Апарати безперервної дії

Шестисекційний розчинник для приготування цукрового сиропу.

Розчинник (рис. 7) є основним апаратом сиропної станції ШСК (схему і опис станції див. Нижче). Він складається з корпусу 3, закритого шаром термоізоляції, постаменту 1, вала 4 з лопатевою мішалкою 5 і барабанним фільтром 9, приводу 2, трубопроводів і зовнішнього кожуха.Шестисекційний розчинник для приготування цукрового сиропу.

Мал. 7. Шестисекційний розчинник для приготування цукрового сиропу.

Корпус розчинника 3 виготовлений з нержавіючої сталі і являє собою горизонтальну полуціліндріческую ємність, розділену вертикальними перегородками 8 на шість сполучених секцій. Секції повідомляються між собою отворами в перегородках, які перекриваються жолобчастим напрямними 7, привареними до перегородок для подовження шляху проходження суміші по розчинника (з метою отримання сиропу рівномірної концентрації). Таким чином, безперервний рух розчину з секції в секцію здійснюється за принципом сполучених посудин.

У шостий секції на валу закріплений обертається барабанний сітчастий фільтр 9. Обечайка фільтра сітчаста, розбірна - для зручності очищення.

Обігрів розчинника проводиться парою, що подається в парову сорочку 11, яка розділена на три частини, що охоплюють по дві секції розчинника, для можливості регулювання процесу нагрівання. Кожна частина покрита теплоізоляційним шаром, поверх якого надівається металевий кожух. Конденсат видаляється через конденсатовідвідники 12.

Для видалення залишків сиропу з розчинника після роботи в першій, другій і третій секціях в нижній частині вертикальних перегородок передбачені отвори, що перекриваються заслінками з рукоятками 6. Під час роботи заслінки перекривають отвори. З четвертої, п'ятої та шостої секцій сироп по закінченні роботи видаляється через спускні крани. У шостий секції передбачений регулятор рівня сиропу 13.

Розчинник забезпечений контрольно-вимірювальною апаратурою: терморегулятором для автоматичного регулювання температури сиропу, манометром, манометричним термометром і стаціонарними термометрами.

Просіяний і очищений від металевих домішок цукор-пісок з просіювача-дозатора безперервно надходить в першу секцію розчинника, одночасно сюди ж з бачка підігрівача-дозатора подається підігріта вода. Тут відбувається змішування цукрового піску і гарячої води і за час проходження розчину по перших чотирьох секціях, що обігрівається гріючою парою через парову сорочку, цукор-пісок розчиняється. У п'ятій секції цукровий сироп змішується з патокою і інверт- ним сиропом. Далі цукрово-патоковий сироп надходить в шосту секцію розчинника і, пройшовши фільтр, виходить через спускний кран 10 в проміжний збірник, звідки перекачується до місць споживання.

Технічна характеристика шестисекційного розчинника

Производительность по сиропу, кг/ч 2000

Площа поверхні нагрівання розчинника, м2 4,1

Частота обертання мішалки, об / хв 24

Робоча місткість секцій (орієнтовно), л

першій 280

другий, третій, четвертій, п'ятій по 200

шостий 170

Тиск пари, що гріє, МПа 0,4-0,5

Потужність електродвигуна, кВт 5,5

Частота обертання, об / хв 950

Габарити, мм 3690x2620x1910

Маса, кг 1900

Змієвикові вакуум-апарати. Змієвикові вакуум-апарати безперервної дії призначені головним чином для приготування карамельної маси шляхом випарювання надмірної вологи з карамельного сиропу.

Останнім часом змієвикові апарати широко застосовуються також в сироповарочних станціях при приготуванні сиропу, в агрегатах для уварювання фруктово-ягідних начинок, в універсальних станціях для уварювання різних цукеркових мас, для уварювання ірисний, желейні: мармеладних та інших мас.

Кондитерська промисловість була оснащена змієвиковими апаратами різних типів. В даний час вони замінюються уніфікованим апаратами випуску механічного заводу «Пищемаш». Крім того, в промисловості використовуються вакуум-випарні установки ВВА-4 об'єднання «Полімекс» (ПНР).Уніфікований змієвиковий вакуум-апарат 33-А з ручним вивантаженням маси.

