Пищевое оборудование

Аппараты для получения диффузионного сока

Диффузия — процесс массопередачи, связанный с переносом вещества из области с большей концентрацией в область с меньшей. Процесс извлечения растворимых веществ из клеток свеклы обусловлен двумя стадиями — диффузией вещества в ткани данного сырья и массоотдачей с поверхности частиц к экстрагенту. Для диффузии сахара из стружки в диффузионном аппарате должна поддерживаться разница между концентрациями сахара в стружке и диффузионном соке, что достигается при их встречном движении.

Аппараты, в которых осуществляется диффузия сахаров из свекловичной стружки при помощи экстрагирующей жидкости, называют диффузионными. Процесс извлечения сахара из свекловичной стружки осуществляют в колонных вертикальных аппаратах типа КДА с выносным ошпаривателем, в наклонных двухшнековых типа ДДС и ПДС, а также в горизонтальных ротационных аппаратах типа РДА.

Диффузионные аппараты, в которых осуществляется экстракция сахаров из свекловичной стружки, должны обеспечивать в производственных условиях: обессахаривание наиболее тонкой свекловичной стружки при равномерном омывании ее диффузионным соком; противоточное перемещение свекловичной стружки и диффузионного сока; минимальные потери сахара в отходах (жоме) при максимальной концентрации диффузионного сока; высокое качество диффузионного сока при минимальном содержании в нем мезги.

Одноколонный диффузионный аппарат КДА-30

Одноколонный диффузионный аппарат КДА-30 (рисунок 1) состоит из корпуса 6, в нижней части которого находится труба для подвода сокостружечной смеси 1 и патрубок 2 для отвода сока, а сбоку размещена установка 15 для подачи формалина и люки 16. Нижние контрлопасти 4, выполняющие одновременно и роль фильтрующей поверхности, упрочнены и фильтрующая поверхность их представляет собой латунный лист толщиной 3 мм с коническими отверстиями диаметром 3 мм. Фильтрующая поверхность регенерируется обратным током сока при помощи коммуникации 3. Контрлопасти, установленные на внутренней поверхности колонны, могут изменять угол наклона к горизонтальной плоскости при помощи устройств 5. Усовершенствован подвод аммиачной и жомопрессовой воды в аппарат. Аммиачная вода поступает через внутреннюю часть вала в лопасти 9, а жомопрессовая — в лопасти 7. Это позволяет равномерно распределять аммиачную и жомопрессовую воду по всему сечению аппарата, а также равномерно распределить стружку с помощью распределителя 10 и ситчатых лопастей 11 (рисунок 2).

Рисунок 1 - Одноколонный диффузионный аппарат КДА-30
Рисунок 1 — Одноколонный диффузионный аппарат КДА-30

Для ошпаривания стружки, поступающей в аппарат, установлены предошпариватель и ошпариватель. Жом из аппарата удаляют при помощи двух параллельно расположенных шнеков, имеющих индивидуальные приводы. Лопастный вал, состоящий из трубовала 8 с лопастями 7 и 9, имеет опору в нижней части, а сверху — установлен в направляющем подшипнике. Отбор сока из аппарата осуществляется через горизонтальные сита 12 и боковые, установленные в нижней царге. Привод аппарата состоит из электродвигателя 14 и редуктора 13.

Рисунок 2 - Сечения одноколонного диффузионного аппарата КДА-30
Рисунок 2 — Сечения одноколонного диффузионного аппарата КДА-30

Суточная производительность аппаратов составляет от 1000 до 4000т свеклы в сутки при диаметре колонн от 3300 до 6300 мм.

Техническая характеристика одноколонного диффузионного аппарата КДА-30:Техническая характеристика одноколонного диффузионного аппарата КДА-30

Двухколонный диффузионный аппарат типа J-VIII

Двухколонный диффузионный аппарат типа J-VIII (рисунок 3) представляет собой U-образный корпус 1 прямоугольного сечения, который при помощи опор 28 устанавливается на фундаменте 29. Корпус аппарата состоит из отдельных царг и укреплен в кожухе 14 ребрами жесткости 4, 5 и 21.

Рисунок 2 - Двухколонный диффузионный аппарат типа J-VIII
Рисунок 2 — Двухколонный диффузионный аппарат типа J-VIII

В верхней части аппарата находится вытяжная труба 16, а также установлены площадка 18 и ограждение 17.

Перемещение стружки в аппарате осуществляется при помощи двух пластинчатых цепей 2, к которым прикреплены транспортирующие рамки 3 и 12. Цепи с рамками приводятся в движение от привода 10. Для окончательной очистки рам от жома во время нахождения их в вертикальном положении установлен рамкоочиститель ударного типа. Жом с рам сползает в бункер 15 я затем удаляется шнеком 11. Сборник 13 размещен рядом с аппаратом.

Для подачи стружки в аппарат предназначены грабельный транспортер и забрасыватель стружки 19. Стружка ошпаривается внутри аппарата в камере 25, куда подают подогретый сок при помощи штуцеров 23, 26, 27, коллектора 6 и сопл 7.

Отбор диффузионного сока осуществляют из трубы 24 через саморегенерирующиеся сита с коническими отверстиями, установленные в камере 22, и патрубок 20. Барометрическая вода поступает в аппарат через верхний ряд сопл 9, а жомопрессовая — через нижний ряд сопл 8. При отборе диффузионного сока 120…130 % к массе свеклы и длине 100 г стружки 20…288м содержание сахара в жоме составляет 0,2…0,3 % к массе свеклы.

