SU1070167A1

SU1070167A1 - Laboratory diffusion apparatus

Info

Publication number: SU1070167A1
Application number: SU823497369A
Authority: SU
Inventors: Борис Николаевич Валовой; Владимир Григорьевич Ярмилко; Нина Владимировна Кулинич; Леонид Мартынович Осадчий
Original assignee: Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Сахарной Промышленности
Priority date: 1982-10-06
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1984-01-30

Description

Изобретение относитс к лабораторньом аппаратам дл определени параметров процесса высолаживани свекловичной стружки методом диффузии .The invention relates to laboratory apparatus for determining the parameters of the process of drying out beet chips using the diffusion method.

Известна лабораторна диффузионна установка, состо ща из неподвижно установленной емкости,, разделенной перегородками со щел ми на сообщающиес секции дл экстрагирующей- жидкости, диффузоров с ситчатыми днищами, а также ротора с отверсти ми дл размещени в них диффузоров, над которыми расположены рассекатели потока экстрагирующей лшдкости, соединенные с системой рециркул ции экстрагирующей жидкости в диффузор,включающую насос, трубчатый теплообменник, термометр, сокоотборный кран и устройств9 дл прессовани высоложенной стружки СИA well-known laboratory diffusion plant consisting of a fixedly installed tank divided by partitions with gaps into communicating sections for extracting liquid, diffusers with perforated plates, and also a rotor with openings for accommodating diffusers in them, above which are located splitters of extracting flow. connected to the recirculation system of the extracting liquid to the diffuser, including a pump, a tubular heat exchanger, a thermometer, a pick-up tap and devices 9 for pressing SI pads

Однако в установке ограничены возможности исследовани в широких пpeдeJ ax нагрузки аппарата, посколь ку в процессе экстракции происходит уплотнение стружки в диффузорах за счет посто нно поступающей сверху экстрагирующей жидкости в вертикально расположенные диффузоры. Такое уплотнение приводит к образованию застойных зон свекловичной стружки, котора неравномерно омываетс потоком экстрагирую1чей жидкости, что нарушает равномерное течение процесса .экстракции и в конечном итоге приводит к ухудшению получаемых технологических показателей (.качес- ва диффузионного сока, содержание сахара в высоложенной стружке и др.) Наличие сложной системы контрол управлени по заданной програмг е вращени ротора диффузионной установки затрудн ет осуществление изменени .перехода на разные режимы. Кроме того, дл осуществлени варьировани различных режимных параметров необходимо большое количество исходного сырь ссвеклы) , что материально затрудн ет проведение лабораторных исследований.However, the facility has limited research capabilities in the wide limits of the apparatus load, since during the extraction process chips are compacted in the diffusers due to the extracting liquid continuously flowing from above into the vertical diffusers. Such compaction leads to the formation of stagnant zones of beet chips, which are irregularly washed by the stream of extracting liquids, which disrupts the uniform process of extraction and ultimately leads to a deterioration of the technological parameters obtained (diffusion juice, sugar content in the spread chips, etc. The existence of a complex control system for a given program of rotation of the rotor of the diffusion unit makes it difficult to make changes in the transition to different modes. In addition, a large amount of raw material of the beetroot is required for varying the operating conditions), which makes it difficult to carry out laboratory tests.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс лабораторный диффузионный аппарат, состо щий из наклонно установленной цилиндрической емкости, снабженной нагревател ми , патрубками дл подачи экстрагирующей жидкости, патрубками дл отвода сока, загрузочной шахтой и расположенного внутри емкости устро ства пл транспортировки стружки в виде шнека 21 .The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is a laboratory diffusion apparatus consisting of an obliquely installed cylindrical tank equipped with heaters, branch pipes for supplying the extracting liquid, branch pipes for discharging juice, a loading shaft and located inside the tank of the chip transport in the form of a screw 21.