Мал. 8. Уніфікований змієвиковий вакуум-апарат 33-А з ручним вивантаженням маси.

Уніфікований змієвиковий вакуум-апарат 33-А з ручним вивантаженням маси. Уніфікований змієвиковий вакуум-апарат 33-А (рис. 8) складається з трьох частин: гріє /, випарної II і сепаратора-пастки III. Гріє і випарну частині з'єднані між собою трубопроводом. Пастку встановлюють на трубопроводі, яка з'єднує випарну камеру з конденсатором змішання і вакуум-насосом.

Гріє частина I являє собою циліндричний сталевий корпус 1 з привареним до нього штампованим сталевим днищем в нижній частині і окремою кришкою 2. Усередині корпусу змонтований мідний змійовик 3, має два ряди витків, з'єднаних між собою послідовно. Нижній кінець змійовика приєднується до трубопроводу від сиропного плунжерного насоса, яке живить вакуум-апарат, а верхній - до сполучного трубопроводу 4, що йде в випарну частина вакуум-апарату, яка в свою чергу з'єднується трубопроводом з конденсатором змішання поршневого мокровоздушного вакуум-насоса.

У верхній частині корпусу 1 гріючої частини апарату є штуцер для подачі пари, що гріє; на кришці змонтовані манометр 6, запобіжний клапан 5 і кран 7 для випуску повітря. У днище апарату є штуцер 9 для подачі сиропу, штуцер 8 для спуску конденсату і кран 10 для продувки апарату.

Випарна частина II вакуум-апарату складається з двох сталевих обичайок - верхній 11 і нижньої 12 - і нижнього сталевого конуса (копильника) 16, з'єднаних між собою фланцями і відкидними болтами. Між обичайками поміщена конусна мідна чаша 13, горловина якої перекривається клапаном 15. Конусная чаша, порожнину верхньої обичайки і сферична сталева кришка утворюють верхню вакуум-камеру ємністю 140 л. Обсяг нижнього конусного копильника 90 л. Для запобігання застигання уварювалася маси на стінках конусної чаші 13 з зовнішньої сторони змонтований змійовик 14, в якому циркулює гріючийпар, що подається через трубку 22.

Верхній внутрішній клапан 15, що відкривається і закривається за допомогою рукоятки 19, служить для забезпечення безперервності процесу уварювання (при вивантаженні готової маси він перекритий) і для випуску з верхньої камери в нижній приймальний конус карамельної маси, що скупчується під час розвантаження апарату.

На верхній обечайке вакуум-камери з боку робочого місця змонтований вакуумметр 23 для контролю за розрідженням.

Нижній конус вакуум-камери для запобігання застигання підготовленої до вивантаження карамельної маси на 3 / 4 висоти омивається гріючою парою, що подається в парову сорочку 17 по трубці 22. Для випуску повітря з сорочки 17 передбачений повітряний кран 26, а для періодичної вивантаження готової карамельної маси - зовнішній клапан 18 з рукояткою. Спостереження за виходом маси здійснюється через оглядові вікна 25 в нижній приймальні частини вакуум-камери. Для повідомлення верхній вакуум-камери з нижнім приймачем і нижнього приймача з атмосферою передбачена сполучна трубка з кранами 21 і 20.

Випарна частина вакуум-апарату кріпиться на тягах 24 до стелі або на кронштейнах до стіни.

Змієвикові вакуум-апарати цього типу зручні для установки в поточних лініях виробництва карамелі і не вимагають споруди спеціальних майданчиків для монтажу гріючої частини апарату. Крім того, що гріє частина вакуум-апарату разом з плунжерним сиропної насосом і вакуум насосом може бути встановлена ​​на деякій відстані від випарної частини вакуум-апарату або в іншому приміщенні, що забезпечує кращий санітарний стан цеху.

Сепаратор-пастка III, призначена для затримування частинок карамельної маси, що буря вторинним паром, являє собою циліндричний сталевий посудину з плоскою кришкою і перегородкою всередині, розташованої навпроти вхідного патрубка. Затримані частки карамельної маси відводяться через нижній патрубок пастки для подальшої переробки.

