UA14516U

UA14516U - Vacuum-apparatus for crystallization of solutions

Info

Publication number: UA14516U
Application number: UAU200511362U
Authority: UA
Inventors: Ivan Yuriiovych Nochnichenko; Valerii Hryhorovych Myronchuk
Original assignee: Nat Univ Food Technologies
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2006-05-15

Abstract

A vacuum-apparatus for crystallization of solutions has a vertical cylindrical body, suspended heating chamber with a central downtaking channel, circulator for mixing and circulation with aces crystal. The heating chamber has radially disposed lifting prism-like channels which widens from the center to periphery. The surface of radial walls of lifting channels is made grooved, at that grooves are vertically oriented. Above the central circulation pipe additional circular cone-shaped heat-exchange elements are superficially located.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до обладнання для кристалізації розчинів, і може бути застосований у харчовій 2 промисловості.The utility model refers to equipment for crystallization of solutions, and can be applied in the food industry.

Відомий вакуум-апарат для кристалізації розчинів, переважно цукровмісних |Авторське свідоцтво СРСРA well-known vacuum apparatus for crystallization of solutions, mainly sugar-containing ones |Copyright of the USSR

Мо1555364, опубл.07.04.90р., Бюл. Мо13), виконаний у вигляді вертикального циліндричного корпусу, всередині якого розміщена підвісна трубчата гріюча камера з центральним циліндричним і зовнішнім опускними каналами і закріпленим на валу циркулятором. При цьому циркулятор розміщений над гріючою камерою і має обичайку, що 70 дорівнює діаметру центрального опускного каналу, яка ділить циркулятор на зовнішню, що має лопаті і внутрішню частини.Mo1555364, publ. 07.04.90, Bul. Mo13), made in the form of a vertical cylindrical body, inside which is placed a suspended tubular heating chamber with a central cylindrical and external lowering channels and a circulator attached to the shaft. At the same time, the circulator is placed above the heating chamber and has a circulator, which is 70 equal to the diameter of the central lowering channel, which divides the circulator into an external one, which has blades and an internal part.

Недоліками даного апарату є високий гідравлічний опір парової камери, що заважає циркуляції розчину; наявність плівкового режиму кипіння та снарядного і дисперсно-кільцевого режиму руху парової фази в трубках парової камери; наявність застійних зон, що викликано недостатньою циркуляцією та недосконалою 72 конструкцією апарату.The disadvantages of this device are the high hydraulic resistance of the steam chamber, which interferes with the circulation of the solution; the presence of a film boiling mode and a projectile and dispersed ring mode of movement of the vapor phase in the tubes of the steam chamber; the presence of stagnant zones, which is caused by insufficient circulation and imperfect design of the apparatus.

В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленого вакуум-апарата для кристалізації розчинів, у якому досягається покращення циркуляції у напряму: зменшення гідравлічного опору парової камери та вдосконалення її конструкції; інтенсифікація процесів кристалізації та теплообміну, зменшення часу уварювання утфелю.The useful model is based on the task of creating an improved vacuum apparatus for crystallization of solutions, in which the improvement of circulation is achieved in the direction of: reducing the hydraulic resistance of the steam chamber and improving its design; intensification of the processes of crystallization and heat exchange, reduction of the boiling time of the utfel.

Поставлена задача вирішується тим, що вакуум-апарат для кристалізації розчинів має вертикальний циліндричний корпус, підвісну гріючу камеру з центральним опускним каналом, циркулятор для перемішування та циркуляції кристаломаси. Згідно корисної моделі, гріюча камера має радіальне розташовані підйомні призмоподібні канали, які розширюються від центру до периферії. Крім того, поверхня радіальних стінок підйомних каналів виконана жолобчастою, причому жолоби вертикально орієнтовані. Над центральною циркуляційною трубою поповерхово розташовані додаткові кільцеві конусоподібні теплообмінні елементи. вThe task is solved by the fact that the vacuum apparatus for crystallizing solutions has a vertical cylindrical body, a suspended heating chamber with a central lowering channel, a circulator for mixing and circulating the crystal mass. According to a useful model, the heating chamber has radially located lifting prism-shaped channels that expand from the center to the periphery. In addition, the surface of the radial walls of the lifting channels is grooved, and the grooves are vertically oriented. Additional annular cone-shaped heat exchange elements are located above the central circulation pipe. in

Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному.The causal relationship between the proposed features and the technical result is as follows.