Однако в известном аппарате достичь высокой точности определени парг1метров процесса высолаживани стру):(ки в любой зоне аппарата неHowever, in a known apparatus, to achieve high accuracy in determining the parameters of the process of streamlining the jet) :(

предстали) етс возможным, Непрерывное движение устройства дл транспортировки стружки, локальное сжатие стружки витками устройства не позвол ет регулировать продолжительность высолаживани , а из-за нарушени условий противотока не достигаетс равномерное и с заданной глубиной высолаживание стружки по длин аппарата при стабилизации технологических параметров ведени процесса. Кроме того, непрерывна подача стружки в аппарат затрудн ет обеспечени известными лабораторными способами учет количества ее подачи и, как следствие, регулировку равномерного отбора диффузионного сока по соотношенню стружка - сок.Continuous movement of the chip conveyor device appears possible, local compression of the chip with the device coils does not allow for adjusting the drainage time, and because of the countercurrent conditions, the chip does not even out over the length of the machine while stabilizing the process parameters of the process. In addition, the continuous supply of chips to the apparatus makes it difficult to ensure, by known laboratory methods, the accounting of the quantity of its supply and, as a result, the adjustment of uniform selection of diffusion juice according to the ratio of chips - juice.

Цель изобретени - повышение точности определени параметров процесса высолаживани стружки в любой зоне аппарата. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the parameters of the process of chip drying in any area of the apparatus.

Поставленна цель Достигаетс тем, что в лабораторном диффузионном аппарате, состо щем Из наклонно установленной цилиндрической емкост снабженной нагревател ми, патрубкам дл подачи экстрагирующей жидкости, патрубками дл отвода сока, загрузоной шахтой, и расположенного внутри емкости устройства дл транспортировки стружки, последнее состоит из р да расположенных вдоль емкости диффузоров, имеющих боковые перфориро анные стенки по направлению их перемещени и игольчатые стержни, прикрепленные к перфорированной стенке дл предотвращени уплотнени стружки, а привод расположен в головной части емкодти и включает поршень со штоком дл периодического перемещени диффузоров и камеру с мембраной, св занной со штоком поршн дл возвратно-поступательного движени последнего.Goal Achieved by the fact that in a laboratory diffusion apparatus consisting of an obliquely installed cylindrical tank equipped with heaters, nozzles for supplying extracting liquid, nozzles for draining juice, a loading shaft, and located inside the tank of a device for transporting chips, the latter consists of diffusers arranged along the tank, having side perforated walls in the direction of their movement and needle rods attached to the perforated wall to prevent The drive is located at the head of the tank and includes a piston with a rod for periodically moving the diffusers and a chamber with a membrane connected to the piston rod for reciprocating the latter.

На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг, 2 - диффузор , продольный разрез.FIG. 1 shows the apparatus, a longitudinal section; Fig, 2 - diffuser, longitudinal section.

Лабораторный диффузионный аппарат состоит из наклонно установленной цилиндрической емкости 1, снабисенной нагревател ми 2, патрубкеми дл подачи экстрагирующей жидкости, патрубками 4 дл отвода сока, загрузочной шахтой 5, и расположенного внутри емкости 1 устройства 6 дл транспортировки стружки. Это устройство состоит из р да расположенных вдоль емкости 1 диффузоров, имеющих боковые перфорированные стенки 7 и 8 по направлению их перемещени и игольчатые стержни 9, Прикрепленные к перфорированной дтенке 7 дл предотвращени уплотнени стружки. Привод, расположенный в головной части емкости 1 содержит поршень 10 со штоком 11 дл перемещени , диффузоров и камеру 12 с мембраной 13, св занной со штоком 11 поршн 10 дл возвратно-поступательного движени последнего.The laboratory diffusion apparatus consists of an obliquely installed cylindrical tank 1 provided with heaters 2, a branch pipe for supplying the extracting liquid, branch pipes 4 for discharging juice, a loading shaft 5, and a device 6 for transporting chips located inside the tank 1. This device consists of a series of diffusers arranged along the tank 1 having perforated side walls 7 and 8 in the direction of their movement and needle rods 9, Attached to the perforated bar 7 to prevent chip compaction. The actuator located in the head of the tank 1 comprises a piston 10 with a rod 11 for moving, diffusers and a chamber 12 with a membrane 13 connected to the rod 11 of the piston 10 for reciprocating the latter.