Карамельний сироп з витратного сиропного бака плунжерним насосом безперервно нагнітається в змійовик апарату під тиском 0,4 МПа. Одночасно в корпус гріючої частини апарату через верхній штуцер подається гріючийпар. У паровому просторі апарату гріючийпар омиває змійовик 3 і конденсується. Конденсат безперервно відводиться через штуцер 8 в конденсатовідвідник.

Тиск пари, що гріє контролюється манометром 6, в разі збільшення тиску пари вище допустимого спрацьовує запобіжний клапан 5.

Вступник в здвоєний змійовик карамельний сироп піднімається спочатку по витків внутрішнього змійовика, потім переходить по вертикальній сполучній трубі в нижній виток зовнішнього змійовика і рухається далі вгору по його витків; з верхнього витка зовнішнього змійовика карамельна маса переходить по сполучному трубопроводу 4 в вакуум-камеру апарату, в якій за допомогою конденсатора змішання створюється розрідження, підтримуване за допомогою поршневого мокровоздушного вакуум-насоса, який приєднується до вакуум-камері. Карамельна маса, що отримується в результаті уварювання карамельного сиропу в змійовику, безперервно надходить в вакуум-камеру, при цьому процес уварювання маси до кінцевої вологості 1,5-2,5% триває завдяки інтенсивному самоіспаренія вологи в розрідженому просторі.

Вторинний пар і повітря, що виділяється з сиропу при його уварюванні і підсмоктуватиметься при періодичного розвантаженні вакуум-камери, спрямовуються з вакуум-камери по відвідному трубопроводу в конденсатор змішання, куди безперервно подається охолоджуюча вода; вторинний пар, охолоджуючись, конденсується і перетворюється в воду.

Вступник в конденсатор вторинний пар займає значний обсяг - 1 кг пара досягає обсягу до 10 м3; при перетворенні пара в воду 1 кг води займе обсяг близько 1,0 л. Завдяки такому різкому скороченню обсягу і створюється розрідження в конденсаторі і вакуум-камері. Утвориться в конденсаторі водо-повітряна суміш відкачується з нього вакуум насосом, завдяки чому розрідження в конденсаторі і вакуум-камері постійно підтримується.

Розташований у сферичної кришки вакуум-камери відбійник перешкоджає віднесенню карамельної маси в конденсатор.

У міру накопичення готової маси в вакуум-камері її періодично,

Таблиця 6

Технічна характеристика уніфікованих змієвикових вакуум-апаратів 33-А

ПоказникиПродуктивність по карамельної масі, кг / год
5001000
гріє частина
Площа поверхні нагрівання змійовика, м24,27,5
Діаметр мідних труб змійовика, мм55X255X2
Тиск сиропу в змійовику, МПаДо 0,4До 0,4
Робочий тиск пари, МПаДо 0,6До 0,6
Тиск при гідравлічному випробуванні, МПаДо 0,9До 0,9
Зразкова витрата пара, кг / год175220
Обсяг парового простору, л330570
Габарити, мм
довжина996996
ширина975975
висота13251775
Маса, кг377502
випарна частина
Рекомендоване залишковий тиск, МПа

0,01

Обсяг верхньої вакуум-камери, л140
Обсяг нижнього копильника, л90
Періодичність вивантаження маси, хв

2

Габарити, мм990X910X1438
Маса, кг176
Те ж, з автоматом вакуум-вивантаження, кг243
Сепаратор-пастка
Рекомендоване залишковий тиск, МПаДо 0,01
Залишковий тиск при випробуванні, кПаДо 7
Габарити, мм640X480X670
Маса, кг39

через кожні 2 хв, вивантажують, не порушуючи безперервності процесу уварювання.