Конструкція радіальної гріючої камери, що має радіально розташовані підйомні призмоподібні канали, які розширюються від центру до периферії, дозволяє зменшити гідравлічний опір циркуляції та рівномірно розподілити напір, що створюється механічним циркулятором. Жолобчасті поверхні радіальних стінок підйомних ее, каналів, жолоби яких вертикально орієнтовані, дозволяють використати ефект Грегоріга для інтенсифікації «- теплопередачі та збільшити поверхню теплообмінну, порівняно із плоскими теплообмінними поверхнями.The design of the radial heating chamber, which has radially located lifting prism-shaped channels that expand from the center to the periphery, allows to reduce the hydraulic resistance of the circulation and evenly distribute the pressure created by the mechanical circulator. The grooved surfaces of the radial walls of the lifting ee, channels, the grooves of which are vertically oriented, make it possible to use the Gregorig effect to intensify heat transfer and increase the heat exchange surface, compared to flat heat exchange surfaces.

Поповерхове розташування над центральною циркуляційною трубою додаткових кільцевих конусоподібних о теплообмінних елементів дозволяє збільшувати поверхню теплопередачі по мірі зростання рівня розчину у «І вакуум-апараті, а також розділити підйомні та опускні потоки утфелю над паровою камерою.The above-floor arrangement of additional annular cone-shaped heat exchange elements above the central circulation pipe makes it possible to increase the heat transfer surface as the level of the solution in the first vacuum apparatus increases, as well as to separate the rising and falling flows of the tuff over the steam chamber.

Зо Запропонована корисна модель пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 - зображено вертикальний розріз -- вакуум-апарата; на Фіг.2 - загальний вигляд радіальної парової камери; на Фіг.3 - вигляд зверху радіальної парової камери.The proposed useful model is explained by drawings, where Fig. 1 shows a vertical section of a vacuum apparatus; Fig. 2 is a general view of the radial steam chamber; Fig. 3 is a top view of a radial steam chamber.

Вакуум-апарат складається з вертикального циліндричного корпусу 1, в нижній частині якого знаходяться: « вивантажувальний пристрій 2, підвісна радіальна гріюча камера З з патрубками підводу пари 4, відводу аміачних З 740 газівбі відводу конденсату 6, причому поверхні внутрішніх підйомних каналів виконані із жолобчастих листів, с жолоби яких вертикально орієнтовані. У верхній частині вакуум-апарату знаходиться патрубок відводу вторинноїThe vacuum apparatus consists of a vertical cylindrical body 1, in the lower part of which there are: "unloading device 2, a suspended radial heating chamber Z with steam supply nozzles 4, an ammonia gas outlet Z 740, and a condensate outlet 6, and the surfaces of the internal lifting channels are made of grooved sheets , whose gutters are vertically oriented. In the upper part of the vacuum apparatus there is a secondary outlet pipe