Техническая характеристика аппаратов типа J:

Техническая характеристика аппаратов типа J

Наклонный двухшнековый аппарат А1-ПДС-60

Наклонный двухшнековый аппарат А1-ПДС-60 представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Наклонный двухшнековый аппарат А1-ПДС-60
Рисунок 4 — Наклонный двухшнековый аппарат А1-ПДС-60

Корпус аппарата с ребрами 10 на опорах 16 установлен под углом 8… 11° к горизонту. В верхней части аппарата установлен приемный бункер 2 для загрузки свекловичной стружки и шнеки 8 для удаления жома из аппарата. Лучшему удалению жома способствуют также лопасти 14. Внутри аппарата стружка перемещается двумя лопастными валами 5, приводимыми во вращение от электродвигателей 1 и 9. Витки валов с опорами 7 состоят из отдельных лопастей, расположенных по винтовой линии. Валы параллельны друг другу, и лопасти одного вала заходят в межлопастное пространство другого. Это предотвращает возможность вращения свекловичной стружки по длине аппарата. Для этой же цели установлены контрлопасти 15, уплотнение 13 и перегородки 4 на нижней части крышек 3.

Удаляют жом из аппарата в верхней его части шнеками 8 в лоток 18. Они смонтированы под прямым углом к транспортирующим шнекам и вращаются в противоположных направлениях по отношению друг к другу. Масса сокостружечной смеси в аппарате подогревается при помощи камер 17 с изоляцией 11 к 12, установленных по всей длине в нижней части корпуса аппарата.

Принцип действия диффузионного аппарата заключается в следующем. Стружка из приемного бункера 2 перемещается шнеками вдоль аппарата к лопастям 6 и 14, которые передают ее в виде жома на шнеки 8. Экстрагирующая жидкость поступает в концевую часть аппарата, перемещаясь противоточно относительно стружке, насыщается сахаром и в виде диффузионного сока через сито 19 удаляется из аппарата через штуцер 20.

Техническая характеристика аппарата А1-ПДС-60:Техническая характеристика аппарата А1-ПДС-60

Двухпоточный ротационный аппарат типа РДА-59М

Двухпоточный ротационный аппарат типа РДА-59М (рисунок 5) состоит из горизонтального вращающегося цилиндрического корпуса 7, к внутренней поверхности которого приварена двузаходная винтовая поверхность 20, образующая отдельные секции. Каждая секция разделена на две части при помощи перегородок 31 и радиальных сит 28. На перегородках крепятся направляющие лотки для стружки. Для лучшего отделения сока от стружки в каждой секции кроме радиальных сит имеются сита 29 на внутренней поверхности барабана с зазором 40…50 мм и боковые сита 30 у шнековых перегородок.

Рисунок 5 - Двухпоточный ротационный аппарат типа РДА-59М
Рисунок 5 — Двухпоточный ротационный аппарат типа РДА-59М

На корпусе установлено два бандажа 6 и 13, при помощи которых он опирается на ролики 18 и 27 качающихся опор 32. Вращение корпуса осуществляется через венечную шестерню 8, прикрепленную к корпусу. В систему привода аппарата входят электродвигатель 22, редуктор 23, две пары цилиндрических передач 24 и 25 и ведущая цилиндрическая шестерня 26, размещенные на площадке 19 со стойкой 21. Смещение аппарата в осевом направлении предотвращают два упорных ролика.

Для отделения сока от свекловичной стружки и отбора его из аппарата к корпусу прикреплено сито 4. На сите находятся два ковша, которые направляют стружку, поступающую из ошпаривателя, в секции аппарата. Сито ограждено неподвижным кожухом 3, в верхней части его расположена вытяжная труба 5 для удаления паров.

Вращающееся сито регенерируется паром и соком, впрыскиваемым соплами на подводящих трубах, и специальной щеткой, совершающей возвратно-поступательное движение от шатунно-кривошипного механизма 33. На корпусе аппарата установлены люки 11, смотровые окна 9 и термометры.

Уходящий из аппарата сок собирается в сборнике 1. Для гашения пены в сборнике служит ротационный пеногаситель 2.

Сборник монтируют таким образом, чтобы уровень сока в нем был ниже вращающегося сита 4. При остановке аппарата весь сок из циркуляционного контура аппарата направляется в сборник.

Питание аппарата барометрической и жомопрессовой водой осуществляется через распределительную головку 15. Барометрическая вода поступает в последнюю и предпоследнюю камеры аппарата, а жомопрессовая — в седьмую и восьмую камеры.

В случае понижения температуры внутри аппарата по трубе 12 через сопла 10 подводится пар с девятой по семнадцатую камеры. Жом из аппарата направляют в бункер 17, откуда его удаляют шнеком, вращающимся от привода 16.

Ошпаренная стружка поступает в головную часть аппарата и двумя параллельными потоками перемещается последовательно из одной камеры в другую. Из последней камеры выводится жом. Барометрическая и жомопрессовая вода подводится по трубе 14 и, перемещаясь из камеры в камеру двумя потоками, перемешивается со свекловичной стружкой и насыщается сахаром. Диффузионный сок отбирается из головной части аппарата.

Таким образом, ротационные аппараты принципиально отличаются от противоточных. В ротационных аппаратах происходит ступенчатый противоток, где в каждой секции осуществляется промежуточное перемешивание стружки и сока.

Техническая характеристика ротационного аппарата РДА-59М:

Техническая характеристика ротационного аппарата РДА-59М