Для вивантаження скопилася готової карамельної маси з нижнього конуса 16 вакуум-камери при закритому верхньому клапані 15 відкривають нижній клапан 18 і одночасно з'єднують нижній конус з атмосферою, відкриваючи повітряний кран 20. Після закінчення вивантаження маси закривають нижній клапан 18 і кран 20, потім перед відкриванням верхнього клапана 15 вирівнюють тиск в обох частинах вакуум-камери, для чого при закритому нижньому клапані 18 відкривають кран 21, що з'єднує верхню і нижню частини камери. Після цього закривають кран 21, відкривають верхній клапан 15 і процес уварювання продовжується з використанням повного обсягу обох частин вакуум-камери.

Уніфікований апарат 33-А випускається двох типорозмірів, що розрізняються між собою лише розміром поверхні теплообміну змійовиків і висотою нагрівальної частини. Продуктивність цих апаратів складає 500 і 1000 кг / год карамельної маси.

Уніфікований змієвиковий вакуум-апарат 29-А з механічним пристроєм для вивантаження маси. Призначення і пристрій цих вакуум-апаратів ті ж, що і вакуум-апаратів з ручним вивантаженням; відрізняються вони лише наявністю механічного пристрою для автоматичного вивантаження маси.

Апарат (рис. 9) складається з чотирьох частин: гріє I, випарної II, пастки III і кулачково-важільного пристрою IV для автоматичного вивантаження маси.Уніфікований змієвиковий вакуум-апарат 29-А з механічним пристроєм для вивантаження маси.

Мал. 9. Уніфікований змієвиковий вакуум-апарат 29-А з механічним пристроєм для вивантаження маси.

Готова карамельна маса, уварена до потрібної концентрації, автоматично вивантажується через кожні 2 хв в воронку охолоджувальної машини.

Пристрій для автоматичного вивантаження маси періодично відкриває черзі верхній і нижній клапани вакуум-камери. Закриття клапанів проводиться противагами. Три кулачка, від яких наводяться в рух за допомогою важелів і тяг верхній клапан, нижній клапан і кран, встановлені на одному валу, який робить півоберта в хвилину. Привід блоку кулачків складається з електродвигуна, двоступінчастого черв'ячного редуктора і зубчастої передачі.

На рис. 10 показана кінематична схема автомата вивантаження.

Послідовність процесу автоматичного вивантаження маси така ж, як у вакуум-апаратів з ручним вивантаженням. Періодичність автоматичного вивантаження маси - 2 хв. Електродвигун автомата вивантаження типу АОЛ21-4 має потужність 0,27 кВт, частота обертання 1400 об / хв. Інші дані технічної характеристики наведені в табл. 6.

Уніфікований змієвиковий вакуум-апарат з вакуумним пристроєм для вивантаження маси. Призначення і пристрій цих апаратів аналогічні описаним вище, відрізняються вони лише наявністю вакуумного пристрою для автоматичного вивантаження маси.

Вакуумний пристрій для вивантаження маси (рис. 11) складається з золотникового крана 8 з каналами 11-17, пневмоцилиндров 1 і 3, електромагніту 10 і електрообладнання, змонтованого в шафі.

Принцип дії системи полягає в наступному. Пневматичні реле часу налаштовуються на бажаний цикл вивантаження - 2 хв, з яких 8 з - на відкриття нижнього клапана, 20 з - на вивантаження маси. Залежно від вимоги технологічного процесу тривалість уварювання і час вивантаження можна регулювати в межах до 3 хв. При спрацьовуванні реле часу електричний імпульс подається на обмотку електромагніту 10, сердечник якого, втягуючись, системою важелів 9 повертає пробку золотникового крана 8 на кут 45 °. При відключенні електромагніту пружина втягує сердечник, повертаючи пробку крана в початкове положення.

Таким чином через заданий проміжок часу відбувається поворот пробки крана на кут 45 ° і назад.

При суміщенні отворів 13, як показано на рис. 11 (перетин а-а, положення А), верхня частина вакуум-камери 5 з'єднується з порожниною копильника 2, при цьому (див. Перетин б-б, становище Л) канали 12-16 з'єднують порожнину над поршнем верхнього циліндра 3 з верхньою частиною вакуум камери 5, а канали 11-17 з'єднують порожнину під поршнем верхнього циліндра з? і порожнину над поршнем нижнього циліндра 1 з атмосферою.