Із» пари 9, розміщені над паровою камерою в декілька поверхів кільцеві нагрівальні елементи 10 з патрубками підводу пари 7, відводу аміачних газів 8 і відводу конденсату 15, що вмикаються послідовно знизу доверху по мірі наповнення апарату розчином та, крім того, служать для розділення підйомних і опускних потоків утфелю. 49 На вертикальному валу 11 циркулятора, що приводиться в обертання двигуном 12 через редуктор 13, розміщена - мішалка 14. «їз» Вакуум-апарат працює наступним чином. Корпус 1 вакуум-апарата заповнюється вихідним розчином до рівня, що забезпечує покриття розчином парової камери 3. В радіальну гріючу камеру З через патрубок 4 і-й подають гріючу пару, яка, конденсуючись, підігріває розчин. Вторинна пара, утворюючись при кипінні розчину, - 20 відводиться через патрубок 9. Одночасно в апараті створюють розрідження. Конденсат гріючої пари відводиться через патрубок 6. Для підсилення природної циркуляції, що створюється за рахунок кипіння розчину, вмикається щи електродвигун 12, який приводить в обертання через редуктор 13 і вал 11 мішалку 14. По мірі заповнення апарату, при покритті розчином нижнього кільцевого нагрівального елемента, подається пара у нижній патрубок 7, при зростанні рівня за тими ж правилами вмикаються наступні секції 10. Крім вказаної функції, кільцеві 29 нагрівальні елементи 10 служать для створення у вакуум-апараті направленої циркуляції розчину із підйомних у с внутрішній опускний канал. Після згущення розчину до пересиченого стану, в ньому здійснюють кристалоутворення і нарощування кристалів одним з відомих способів, періодично або безперервно підкачуючи вихідний розчин.From" the steam 9, ring heating elements 10 with steam inlet nozzles 7, ammonia gas outlet 8, and condensate outlet 15 are located above the steam chamber in several floors, which are switched on sequentially from bottom to top as the apparatus is filled with solution and, in addition, serve to separate the lifting and descending utfel flows. 49 On the vertical shaft 11 of the circulator, which is driven by the motor 12 through the reducer 13, there is a stirrer 14. The vacuum apparatus works as follows. The housing 1 of the vacuum apparatus is filled with the initial solution to a level that ensures the solution coverage of the steam chamber 3. Heating steam is supplied to the radial heating chamber C through the nozzle 4, which, condensing, heats the solution. Secondary steam, formed when the solution boils, - 20 is removed through the nozzle 9. At the same time, rarefaction is created in the apparatus. The condensate of the heating steam is removed through the nozzle 6. To strengthen the natural circulation created by the boiling of the solution, the electric motor 12 is turned on, which rotates the mixer 14 through the reducer 13 and the shaft 11. As the apparatus fills, when the lower annular heating element is covered with the solution , steam is supplied to the lower nozzle 7, when the level increases, the following sections 10 are turned on according to the same rules. In addition to the specified function, the ring 29 heating elements 10 serve to create a directed circulation of the solution in the vacuum apparatus from the risers to the internal lowering channel. After thickening the solution to a saturated state, crystal formation and growth of crystals are carried out in it by one of the known methods, periodically or continuously pumping the original solution.

Після того, як в розчині (утфелі), що кристалізується, маса кристалів досягне вмісту 45-5590 до маси 60 утфелю, нарощування кристалів припиняють, закривають подачу гріючої пари в гріючу камеру З та нагрівальні елементи 10 і вимикають електродвигун 12 приводу циркулятора. Вакуум-апарат спорожнюють через вивантажувальний пристрій 2.After the mass of crystals in the crystallized solution (utfel) reaches a content of 45-5590 to a mass of 60 utfel, the growth of crystals is stopped, the supply of heating steam to the heating chamber C and the heating elements 10 are closed, and the electric motor 12 of the circulator drive is turned off. The vacuum device is emptied through the unloading device 2.

Запропонована конструкція вакуум-апарата для кристалізації розчинів, дозволяє оптимізувати теплообмін та де процес кипіння, інтенсифікувати перемішування та циркуляцію утфелю, скоротити тривалість цих процесів.The proposed design of the vacuum apparatus for crystallization of solutions allows to optimize the heat exchange and the boiling process, to intensify the mixing and circulation of the utfel, and to shorten the duration of these processes.

Claims

The formula of the invention

1. A vacuum apparatus for crystallization of solutions, having a vertical cylindrical body, a suspended heating chamber 2 with a central lowering channel, a circulator for mixing and circulating the crystal mass, which is characterized by the fact that the heating chamber has radially arranged lifting prism-shaped channels that expand from the center to the periphery

2. Vacuum apparatus according to claim 1, which is characterized by the fact that the surface of the radial walls of the lifting channels is grooved, and the grooves are vertically oriented. 70

3. The vacuum apparatus according to claim 1, which is characterized by the fact that additional annular cone-shaped heat exchange elements are located above the central circulation pipe. - (Se) «- IS) « h- -

with . and? - sh» 1 - 50 4) c 60 b5