Аппарат работает следующим образом .The device works as follows.

Через патрубок 3 аппарат заполт н ют водой до заданной отметки на водомерном стекле 14. По заданной программе, определ ющей температурный режим проведени процесса экстракции , включают, нагреватели 2 и температуру воды в аппарате довод т до заданого значени .Through pipe 3, the apparatus is filled with water to a predetermined mark on gauge glass 14. According to a predetermined program determining the temperature mode of the extraction process, the heaters 2 are turned on and the temperature of the water in the apparatus is brought to a predetermined value.

Навески стружки помещают в диффузоры (рис. 2), которые опускают в загрузочную шахту 5, где одновременно происходит и отпаривание стружки.Samples of chips are placed in diffusers (Fig. 2), which are lowered into the loading shaft 5, where the chips are steamed at the same time.

Воздух под давлением 140 кН/м от генератора линейно нарастающего давлени (не показан) подают в камеру 12 через патрубок 15. В результате деформации мембраны 13 происходит движение штока 11 с поршнем 10, который в свою очередь перемещает диффузбры.Air under pressure of 140 kN / m from a linearly increasing pressure generator (not shown) is fed to chamber 12 through nozzle 15. As a result of deformation of the membrane 13, the rod 11 moves with the piston 10, which in turn moves the diffusers.

При крайнем правом положении поршн 10 диффузоры со стружкой заканчивают перемещение и фиксируютс в этом положении защелкой 16. В паузе между последующи /, импульсом под действием пружины 17 поршень 10 перемещаетс в исходное левое положение , освободив объем в емкости 1 под загрузочной шахтой 5 дл поступ лени следующего диффузора, который под cOбJCTвeнным весои опускаетс в освободившийс объем емкости 1.3 днище и цилиндрическойчасти поршн 10 выполнены отверсти дл устранени обратного движени жидкой фавы при его возвращении в исходное левое положение. Последующий импульс воздуха снова вызывает линейное перемещение поршн 10 и, соответственно , перемещение диффузоров со стружкой в емкости 1 и т.д. Питательную воду подают непрерывно через патрубок 3, котора двигаетс строго в противотоке с линейно перемещающей ,с стружкой в диффузорах.At the extreme right position of the piston 10, the diffusers with chips stop moving and are fixed in this position by the latch 16. In the pause between subsequent /, pulses under the action of the spring 17, the piston 10 moves to the initial left position, freeing the volume in the tank 1 under the loading shaft 5 for entry the next diffuser, which, under the combined weight, is lowered into the vacant volume of the tank 1.3, the bottom and the cylindrical part of the piston 10 are drilled to prevent the backward movement of the liquid fava when it returns to the original new position. The subsequent impulse of air again causes a linear movement of the piston 10 and, accordingly, the movement of diffusers with chips in the tank 1, etc. Feed water is fed continuously through the nozzle 3, which moves strictly in countercurrent with linearly moving, with chips in diffusers.

В аппарат может подаватьс и предварительно подготовленна жомопрессова вода через один из патрубков 3 или в смеси с питательной водои через один и тот же патрубок. Угол наклона аппарата регулируемый.Pre-prepared press press water can be fed into the apparatus through one of the pipes 3 or in a mixture with nutrient water through the same pipe. The tilt angle of the device is adjustable.