Поршні в циліндрах переміщуються в бік вакууму, а система важелів 4 при цьому закриває клапан 7 копильника і відкриває внутрішній клапан 6 для випуску маси з верхньої частини вакуум-камери в копильник. Таксі розташування каналів відповідає положенню електромагніту в відключеному стані.

При включенні електромагніта пробка золотникового крана повертається на кут 45 ° і розташування каналів буде таке, як показано на рис. 11 в положенні Б, т. Е. Отвір 15 (перетин а-а) з'єднує через канал 14 порожнину копильника 2 з атмосферою, в перерізі б-б канал 11-12 з'єднує порожнину під поршнем верхнього циліндра 3 і над поршнем нижнього циліндра 1 з верхньою частиною вакуум-камери 5, а канал 16-17 з'єднує порожнини над поршнем верхнього циліндра 3 і під поршнем нижнього циліндра 1 з атмосферою.

При русі поршня закривається внутрішній клапан 6 і відкривається нижній клапан 7 для вивантаження маси.

Основи розрахунку змієвикових апаратів наведені в кінці глави.Кінематична схема механізму для вивантаження карамельної маси до апарату 29-А.

Мал. 10. Кінематична схема механізму для вивантаження карамельної маси до апарату 29-А.Принципова схема вакуумного пристрою для вивантаження маси.

Мал. 11. Принципова схема вакуумного пристрою для вивантаження маси.

Зовнішньоторговельне об'єднання «Полімекс» (ПНР) поставляє вакуум випарні установки для уварювання карамельної маси типу США-З і ін., В які входить варильний котел і змієвиковий вакуум-апарат. Продуктивність апарата становить 350-400 кг / год, габарити: 4300 X 1650 х X 2600 мм, нагрівання апарату здійснюється водяною парою з надлишковим тиском 0,6 МПа. По конструкції цей апарат аналогічний змеевиковую апаратів, описаним вище. Випарна камера тут відділена від гріє, але обидві вони змонтовані на одній станині.

Основні правила по обслуговуванню змієвикових апаратів. Пуск апарату в роботу після закінчення монтажу дозволяється тільки після реєстрації його в органах Державного комітету при Раді Міністрів СРСР по нагляду за безпечним веденням робіт у промисловості і гірничому нагляду (Держгірпромнагляду СРСР).

Перед початком роботи апарат потрібно прогріти; для цього слід відкрити загальний паровий вентиль і вентилі для продувки змійовика і підігріву вакуум-камери; Надмірний тиск пари при цьому має бути не більше 0,2 МПа. Після прогріву апарату необхідно закрити вентиль продувки змійовика, а потім клапани вакуум-камери і нижнього приймального конуса, включити мокровоздушний вакуум-насос, відкрити кран на сиропної трубопроводі, включити продуктовий насос (якщо апарат оснащений автоматичним вивантаженням, включити автомат вивантаження) і відкрити вентиль на парової лінії для поступового отримання робочого тиску, зазначеного в паспорті.

Щоб уникнути зацукровування змійовика його не менше 2 раз в зміну промивають гарячою водою з температурою приблизно 90 ° С, пропускаючи її через сиропної видатковий бак, сиропної насос і апарат. При цьому змивні солодкі води відводять по спеціальних трубопроводах у збірник і після фільтрації утилізують при приготуванні сиропів і начинок.

Для видалення утворюється в процесі експлуатації вакуум-апарату нагару або накипу всередині змійовика його піддають приблизно раз в декаду ретельної протраві 2-3% -ним розчином каустичної соди (або для прискорення протруєння - 5% -ним розчином) протягом 30-40 хв, пропускаючи розчин через сиропної бак, плунжерний насос, змійовик, вакуум-камеру і назад. Після протруєння проводять ретельну промивку апарату гарячою водою.

При використанні змієвикових вакуум-апаратів для уварювання фруктово-ягідних начинок від початкової вологості 40-50% до кінцевої 17 - 20% надлишковий тиск пари, що гріє підтримують в межах 0,3- 0,4 МПа, а обсяг вакуум-камери для запобігання виносу маси в конденсатор з вторинним паром збільшують в 5-7 раз; крім того, встановлюють пастку, залишковий тиск в вакуум-камері підтримують до 45 кПа.

