М.Я. Технологическое оборудование свеклосахарных заводов. М.: 1986. -117 с.) разделяется на две части: основная часть направлена в корытообразный корпус 1, а другая часть по соединительному трубопроводу 31 поступает на вход 30 продольного канала 25 для нефильтрованного диффузионного сока термоэлектрического генератора 23 и перемещается внутри его, где контактирует с «горячими» концами 27 дифференциальных термопар 26, после чего через выход 32 направляется по соединительному трубопроводу 33 в корытообразный корпус 1, где смешивается с основной частью нефильтрованного диффузионного сока. В результате контакта нефильтрованного диффузионного сока с «горячими» концами 27 комплекта дифференциальных термопар 26, а «холодных» концов 28 с воздухом помещения с температурой от 15°С и выше (в соответствии со СНиП 23-01-29 «Строительная климатология». М.: Стройиздат, 2001), т.к. они расположены на поверхности 29 корпуса 24, на каждом элементе комплекта дифференциальных термопар 26 при использовании в качестве термопар, например, хромель-капель возникает термоЭДС до 9,69 мВ (см., например, Иванова Г.Н. Теплотехнические изменения и приборы. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 230 с.). Это позволяет получить напряжение на выходе термоэлектрического генератора 23 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 для питания схем автоматизированного контроля и регулирования работы ротационной пульполовушки для очистки диффузионного сока. Следовательно, не требуется дополнительных затрат электрической энергии для питания схем автоматизированного контроля и регулирования работы ротационной пульполовушки, что снижает энергоемкость и, соответственно, стоимость готового продукта. Автоматизированный контроль и регулирование работы ротационной пульполовушки реагирует на изменение расхода нефильтрованного сока. При уменьшении расхода нефильтрованного сока сигнал, поступающий с датчика расхода 20, установленного на патрубке 2, превышает нормированный сигнал блока 15 задания и на выходе блока 14 сравнения появится сигнал отрицательной полярности, поступающий на вход электронного усилителя 16, одновременно с сигналом отрицательной обратной связи от блока 17 нелинейной обратной связи. Сигнал с выхода электронного усилителя 16 поступает на вход магнитного усилителя 18, где он усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на обмотку блока порошковых электромагнитных муфт регулятора 19 скорости вращения электродвигателя 10. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 16 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 18, тем самым уменьшая передаваемый блоком порошковых электромагнитных муфт момент от электродвигателя 10 к цепной передаче 11. В результате снижается частота вращения вала 6 и уменьшаются энергозатраты на работу электродвигателя 10, что в конечном итоге снижает энергоемкость процесса фильтрации сока. При увеличении расхода поступающего нефильтрованного сока по патрубку 2 сигнал, поступающий с датчика 20 расхода сока, имеет значение ниже нормированного значения сигнала блока 15 задания и на выходе блока 14 сравнения появится сигнал положительной полярности, поступающий на вход электронного усилителя 16. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 16 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 18 и тем самым увеличивается передаваемый блоком порошковых электромагнитных муфт момент от электродвигателя 10 к цепной передаче 11. При этом увеличивается частота вращения вала до нормированных значений и нефильтрованный сок по патрубку 2 поступает в корытообразный корпус 1, фильтруется сквозь сетку барабана 7, сливается в патрубок 4 и дальше подается на очистку. Задержанная на сетке мезга сбрасывается как в бункер, так и внутрь барабана 7 при помощи перемещающейся рамы 8, поверхность которой, обращенная к сетчатому цилиндрическому барабану 7, имеет игольчатые гибкие штыри 9.Электродвигатель 10 посредством цепной передачи 11 приводит во вращение вал 6, на торцах которого жестко укреплены звездочки 22. В результате барабан 7 и звездочки 22 вращаются синхронно, и ролики 21 перемещаются по профилю звездочек 14. Игольчатые гибкие штыри 9 рамы 8 проникают в отверстия сетки барабана и очищают эти отверстия, что обеспечивает фильтрацию поступающего диффузионного сока.Unfiltered diffusion juice in nozzle 2 for supplying unfiltered diffusion juice with a temperature above 80 ° C (see Azrilevich M.Ya. Technological equipment of sugar beet factories. M .: 1986. -117 p.) Is divided into two parts: the main part is directed to the trough-like case 1, and the other part through the connecting pipe 31 enters the inlet 30 of the longitudinal channel 25 for unfiltered diffusion juice of the thermoelectric generator 23 and moves inside it, where it contacts the "hot" ends 27 of differential thermocouples 2 6, after which it is routed through outlet 32 through a connecting pipe 33 into a trough-like housing 1, where it is mixed with the main part of unfiltered diffusion juice. As a result of the contact of unfiltered diffusion juice with the “hot” ends 27 of the set of differential thermocouples 26, and the “cold” ends 28 with the room air with a temperature of 15 ° C or higher (in accordance with SNiP 23-01-29 Construction Climatology. M .: Stroyizdat, 2001), because they are located on the surface 29 of the housing 24, on each element of the set of differential thermocouples 26 when used as thermocouples, for example, chromel drops, thermoEMF up to 9.69 mV occurs (see, for example, Ivanova G.N. Thermotechnical changes and devices. M .: Energoatomizdat, 1984.- 230 p.). This allows you to get the voltage at the output of the thermoelectric generator 23 within 12-36 V (see, for example, Technical fundamentals of heat engineering. Thermotechnical experiment. Handbook / edited by V.M. Zorin. M.: Energoatomizdat, 1980 - 560 s. .), which is enough to power the circuits of automated control and regulation of the rotation of the pulp trap for cleaning diffusion juice. Therefore, no additional costs of electric energy are required to power the circuits of automated control and regulation of the rotation of the pulp trap, which reduces the energy intensity and, accordingly, the cost of the finished product. Automated control and regulation of the rotation of the pulp trap responds to changes in the flow of unfiltered juice. When reducing the flow of unfiltered juice, the signal from the flow sensor 20 installed on the pipe 2 exceeds the normalized signal of the task unit 15 and a negative polarity signal arriving at the input of the electronic amplifier 16 appears simultaneously with the negative feedback signal from the block at the output of the comparison unit 14 17 non-linear feedback. The signal from the output of the electronic amplifier 16 is fed to the input of the magnetic amplifier 18, where it is amplified by power, rectified, and fed to the winding of the block of powder electromagnetic couplings of the motor speed controller 19. The negative polarity of the signal of the electronic amplifier 16 causes a decrease in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 18 thereby reducing the momentum transmitted by the block of electromagnetic powder clutches from the electric motor 10 to the chain gear 11. As a result, the shaft speed is reduced 6 and reduced energy consumption for the operation of the electric motor 10, which ultimately reduces the energy intensity of the juice filtration process. When the flow rate of the incoming unfiltered juice through the pipe 2 increases, the signal coming from the juice flow sensor 20 has a value lower than the normalized value of the signal from the task unit 15 and a positive polarity signal arriving at the input of the electronic amplifier 16 appears at the output of the comparison unit 14. Positive polarity of the signal from the electronic amplifier 16 causes an increase in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 18 and thereby increases the momentum transmitted by the block of powder electromagnetic couplings from the electric motor I 10 to the chain drive 11. In this case, the shaft rotation frequency increases to normalized values and the unfiltered juice through the nozzle 2 enters the trough-like housing 1, is filtered through the mesh of the drum 7, merges into the nozzle 4 and then goes for cleaning. The pulp retained on the net is discharged both into the hopper and inside the drum 7 by means of a moving frame 8, the surface of which, facing the cylindrical mesh drum 7, has needle flexible pins 9. The electric motor 10 drives the shaft 6 at the ends by means of a chain drive 11 whose sprockets are rigidly fixed 22. As a result, the drum 7 and the sprockets 22 rotate synchronously, and the rollers 21 move along the profile of the sprockets 14. The flexible needle pins 9 of the frame 8 penetrate the holes of the drum net and clean these holes, which filtering effectiveness to the incoming raw juice.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в том, что поддержание качественной очистки диффузионного сока при длительной эксплуатации осуществляется при нормированном питании схем автоматизированного контроля и регулирования работы ротационной пульполовушки за счет обеспечения заданного значения термоЭДС термоэлектрического генератора путем покрытия «горячих» концов комплекта дифференциальных термопар диэлектриком в виде нанообразной стеклоподобной пленки из оксида тантала, полученной ионно-плазменным методом.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that maintaining high-quality purification of diffusion juice during long-term operation is carried out with normalized power supply for automated control and regulation of the rotation of the pulp trap by providing the set value of the thermoelectric power of the thermoelectric generator by coating the “hot” ends of the set of differential thermocouples with a dielectric in the form of a nano-shaped glass-like film of tantalum oxide obtained by ion-plasma Odom.

Claims

A rotary pulp trap for cleaning diffusion juice, comprising a trough-shaped housing with a nozzle for supplying unfiltered diffusion juice, a cylindrical mesh drum placed on it on a shaft, a frame mounted on the shaft, the surface of which facing the cylindrical mesh drum, has flexible needle pins for cleaning the drum mesh holes , a filtered juice receiver, a pulp bin and a shaft drive comprising an electric motor and a chain drive with gears mounted on the shaft, adjusting A flow rate of unfiltered diffusion juice, containing a series-connected comparison unit, a reference unit, an electronic amplifier with a nonlinear feedback unit and a magnetic amplifier with rectifiers at the outputs, mounted between the electric motor and the chain gear of the shaft speed controller, which is a block of powder electromagnetic couplings connected to to a magnetic amplifier, and a juice flow sensor located on the nozzle for supplying unfiltered diffusion juice and connected to the CPA unit a flow regulator, while between the nozzle for supplying unfiltered diffusion juice and a trough-shaped housing there is a thermoelectric regulator made in the form of a housing with a passage for unfiltered diffusion juice and a set of differential thermocouples, while the "hot" ends of the differential thermocouples are located inside the passage for unfiltered diffusion juice, and their "cold" ends are mounted on the surface of the housing of the thermoelectric generator, and the input passage a channel for unfiltered diffusion juice of a thermoelectric generator is connected to a nozzle for supplying unfiltered diffusion juice, and its outlet is connected to a trough-shaped housing; in addition, the outer surface of the trough-like housing with nozzles for a filtered juice receiver and a hopper for draining pulp is coated with a thin-fiber basalt material located in in the form of twisted longitudinally elongated beams, characterized in that the "hot" ends of the differential thermocouples located on the inside the surface of the passage channel for unfiltered diffusion juice of a thermoelectric generator is coated with a dielectric in the form of a nano-shaped glass-like film made of tantalum oxide by the ion-plasma method.