Уплотнительные кольца 18, расположенные на диффузорах, преп тствуют потоку экстрагирующей жидкости между корпусом аппарата и корпусом диффузоров, что исключает возможность протока жидкой фазы мину твердую фазу и предотвращает перемешивание этих фаз. Поддержание заданной температуры в аппарате по всей его длине осуществл етс за счет подогрева экстрагирующей жидкости нагр.евател ми 2, работающими в заданном режиме. После прохо;кпени всего тракта высолахсивани дифФззоры выгружаютс в хвостовой части аппарата . При необходимости жом прёссуют , а жс 1опрессовую воду вазврапеют в аппарат.Sealing rings 18 located on diffusers prevent the extracting fluid from flowing between the body of the apparatus and the body of diffusers, which eliminates the possibility of the solid phase flowing through the mine and prevents these phases from mixing. The maintenance of the set temperature in the apparatus along its entire length is carried out by heating the extracting liquid by the heating eaters 2 operating in the prescribed mode. After a pass; If necessary, the pulp is pressed, and the press water is pumped into the apparatus.

Предлагаема конструкци аппарата полностью обеспечивает противоток жидкой и твердой фаз. Отсутстви усилий, действующих на стружку при перемещении диффузоров, позвол ет избежать ее локальных уплотнений, за счет чего обеспечиваютс хорошие гидродинамические услови процесса экстракции. Кроме тогэ, укрепленные в кюветах игольчатые г тержни обеспечивают поддержание равномерного распределени стружки. Линейно нарасТающее давление в камере привода позвол ет обеспечивать перемеьчение твердой фазы ,на каждом элементарном участке тракта диффуьздировани строго по линейному закону, что повышает эффективность и достоверность получаемых экспериментальных данных В отличие от известных устройств предлагаемый лабораторный аппарат позвол ет оценить вли ние одного из наиболее важных факторов диффузионного процесса - удельной нагрузки аппарата стружкой за счет изменени степени уплотнени стружки в кювета что позволит выбрать в производственых услови х оптимальные нагрузки стружкой промышленных аппаратов.The proposed design of the apparatus provides a complete counterflow of the liquid and solid phases. The lack of force exerted on the chips as the diffusers move, avoids its local seals, thereby ensuring good hydrodynamic conditions of the extraction process. In addition to the toge, the needle-shaped rods fixed in the cuvettes maintain the uniform distribution of the chips. The linearly increasing pressure in the actuator chamber allows for solid phase transfer, at each elementary part of the diffusion path strictly according to a linear law, which increases the efficiency and reliability of the experimental data obtained. In contrast to known devices, the proposed laboratory apparatus allows one to evaluate the effect of one of the most important factors. diffusion process - the unit load of the chip due to the change in the degree of chip compaction into the cuvette that will allow you to choose GOVERNMENTAL conditions optimum chip load industrial apparatuses.

Предлагаемый лабораторный диффузионный аппарат может быть использован не только в исследоЬатзельских учре одени х, но и в заводских лаборатори х . Это позволит с достаточно высокой точностью выбрать режимы переработки-сахарной свеклы в производственных услови х.The proposed laboratory diffusion apparatus can be used not only in research institutes, but also in factory laboratories. This will make it possible to select with sufficiently high accuracy the processing modes of sugar beet under production conditions.

Claims

LABORATORY DIFFUSION APPARATUS, consisting of an obliquely mounted cylindrical container equipped with heaters, nozzles for supplying extracting liquid, nozzles for draining juice, behind a load shaft, and a device for transporting chips located inside the tank, characterized in that, in order to increase the accuracy of determining the parameters the chip cooling process in any area of the apparatus, the chip transportation device consists of a series of diffusers located along the tank having side perforations rounded walls in the direction of their movement and needle rods attached to the perforated wall to prevent chip compaction., and the drive is located in the head of the container and includes a piston with a rod for periodic movement of diffusers and a chamber with a membrane connected to the piston rod for reciprocating motion last one.

Cpue.t

10.70167