Практикується також безвакуумное уваривание начинок змеевиковом гріючої частини таких апаратів. При цьому замість вакуум-камери для відсмоктування вторинного пара встановлюють пароотделитель з вентилятором. Греющую частина змієвикових апаратів з пароотделітеля використовують також для безперервного уварювання цукеркових, ірисний, мармеладних та інших кондитерських мас.

Плівкові теплообмінні апарати. Ефективним шляхом інтенсифікації теплообмінних процесів є уваривание або охолодження сиропів, що стікають по вертикальній поверхні тонким шаром, а перспективною конструкцією апаратів - вертикальні плівкові апарати роторного типу.

Основними перевагами плівкових апаратів є: висока інтенсивність тепло- і масообміну, малий час перебування розчину в зоні високих температур, відсутність гідростатичного тиску. Рідинна плівка в цих апаратах створюється різними способами. За методом створення плівки плівкові апарати можна розділити на наступні види: 1) апарати з виповзали плівкою; 2) апарати з падаючої плівкою; 3) відцентрові апарати; 4) апарати з роторним пристроєм.

Вивчення можливості застосування плівкових апаратів роторного типу для уварювання кондитерських мас проводилося у ВНДІ кондитерської промисловості. При цьому було встановлено, що отримання карамельної маси в плівковому апараті дозволяє скоротити тривалість процесу уварювання сиропу з 3-4 хв до 10-15 с при поліпшенні якості карамельної маси. Крім того, на підставі проведеної роботи була доведена можливість отримання карамельної маси безпосередньо з цукру і патоки, минаючи стадію приготування сиропу.

Результати досліджень дозволили обґрунтувати новий спосіб плавлення кристалічного цукру шляхом нагрівання його в тонкому шарі. З метою прискорення процесу, поліпшення якості розплаву і запобігання теплопередающей поверхні від утворення нагару нагрівання проводиться з одночасним примусовим рухом, розтиранням речовин до порошкоподібної маси і перемішуванням її до однорідного стану. Тривалість плавлення за цим способом 15-30 с.

Виробничі випробування промислового апарату для приготування грильяжних мас продуктивністю до 80 кг / год по цукру дали позитивні результати.

Конструктивно плівкові апарати роторного типу розрізняються вертикальним або горизонтальним розташуванням валу ротора з укріпленими на ньому скребками.

Найбільшого поширення в даний час отримали два типи вертикальних роторних апаратів: апарат з радіальними жорсткими лопатями і апарат зі легкими скребками.

В апараті першого типу лопаті жорстко закріплені на роторі з зазором в 1-2 мм між поверхнею теплообміну і робочої кромкою скребка.вертикальний плівковий апарат

У плівковому апараті зі легкими скребками останні при обертанні ротора під дією відцентрових сил притискаються до стінки і ковзають по внутрішній поверхні теплообміну, утворюючи на ній тонку плівку рідини.

На рис. 12 показаний вертикальний плівковий апарат ВНИИКП. для отримання помади. Апарат являє собою циліндричний корпус з секційними сорочками 6 для проходу теплоносія. Вал 3 ротора обертається в виносних підшипниках 1 і 8. У верхній частині корпусу є пароотделитель 2. На валу закріплений диск-розподільник 4. Сироп, потрапляючи на цей диск, під дією відцентрових сил розбризкується по внутрішній поверхні корпусу і стікає по ній у вигляді плівки. Крім диска на валу закріплені лопаті 7 і вставлені в їх пази вертикальні скребки 5.

Скребки сприяють розрівнювання шару стікає рідини, а лопаті створюють всередині апарату вентилюють ефект. Частота обертання ротора становить 400 об / хв. Загальна площа поверхні теплообміну близько 0,54 м2 при продуктивності до 150 кг / год. Корпус апарата має діаметр 200 мм. Висота робочої зони апарата становить 1000 мм. Габарити апарату 950 X 550 X 2300 мм.

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *