Технологическое оборудование сахарных заводов - Азрилевич М.Я.

Автор: Азрилевич М.Я.

Теги: сахарное производство сахаристые кондитерские изделия пищевая промышленность промышленное производство сахарная промышленность промышленное оборудование

Год: 1972

Похожие

Теплосиловое хозяйство сахарных заводов

Производство ферментных препаратов из грибов и бактерий

Насосы, компрессоры и вентиляторы

Перегонка и ректификация этилового спирта

Текст

М Я АЗРИЛЕВИЧ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
САХАРНЫХ
ЗАВОДОВ
Издание 2-е, переработанное и дополненное
ДОПУЩЕНО
МИНИСТЕРСТВОМ ПИЩЕВСП ПРОЧЫЗЛЕННОСТИ СССР
В КАЧЕСТВЕ УЧЕБНИКА Д.ТТ -ТЕХНИКУМОВ
ПИЕЕЕВОИ ПРОМЬСЕ-ТЕННОСТИ
Издательство «ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»f
МОСКВА • 1972
УДК 664.1.002.5(075)
Технологическое оборудование сахарных заво-
дов, А з р и л е в и ч М. Я., 1972 г.
В книге приведена классификация оборудования
сахарных заводов, описано основное и вспомога-
тельное технологическое оборудование свекло-
сахарного и сахаро-рафинадного заводов, даны
основные сведения по его обслуживанию н техни-
ке безопасности.
Книга является учебником для технологических
и механических специальностей средних специаль-
ных учебных заведений пищевой промышленности.
Таблиц 14, иллюстраций 178, библиография —
46 названий.
Рецензенты — инж. Б. Г. КОЛЕСНИК
и И. Я. НЕСЕНЕНКО
3-17-6
6—72
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящий учебник выходит вторым, дополненным и переработанным
изданием и предназначается для учащихся средних специальных учеб-
ных заведений, изучающих сахарное производство. Учебник составлен в
соответствии с программой «Оборудование предприятий сахарной и
крахмало-паточпой промышленности», утвержденной в 1967 г. МПП
СССР, и программой «Устройство и эксплуатация машин и оборудова-
ния предприятий сахарной и крахмало-паточной промышленности», ут-
вержденной в 1967 г. МВ и ССО СССР.
Курс «Оборудование сахарных заводов» изучается на базе ранее
пройденных учащимися общетехнических и специальных дисциплин: тео-
ретической механики, сопротивления материалов, деталей машип, элект-
ротехники, термодинамики и теплопередачи, гидравлики и насосов, гру-
зоподъемных и транспортных устройств, процессов и аппаратов, техноло-
гии сахаристых веществ.
В настоящем учебнике описывается в основном типовое оборудова-
ние, а также новое оборудование, появившееся за последнее время в
свеклосахарной и сахаро-рафинадной отраслях промышленности как в
нашей стране, так и за рубежом. Средства механизации погрузочно-раз-
грузочных работ не отражены в настоящем учебнике. Учащиеся найдут
материал по этим вопросам в книге В. Л. Марьянчика, А. В. Будного,
В. А. Бондаренко «Механизация трудоемких работ на сахарных заво-
дах» (Пищспромиздат, 1960).
Как известно, в свеклосахарном и сахаро-рафинадном производстве
применяется много общих видов технологического оборудования. Поэто-
му в данном учебнике оборудование рассматривается в соответствии с
технологической схемой свеклосахарного завода, а после описания ма-
шин и аппаратов свеклосахарного завода в каждой главе рассматрива-
ются идентичные виды оборудования, применяемые па сахаро-рафинад-
ном заводе. Специальному же оборудованию сахаро-рафинадных заво-
дов, предназначенному для прессования, сушки, колки и упаковки
сахара-рафинада, посвящена отдельная глава.
Описание транспортного оборудования общезаводского характера
вынесено в отдельную главу. Из насосно-компрессорного оборудования
рассматривается лишь то, которое является специфичным для сахарно-
го производства. Теория процессов, являющаяся предметом изучения
других курсов (технологии сахаристых веществ, процессов и аппаратов
и др.), в учебнике не излагается, а лишь применяется.
Средства и системы автоматизации, а также монтаж и ремонт обору-
дования в настоящем учебнике не рассматриваются, так как эти вопро-
сы являются предметом изучения других дисциплин.
По каждому виду оборудования приводится его классификация, опи-
сывается типовое оборудование, применяемое еще на сахарных заводах
нетнповое оборудование, отдельные образцы зарубежного оборудования,
показываются перспективы в конструировании новых типов оборудова-
ния, даются основные положения по эксплуатации и технике безопас-
ности.
В книге приводятся лишь общие методы расчета производительности
оборудования. Для расчета производительности конкретных видов обо-
рудования следует пользоваться учебным пособием для техникумов
А. В. Ландера, А. О. Попова, И. В. Розенгарта и Л. А. Шепшелевича
«Дипломное проектирование сахарных заводов» (издательство «Пище-
вая промышленность», 1971). В этом пособии приведены также техноло-
гическая и тепловая схемы сахарного производства, даны расчеты про-
дуктов, воды и пара.
В учебнике нашли отражение решения Всесоюзных научно-техниче-
ских совещаний работников сахарной промышленности и продовольст-
венного машиностроения, состоявшихся в 1960, 1963, 1965 и 1970 гг., а
также утвержденные в 1961—1965 гг. типажи оборудования.
При составлении учебника автором были использованы материалы
машиностроительных заводов, проектных, научно-исследовательских и
экспериментально-конструкторских организаций (Гипросахара, Укрги-
просахара, ВНИИСПа, ВПИЭКИпродмаша, ГипроНИИсахпрома,
«Сахавтомата» и др.), а также периодическая литература и отдельные
издания по сахарной и другим отраслям промышленности.
Глава 3 «Оборудование для получения сока» написана ипж. М. Р. Аз-
рилевич, глава 11 «Оборудование для производства кускового сахара-ра-
финада» — инж. А. Б. Ландером.
Автор с благодарностью примет замечания по существу, форме, мето-
дике и порядку изложения материалов, приведенных в учебнике.
ГЛАВА 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБОРУДОВАНИИ САХАРНОГО ЗАВОДА
Современный свеклосахарный завод является крупным промышлен-
ным предприятием, перерабатывающим за сезон сахароварения 300—
500 тыс. т свеклы. Такой завод перерабатывает 5 тыс. т и более свеклы
и выпускает свыше 600 т сахара в сутки. В Советском Союзе работает
более 300 свеклосахарных заводов.
Родиной свеклосахарного производства по праву считается Россия.
В 1802 г. в пашей стране был построен первый в мире свеклосахарный
завод. С этого времени и начинается история развития этой отрасли не
только у нас, но и за рубежом.
Технический уровень сахарных заводов дореволюционной России
был чрезвычайно низок. Все основные технологические процессы осуще-
ствлялись в периодически действующей аппаратуре с большой затратой
ручного труда..Свое подлинное развитие сахарная промышленность по-
лучила лишь после Великой Октябрьской социалистической революции
в результате преимущественного роста тяжелой промышленности, что
позволило обеспечить новым совершенным оборудованием реконструиру-
емые и вновь строящиеся сахарные заводы. В результате сахарная про-
мышленность превратилась из сравнительно отсталой в мощную, веду-
щую отрасль пищевой промышленности.
Сахарная промышленность развивается и будет развиваться в на-
правлении дальнейшего совершенствования технологии, внедрения не-
прерывно действующего оборудования, интенсификации процессов, комп-
лексной механизации и автоматизации производства.
Большой вклад в развитие мировой техники свеклосахарного произ-
водства внесли отечественные ученые, инженеры, изобретатели и целые
коллективы.
Инженеры Рауде и Пустынский изобрели свекломойки. Инженеру
Рауде принадлежит также конструкция кампеловушки. Хорошими тех-
ническими показателями обладает центробежная свеклорезка, выпуска-
емая Смслянским машиностроительным заводом.
Отечественные изобретатели предложили много образцов непрерывно
действующих диффузионных аппаратов (Чапиковский, Абрагам, Манд-
рыко, Кунджулян, Соколов, Жигалов, Гребенюк и др.) и центрифуг (Ще-
ниовский и Пионтковский). Аппараты для проведения дефекации и са-
турации были сконструированы Эргардтом, Ногачевским, Кацем, Япас-
куртом, Карташевым и др.
Отечественные изобретатели создали много типов фильтрацион-
ной аппаратуры: Абрагам — фильтр-пресс, Хейзе, Марьянчик и Литви-
нов— дисковый фильтр, Чугунов и Пелетмипский — отстойник сока
I сатурации и др. Инженеры Мартынов и Серегин впервые предложили
однобарабанную сушильно-охладительную установку для сахара.
Большой вклад внесли отечественные инженеры и изобретатели в
область механизации тяжелых и трудоемких процессов. Изобретатель
5
Обрывко сконструировал несколько моделей различных разгрузочно-
укладочных и погрузочно-укладочных машин. Новиковым и Кичигиным
сконструирована тракторная лопата, получившая широкое распростра-
нение на свеклосахарных заводах. Для разгрузки и укладки свеклы и
других грузов применяются машины Бабьева и Удалова.
Над конструированием нового оборудования успешно работают кол-
лективы ВНИИСПа, ВНИЭКИпродмаша, Гипросахара, Укргипросахара
и других организаций.
В области теории, оказывающей большое влияние на разработку
принципиально новых видов оборудования, большой вклад внесли проф.
П. М. Силин (теория диффузии, очистки, кристаллизации и др.), проф.
С. Ф. Жигалов (теория диффузии, теория интенсификации процессов
и др.), проф. И. А. Тищенко (теория многократного выпаривания),
проф. А. К. Карташев (теория очистки) и др.
В Советском Союзе создана мощная промышленность пищевого ма-
шиностроения. Заводы Смеляпский, Кардовский, им. К. Либкнехта,
Болоховский, Барский, Шебекпнский, Калиновский, «Сахавтомат», Эр-
тильский и другие поставляют сахарной промышленности необходимое
оборудование.
XXIV съезд КПСС поставил перед работниками сахарной промыш-
ленности большие задачи. В ближайшей перспективе предстоит создать
свеклосахарный завод-автомат на базе полной непрерывности всех основ-
ных и вспомогательных процессов и комплексной механизации всех тру-
доемких работ.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
Производство сахара из свеклы осуществляется на следующих тех-
нологических участках (станциях, отделениях) свеклосахарного завода:
транспортирования и очистки свеклы;
получения из свеклы сока;
очистки сока;
выпаривания сока;
очистки сиропа;
варки и фуговки утфеля;
сушки и упаковки сахара.
Кроме того, свеклосахарный завод имеет отделение для получения
известкового молока и сатурационного газа, являющихся реагентами
при очистке сока, и часто цех для сушки и брикетирования жома.
Сахаро-рафинадный завод имеет в своем составе отделение роспуска
сахара и очистки сиропа, отделение варки и фуговки утфеля и отделе-
ние прессования, сушки, колки и упаковки рафинада.
На современном сахарном заводе эксплуатируется большое количе-
ство разнообразного оборудования. Все это оборудование по характеру
воздействия на обрабатываемый продукт можно разделить па две основ-
ные группы: машины и аппараты.
К группе машин относят оборудование, имеющее движущиеся час-
ти, которыми осуществляется механическое воздействие на обрабатыва-
емый продукт. Продукты в машинах либо не изменяют своих свойств
(например, в транспортных машинах), либо изменяют геометрические
или механические параметры (например, в свеклорезках).
К группе аппаратов относят оборудование, в котором осуществля-
ется воздействие на продукты, изменяющее их физические или химиче-
ские свойства либо агрегатное состояние (например, подогреватель, де-
фекатор, конденсатор). Характерной особенностью аппаратов является
6
обязательное наличие рабочего пространства, в котором осуществляется
процесс (например, дефекатор), или рабочего элемента (например, вы-
парной аппарат, фильтр). Имеющиеся в некоторых аппаратах движущи-
еся приспособления (например, мешалка в дефекаторе или транспорти-
рующее устройство в диффузионных аппаратах) играют лишь вспомога-
тельную роль.
Машины и аппараты могут быть периодического или непрерывного
действия; автоматизированные, нолуавтоматизированные или неавтома-
тизированные; вертикальные, горизонтальные или наклонные, а также
могут различаться и по другим технологическим и конструктивным осо-
бенностям.
По назначению группу машин на сахарных заводах можно разделить
на следующие подгруппы:
машин ы-о р у д и я — соломоботволовушки, камнеловушки, свекло-
мойки, свеклорезки, хвостикоулавливатели, прессы для отжатия сырого
жома, прессы для брикетирования сухого жома, машины для рассева са-
хара, машины для взвешивания, расфасовки и упаковки сахара, машины
для прессования, колки и упаковки рафинада;
машины-двигатели — паровые турбины, электрические машины;
транспортные машины — машины для погрузки, разгрузки и
укладки сырья, продуктов и вспомогательных материалов, транспортеры,
насосы, компрессоры, вентиляторы.
Группу аппаратов на сахарных заводах по назначению можно разде-
лить на следующие подгруппы:
аппараты для проведения физико-химических про-
цессов— диффузионные аппараты, дефекаторы, сатураторы, сульфи-
таторы, вакуум-аппараты, кристаллизаторы, клеровочные и аффинаци-
онные мешалки, сушилки, известняковообжигательные печи, известега-
снльные аппараты;
тепловые аппараты—подогреватели, выпарные аппараты, ла-
веры, паровые котлы, калориферы;
аппараты для разделения неоднородных систем —
сгустители, фильтры, центрифуги, циклоны, гидроциклоны;
аппараты для изменения агрегатного состоя-
ния — конденсаторы, серосжигательные печи.
Перечень машин и аппаратов, приведенных в качестве примеров их
разбивки по подгруппам, нс исчерпывает всего многообразия оборудова-
ния сахарных заводов.
Представленная выше классификация является условной, так как
одно и то же оборудование может быть отнесено к разным подгруппам.
Так, например, лаверы могут быть отнесены как к тепловым аппаратам,
так и к аппаратам для разделения неоднородных систем; вакуум-аппа-
раты являются одновременно и аппаратами для проведения физико-хи-
мических процессов, и тепловыми аппаратами.
ОБЩИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ОБОРУДОВАНИЯ
Методы определения производительности разных видов технологиче-
ского оборудования сахарных заводов имеют в основе общие элементы.
Производительность оборудования свеклосахарного завода выража-
ется обычно в тоннах свеклы, перерабатываемой в сутки (т/сут). Это
означает, что на оборудовании данного вида перерабатывается такое
количество продукта, которое соответствует переработке определенного
количества свеклы.
7
Допустим, что длительность процесса в данном аппарате равна z с
и за это время аппарат перерабатывает G кг продукта. При количестве
этого продукта g % к массе свеклы производительность аппарата А
будет
24-60-60.I00G 100-86400G
А = = “ioOOzg Т/СУТ‘
В том случае, если должно устанавливаться т аппаратов, продол-
жительность работы которых в течение суток менее^24 ч, то
100-86400Gm е
А~——'/сут'
Т
где е—эксплуатационный коэффициент, равный — (Т — число часов работы аппара-
та в течение суток).
В этих формулах величина g берется из расчета продуктов. Коли-
чество непрерывно действующих аппаратов т в большинстве случаев
принимается равным единице. Продолжительность процесса z в общем
случае складывается из активной продолжительности процесса (Z]) и
продолжительности вспомогательных операции (гг). Для аппаратов не-
прерывного ДеЙСТВИЯ Z2 = 0.
Последняя формула является общей для определения производитель-
ности большинства категорий оборудования. Разными являются лишь
методы определения величины G. Рассмотрим некоторые примеры.
1. Аппараты, производительность которых зависит от объема. Сюда
относятся, например, свекломойки, диффузионные аппараты, дефекато-
ры, сатураторы, сборники, мешалки и т. п.
Полный объем этих аппаратов
V = — м3,
Р<?
где р — плотность (объемная масса) продукта, кг/м3;
<f> — коэффициент заполнения (<р < 1).
Отсюда
G = уру кг-
Подставляя это выражение в общую формулу производительности,
получаем
100-86400V рот г
А = -----------1--- т/сут.
lOOOzg
2. Аппараты, производительность которых зависит от величины рабо-
чей поверхности, перпендикулярно которой продвигается материал.
Сюда относятся фильтры, мезголовушки и т. п.
Так как при величине рабочей поверхности F м2 и скорости движения
материала I м/с объемная производительность
V = IF м3/с.
а производительность по массе
G = V р = IF р кг/с,
то общая формула принимает вид (при 2=1 с, так как I отнесено к 1 с):
100-86400 IF р те
1000g
т/сут.
8
3. Машины, в которых материал передвигается вместе с рабочим ор-
ганом машины. Сюда относятся шнеки, элеваторы,, транспортеры и т. п.
При линейной скорости движения рабочего органа и м/с и массе
5 кг материала ня 1 м органа производительность машины по массе
G =su кг/с.
При 2= 1с общая формула принимает вид:
100-86400sume
Л = -----777----- т/сут.
1000g ?
4. Тепловая аппаратура (выпарные аппараты, подогреватели). При
средней разности температур Д/Ср К и коэффициенте теплопередачи
k Вт/(м2-К) количество тепла, передаваемое за 1 с через поверхность
нагрева F м2:
<2 — Вт, или Дж/с.
Для нагрева за z с С кг материала с удельной теплоемкостью
с Дж/(кг-К) от температуры 1\ К до температуры /г К с учетом тепло-
вых потерь в окружающую среду необходимо затратить тепла
Gc (/2 — Л) 3
Q =-----------L Вт, или Дж/с,
г
где р — коэффициент, учитывающий тепловые потери (р > 1).
Так как при z= 1 с правые части этих равенств равны, то
feFAfcp
С= С(/я-/1)?=*£Хкг/с’
где
у _
и общая формула принимает вид (при z= 1 с):
100-864CjQkFXmz
А = ---------------- т/сут.
1000g 1
Этой формулой можно воспользоваться и для расчетов аппаратов,
в которых производится выпаривание. В этом случае
у _
(* -кип) Р
где i—полное теплосодержание вторичного пара;
^кнп — температура кипения сгущаемого продукта.
5. Машины, в которых материал и рабочий орган находятся во вза-
имном относительном движении. Сюда относятся свеклорезки, дробил-
ки и т. п.
Производительность таких машин по массе
G — Fuf кг/с,
где F — площадь рабочего органа в направлении, перпендикулярном движению, м2;
и —окружная скорость рабэчего органа, м/с;
р — объемная масса материала, кг/м3.
Тогда общая формула производительности примет вид (принимая
во внимание, что G отнесено к 1 с):
100-86400Fupme
А =-------:------ т/сут.
lOUUg J
9
ГЛАВА 2
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ОЧИСТКИ
НАПРАВЛЯЕМОЙ В ПЕРЕРАБОТКУ СВЕКЛЫ
Для транспортировки свеклы в завод применяется гидравлический
транспортер. Для очистки свеклы используются соломоботволовушки,
камнеловушки, песколовушки, водоотделители и свекломойки.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТЕР
Для подачи свеклы из бурачных и склада в производство служат
гидравлические транспортеры. Полевые транспортеры, на которые укла-
дывают кагаты свеклы, соединяются сборными гидротранспортерами,
входящими в свою очередь в главный гидротранспортер, по которому
свеклу подают в моечное отделение завода.
Рис. 1. Поперечные сечения гид
ротранспортеров:
а — из сборного железобетона, б —
из цельных бетонных лотков, в —
в проходном туннеле.
Гидротранспортер представляет собой желоб, расположенный в зем-
ле (открыто или в проходных туннелях) или на эстакадах и в галереях.
По этому желобу, имеющему уклон в сторону завода, течет так называе-
мая свекло-водяная смесь.
Желоба гидротранспортера изготавливают из стали, бетона, сборного
железобетона, кирпича, дерева. Сечение желобов прямоугольное, а дно
их выполняется плоским с закругленными углами. На рис. 1 показаны
поперечные сечения типовых гидротранспортеров—из сборного железо-
бетона (рис. 1, а) и бетонного из цельных лотков (рис. 1, б), располо-
женных открыто в земле. На рис. 1, в показано расположение гидротран-
спортера в проходном туннеле. На эстакадах или галереях применяют
металлические гидротранспортеры из листовой стали толщиной 4—5 мм.
Металлические желоба применяют также на участках, примыкающих к
свеклонасосам, камнелозушкам и другому оборудованию.
10
Уклон гидротранспортера на прямых участках делают не менее 15 мм
на 1 м длины, на закругленных—18—20 мм. Радиус закруглений дол-
жен быть нс менее 5 м, а в стесненных условиях — 3 м. Размеры попе-
речного сечения лотков гидротранспортеров должны быть: для заводов
мощностью до 1500 т свеклы в сутки — 0,5x0,7 м (ширина X высота),
для заводов мощностью до 3000 т свеклы в сутки — 0,6x0,8 м, для заво-
дов мощностью более 3000 т свеклы в сутки — 0,7Х0,9 м. Площадь зали-
того сечения составляет 0,5—0,75 площади полного поперечного сече-
ния транспортера. Скорость движения свекло-водяной смеси в транспор-
тере должна быть не менее 1,5 м/с. Скорость движения смеси и уклон
гидротранспортера устанавливают такими, чтобы камни и песок не осе-
дали на его дне.
Для изменения количества поступающей по гидротранспортеру свек-
лы (в зависимости от производительности завода) и предотвращения ее
заторов па гидротранспортере устанавливают регулирующие шиберы,
изменяющие проходное сечение желоба *. Эти шиберы устанавливают
в начале главного гидротранспортера и перед свеклоподъемной стан-
цией.
Перед регулирующими шиберами в желобе гидротранспортера уста-
навливают горизонтальные решетки. Высота установки такой решетки
над дном желоба принимается равной высоте задвижки регулирующего
шибера, а длина решетки — равной 5—15 м. Решетку изготавливают из
прутьев круглого сечения диаметром 20—25 мм или трубок 33X1,5 мм
с просветами между ними в 50 мм.
Горизонтальные решетки применяют для того, чтобы предупредить
переполнение гидротранспортера свеклой при закрытии регулирующего
шибера или при остановке свеклонасоса. Пространство под решеткой яв-
ляется емкостью, в которой в этом случае накапливается свекла. Так
как транспортерная вода должна все время поступать по тракту «кагат-
ное поле — моечное отделение — очистные устройства» независимо от
перерывов в подаче свеклы, то надрешеточное пространство гидротран-
спортера служит в этих случаях каналом для прохода воды. Горизон-
тальная решетка, кроме того, выполняет еще одну функцию — она позво-
ляет постепенно сплавлять свеклу после открытия регулирующего шибе-
ра из подрешеточного пространства со стороны, обращенной к шиберу
(по ходу потока).
Перед горизонтальной решеткой (по ходу потока) устанавливают
вертикальную заградительную решетку, перекрывающую все поперечное
сечение желоба гидротранспортера выше горизонтальной решетки. Вер-
тикальная решетка предотвращает попадание свеклы из гидротранспор-
тера на горизонтальную решетку.
Вода в гидротранспортер подается насосами в количестве 500—
800% к массе транспортируемой свеклы. Транспортерная вода перед
свекломойкой отделяется от свеклы, освобождается от примесей па очис-
тительных установках и снова направляется в гидротранспортер.
Для того чтобы в гидротранспортере не оседали тяжелые примеси,
необходимо подавать свеклу равномерно небольшими порциями, а также
обеспечивать подачу необходимого количества воды (температура воды
должна быть не выше 17° С, в противном случае увеличится содержание
сахара в воде, что приведет к неоправданным потерям его).
Необходимо тщательно следить за тем, чтобы в гидротранспортер не
попадали ляды (деревянные или металлические щитки) из бурачных и
1 Описание регулирующих шиберов см. в учебнике для техникумов М. Я. А.чрилс-
вича, Я. И. Бараса, В. М. Эрлиха «Основы автоматизации процессов свеклосахарного
производства». Изд-во «Пищевая промышленность», 1068.
11
другие посторонние предметы, а свекла не скапливалась в желобе, что-
бы он не переполнялся водой и чтобы вода не разливалась. Гидротран-
спортер необходимо периодически очищать от скапливающейся в нем
грязи.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ СВЕКЛЫ
Свекла, поступающая в переработку, засорена землей, песком, кам-
нями, ботвой, соломой и др. Количество этих примесей может достигать
10—12% и более к массе свеклы. При попадании в свеклорезку примеси
засоряют и тупят ножи, в результате чего ухудшается качество стружки,
снижается производительность диффузионных установок и повышаются
потери сахара из-за деятельности микроорганизмов. Для очистки свеклы
от примесей служат соломоботволовушки, пссколовушки, камнеловушки,
водоотделители и свекломойки.
СОЛОМОБОТВОЛОВУШКИ
Соломоботволовушки применяют для улавливания и удаления легких
(плавающих), гибких и сравнительно длинных примесей (ботва, солома,
трава и т. п.) и устанавливают в желобе гидротранспортера открыто
(в приямке), в специальном помещении, а также на эстакаде. Рабочим
органом соломоботволовушки являются бесконечные цепи с прикреплен-
ными к ним граблями, состоящими из отдельных пластин. Грабли дви-
жутся навстречу свекло-водяной смеси, захватывают легкие примеси и
транспортируют их к устройству для удаления.
Пластины грабель могут быть прямыми и изогнутыми, короткими и
длинными, с квадратными и треугольными вырезами, с разведенными и
перазведенными зубьями, сплошными и «ломающимися» (с промежу-
точными шарнирами). Исследованиями установлено, что лучшими явля-
ются сплошные изогнутые и увеличенные по длине пластины с неразве-
денными зубьями и вырезами треугольной формы.
Для того чтобы грабли хорошо улавливали примеси, в месте установ-
ки соломоботволовушки должен быть постоянный уровень свекло-водя-
ной смеси, а скорость се потока — замедленной. В этом случае легкие
примеси поднимаются в верхние слои воды, а свекла несколько прижата
к дну гидротранспортера. Скорость потока можно уменьшить расшире-
нием гидротранспортера или повышением уровня смеси в нем. Целесо-
образным является последний метод как более экономичный. Подъем
уровня смеси в месте установки соломоботволовушки достигается уве-
личением сопротивления, оказываемого потоку смеси граблями. Для это-
го увеличивают глубину погружения грабель в поток, увеличивают тол-
щину грабель, а также их количество на одной оси. Но такие меры могут
привести к чрезмерному увеличению сопротивления грабель, что вызовет
оседание свеклы на дно гидротрапспортера и создание заторов. Поэто-
му для повышения уровня смеси и уменьшения ее скорости лучше уста-
новить за соломоботволовушкон на дне гидротранспортера наклонные
решетки, увеличивающие гидравлическое сопротивление.
Для улучшения всплывания легких примесей перед соломоботволо-
вушкоп устанавливают подъемник. Одна из конструкций такого подъем-
ника состоит из решетки с отверстиями диаметром 8 мм. устанавливае-
мой в дне гидротранспортера, и расположенной под пей коробки, в ко-
торую из трубы под избыточным давлением около 10 кПа (0,1 кгс/см2)
подается вода (или сжатый воздух). Струйки воды пли воздуха, выходя
из-под решетки в желоб транспортера, способствуют лучшему всплыва-
нию легких примесей.
12
В зависимости от профиля каркаса, па котором устанавливают звез-
дочки и ролики для бесконечных цепей с укрепленными на них граблями,
соломоботволовушки подразделяют на следующие типы:
треугольная с установкой трех пар звездочек и роликов в вершинах
каркаса, имеющего вид прямоугольного треугольника;
прямоугольная двухвалковая, в которой две пары звездочек смон-
тированы в одной горизонтальной плоскости каркаса, имеющего вид
прямоугольника или трапеции;
прямоугольная четырехвалковая, в которой четыре пары звездочек
и роликов смонтированы в двух горизонтальных параллельных плоскос-
тях каркаса, имеющего вид прямоугольника.
Рис. 2. Соломоботволовушки треугольная ССТ-700М.
На рис. 2 показана треугольная соломоботволовушка
ССТ-700М, устанавливаемая на заглубленных гидротранспортерах пе-
ред свеклоподъемными устройствами. На станине 1 расположены под-
шипники 2, в которых вращаются одна пара звездочек 3 и две пары
роликов 4 с надетыми на них двумя бесконечными параллельными вту-
лочно-ролико'выми цепями 5, растяжение которых при работе предотвра-
щается натяжной станцией 6. К цепям прикреплены валики 7 с шарнирно
закрепленными на них граблями 8, каждые из которых состоят из восьми
пластин. Установленные на валиках 7 ролики 9 при передвижении цепей
катятся по направляющим 10. Звездочки вращаются с частотой
8,5 об/мин от электродвигателя 11 мощностью 2,8 кВт через редуктор 12
и шестерни 13 и 14. Нижняя зазубренная часть грабель должна быть
погружена в желоб гидротранспортера на глубину не менее 200 мм от
уровня воды. Одновременно в гидротранспортер погружено пять гра-
бель.
При движении против потока свекло-водяной смеси в гидротранспор-
тере грабли своими зубьями захватывают солому и ботву и выносят их
наверх. В верхнем положении грабли откидываются на отбойный бара-
бан 15. При этом они встряхиваются и уловленные ими примеси попада-
ют на лоток 16.
13
На рис. 3 показан узел грабель соломоботволовушки ССТ-700М.
Грабли 1 с помощью приваренной к ним втулки 2 свободно насажены на
валик 3. Осевое перемещение грабель ограничивается шайбами 4, за-
крепленными на валике штифтами 5. Валики установлены на втулочно-
роликовых цепях 6, перемещение которых по валику предотвращается
шайбами 7 и шплинтами 8. На концах валиков находятся ролики 9, удер-
живаемые шайбами 10 и штифтами 11. При движении цепей ролики
Рис. 3. Узел грабель соломоботволовушки ССТ-700М.
катятся по направляющим 12, укрепленным на станине 13 соломоботво-
ловушки. Приваренная к граблям пластина 14 служит для увеличения
площади соприкосновения при ударе грабель об отбойный барабан со-
ломоботволовушки.
Масса соломоботволовушки ССТ-700М — 2,6 т, скорость движения
грабель — 0,22 м/с. На транспортере большей ширины устанавливают
соломоботволовушку ССТ-900М.
Основным недостатком такой соломоботволовушки является сравни-
тельно малое отделение легких примесей (40—50%) в результате того,
что грабли лишь однократно встряхиваются на отбойном барабане и по-
этому много примесей возвращается в гидротранспортер.
На некоторых заводах применяется прямоугольная ч ет ы р е х-
валковая соломоботволовушка СПП-700. Вследствие мно-
гократного встряхивания грабель на отбойных планках ловушкой отде-
ляется значительное количество примесей (70—80%). Ее особенностью
является прямоугольная форма каркаса, а также наличие трех пар смен-
ных вставок, позволяющих изменять высоту ловушки в зависимости от
заглубления гидравлического транспортера. Мощность электродвигателя
составляет 2,8 кВт, скорость движения грабель 0,2 м/с, масса ловуш-
ки 3,5 т.
В качестве типовой принята прямоугольная двухвалковая
соломоботволовушка С Б ГМ-1. Эта соломоботволовушка (рис. 4)
состоит из станины 1, приводной 2 и натяжной 3 станций. На звездочки
14
4 приводной станции и звездочки 5 натяжной станции надеты две втулоч-
но-роликовые цепи 6 с шагом 65 мм, к которым шарнирно крепятся де-
сять грабель 7 по одиннадцать пластин 8 каждые. Грабли перемещаются
в направляющих 9. В верхнем положении грабли многократно встряхи-
ваются, задевая за ряд укрепленных здесь уголков 10. При этом легкие
примеси падают па фартук 11, с которого затем удаляются. Привод со-
ломоботволовушки состоит из электродвигателя 12 мощностью 2,2 кВт,
редуктора 13 и цепной передачи, состоящей из звездочек 14 и 15 и цепи
16. Натяжение цепи 16 производится передвижением по вертикали роли-
ка 17, а цепи 6 — перемещением звездочки 5 по горизонтали при помощи
винтового натяжного устройства 18.
Рис. 4. Соломоботволовушка прямоугольная двухвалковая СБГМ-1.
Приводная звездочка этой ловушки вращается с частотой
1,974 об/мин, обеспечивая при этом скорость движения грабель 0,136 м/с.
Масса ловушки — 2,6 т.
Уловленные примеси удаляются ленточным транспортером либо при-
цепной тракторной тележкой, установленной под фартуком соломоботво-
ловушки.
На зарубежных сахарных заводах эксплуатируются соломоботволо-
вушки треугольного и прямоугольного типов (двух- и четырехвалковые),
принципиально не отличающиеся от отечественных механизмов.
Обслуживание соломоботволовушск заключается в периодическом
наблюдении за приводом, цепями и граблями, а также в своевременном
удалении уловленных примесей.
Необходимо также следить за тем, чтобы в месте установки ловушек
не было заторов свеклы.
КАМНЕЛОВУШКИ
Камнеловушки применяют для улавливания из свекло-водяной смеси
тяжелых (тонущих) примесей: камней, гальки, металлических предме-
тов и т. п.
На сахарных заводах применяют камнеловушки разнообразных ти-
пов. Принцип действия их основан на способе гидравлического разделе-
ния смеси тел с различной плотностью.
15
На сахарных заводах эксплуатируются камнеловушки ЛТП-02 (си-
стемы Павлюка-Соколова), системы Рауде, системы Баранова и
др. В качестве типовой принята противоточная барабанная
камнеловушка ЛТП-62 (рис. 5).
Корпус 1 этой ловушки имеет полуцилиндричсскую форму и является
расширенным участком желоба гидротранспортера 2. На входе свекло-
водяной смеси в ловушку корпус имеет расширение 3, служащее сборни-
ком песка. На выходе смеси из ловушки участок 4 корпуса постепенно
сужается до размеров желоба гидротранспортера.
На горизонтальном валу 5 в корпусе ловушки при помощи спиц 10
укреплен ситчатый барабан 6, вращающийся в подшипниках 24 с часто-
той 3,1 об/мин. Вращение барабану сообщается электродвигателем 9
мощностью 2,8 кВт через клиноременную передачу (шкивы 25 и 26 и ре-
мень 27), редуктор 28 и передачу типа «беличье колесо», состоящую из
звездочки 29 и втулочно-роликовой цепи 30, приваренной к барабану.
гвоо
Рис. 5. Камне
16
Привод закрыт ограждением 34 и установлен на раме 33, а для переме-
щения электродвигателя с целью натяжения клиноременной передачи он
установлен на салазках 31, перемещаемых с помощью винтов 32.
К внешней и внутренней стенкам барабана приварены витки шнеков
7 и 8. Со стороны входа свекло-водяной смеси в барабане имеется вра-
щающийся приемник 11 для осевших в ловушке камней с двумя обечай-
ками— внутренней 12 и наружной 13. Кольцевое пространство между
этими обечайками разделено двумя перегородками 14 на два полых по-
лукольца 15 и 20, которые служат ковшами для удаления уловленных
примесей. В каждом из этих ковшей имеются карманы 19 и 21 для пес-
ка, отверстия 16 и 22 на лобовой части наружной обечайки и окна 17
и 23 размером 350x350 мм у днища на внутренней обечайке. Для спус-
ка воды из корпуса ловушки в конце производства служит патрубок 35
в нижней части корпуса.
Свекло-водяная смесь, движущаяся по гидротранспортеру, проходит
через вращающийся барабан. При этом часть примесей сразу осаждает-
ся в сборнике 3, а часть проходит в барабан. Здесь мелкие примеси че-
рез отверстия барабана попадают в корпус. Не прошедшие в отверстия
ловушка ЛТП-62.
17
примеси захватываются витками внутреннего шнека, а прошедшие —
витками наружного шнека и против потока свеклы подаются в сборник 3.
На рис. 6 показана схема работы ковшей камнеловушки (позиции
соответствуют рис. 5). В положении / ковш 15 погружен в залитую часть
корпуса ловушки. Через отверстие 16 па наружной обечайке ковш 15 за-
полняется водой, и в него попадает порция песка, осевшего на дно
сборника 3. В этом же положении I ковш 20 находится вверху, а песок
и камни — в кармане 21. Вода выливается из ковша 20 через окно 23 на
внутренней обечайке этого ковша.
15
Рис. 6. Схема работы ковшей камнеловушки ЛТП-62.
В положении II барабан повернут на 45°. При этом передняя часть
ковша 15 выходит из воды, а вода, заполнявшая этот ковш, с большой
скоростью выливается через окно 17, препятствуя попаданию корней
свеклы внутрь ковша, в то время как камни, как более тяжелые, могут
через отверстие попадать внутрь ковша. Песок, попавший в ковш 15, пе-
ремещается в сторону кармана 19. В этом же положении ковш 20 начи-
нает погружаться в воду. Камни и песок из кармана 21 выбрасываются
на лоток 18 через окно 23, а вода выходит в ковш через отверстие 22.
Регулирование скорости вытекания воды из ковшей производится пере-
движными щитками 36, изменяющими площадь окон 17 и 23.
В положении III барабан повернут па 90°. В обоих ковшах продолжа-
ются те же операции. что и в положении II, и, кроме того, в ковш 20
18
через отверстие 22 начинает поступать порция песка, осевшего на дне
сборника 3.
В положении IV барабан повернут на 135°. Песок, попавший в ковш
15, оседает в кармане 19, а в ковш 20 через отверстие 22 продолжает
поступать песок, осевший на дно сборника 3.
При повороте барабана на 180° ковши меняются местами по сравне-
нию с положением I, и весь цикл повторяется.
Такая камнеловушка имеет массу 4,5 т и рассчитана на производи-
тельность до 3000 т свеклы в сутки.
Камнеловушка ЛТП-62 хорошо отделяет и непрерывно удаляет при-
меси (до 98% крупных и до 92% мелких) и не требует дополнительного
расхода воды для предотвращения оседания свеклы вместе с камнями.
Однако площадь, занимаемая ею, сравнительно большая.
Перед пуском камнеловушки в эксплуатацию необходимо обратить
внимание на положение барабана в корпусе. Торцовые зазоры между
корпусом и барабаном и радиальные зазоры между шнековыми витками
на барабане и стенками корпуса должны быть не больше 10—15 мм.
Увеличение этих зазоров вызовет следующие ненормальности: корни
свеклы будут попадать под барабан и измельчаться; корни и хвостики
свеклы будут выбрасываться ковшами вместе с примесями на отводящий
лоток; в торцовый зазор между корпусом и барабаном будут попадать
камни, что вызовет заклинивание барабана и поломку ловушки; затор-
мозится подача свеклы в завод как при вращении барабана, так и в слу-
чае его остановки, так как вода будет уходить через зазоры, а барабан
переполнится свеклой. Необходимо также убедиться в том, что барабан
правильно отцентрован на валу и при его вращении нет шума, заеданий
и заклиниваний.
Перед пуском камнеловушки необходимо убедиться в том, что уста-
новлено ограждение привода, а электропроводка защищена от повреж-
дений. Во время эксплуатации особое внимание следует обращать на
качество работы подшипников и регулярно смазывать их. Устранять за-
меченные недостатки в работе ловушки нужно только после полной ее
остановки и выключения электропитания.
Для наибольшего эффекта очистки свеклы от примесей при эксплуа-
тации ловушки свеклу необходимо подавать равномерно и поддерживать
постоянным уровень свекло-водяной смеси в барабане. Чем выше этот
уровень, тем меньше скорость потока в барабане и тем лучше происхо-
дит осаждение тяжелых примесей. Наибольший уровень смеси в бара-
бане должен быть пе выше верхней кромки входного участка гидротран-
спортера, а наименьший уровень — на 300—400 мм выше днища входно-
го участка гидротранспортера. Нормальный уровень смеси в барабане
должен быть не менее 700 мм от дна гидротранспортера. Чтобы уровень
воды в ловушке не опускался за нижний предел, на днище гндротранс-
портсра за ловушкой необходимо установить поперечную перегородку
высотой 200—300 мм.
Во время работы барабан ловушки должен вращаться беспрерывно,
чтобы не произошло заклинивания барабана осевшим в корпусе и уп-
лотнившимся осадком примесей. В случаях заклинивания барабана его
нужно провернуть вручную или поднять его для очистки корпуса.
Для хорошего отделения примесей от свеклы и предотвращения по-
падания свеклы в полукольдевые ковши необходимо, чтобы вода вытека-
ла из этих ковшей со скоростью 0,4 м/с, что происходит при вращении
барабана с частотой 3 об/мин. Если эта скорость вытекания воды не
предотвращает попадания свеклы в ковши, то необходимо уменьшить
площадь окон для камней на внутренних обечайках ковшей при помощи
передвижных щитков, которые позволяют изменять длину окна от 350 до
19
260 мм при неизменной ширине 350 мм. При этом скорость вытекания По-
ды увеличивается прямо пропорционально уменьшению площади окон.
На сахарных заводах эксплуатируются также камнеловушки
системы Рауде, устанавливаемые непосредственно перед каждой
свекломойкой.
Такая камнеловушка (рис. 7) представляет собой цилиндрический
корпус 1 с конической нижней частью, имеющей приемный бункер 2 для
камней, нижнее отверстие которого закрывается откидным днищем 3 с
Рис. 7. Камнеловушка системы Рауде.
Вид Я
резиновым уплотнением. Управляет днищем гидроцилипдр 4. Внутри
корпуса камнеловушки, разделенного вертикальной перегородкой 5, про-
ходит полый вал 6 с насаженными на нем лопастями мешалки 7. Вал
опирается па подпятник 8 и вращается через коническую передачу 9 и
редуктор 10 от электродвигателя 11 мощностью 4,5 кВт. Вал делает
20 об/мин. Внутри этого вала проходит стержень 12 с коническим кла-
паном 13, закрывающим отверстие в конической части корпуса ловушки.
Поднимается и опускается клапан с помощью гидроцилиндра 14. Свекла
поступает в проем 15 корпуса, опускается под вертикальную перегород-
20
ку 5 и выходит в проем 16, расположенный под углом 90° к входному
проему. Во время работы отверстие конической части камнеловушки
открыто (клапан 13 в нижнем положении).
Работа камнеловушки основана на том, что при вращении мешалки
в ловушке создаются сильные потоки свекло-водяной смеси, направлен-
ные возле вала вниз, а у периферии вверх. Поэтому поступающая в ло-
вушку свекла опускается в середине вниз, а затем сильным потоком со-
здаваемой мешалкой струн поднимается вверх и выходит из ловушки.
Тяжелые же примеси не поднимаются силой потока, а падают вниз и со-
бираются в приемном бункере. Струи воды, подаваемой в количестве
80% к массе свеклы через сопла 17 и 18, отделяют свеклу от камней и
поднимают ее в зону действия мешалки.
Для чистки камнеловушки устанавливается график, учитывающий
степень засорения свеклы примесями. Во время чистки клапаном 13 при
помощи гидроцилиндра 14 закрывают отверстие в конической части кор-
пуса камнеловушки и гидроцилиндром 4 открывают днище 3. После чист-
ки закрывают днище и опускают клапан. Периодичность и последова-
тельность операций по чистке задается командным прибором.
Масса такой камнеловушки 2,3 т, полный объем 5 м3, полезный объ-
ем 3,6 м3. Опа рассчитана для завода мощностью 1500 т свеклы в сутки.
Камнеловушка системы Рауде хорошо улавливает только крупные
примеси (до 94%). При периодической чистке этой камнеловушки вме-
сте с камнями теряется много воды и выгружается большое количество
свеклы, для отделения которой требуется применение ручного труда.
Ыанболее простой является камнеловушка системы Бара-
нова. Однако она позволяет улавливать всего 60—70% тяжелых приме-
сей и поэтому заменяется на более совершенные.
Камнеловушка системы Баранова представляет собой вырез в дне
желоба гидротранспортера, к краям которого снизу приварен сборник
для камней. Ближайшая по ходу свекло-водяной смеси стенка сборника
вертикальная, а противоположная — наклонена в сторону движения свек-
лы. Снизу приемник закрывается клапаном. Для предотвращения попа-
дания свеклы в сборник вдоль наклонной стенки его через сопло подает-
ся сильная струя воды. Тяжелые примеси оседают в сборник, откуда при
открывании клапана и выгружаются. Для выгрузки камней иногда уста-
навливают элеватор.
На зарубежных сахарных заводах нашли распространение в основ-
ном камнеловушки, по принципу действия аналогичные камнеловушке
системы Баранова. Для непрерывного удаления камней из таких лову-
шек применяются различные механизмы (элеваторы, шнеки).
ВОДООТДЕЛИТЕЛИ
Перед поступлением в свекломойку и после выхода из нее от свеклы
отделяется вода. Для этой цели применяются водоотделители. В них же
происходит отделение от свеклы и коротких негибких примесей (щепы,
обломков и хвостиков свеклы и т. п.).
На многих заводах эксплуатируются водоотделители, выполненные в
виде наклонного металлического желоба длиной 1,5—2 м, дно которого
представляет собой решетку из металлических прутьев или полосовой
стали. Однако вода на таких устройствах полностью отделиться не мо-
жет, так как при скорости движения смеси около 1,5 м/с время пребы-
вания смеси на водоотделителе равно 1—1,5 с.
В качестве типового принят дисковый водоотделитель
ВД-15-65 (рис. 8). На станине 1 водоотделителя в подшипниках 2 вра-
щаются валы 3, на которые надеты фигурные резиновые диски 4 в виде
21
Рис. 8. Дисковый водоотделитель ВД-15-65.

ромашки, вращающиеся с частотой 85 об/мин в водоотделителе перед
мойкой и 107 об/мин в водоотделителе после мойки (изменение частоты
вращения достигается заменой шкива редуктора). Привод валов осу-
ществляется от электродвигателя 5 мощностью 2,8 кВт через клиноремен-
ную передачу 6, редуктор 7 и звездочки 8. На каждом валу (кроме двух
крайних) установлено по две звездочки. Одна из них является ведомой
для собственного вала,
другая — ведущей для
следующего. Через
звездочки перекинуты
пластинчатые втулоч-
но-роликовые цепи 9.
Звездочки и цепи поме-
щены в масляную ван-
ну 10. Привод водоот-
делителя установлен на
раме 11, а электродви-
гатель может переме-
щаться с салазками 12
для натяжения клино-
ременной передачи.
Масляная ванна и пе-
редача закрыты кожу-
хами 13.
Свекла, проходя че-
рез диски водоотдели-
теля, поступает в свек-
ломойку, а в зазоры
между дисками прохо-
дит вода и мелкие при-
меси, которые уходят
через патрубок 14. Для
того чтобы свекла не
сваливалась с водоот-
делителя в стороны, ус-
тановлены борта 15.
Водоотделитель имеет
массу около 2,0 т и рас-
считан для завода мощ-
ностью 1500 т свеклы в
сутки. Зазоры между
дисками и соседними
Рис. 9. Ротационный водоотделитель ВР-20.
валами составляют 10,5 мм, а между дисками соседних валов — 4 мм.
Во время работы такого водоотделителя необходимо следить за его
исправностью. Кожухи на масляной ванне и клиноременной передаче
должны быть тщательно установлены. В ванне должно быть достаточно
масла. Перед пуском водоотделителя нужно убедиться в надежном креп-
лении узлов и деталей, а диски смочить водой. Нельзя производить регу-
лировку, ремонт и смазку механизмов во время работы. Металлическая
конструкция водоотделителя должна быть заземлена.
Основные недостатки дисковых водоотделителей в том, что у них дис-
ки, подшипники и цепные передачи быстро изнашиваются, а свекла в
них значительно измельчается (до 3,5%).
В ротационном в од оот де л и т е л е ВР-20 (рис. 9) эти недос-
татки устранены. Он состоит из горизонтального пруткового барабана 2
диаметром 1,1 м и длиной 1,5 м с зазорами между прутьями 20 мм и
23
диаметром прутьев 24 мм. Свекло-водяная смесь из гидротранспортера 1
поступает во внутреннюю часть барабана, где, попадая на спиральные
витки 3, установленные на внутренней поверхности барабана, теряет
скорость, и вода свободно проходит через зазоры между прутьями, увле-
кая песок и другие мелкие примеси, попадающие в бункер 6. Свекла с
помощью спиральных витков подается в мойку. Барабан установлен на
стойках 5 под углом 5° и вращается с частотой 10 об/мин на опорных
роликах 9 и упорном ролике 4 от электродвигателя 7 мощностью 7 кВт
через редуктор и цепную передачу. Для очистки щелей между прутьями
барабана сбоку его установлен вал 8 со скребками. Такой водоотдели-
тель хорошо отделяет от свеклы не только воду, но и песок и другие при-
меси размером до 20 мм, а также частично отделяет солому, ботву и ще-
пу. При этом свекла лишь незначительно повреждается (0,6—0,7% к
массе свеклы).
Над водоотделителем после мойки рекомендуется устанавливать
сопла для ополаскивания свеклы чистой хлорированной водой. Ополас-
кивание уменьшает загрязненность до 0,008 — 0,015%. к массе свеклы.
Расход воды па ополаскивание 15—20% к массе свеклы.
СВЕКЛОМОЙКИ
Для отмывания свеклы от земли и других прилипших примесей при-
меняют свекломойки, которые служат также для окончательного отделе-
ния от свеклы соломы, ботвы, камней, песка и других свободных лег-
ких и тяжелых примесей.
Для отмывания прилипших к свекле примесей необходимо переме-
шивать свеклу в свекломойке в скученном состоянии. При этом корни
свеклы трутся один о другой, в результате чего примеси отделяются. Для
улавливания тяжелых примесей необходимо, чтобы корни свеклы сво-
бодно размещались в воде, так как только в этом случае тяжелые приме-
си могут свободно оседать на дно свекломойки. Для удаления легких
примесей необходимо спокойное зеркало воды, так как только в этом слу-
чае примеси всплывают и могут быть удалены. Таким образом, при кон-
струировании свекломоек возникает ряд противоречивых условий, что
привело к появлению большого разнообразия конструкций свекломоек
(системы Добровольского, КМЗ-57, комбинированных и др.).
По принципу действия свекломойки делят на кулачковые и вибра-
ционные. Первые нашли широкое распространение в промышленности,
вторые находятся в стадии разработки и исследований.
Кулачковые свекломойки бывают с низким или высоким уровнем во-
ды, а также комбинированные. В свекломойках первого типа уровень
воды располагается несколько ниже вращающегося в корыте свекломой-
ки вала с насаженными на нем кулаками. В свекломойках второго типа
вода находится на уровне верхних кромок кулачков. Комбинированные
свекломойки состоят из отделений с низким и высоким уровнем воды.
Свекломойки с высоким уровнем воды благодаря спокойному зерка-
лу воды и свободному расположению в ней свеклы хорошо отделяют от
свеклы легкие и тяжелые примеси. Однако прилипшая земля плохо от-
мывается от свеклы, так как корни свеклы недостаточно трутся между
собой. В свекломойках с низким уровнем воды прилипшая земля хоро-
шо отмывается от свеклы, так как корни находятся в скученном состоя-
нии и интенсивно трутся один о другой. Но в таких свекломойках плохо
отделяются как легкие (из-за неспокойного зеркала воды), так и тяже-
лые примеси (в результате скученности свеклы). Комбинированпные
свекломойки наиболее полно отделяют от свеклы легкие и тяжелые при-
меси и отмывают от нее прилипшую землю.
24
По конструктивному выполнению свекломойки могут быть с одним
или двумя параллельными кулачковыми валами. В комбинированных
свекломойках отделения с низким и высоким уровнями воды могут рас-
полагаться как последовательно, так и параллельно Передача свеклы
из одного отделения в другое в этих свекломойках осуществляется са-
мотеком или при помощи перебрасывающих устройств ковшового или
другого типа. Отмытая свекла удаляется из свекломойки ковшовыми
вращающимися устройствами или шпеками.
Корпус свекломойки, как правило, имеет двойное дно: наружное —
сплошное и внутреннее — ситчатое. В сплошном дне устанавливаются
ловушки для песка и камней. Управление открывающимися днищами
ловушек может быть как ручным, так и с помощью пневматических или
гидравлических цилиндров.
На отечественных сахарных заводах наибольшее распространение
нашли кулачковые свекломойки с высоким уровнем воды системы Доб-
ровольского и КМЗ-57М (последняя является усовершенствованным ва-
риантом свекломойки системы Добровольского).
На рис. 10 показана свекломойка КМЗ-57М. Опа состоит из мою-
щей 1 и выбрасывающей 2 частей. В центре моющей части, представляю-
щей собой открытый сверху полуцилиндрический корпус (рис. 10а), в
подшипниках 3 и 4 вращается стальной вал 5 квадратного сечения с ук-
репленными на нем чугунными муфтами 6, в которые вставлены деревян-
ные кулаки 7. Кулаки на валу расположены по винтовой линии и повер-
нуты друг к другу на 45°. В головной части свекломойки па валу 8, соеди-
ненном с валом 5 при помощи муфты 9, вместо кулаков установлен
шпек 10, за которым в верхней части расположена перегородка 11,
направляющая свеклу вниз. Шпек разрыхляет поступающую через горло-
вину 12 свеклу и подает ее в моющую часть. Такое устройство способст-
вует также всплыванию на поверхность воды легких примесей, так как
шнек создает восходящий поток воды, а перегородка предотвращает ко-
лебание зеркала воды.
У моющей части двойное дно — ситчатое 13 и сплошное 14. К сплош-
ному дну прикреплены пссколовушки 15, в которые поступает песок, про-
шедший через ситчатое внутреннее дно. Днища песколовушек откры-
ваются гидроцилнндрами 16 и закрываются противовесами 17. В ситча-
том дне имеются вырезы, оканчивающиеся камнеловушками 18.
Камнеловушки работают следующим образом (рис. 106). При от-
крытом секторном затворе 19 камни с ситчатого дна 13 свекломойки про-
ходят через горловину 20 в ловушку 18. Для того чтобы свекла не по-
падала в ловушку вместе с камнями, в горловину гидрантом 21 подается
вода, скорость противотока которой в горловине должна быть не мень-
ше 0,1 м/с. Свекла, как более легкая, подхватывается потоком воды и не
может попасть в ловушку, а камни проходят в нее. После заполнения
ловушки камнями трехходовой крап 22 ставится в положение А, откры-
вается кран 23 соответствующей камнеловушки и в гидроцилипдры 24
и 25 подается вода под избыточным давлением 0,4—0,45 МПа (4—
4.5 кгс/см2). При этом поршень гидроцилиндра 24 движется вправо и,
преодолевая усилие противовеса 26, при помощи рычага 27 закрывает
секторный затвор 19 горловины 20. Одновременно поршень гидроци-
линдра 25 движется вниз и, преодолевая усилие противовеса 28, рыча-
гом 29 открывает днище 30 камнеловушки, и камни с небольшим коли-
чеством воды удаляются из ловушки.
Через 5—6 с после окончания чистки трехходовой кран 22 переводит-
ся в положение Б. При этом подача воды под давлением в гидроцилинд-
?ы прекращается. Под действием противовесов 26 и 28 днище 30 закры-
вается, а секторный затвор 19 открывает горловину 12. Поршни гидро-
25
Рис. 10а. Общий вид свекломойки КМЗ-57М.
цилиндров возвращаются в исходное положение и вытесняют воду, ко-
торая через трехходовой кран 22 сбрасывается в сборник. После этого
кран 23 данной камнеловушки закрывают и весь цикл повторяют со
следующей камнеловушкой.
Пссколовушки чистят не менее двух раз в час, а камнеловушки два
раза в смену. Несоблюдение режима очистки может привести к залега-
нию песка в ловушках. Одновременное открытие всех ловушек не допус-
кается, так как это связано с большой потерей воды в свекломойке и
сборнике, питающем гидроцилипдры.
Выбрасывающая часть свекломойки отделена от моющей перегород-
кой 33, в которой имеется вырез 9. Размер выреза (т. е. количество пере-
даваемой свеклы) регулируется шибером 34, управляемым лебедкой 35.
Шибер перемещается в направляющих 36.
Выбрасывающая часть свекломойки разделена перегородками натри
отсека. Перегородка 37 доходит до дна, перегородка 38 до дна нс дохо-
дит. В дне выбрасывающей части под перегородкой 38 вмонтирована
камнеловушка, аналогичная камнеловушке моющей части.
В выбрасывающей части от отдельного трехскоростного электродви-
гателя 39 через редуктор 40 вращается вал 41 с укрепленными на крес-
товинах 42 ковшами 43. Ковши захватывают свеклу и выбрасывают ее
в проем, образованный боковой 44 и торцовой 45 стенками. Применение
раздельного привода моющей и выбрасывающей частей и многоскорост-
ного электродвигателя па выбрасывающей части дает возможность ре-
гулировать отбор свеклы из свекломойки в зависимости от работы после-
дующих станций завода, не останавливая моющей части.
Снаружи вдоль одной стороны моющей части свекломойки имеется
сливной желоб 46, закрытый сверху ситом 52. Внутри свекломойки вдоль
Рис. 106. Схема устройства камнеловушки свекломойки КМЗ-57М.
27
противоположной ее
стороны проложена
труба с множеством
отверстий (на рисунке
не показана). Через
эти отверстия струйка-
ми вытекает вода, по-
даваемая в трубу.
Струйки гонят всплы-
вшие на поверхность
воды в свекломойке
легкие примеси к слив-
ному желобу 46. Лег-
кие примеси остаются
па сите этого желоба и
затем удаляются. В
моющую часть постоян-
но подается свежая во-
да (примерно 70—80%
к массе свеклы). Гряз-
ная вода через щели 47
и 48 в корпусе попада-
ет в сливные желоба
46 и 49 и удаляется из
свекломойки через пат-
рубки 50 и 51.
Длина моющей час-
ти свекломойки КМЗ-
57М составляет 8 м,
производительность вы-
брасывающих ковшей
790, 1040 и 1560 т свек-
лы в сутки. Частота
вращения кулачкового
вала 20 об/мин, вала
выбрасывающих ков-
шей — 4,1; 5,4 и
8,13 об/мин. Электро-
двигатель 31, вращаю-
щий через редуктор
32 кулачковый вал,
имеет мощность 14 кВт,
электродвигатель вала
выбрасывающих ков-
шей в зависимости от
частоты вращения раз-
вивает мощность в 3,5;
4,5 и 5 кВт. Полезная
емкость моющей части
составляет 20 м3, ем-
кость одного выбрасы-
вающего ковша —
0,043 м3. Масса свекло-
мойки — 19,9 т.
Для отмывания
свеклы комбайновой

3800 <>200

28
очгг
3<,5О
уборки, содержащей зна-
чительное количество
примесей, предназначены
комбинированные свекло-
мойки, имеющие отделе-
ния с низким и высоким
уровнем воды.
К ним относится раз-
работанная Гипросахаром
комбинирован и а я
свекломойка СМК-
15-60, рассчитанная на пе-
реработку 1500 т свеклы в
сутки. Моющая часть ее
состоит из двух отделе-
ний. Первое отделение по-
лезной емкостью 4,5 и3
имеет низкий уровень во-
ды, второе отделение по-
лезной емкостью 17,1 м3—
высокий. В первом отде-
лении корни свеклы бла-
годаря большой их ску-
ченности интенсивно трут-
ся друг о друга, и при
этом удаляется большая
часть прилипшей к ним
грязи. Во втором отделе-
нии корни окончательно
отмываются от грязи.
Благодаря наличию высо-
кого уровня воды в этом
отделении и спокойному
зеркалу воды над свеклой
отделяемые от массы кор-
ней легкие примеси (бот-
ва, солома) всплывают и
направляются струйками
воды, вытекающей из от-
верстий в трубе, располо-
женной у одной из стенок,
к грабельному транспор-
теру у другой стенки.
В боковой стенке пер-
вого отделения имеется
отверстие, закрытое ре-
шеткой из вертикальных
стальных прутьев диамет-
ром 12 мм. Оно служит
для слива воды из этого
отделения в карман. С
этой же стороны, в конце
боковой стенки первого
отделения, имеется отвер-
стие, через которое свекла
попадает в боковой кар-
29
1550 1055
Рис. 11. Комбинированная свекломойка КМЗ-М.
ман с устройством для перебрасывания свеклы в отделение с высоким
уровнем воды. Перебрасывающее устройство представляет собой вра-
щающийся вал с расположенными на нем лапами и ковшами.
В первом отделении вращается вал с укрепленными на нем чугунны-
ми лопастями правого вращения, образующими подобие шнека, кото-
рый транспортирует свеклу вдоль желоба. Последние две лопасти на
этом валу — прямые, в результате чего перед отверстием бокового кар-
мана происходит торможение свеклы и она попадает через отверстие в
боковой карман.
Из перебрасывающей части свекла поступает во второе отделение
моющей части. Здесь на валу, являющемся продолжением вала первого
отделения, установлены деревянные кулаки, расположенные под углом
45° по спирали. Они перелопачивают и передвигают свеклу к выбрасы-
вающей части.
С наружной стороны второго отделения моющей части проходит
сливной желоб с решеткой для задержания легких примесей. Днище
желоба имеет уклон в сторону отделения с низким уровнем воды.
Выбрасывающая часть этой свекломойки конструктивно такая же,
как у свекломойки КМЗ-57М. Во всех отделениях установлены песко-
и камнеловушки.
Чистая вода для мытья свеклы поступает в выбрасывающую часть
свекломойки и движется навстречу потоку свеклы в ее моющей части.
Из первого отделения грязная вода сбрасывается в канализацию. Таким
образом обеспечивается противоток свеклы и воды.
На рис. 11 показана комбинированная свекломойка
КМЗ-М. Эта свекломойка не имеет устройства, перебрасывающего свек-
лу из отделения с низким уровнем воды в отделение с высоким уровнем.
Ситчатое дно 1 в первом отделении свекломойки КМЗ-М находится вы-
ше ситчатого дна 2 второго отделения, и свекла самотеком из первого
отделения поступает во второе. Кулачковые валы 3 и 4 обеих моющих
частей имеют раздельные приводы. Вал 3 вращается с частотой 10 об/мин
от электродвигателя 5 мощностью 10 кВт, а вал 4 вращается с частотой
20 об/мин от электродвигателя 6 мощностью 10 кВт.
Выбрасывающая часть свекломойки имеет только одно отделение,
в котором от электродвигателя 7 мощностью 5,5 кВт вращаются выб-
расывающие ковши#. Для плавного изменения частоты вращения этих
ковшей от 4,6 до 13,8 об/мин установлен вариатор 9. Для перехода свек-
лы из второго моющего отделения в выбрасывающее в стенке 10, разде-
ляющей их, сделан вырез, величина которого может изменяться с по-
мощью шибера И, перемещаемого лебедкой 12.
Для улавливания плавающих примесей в свекломойке КМЗ-М при-
менено устройство, состоящее из шнека 13, установленного в желобе 14
поперек корыта у стенки 10. Шнек вращается с частотой 27,7 об/мин от
электродвигателя 15 мощностью 3 кВт. Одна стенка желоба шнека вы-
полнена в виде направляющего лотка 16, который проходит вдоль всего
шнека. Кромка лотка находится примерно на 500 мм ниже нормального
уровня воды в моющем отделении.
В этом отделении установлены две смывные трубы с соплами, направ-
ленными в сторону шнека. Струйки вытекающей из сопел воды направ-
ляют всплывшие примеси к шнеку. Часть примесей не успевает всплыть
на поверхность воды в моющем отделении, и они, находясь в верхнем
слое свекло-водяной смеси, выносятся к направляющему лотку 16, а за-
тем попадают в шнек. Попавшие в шнек примеси удаляются в сливной
желоб 17 и уносятся водой.
Чтобы свекла не попадала в шнек, перед ним установлен барабан 18,
набранный из стальных прутков и вращающийся с частотой 45 об/мин
30
от привода шнека. Барабан вращается в ту же сторону, что и шпек, т. е.
навстречу свекло-водяной смеси, поэтому свекла отталкивается бараба-
ном и не может попасть в шнек.
Для улавливания тонущих примесей в свекломойке КМЗ-М приме-
няются песколовушки 19 и камнеловушки 20, управление которыми
осуществляется с помощью гидроприводов.
Производительность этой свекломойки 1500 т свеклы в сутки, полез-
ная емкость каждого из восьми выбрасывающих ковшей 0,043 м3. Масса
свекломойки около 19,1 т.
В свекломойке французской фирмы «Фив-Лилль-Кай» транспортная
система состоит из двух вращающихся в противоположном направлении
валов, на которых по винтовой линии расположены кулаки. Эта так на-
зываемая двухвальная свекломойка работает с низким уровнем воды.
В свекломойке установлены оригинальные гидрокампеловушки, позво-
ляющие практически полностью уловить тяжелые примеси, даже при
отключении камнеловушек па тракте подачи свеклы. На одном из за-
водов испытывается отечественная двухвальная свекломойка. Недоста-
ток таких свекломоек такой же, как и других моек с низким уровнем
воды, в которых отделившиеся от свеклы легкие примеси не улавлива-
ются.
Свекломойка фирмы ВМА (ФРГ) состоит из четырех отделений: пер-
вые три — для мытья свеклы и отделения тяжелых примесей, четвер-
тое— для отделения воды и выбрасывания свеклы. Моющая часть раз-
мещена между камиеловушками и имеет ситчатое дно, через которое
проходят земля, песок и другие мелкие примеси. Транспортирующая
система этой свекломойки состоит из одного вала, на котором по винто-
вой линии расположены кулаки круглого сечения. В конце каждого от-
деления на валу имеется перебрасывающее устройство. Свекломойка
работает с низким уровнем воды. В ней происходит большая потеря
свекломассы (до 2%), а легкие примеси отделяются плохо.
В свекломойке Польской Народной Республики отделения с низким
и высоким уровнем воды располагаются не последовательно, а парал-
лельно. Это так называемая двухжелобная свекломойка. По качеству
работы она не имеет преимуществ перед одножелобными свекломой-
ками.
В Советском Союзе разработана свекломойка, представляющая со-
бой вращающийся ситчатый барабан, установленный в корытообразном
корпусе. На торцовой стенке устанавливается вибратор, который вызы-
вает колебания в воде. Свекла отмывается ударами колебаний воды,
создаваемых вибратором.
Ведутся исследования по использованию ультразвуковых колебаний
для мойки свеклы. Применение таких колебаний позволит интенсифи-
цировать процесс мойки свеклы.
Автоматическое регулирование количества выходящей из свекломоек
свеклы осуществляется изменением скорости вращения выбрасывающих
ковшей в зависимости от количества (уровня) свеклы в бункере над
свеклорезками. Загрузка моющей части свекломоек свеклой стабилизи-
руется регулятором темпа подачи свеклы.
Обслуживание свекломоек заключается в регулировании количества
поступающей в них свеклы и воды, систематической чистке песко- и кам-
неловушек, водосливного желоба, грабельного транспортера и решеток.
В свекломойку необходимо подавать, как правило, чистую холодную во-
ду. Повторное использование грязной транспортерно-моечной воды
допускается только в исключительных случаях. Па случай переработки
мерзлой и подмороженной свеклы должен быть предусмотрен подвод
теплой воды. Нельзя допускать перегрузки свекломойки свеклой во из-
31
бежание поломок вала и привода. При наличии свеклы в моющей части
кулачковый вал этой части свекломойки останавливать нельзя во из-
бежание поломок при его пуске. Перед пуском или остановкой свекло-
мойки, а также перед чисткой ловушек необходимо дать предупреди-
тельный сигнал. Во время чистки под свекломойкой не должны нахо-
диться люди.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ХВОСТИКОВ
И ОБЛОМКОВ СВЕКЛЫ
Транспортерно-моечная вода, отделенная на водоотделителях и свек-
ломойках, не может быть непосредственно возвращена на транспорти-
ровку свеклы, так как опа загрязнена хвостиками и обломками свеклы,
песком и другими примесями тяжелее воды, которые необходимо уда-
лить.
Отделение хвостиков и обломков свеклы осуществляется в хвостико-
улавливателях.
Хв ости коу л а в л и в а т е л ь «М а й я» изображен на рис. 12. В кор-
пусе 1 улавливателя установлено полуцилиндрическое сито 2, ограни-
ченное торцовыми стенками 3, на которое через патрубок 4 поступает
Рис. 12. Хвостикоулавливатель «Майя».
32
смесь воды и хвостиков. Вода проходит через отверстия сит и удаляется
из аппарата через патрубок 5, а оставшиеся на сите хвостики захваты-
ваются лопастным колесом и выбрасываются в проем, ограниченный
щитками 6.
Лопаст ное колесо этого хвостикоулавливателя состоит из вала 7 с ус-
тановленными па нем двумя ступицами 8, перемещение которых вокруг
вала ограничено шпонками, а вдоль вала — винтами.
Рис. 13. Скребковый механизм роторного хвостикоулавливателя.
В ступице имеются шесть пар спиц 9, соединенных между собой ко-
сынками 10. На каждой паре спиц с помощью пальцев установлены ло-
пасти 11, представляющие собой раму 12 из уголков, зашитую ситом 13.
Установка положения сгребающей кромки лопасти по отношению к ситу
хвостикоулавливателя осуществляется винтом 14. Для предотвращения
заклинивания лопасти при попадании между сгребающей кромкой и
ситом твердых предметов служит пружина 15, один конец которой ук-
реплен на валу 7, а другой — на противоположном сгребающей кромке
конце лопасти. Первоначальное натяжение пружины регулируется тал-
репом 16. Вал 7 вращается в подшипниках 17 с частотой 4,2 об/мин от
электродвигателя 18 мощностью 4,5 кВт через редуктор 19. Подшипники
смазываются при помощи масленок 20.
Такой хвостикоулавливатель рассчитан для установки на заводе
мощностью 3000 т свеклы в сутки, масса его 3,2 т.
На рис. 13 показан скребковый механизм роторного хвостико-
улавливателя.
Принцип действия и конструкция корпуса и сита этого улавлива-
теля одинаковы с описанным выше. Скребковый механизм роторного
хвостикоулавливателя состоит из вала 1, вращающегося в подшипни-
ках 2 с частотой 8,2 об/мин от электродвигателя мощностью 2,8 кВт.
На обоих концах вала с помощью шпонок 3 и винтов 4 укреплены две
бобышки 5, к которым приварены диски 6. К этим дискам сваркой кре-
пятся шесть пар спиц 7 из уголка. Концы спиц связаны продольными
траверсами 8 и поперечными уголками 9. Таким образом, создается жест-
кая конструкция. К траверсам с помощью полос 10 и болтов 11 крепятся
резиновые скребки 12, расположенные по винтовой линии на образую-
щей механизма.
’—800
33
Весы ДС-500-2 снабжены устройством для отключения механизма
автоматического взвешивания. При отключении этого механизма весы
превращаются в обычные равноплечие коромысловые, на которых взве-
шивание производится без опорожнения ковша. В этом положении весы
поверяют. Такая поверка точнее, чем контрольное взвешивание свеклы
на десятичных и сотенных весах. Масса одной порции на весах ДС-500-2
составляет 500 кг при максимальном перевесе 28 кг. Производительность
весов до 50 т/ч при двух опрокидываниях в минуту. Точность взвешива-
ния отдельной порции свеклы составляет ± 1%, или 5 кг, для среднего
веса из десяти порций ±0.3%. или 1,5 кг. Объем ковша 1 м2. Масса
весов 3 т.
На заводах большой мощности применяются автоматические
весы ДС-800 (рис. 14). Детали этих весов испытывают значительно
меньше ударных нагрузок, и масса весов на единицу взвешиваемой про-
дукции почти в два раза меньше, а грузоподъемность и производитель-
ность их в 1,5 раза больше, чем у весов ДС-500-2. Все это достигнуто
благодаря тому, что конструкция весов ДС-800 основана на принципе
нсравноплечих весов с отношением плеч грузоприемного рычага 1:10.
Поэтому для взвешивания порции свеклы в 800 кг нужно всего 80 кг
гирь (4 гири по 20 кг), в то время как для взвешивания порций в 500 кг
на весах ДС-500-2 нужно 500 кг гирь (25 гирь по 20 кг).
На грузоприемном 1 и вспомогательном 2 рычагах, соединенных тя-
гой 3, подвешен ковш 4 с откидывающимся дном 5. При колебаниях ве-
сов ковш сохраняет горизонтальное положение благодаря равенству
отношений плеч вспомогательного и грузоприемного рычага, образуе-
мых опорными призмами 6, одной из грузоприемных призм, к которой
подвешен ковш, и соединительной призмой, к которой подходит тяга 3.
К грузоприемной призме длинного плеча рычага 1 подвешен гиредержа-
тель 7.
Дно 5 ковша закрывается при помощи затвора 8 и штанги 9 под
действием противовесов 10 п 11 и противовеса 12 колена затвора.
Над ковшом весов расположены горловина 57 и лоток 52, через ко-
торые в ковш подается свекла. Для прекращения подачи свеклы лоток
перекрывается затвором, состоящим из восьми отдельных заслонок 15,
свободно сидящих на оси 16. Заслонки поднимаются вверх при помо-
щи вала 17, который через рычаг 18 связан с вертикальным рычагом 19.
В нижнем положении заслонки доходят до упора 20. Для смягчения уда-
ров при падении заслонок и вертикального рычага предусмотрены про-
тивовес 21, который вращается вокруг оси 16 вместе с валом 17, и ры-
чаг 51, связанный с горизонтальным рычагом 26.
При заполнении ковша свеклой под действием массы свеклы, дав-
ления регулятора плавности хода 50 и инерции падающей свеклы ковш
начинает опускаться. Как только ковш опустится на 8—10 мм, прекраща-
ется действие регулятора 50 на приемный рычаг 1.
После того как весовой механизм проходит положение равновесия,
спускной рычаг 22 достигает упора 23 и поворачивается против часовой
стрелки, выходя из-под ролика вертикального рычага 19, который, теряя
опору, падает, а вместе с ним падают кулиса 24 и заслонки 15, перекры-
вая поток поступающей в ковш свеклы.
Падая, кулиса 24 ударяет верхней частью своего паза по пальцу 25
рычага 26. Под действием удара этот рычаг повертывается против ча-
совой стрелки, освобождая собачку 27 от упора 29. Вследствие этого со-
бачка зацепляется с зубьями вращающегося храповика 28, привод
которого от редуктора 53 и электродвигателя 54 мощностью 1,7 кВт осу-
ществляется через две шестерни 32 и 33.
35
Рис. 14. Автоматические порционные весы для свеклы ДС-800:
а — схема устройства, б — общий вид.
После сцепления собачки 27 с храповиком вместе с ним вращается
и рычаг 26 до расцепления собачки с зубьями храповика, что происходит
в тот момент, когда собачка, вращаясь, наталкивается на упор 30. Вмес-
те с рычагом 26 вращается палец с роликом 37.
Примерно через 2 с (время, необходимое для срабатывания меха-
низма поглощения инерции — демпфера 44), после того как кулиса 24,
падая, освободит собачку 27, ролик 37 подходит к рычагу 34 и подни-
мает его. При этом стержень 42 рычага нажимает на рычаг 13 блоки-
ровки, вращает его по часовой стрелке и освобождает этим рычаг коле-
на затвора 8 ковша.
Одновременно другим концом рычаг 34 посредством тяги 35 и рыча-
га 38 фиксирует квадрант 45 отклоненным иа угол, соответствующий
массе лишней свеклы, попавшей в ковш после закрывания заслонок.
При этом подвешенный к рычагу 38 вертикальный рычаг 39, поворачи-
вая связанную с ним собачку 40, освобождает падающую рейку 41. По-
следняя, опускаясь до тех пор, пока упор 48 не коснется конца квадран-
та 45, приводит в движение нижний ряд циферблатов счетчика 55, под-
считывающих массу излишка.
После регистрации счетчиком массы излишка при дальнейшем пово-
рачивании рычага 34 его выступ 36 поднимает рычаг колена затвора 8,
выводя его из инертного положения. Под давлением свеклы дно ковша
откидывается и свекла высыпается. После этого ролик 37 уходит из-под
рычага 34, который возвращается в исходное положение. Как только со-
бачка 27 наткнется на упор 30 и произойдет расцепление ее с зубом хра-
повика, храповик продолжит вращение вхолостую, а рычаг 26 остано-
вится в положении, при котором его длинный конец (ранее находившийся
по схеме справа) подходит под стержень 31 колена затвора. Стержень
в это время вместе с коленом затвора оказывается приподнятым кверху
в результате откидывания дна ковша.
С закрыванием под действием противовесов дна стержень 31, падая
вместе с коленом затвора 8, ударяет по длинному концу рычага 26, сби-
вая этим собачку 27 рычага 26 с упора 30. Собачка снова входит в за-
цепление с храповиком 28, и рычаг 26 поворачивается до положения, при
котором палец 25 короткого плеча рычага 26, нажимая на кулису 24,
толкает ее кверху, в результате чего поднимается вертикальный рычаг 19,
открывающий заслонки 15.
Рычаг 26 поворачивается до тех пор, пока собачка снова не попадет
на упоо 29 и не отключится от храпового колеса. За это время палец 25
полностью откроет заслонки, выводя ролик вертикального рычага 19 на
спускной рычаг 22, и займет исходное положение — влево от храпового
колеса 28 (как показано на схеме).
После опорожнения ковша гиредержатель 7 опустится до упора 56.
В это время ролик 37 уходит из-под рычага 34, рычаг возвращается в
исходное положение и толкает тягу 35 вверх, отпуская при этом диск
квадранта 45 счетчика.
Призма 46 грузоприемного рычага / при опускании его вниз нажима-
ет па подвеску 47 квадранта и возвращает последний в исходное по-
ложение, поднимая рейку 41 вверх до попадания собачки 40 в зуб
рейки.
При открывании заслонок 15 через тягу 49 верхний ряд счетчика 55
получает импульс, регистрируя еще одну порцию в 800 кг свеклы.
Когда днище ковша закрывается, рычаг колена затвора 8 заходит под
блокировочный рычаг 13, а при подъеме кулисы 24 вверх (при открыва-
нии заслонок) стержень 43 подходит справа к блокировочному рычагу,
блокируя тем самым колено затвора 8, т. е. предотвращая открывание
днища ковша во время поступления свеклы в ковш.
37
Чтобы собачка 27 не соскочила с упора 30, когда открыто днище
ковша, т. е, чтобы не повернулся рычаг 26 и не открылись заслонки 15
при открытом днище, другой блокировочный рычаг 14 правым концом
подходит под длинный конец рычага 26 и не дает ему повернуться про-
тив часовой стрелки. При открытых заслонках рычаг 26 также не может
повернуться против часовой стрелки и зацепления собачки с храповым
колесом не происходит, так как при этом винт подпирает снизу
палец 25.
Весь механизм весов крепится на раме, состоящей из двух боковых
частей, соединенных поперечными связями.
Высота падения свеклы в весы должна быть не более 1,5 м от верх-
ней плоскости приемной воронки. Масса одной порции 800 кг с избытком
до 28 кг. Производительность весов ДС-800 составляет до 100 т/ч. Весы
делают два отвеса в минуту. Точность взвешивания для каждого отвеса
составляет ±1%, или 8 кг, для среднего веса десяти порций ±0,3%,
или 2,4 кг. Объем ковша 1,83 м3. Масса весов 2,6 т. Габариты (в мм):
длина 2450, ширина 2420, высота (с откинутым днищем ковша) 2880.
Большое влияние на точность взвешивания порционных весов оказы-
вает равномерность подачи свеклы. Резкие рывки ковша приводят к из-
носу механизма весов и искажению показателей счетчика. Для нормаль-
ной работы необходимо: ежедневно проверять правильность регулировки
весов; содержать весы, особенно призмы, подушки и шарнирные сое-
динения, в чистоте, ежедневно обтирать грязь и брызги воды; ежедневно
проверять затяжки всех болтовых и шплинтовых соединений, обращая
особое внимание па крепление баланса ковша на пальце днища; еже-
дневно проверять смазку и систематически смазывать шарнирные соеди-
нения, редуктор и шестерни; периодически проверять сохранение равно-
весия ненагруженпых весов; следить за сохранностью пломбы на
гиредержателе и счетчике.
Для взвешивания свекловичной стружки, поступающей в диффузион-
ные аппараты непрерывного действия, устанавливаются ленточные весы.
В отличие от порционных ленточные весы являются непрерывно дейст-
вующими. Весы устанавливаются в верхнем поясе несущей конструкции
горизонтального или наклонного ленточного транспортера, в котором
вырезается участок, называемый длиной взвешивания. Этот участок
ограничен роликами, закрепленными на станине транспортера. В разрыве
устанавливается грузоприемная платформа с роликами. Платформа
подвешивается на рычагах весоизмерительного прибора.
На рис. 15 показана кинематическая схема и схема устройства, а на
рис. 16 — общий вид ленточных весов ЛТМ-1, применяемых па са-
харных заводах.
Масса стружки, находящейся на прямой (несущей) ветви ленты
транспортера 1, воспринимается грузоприемной платформой 3 весов с
двумя роликовыми опорами 4 и 5. Левый неподвижный конец платфор-
мы опирается на станину транспортера, а правый при помощи тяг 6 и 7
и неравноплечих рычагов 8 и 24, связанных перекладиной 36, связан
с главным рычагом 2. Этот рычаг тягой 37 соединен с рычагом 9, имею-
щим тарировочный груз 11 и калибровочный груз 12.
Рычаг 9 передает усилие уравновешивающему квадранту 20 через тя-
гу, состоящую из двух частей 16 и 22, соединенных гайкой 21. Для сгла-
живания колебаний служит масляный амортизатор 14. Квадрант имеет
противовес 17 и тарный груз 23.
Квадрант при помощи валика 15 и поводка 13 через тягу 38 шарнир-
но связан с текстолитовым интегрирующим роликом 31, который образу-
ет фрикционную пару со стальным диском 18. Этот диск через передачу,
состоящую из цепи 39, зубчатых колес 40 и 41 и шестерен 34, располо-
38
Рис. 15. Ленточные весы ЛТМ-J:
а — схема устройства, б—кинематическая схема.
женных в стойке 33, вращается от ролика 35, приводимого в движение
обратной ветвью ленты 52 транспортера.
Появление нагрузки на платформе весов вызывает отклонение по ча-
совой стрелке квадранта 20, что приводит к повороту ролика 31 вокруг
вертикальной оси и образованию благодаря этому некоторого угла меж-
ду направлениями окружных скоростей ролика и диска в точке их каса-
ния. В этом случае возникает сила, перемещающая ролик ио диску в ра-
диальном направлении от центра диска до совмещения направлений их
скоростей. При уменьшении нагрузки на платформу ролик поворачива-
ется в обратную сторону и в связи с этпм перемещается к центру диска.
Рис. 16. Ленточные весы ЛТМ-1 (общий вид).
Таким образом, скорости вращения ролика и диска пропорциональны
соответственно нагрузке весов и скорости ленты транспортера. Перемно-
жение этих скоростей, характеризующих расход подаваемой транспор-
тером стружки, осуществляется механическим путем при помощи зубча-
того дифференциала 42. связанного через передачу, состоящую из зубча-
тых колес 43 и 44 и цепи 46, с валом 47 шестизначного счетчика 10.
В качестве опоры дифференциала служит подшипник 19.
Весы снабжены указателем 25 погонной нагрузки лепты транспорте-
ра, определяемой по положению каретки 26, передвигаемой по рельсам
48 рычагом 49 одновременно с перемещением ролика 15. Эта же карет-
ка приводит в действие сигнальное устройство предельных нагрузок ве-
сов. При увеличении погонной нагрузки сверх установленной величины
каретка, перемещаясь цлево, замыкает конечный выключатель 27 сиг-
нального устройства, а при понижении нагрузки до половины от макси-
мальной заставляет сработать выключатель 50. Перегрузка ленты сверх
допустимого предела счетчиком не учитывается. С помощью сельсина 29,
связанного с кареткой рейкой 45, и сельсина 32, сидящего на валу 47,
значения производительности и массы передаются па специальный пульт
контроля. Провода 51 от конечных выключателей МП-1 и сельсинов
БД-404А выведены на клеммник 28, расположенный, как и весь счетный
механизм весов, в шкафу 30.
40
Такие же весы применяются для взвешивания сахара.
Весы изготавливаются к стандартным ленточным транспортерам
с тканевой прорезиненной лентой шириной 400, 450, 500, 600 (показаны
на рис. 16), 650, 700, 750, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 1800 и 2000 мм
с нагрузкой от 6 до 500 кг на 1 м длины ленты. Ленточные весы ЛТМ-1
имеют небольшие размеры, весьма удобны для монтажа и эксплуатации
и позволяют производить взвешивание с точностью 1%. при скорости
движения ленты до 2,5 м/с. Угол наклона транспортера, на котором
устанавливаются весы, может быть в пределах 0—20°. Масса весов
до 450 кг.
При обслуживании ленточных весов необходимо периодически очи-
щать и смазывать .механизм, осуществлять профилактический осмотр и
тарировку, регулировать и поверять весы. Распределение взвешиваемого
материала на ленте транспортера должно быть равномерным. Холостая
ветвь транспортера должна надежно очищаться от прилипшего мате-
риала.
СВЕКЛОРЕЗКИ
Для извлечения сахара свекла должна быть измельчена (изрезана).
Этот процесс осуществляется в свеклорезках специальными свеклорез-
ными ножами. I
Свекловичная стружка, получаемая на свеклорезках, может быть
желобчатой или пластинчатой формы. Толщина нормальной стружки
обычно составляет 0,7—1,5 мм. Стружка должна быть ровной и гладкой.
Качество стружки определяется общей длиной ее (в метрах) в навеске
массой 100 г, а также процентом брака (толстые кусочки неправильной
формы, неразрезанные гребешки, кусочки длиной менее 5 мм, стружпнки
толщиной менее 0,5 мм), который не должен превышать 2—3%. Чем
больше длина стружки в 100 г, тем тоньше стружка и больше ее поверх-
ность. Для диффузионной батареи Роберта эта длина составляет 20—
30 м, для непрерывно действующих аппаратов 8—14 м.
Оценка качества стружки может производиться также при помощи
так называемого шведского фактора, который выражается отношением
в отобранной навеске массы стружки длиной больше 5 см к массе струж-
ки длиной меньше 1 см. Этот фактор должен быть выше 10.
Важным показателем качества стружки является степень однород-
ности ее по толщине и проницаемость ее столба, зависящая в определен-
ных пределах от шведского фактора. Чем меньше количество стружки
длиной менее 1 см, тем лучше ее фильтрационная способность.
Свеклорезки могут быть с подвижными или неподвижными режущи-
ми устройствами. К первым относятся центробежные, а ко вторым —
дисковые и барабанные свеклорезки.
Принцип действия свеклорезок основан на относительном движении
свеклы и ножей. Такое движение может осуществляться различными
путями. В дисковых резках движутся ножи, закрепленные на вращаю-
щемся диске, а свекла неподвижна. В центробежных резках ножи за-
креплены неподвижно на стенках вертикального цилиндра, свекла же
движется по внутренней поверхности цилиндра, прижимаясь к ножам
центробежной силой. В барабанных резках ножи закреплены на стен-
ках горизонтального вращающегося барабана, а свекла находится вну-
три барабана и удерживается от вращения специальными приспособ-
лениями.
Ко всем типам свеклорезок предъявляются одинаковые требования:
высокая производительность, надежная и экономичная работа, высо-
41
кое качество стружки, удобство эксплуатации и ремонта, возможность
регулирования производительности.
Конструкция центробежных свеклорезок позволяет производить сме-
ну ножей на ходу и регулировать производительность путем изменения
скорости вращения или количества работающих ножей. Но они имеют
довольно сложную конструкцию и потребляют много электроэнергии.
Барабанные свеклорезки весьма просты по конструкции, но потреб-
ляют большое количество электроэнергии, смена ножей осуществляется
только при остановке свеклорезки.
Дисковые свеклорезки потребляют меньше электроэнергии, чем цент-
робежные и барабанные, дают хорошую стружку, но требуют остановки
для смены ножей.
Типовой принята центробежная свеклорезка с 12 и 16 двухножевыми
рамами.
42
Двенадцатирамная центробежная свеклорезка СЦБ-12
показана на рис. 17, а и б. Корпус 1 резки представляет собой верти-
кальный цилиндр, стенки которого имеют двенадцать сквозных проемов.
В проемы вставляются ножевые рамы 2, в каждой из которых укреплено
два ножа. Для замены ножей на ходу резки предусмотрен специальный
реечный механизм 3, посредством которого ножевая рама выдвигается
из своего проема вверх, а вместо нее снизу в проем входит заглушка 4.
Реечный механизм может передвигаться по окружности верхнего края
корпуса и устанавливается над любой ножевой рамой.
Внутри неподвижного цилиндра на вертикальном валу 5 с часто-
той 143 об/мин вращается ротор 6, состоящий из верхнего 18 и нижне-
го 19 конусных дисков, между которыми находятся три криволинейных
лопасти 7. На концах лопастей имеются перемещающиеся накладки
(контрножи), позволяющие регулировать зазор между лопастями ротора
я свеклорезными ножами.
/2 /
г
-свеклорезка СЦБ-12;
е — винтовое устройство, г — обдувочное устройство.
43
Регулировка ножевых рам по высоте для совпадения гребешков но-
жей осуществляется с помощью винтового устройства (рис. 17, в). Оно
состоит из скобы 24, вращающейся вокруг болта 25. Скоба заводится за
болт 26, укрепленный на корпусе резки у каждого гнезда. В центре ско-
бы имеется отверстие 27 с нарезкой, в которое ввинчивается регулиро-
вочный винт 28, вращаемый накладным ключом. Нижний конец винта
имеет выточку 29, входящую в заплечики ножевой рамы. Вращением ре-
гулировочного винта при одновременном наблюдении за качеством вы-
ходящей стружки рабочий устанавливает необходимое положение ноже-
вой рамы 2 по высоте.
Вертикальный вал получает вращение через пару конических шесте-
рен 8 от привода (электродвигатель 20 и редуктор 21), с которым сочле-
няется муфта 17. Смазка шестерен осуществляется маслом, залитым в
ванну 9. Уровень масла определяется по маслоуказателю 10, слив мас-
ла из ваппы производится по трубке И. Смазка подшипников 22 и 23
вертикального вала производится маслом, подаваемым по трубкам 12 из
масленок 16.
Снаружи свеклорезка закрыта кожухом 13. Над резкой имеется при-
емник 14 для свеклы, из которого она попадает па вращающийся ротор
и отбрасывается его лопастями к неподвижным пожам, режущие кромки
которых обращены внутрь свеклорезки. Благодаря центробежной силе
свекла прижимается к ножам и изрезывается ими. Так как при своем дви-
жении свекла истирает внутреннюю поверхность корпуса 1, то стенки
его защищаются съемными накладками из износоустойчивого материала
(только в шестнадцатирамной свеклорезке).
Образовавшаяся свекловичная стружка через пространство между
кожухом и корпусом резки направляется вниз и через выходное отвер-
стие 15 поступает на транспортер. Для аварийного удаления неразре-
занной свеклы и посторонних примесей в кожухе свеклорезки имеется
карман с выходным желобом 30.
При переработке волокнистой или засоренной свеклы свсклорезные
ножи быстро забиваются стружкой или примесями. Для очистки ножей
во время работы свеклорезки применяется обдувочное устройство
(рис. 17, г). Оно состоит из камеры 31, устанавливаемой на вертикаль-
ном валу свеклорезки. Сверху в камеру через сальник 32 по трубке 33
подается сжатый воздух избыточным давлением 0,6—0,8 МПа (6—
8 кгс/см2). Из камеры по трем трубкам 34 воздух подается к сопловым
аппаратам 35, установленным на каждой лопасти улитки почти вплот-
ную к контрножам. На сопловом аппарате установлены форсунки 36,
направляющие сжатый воздух на ножи.
Отечественной промышленностью выпускаются центробежные свекло-
резки трех марок: СЦБ-12—12-рамная с нерегулируемым приводом,
СЦБ-12А—12-рамная с регулируемым приводом и СЦБ-16М— 16-рам-
ная с регулируемым приводом. Разработан модернизированный вариант
12-рамной свеклорезки, отличающийся от свеклорезки СЦБ-12А на-
личием встроенного обдувочного аппарата и пальчатого гидрав-
лического шибера, перекрывающего приемник неработающей свекло-
резки.
Максимальная производительность (при применении ножей с шагом
5 мм) свеклорезок СЦБ-12 и СЦБ-12А (составляет 1500 т/сут, а свек-
лорезок СЦБ-16М— 2100 т/сут при желобчатой стружке и 1050
и 1500 т/сут (соответственно) при пластинчатой стружке. Скорость ре-
зания свеклы составляет: у свеклорезок СЦБ-12 — 9 м/с, СЦБ-12А — 6—
9 м/с. СЦБ-16М — 6—9.5 м/с при частоте вращения ротора 143, 96—143
и 71,5—113,5 об/мин (соответственно). Масса свеклорезки СЦБ-12—5,7 т,
СЦБ-12А — 7,8 т, СЦБ-16М — 11,4 т.
44
Свеклорезка СЦБ-12 в качестве приводного имеет электродвигатель
переменного тока мощностью 75 кВт, свеклорезка СЦБ-12А— электро-
двигатель постоянного тока мощностью 75 кВт, свеклорезка СЦБ-16М—
такой же двигатель мощностью 100 кВт. Применение электродвигателей
постоянного тока позволяет изменять частоту вращения ротора и регу-
лировать производительность свеклорезки в зависимости от работы по-
следующих станций. Для питания двигателей с регулируемой частотой
вращения постоянным током применяется трехмашинный агрегат,
состоящий из генератора постоянного тока (мощностью 90 кВт для свекло-
резки СЦБ-12А и ПО кВт для СЦБ-16М), электродвигателя переменного
тока (мощностью 100 кВт для СЦБ-12А и 125 кВт для СЦБ-16М) для
вращения генератора и возбудителя, в качестве которого используется
генератор постоянного тока (мощностью 3,6 кВт для свеклорезок обоих
типоразмеров). Проводятся работы по замене такого агрегата полупро-
водниковым преобразователем тока, что намного снизит стоимость и га-
бариты привода, увеличит его надежность и к. п. д.
Из зарубежных центробежных свеклорезок интерес представляют
свеклорезки ПНР. Они выпускаются с 16,20 и 24 ножевыми рамами
производительностью соответственно 1500, 2500 и 4000 т свеклы в сутки.
Свеклорезки комплектуются регулируемым приводом. В этих свеклорез-
ках для перемещения ножевых рам в проемах применены индивидуаль-
ные гидравлические приводы, что позволяет быстро заменять ножи и
регулировать высоту их установки для получения стружки необходимого
качества. Продувка ножей производится паром, а приемник свеклорезки
перекрывается пальчатым шибером с гидравлическим приводом.
На некоторых отечественных и на большинстве зарубежных заводов
эксплуатируются дисковые свеклорезки. На рис. 18 показана такая свек-
лорезка, выпускаемая фирмой «Путш» (ФРГ).
Дисковая свеклорезка состоит из неподвижного корпуса 1 с
приемным бункером 2 для свеклы и выходной воропкой 3 для стружки.
В корпусе вращается горизонтальный диск 4. В гнездах диска радиаль-
но установлены рамы 5 с двумя свеклорезными ножами 6. Для того что-
бы свекла не вращалась вместе с диском, над ним установлены прижи-
мы 7 с двумя суживающимися улиткообразными каналами, являющими-
ся продолжением кожуха и доходящими почти до уровня ножей.
Заклиниваясь между диском и прижимами, свекла плотно прижимается
к движущимся ножам и изрезывается ими. В самом узком месте кана-
лов установлены коитрножи-ограничители 8 для задержания посторон-
них предметов, попадающих в свеклорезку. К контрножам имеется сво-
бодный доступ во время работы, для чего в нижней части прижима
имеется люк с крышкой 9, прижимаемой сверху пружиной. Давление
пружины на крышку регулируется. Посторонний предмет, попавший в
канал, снизу надавливает на крышку, и она открывается. При этом ав-
томатически отключается привод свеклорезки.
Диск свеклорезки укреплен на валу 10, вращающемся в подпятни-
ке 11 от электродвигателя 12 через редуктор 13. Передача вращения от
электродвигателя к редуктору производится с помощью электромагнит-
ной муфты 14. Для изменения частоты вращения диска служит гидрав-
лическая муфта 15, в которой можно изменять давление масла. Подача
масла из сборника 16 в гидромуфту производится насосом 17. Охлажда-
ется масло в теплообменнике 18. Насос, сборник и теплообменник
масла находятся в шкафу 19, на крышке которого установлен главный
электродвигатель свеклорезки.
Для смены ножей, а также для удаления небольших посторонних
предметов в свеклорезке имеется отверстие, открывающее часть диска.
Смена ножей производится при остановке свеклорезки. Это возможно
45
как в пустой, так и наполненной свеклой резке. При смене ножей диск
вращается с помощью небольшого электродвигателя 20, который приме-
няется также при запуске резки или для вращения диска в обратную
сторону.
б
Рис. 18. Дисковая свеклорезка:
а — общий вид. б — диск.
Диски таких свеклорезок имеют диаметры 1650, 1800, 2000 и 2200 мм.
Соответственно в иих размещаются 18, 20, 24 и 28 ножевых рам. Частота
вращения диска меняется в пределах (соответственно) 25—76, 24—71,
21—65 и 20—60 об/мин. Максимальная скорость резания — 6,8 м/с.
Вращение диска может осуществляться как по часовой стрелке (если
смотреть на диск сверху), так и против часовой стрелки. В первом слу-
чае свеклорезки называются свеклорезками правого вращения, во вто-
ром — левого.
На зарубежных и некоторых отечественных заводах эксплуатируют-
ся также барабанныесвеклорезки (рис. 19). Резка представляет
собой вращающийся в неподвижном кожухе / на валу 2 горизонтальный
барабан 3 диаметром 1200 мм, на поверхности которого имеется восемь
прямоугольных проемов. В них вставляют по три рамы 4 с двумя ножа-
ми 5 каждая. С одной стороны барабан закрыт. С противоположной сто-
роны имеется загрузочное отверстие 6. Дно барабана с этой стороны не
связано с барабаном и остается неподвижным при его вращении. Через
это дно внутрь барабана введена неподвижная улитка-прижим 7 с кар-
маном-ловушкой 8 для посторонних примесей. Перед улиткой установлен
контрнож 9.
46
При вращении барабана свекла заклинивается в нижней части меж-
ду барабаном и улиткой, плотно прижимается к ножам и изрезывается
ими. Стружка из кольцевого пространства между барабаном и кожухом
поступает к специальному отверстию и удаляется из резки через ворон-
ку 10. Для замены ножей через дверцу 11 резку необходимо останав-
ливать.
В
мент расположены в
используется только 45—50%
общей длины режущей части
ножей.
Барабанная свеклорезка
имеет регулируемый привод,
позволяющий менять частоту
вращения барабана от 80 до
130 об/мин. Скорость резания
при этом меняется в пределах
5—8 м/с.
Анализируя конструкции
всех трех приведенных выше
типов свеклорезок, следует от-
метить, что наряду с имеющи-
мися достоинствами каждая из
них имеет свои недостатки.
Выпускаемые в настоящее
время центробежные свекло-
резки не дают возможности по-
лучать высококачественную од-
нородную стружку с мини-
мальным количеством брака.
Это можно объяснить тем, что
работе находятся не все ножи, а лишь те, которые в данный мо-
нижней
части вращающегося барабана, т. е.
при изрезании корни свеклы в Рис. 19. Барабанная свеклорезка (поперечный
этой свеклорезке могут переме- разрез),
щаться вследствие недостаточ-
ного уплотнения при неравно-
мерной загрузке свеклой или недостаточной силы прижатия к ножам.
При этом корень свеклы подходит к последующему ножу в ином поло-
жении, чем к предыдущему, и при резании, естественно, нарушается
форма стружки, она получается неоднородной, с большим содержанием
брака. Образованию брака способствуют также неровности ножевых
рам и корпуса, возникающие при плохой обработке и подгонке дета-
лей, рам и ножей.
Необходимо учитывать и то, что в зависимости от качества свеклы,
поступающей в резку, и качества получаемой стружки приходится пере-
страивать работу свеклорезки, па что обычно затрачивается не менее
15—20 мин. За это время перерабатывается около 20 т свеклы, что при
плохом качестве стружки может оказать существенное отрицательное
влияние на весь ход технологического процесса.
Относящаяся к достоинствам центробежных свеклорезок возмож-
ность замены ножевых рам на глухие рамы во время работы имеет и
свою отрицательную сторону. В результате того, что в течение производ-
ственного сезона внутренняя поверхность корпуса срабатывается боль-
ше, чем поверхность глухих рам и прижимных планок периодически
сменяемых ножевых рам, неизбежно образуются кромки, выступающие
над поверхностью корпуса, что приводит к повышенному повреждению
свеклы и увеличивает количество брака.
47
Ведутся работы по модернизации центробежных свеклорезок. Это
касается создания надежного и простого регулируемого привода, очист-
ки ножей, улучшения конструкции ножевой рамы для возможности из-
менения подъема ножей во время работы. Так как в существующих
центробежных свеклорезках на нижних ножах получается стружка
худшего качества, проводятся испытания свеклорезки с конической
улиткой. Для увеличения прижима свеклы к ножам в неподвижном
кожухе над улиткой предложено сделать направляющий аппарат, кото-
рый не позволит свекле вращаться и создаст некоторый напор для вос-
полнения убывающей центробежной силы.
Рис. 20. Свеклорезный нож системы Чнжека № 1017 дли
центробежных свеклорезок.
Основными недостатками дисковых свеклорезок являются невозмож-
ность замены ножевых рам при работе и трудность установки рам в стро-
го определенном положении для получения высококачественной струж-
ки. Привод этой свеклорезки должен быть с большим пусковым
моментом, так как приходится часто включать свеклорезку, наполнен-
ную свеклой. Такие случаи бывают после удаления посторонних
предметов и при включении свеклорезки после полной смены ножей.
Конструкция дисковой свеклорезки не позволяет в процессе работы
определять качество стружки, идущей от той или иной рамы, поэтому
при плохом качестве стружки приходится проверять все ножи поочеред-
но, останавливая при этом резку. Еще один недостаток дисковых резок
заключается в том, что скорость резания по всей длине ножей в раме
различная (изменяется по диаметру диска). Это приводит к ухудшению
качества стружки и ее неоднородности.
В барабанных свеклорезках, так же как и в дисковых, невозможна
замена ножей в процессе резания. Кроме того, в процессе работы ис-
пользуется лишь половина установленных ножей. Вследствие неравно-
мерного прижима свеклы по дуге резания ухудшается качество стружки.
48
Для резания свеклы применяются специальные свеклорезные
ножи. По способу изготовления применяющиеся в настоящее время
ножи делятся на фрезерованные и штампованные. По форме режущего
лезвия наиболее распространены ножи ребристые (системы Чижека) и
бсзреберные (кенигсфельдские и системы Голлера). Ножи системы Гол-
лера в Советском Союзе не выпускаются.
Ножи системы Чижека изготовляются путем фрезерования заготовок
из специального профильного проката. Для изготовления этих ножей
применяется инструментальная сталь марки У-7А. Ножи системы Чиже-
ка выпускаются как для центробежных, так и для дисковых свеклорезок.
Рис. 21. Свеклорезный нож кенигсфельдский № 3180 для центробежных свеклорезок..
На рис. 20 показан нож системы Чижека № 1017 для центробежных
свеклорезок. Нож состоит из крепежной 1 и рабочей 2 частей. Режущая
кромка ножей складывается из острых граней угла в 90° и вертикальных
ребер 3. Угол заточки ножа составляет 13° Расстояние между соседними
ребрами t (шаг ножа) составляет 5 и 6 мм. Ребра и торцовые поверх-
ности этих ножей выполнены прямыми. Ребра и торцовые поверхности
ножей системы Чижека для дисковых свеклорезок выполняются по дуге
окружности с радиусом 800 мм, соответствующей среднему радиусу
кольца, по которому ножи установлены в диске. Это делается для умень-
шения трения и излома стружки.
Ножи кенигсфельдские безреберпые (рис. 21) также изготавливают-
ся из инструментальной стали У-7А путем фрезерования. Шаг ножей t
составляет 7 и 8,25 мм. Ножи выпускаются правыми и левыми типов
А и Б. В раму устанавливается по одному правому и левому ножу типов
А или Б. В этом случае при стыковке профиль режущей кромки по высоте
всей рамы не нарушается. Для получения пластинчатой стружки в свек-
лорезке необходимо устанавливать попеременно рамы с обоими типами
ножей.
Ножи системы Голлера, так же как и кенигсфельдские, не имеют
ребер. Изготавливаются они штампованием из листовой стали, что зна-
чительно проще и дешевле фрезерования.
49
Для крепления в раме ножи всех типов имеют отверстия или пазы
под болты. В первом случае для крепления ножей в раме нужно снять
прижимную планку, установить нож, поставить прижимную планку и
закрепить ее. Во втором — прижимную планку необходимо ослабить, но
не снимать.
Выбор шага ножа зависит от типа диффузионного аппарата и качест-
ва перерабатываемой свеклы. Для ротационных, вертикальных одноко-
лонных и наклонных диффузионных аппаратов стружку необходимо
резать ножами большего шага, для вертикальных многоколонных диф-
фузионных аппаратов и диффузионных батарей — меньшего. Для реза-
ния свежей кондиционной свеклы используются ножи с меньшим шагом,
чем для вялой, подмороженной и волокнистой.
По мере употребления свеклорезные ножи тупятся, а также повреж-
даются из-за попадания в резку посторонних предметов. Такие ножи
подвергаются восстановлению для их дальнейшего использования.
Восстановление ножей системы Чижека и кенингсфельдских склады-
вается из следующих операций.
Правка (рихтовка) — придание ножу первоначальной формы. Рих-
товку производят как вручную с помощью правилок, вставляемых в
пазы ножа, так и на рычажных прессах с соответствующими матрицами
и пуансонами.
Торцовка — снятие абразивным материалом режущей кромки ножа
для выравнивания его лезвия. Торцовка производится на специальном
станке вращающимся шлифовальным кругом.
Отжиг — нагрев ножа для уменьшения твердости и придания металлу
вязкости, необходимой для дальнейшей обработки. При отжиге нож в
течение 5 с нагревается до температуры 780—800° С в ванне из расплав-
ленной поваренной соли, а затем медленно охлаждается в сухом песке
или золе. После охлаждения ножи помещают в кипящую воду для уда-
ления с их поверхности соли. После этого с ножа при помощи напиль-
ников снимаются заусенцы и окалина.
Фрезеровка — обработка граней ножа с целью предварительной
заточки. Фрезеровка производится на специальном станке с помощью
двух одиночных вращающихся фрез.
Точка — обработка граней ножа с целью окончательного придания
ему необходимых режущих качеств. Точка производится специальными
напильниками.
Закалка — процесс термообработки, при котором режущей кромке
ножа придается высокая твердость. Закалка ведется в ванне из расплав-
ленной поваренной соли при температуре 800° С в течение 5с с после-
дующим охлаждением в воде при температуре 15—20° С.
Отпуск — процесс термообработки, при котором режущая кромка
ножа приобретает необходимые свойства по твердости и вязкости метал-
ла; производится в ванне из расплавленной селитры при температуре
375—385° С в течение 5 с, после чего ножи медленно остывают
на воздухе.
После этого готовые к употреблению ножи моют в горячей воде,
сушат и хранят в масле для предотвращения коррозии.
Ножи со сложным профилем режущей кромки (системы Чижека,
Голлера, кенигсфельдские) не обеспечивают получения однородной
пластинчатой стружки, процессы восстановления их слабо поддаются
механизации и автоматизации, изготовление их требует большого рас-
хода инструментальной стали. Поэтому ведутся работы по созданию
новых типов ножей, лишенных этих недостатков.
Проводятся исследования возможности получения диффузионного
сока не из стружки, а из пластин, нарезанных плоским лезвием. В этом
50
случае отпадает необходимость в стандартных ножах со сложным про-
филем режущей кромки. Процессы замены затупившихся плоских ножей
в свеклорезке и восстановления их могут быть полностью автоматизи-
рованы.
Ножи устанавливаются в ножевой раме. Ножевые рамы бывают раз-
личных конструкций в зависимости от типов свеклорезок и ножей.
Отличаются они способом крепления ножей и регулирования их
положения.
На рис. 22 показана рама свеклорезки СЦБ-12 для ножей системы
Чижека. Она состоит из корпуса 1, в котором устанавливаются рядом
два ножа. Установленный на раму нож 2 накрывается приж 1мной план-
кой 3 и укрепляется двумя
шпильками 4 и гайками 5.
Против режущей кромки
ножа на корпусе рамы уста-
навливается контрольная
планка 6, притягиваемая к
корпусу шпильками 7, гай-
ками 8 и пружинами 9.
Для того чтобы свекла
изрезалась, нож устанавли-
вается так, чтобы его режу-
щий край выступал над
контрольной планкой на не-
которую высоту. Эта вели-
чина называется подъемом
ножа. Изменяя подъем,
можно изменять толщину
стружки. Регулирование
подъема ножа производится
перемещением планки с по-
мощью клина 10. Для этого
необходимо ослабить гай-
ки 11 шпилек 7. После это-
го перемещают клин до не-
обходимой высоты контроль-
ной планки и снова затяги-
вают гайки 11.
Подъем ножа над план-
кой обусловливается каче-
ством свеклы и типом диф-
фузионного аппарата: для
свежей здоровой свеклы —
2,5—3 мм, для вялой или во-
локнистой — 3,0—3,5 мм,
для подмороженной или де-
ревянистой — 3,5—4 мм.
Между краем контроль-
ной планки и кромкой ножа
Рис. 22. Рама центробежной свеклорезки СЦБ-12
для ножей системы Чижека.
оставляется зазор (на ри-
сунке— 3 мм), величина которого регулируется передвижением ножа
вперед или назад относительно шпилек 4.
Зазор между ножом и контрольной планкой рамы должен быть сле-
дующим: для свежей или вялой чистой свеклы 3—5 мм, для свежей или
вялой засоренной — 4—7 мм, для волокнистой или деревянистой — 5—
7 мм, для подмороженной чистой — 3—7 мм.
51
Зазор менее 2—3 мм делать не следует, так как при этом будет
^получаться ломаная стружка.
Ножи в каждой раме должны занимать строго определенное поло-
жение относительно ножей соседних рам. Для этого при установке их
в рамы применяются специальные кондукторы.
Для получения желобчатой стружки каждый нож в свеклорезке дол-
жен проходить строго по следу предыдущего ножа. Для получения
пластинчатой стружки рамы с ножами системы Чижека должны быть
•сдвинуты в свеклорезке относительно друг друга на 0,7 толщины струж-
ки, а рамы с ножами кенигсфельдскими и системы Голлера — на поло-
вину шага ножа. Относительный сдвиг достигается не в самой раме, а
соответствующим перемещением всей рамы в проеме свеклорезки, для
чего применяется описанное выше винтовое устройство, позволяющее
сдвигать рамы на ходу свеклорезки.
Обслуживание свеклорезки заключается в наборе ножей в рамы, в
выемке и вставке рам в свеклорезку, в пуске и остановке свеклорезки, в
наблюдении за ее работой и качеством получаемой стружки. Пускать
свеклорезку необходимо при умеренном заполнении ее свеклой. В даль-
нейшем уровень свеклы в центробежной свеклорезке должен быть на
0,8 м выше нижнего края рам.
При появлении резких звуков (тарахтение, стуки) при работе свекло-
резки, что свидетельствует о попадании в нее посторонних предметов,
необходимо немедленно остановить ее, извлечь посторонние предметы,
обследовать ложи и, если они исправны, пустить свеклорезку в ход. Если
ножи повреждены, рамы следует заменить запасным комплектом.
На каждую свеклорезку необходимо иметь три полных комплекта
ножевых рам (один находится в работе, один — в запасе, один — в
наборе).
Необходимо регулярно проверять качество получаемой свекловичной
стружки. При плохом ее качестве нужно прочистить ножи сжатым воз-
духом, подать древесный уголь, а если это не помогает — рамы с зату-
пившимися ножами заменить запасными.
Замена отдельных рам может осуществляться при работающей
свеклорезке. Для этого при помощи лебедки рама с затупившимися
ножами поднимается вверх (проем в свеклорезке при этом закрывается
заглушкой). Ррма вынимается и заменяется новой. Эту операцию не-
обходимо производить, соблюдая меры предосторожности. Если замена
рам осуществляется при неработающей свеклорезке, необходимо при-
нимать специальные меры, гарантирующие от случайного пуска свекло-
резки. Пи в коем случае нельзя подниматься на край приемника или
наклоняться над работающей свеклорезкой. Приводные устройства и
выступающие движущиеся части свеклорезок должны быть надежно
ограждены.
ДИФФУЗИОННЫЕ АППАРАТЫ
Одним из основных технологических процессов свеклосахарного про-
изводства является извлечение сахара из свеклы, которое осуществляет-
ся в диффузионных аппаратах.
Важнейшим требованием, предъявляемым к диффузионным аппара-
там, является строгое соблюдение принципа противотока сока и стружки
при равномерном заполнении стружкой всего аппарата.
Хорошая работа диффузионной установки возможна только на
стружке высокого качества. Стружка не должна перемешиваться в ходе
процесса, а лишь перемещаться, если в аппарате имеются транспорти-
52
рующие устройства. Для получения диффузионного сока высокого каче-
ства в аппарате следует поддерживать определенную температуру, а
длительность диффундирования — оптимальную. Диффузионный про-
цесс необходимо осуществлять при отсутствии воздуха, так как при-
доступе воздуха диффузионный сок сильно пенится, в нем усиленно
развиваются микроорганизмы, вызывающие коррозию аппарата.
Потери сахара на диффузии не должны превышать установленных норм;
потери тепла должны быть минимальными. Диффузионные аппараты,
должны быть несложными при обслуживании и ремонте.
На свеклосахарных заводах применяют диффузионные аппараты,
многих систем. На большом числе заводов еще работает периодически
действующая диффузионная батарея Роберта, предложенная и кон-
структивно оформленная более ста лет тому назад. Было сделано много
попыток превратить процесс диффузии из периодического в непрерыв-
ный. Лишь в последние двадцать лет в связи с общим бурным развитием
науки и техники удалось создать работоспособные конструкции диффу-
зионных аппаратов непрерывного действия.
ДИФФУЗИОННАЯ БАТАРЕЯ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
Периодически действующая диффузионная батарея Роберта состоит
из 8—16 диффузоров и такого же количества подогревателей (калори-
заторов) ’, соединенных трубопроводами между собой в кольцо таким
образом, что диффузионный сок проходит последовательно все диффу-
зоры и калоризаторы и, встречая на своем пути все более свежую струж-
ку, обогащается сахаром. За один полный цикл (оборот) батареи каж-
дый диффузор загружается и опоражнивается один раз. Ввиду большого-
числа диффузоров промежутки между загрузками соседних диффузоров
невелики, поэтому процесс приближается к непрерывному. Загруженный
в данный момент диффузор называется головным; диффузор, в который
подается вода и в котором содержится обессахаренная стружка (жом)„
называется хвостовым.
Батареи бывают трех-, четырех- и пятивентильпые. Первая батарея
имеет водяной и соковый коллекторы. При помощи трех вентилей,
установленных у каждого диффузора, имеется возможность направлять,
воду и отбирать сок из каждого диффузора и переводить сок из одного*
диффузора через калоризатор в другой.
В пятивентильной батарее к двум коллекторам добавляется еще и
обходной. Четырехвентильная батарея вместо обходного коллектора
имеет обходные рукава. При помощи дополнительных вентилей этих
батарей имеется возможность исключить из цепи любой диффузор с ка-
лоризатором.
Для питания диффузионной батареи применяется барометрическая-
вода под избыточным давлением 0,25—0,3 МПа (2,5—3 кгс/см2). Для
поддержания давления этой воды постоянным, что является очень важ-
ным фактором хорошей работы батареи, па нагнетательной коммуника-
ции насоса устанавливается герметически закрытый цилиндрический
воздушный резервуар. Этот резервуар на одну треть заполнен водой, над
которой находится воздушный колпак. При понижении давления на
диффузии вода из-под колпака под давлением воздуха устремляется в.
батарею, поддерживая там давление на постоянном уровне.
Для промывки диффузоров после выгрузки из них жома применяется
вода под избыточным давлением до 0,4 МПа (4 кгс/см2), подаваемая
в диффузоры брандспойтами из отдельной коммуникации.
1 Описание калоризаторов см. в главе 6.
53
Диффузионный сок из каждого диффузора проходит мезголовушку
для отделения от него мезги и затем поступает в мерники для учета
количества сока.
На каждую диффузионную батарею устанавливается два мерника.
Один из них в данный момент наполняется соком, другой — спускается.
Мерник представляет собой открытый резервуар прямоугольной или
цилиндрической формы с плоским или коническим дном. Мерник имеет
два вентиля: наборный и спускной. Для наблюдения за количеством
откачиваемого из диффузора сока в мерник опущен поплавок, шнур от
которого перекинут через блоки к указателю, скользящему вдоль линей-
ки с делениями. Набор и спуск мерников на многих заводах автомати-
зирован.
Рнс. 23. Диффузор.
Выгруженный из диффузоров жом вместе с диффузионной водой (сок
выгружаемого диффузора с малым содержанием сахара) и промывной
водой попадает в горизонтальную жомовую мешалку, установленную
под батареей. Лопасти мешачки транспортируют жомо-водяную смесь
к насосу.
Диффузор (рис. 23) представляет собой установленный на пере-
крытии 34 с помощью лап 35 вертикальный цилиндрический корпус 1
с нижней и верхней коническими частями. Для равномерного распреде-
ления стружки по всему объему диффузора внутри его в три-четыре
яруса па крюки 20 подвешиваются цепи, комбинации расположения ко-
торых в каждом ярусе различны.
Верхняя коническая часть заканчивается цилиндрической загрузоч-
ной горловиной 2, закрываемой крышкой 3. Крышка отодвигается в сто-
54
рону вместе с балкой 4 и винтом 5, к которому крышка подвешена. Винт
перемещается в гайке 21 с помощью маховика 22. Одним концом балка
шарнирно укреплена на стойке 6, вокруг оси которой она может повора-
чиваться. Другим концом, выполненным в виде крюка, балка надевается
на стойку 7. При помощи винта 5 крышка прижимается к краю горлови-
ны. Для уплотнения крышки служит резиновое кольцо 8. На крышке
установлен кран для выпуска воздуха при наборе диффузора.
Горловина делается с двойными стенками. Внутренняя стенка имеет
окна 9, забранные ситом 36. Такая конструкция способствует равномер-
ному распределению воды или сока, поступающих по патрубку 10.
Отверстие нижнего конуса диффузора закрывается откидным сфери-
ческим днищем 11, установленным на металлической раме 30. На вну-
тренней поверхности этого конуса и днища для предохранения коммуни-
каций от попадания в них мезги установлены штампованные сита 23,24
и 27 с квадратными отверстиями размером 8x8; 10X10 или 12X12 мм.
Отверстия в сите располагаются в шахматном порядке. Для увеличения
фильтрующей поверхности сито на днище состоит из двух частей — плос-
кого 27, крепящегося к днищу с помощью стоек 28 и винтов 29, и гребен-
чатых 24, приваренных к плоскому ситу. В конусе под ситом имеется
патрубок 19 для сока.
Уплотнение днища осуществляется при помощи резиновой трубки 12,
в которую при закрытом днище подается вода с избыточным давлением
0,3—0,4 МПа (3—4 кгс/см2). Вода расширяет трубку, уложенную в коль-
цевую канавку края нижнего конуса, благодаря чему осуществляется
надежное уплотнение. Перед открытием днища вода из трубки должна
быть спущена. Подача и спуск воды осуществляется трехходовым
краном.
Открывание днища осуществляется установленным на площадке об-
служивания 31 рычагом 13, который посредством тяги 25 отводит в сто-
рону сидящую на оси 37 защелку 14, удерживающую днище. Под давлени-
ем столба жома оно поворачивается по оси 38, откидывается и при помощи
защелки 15 удерживается в этом положении. Защелка 14 под действием
пружины 26 возвращается в исходное положение. Закрытие днища про-
изводится тягой 16, которая освобождает защелку 15. Рукоятка 33 тяги
выведена на ступень 32 площадки обслуживания. Под действием проти-
вовеса 17 днище закрывается и защелкой 14 удерживается в закрытом
положении. Для смягчения удара противовеса о корпус диффузора при
открытии днища служит амортизатор 18.
В некоторых моделях диффузоров открытие и закрытие днища осуще-
ствляется при помощи вертикального неподвижного гидравлического ци-
линдра. Шток гидроцилиндра соединен с горизонтальным стержнем, ус-
тановленным вместо противовеса. Закрытие днища осуществляется при
подаче воды с избыточным давлением 0,3 — 0,4 МПа (3—4 кгс/см2) в
верхнюю камеру цилиндра. Открывание днища осуществляется под
действием веса жома при спуске воды из верхней полости цилиндра. При
применении гидравлического способа управления уплотнение днища мо-
жет быть выполнено на шнуровой резине.
Емкость диффузоров составляет 4,5; 6,0; 8,0 и 9,0 м3 (показан на ри-
сунке) .
Существенными недостатками диффузионной батареи являются: слож-
ность устройства ввиду ее многочленности, периодичность действия,
трудность ремонта и обслуживания, образование диффузионной воды,
большой расход пара, большая затрата рабочей силы, тяжелые условия
труда и др.
Обслуживание диффузионной батареи заключается в набивке диф-
фузоров стружкой, наборе головного диффузора соком из предыдущего
55
диффузора, отборе сока из головного диффузора в мерник, выгрузке
и промывке диффузоров, управлении калоризаторами и мерниками.
Разгружать диффузор можно только после снижения в нем давле-
ния. Верхнюю крышку можно открывать только после разгрузки диф-
фузора. Дезинфицировать диффузор необходимо в защитных очках и
спецодежде. Курить, пользоваться открытым огнем при газообразовании
на диффузии, влезать в диффузор при открытом днище воспрещается.
Необходимо остерегаться ожогов горячим соком. При производстве ра-
бот в жомовом желобе выгрузка диффузоров не допускается, а мешалка
должна быть остановлена.
ДИФФУЗИОННЫЕ АППАРАТЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Первые диффузионные аппараты непрерывного действия представля-
ли собой единое устройство, в котором в противоположных направлениях
двигались стружка и вода. Однако это приводило к тому, что аппараты
получались весьма громоздкими и почти неработоспособными. Лишь
после того как диффузионный процесс разделили на отдельные этапы,
проводимые в специальных устройствах, появились работоспособные кон-
струкции — диффузионные установки.
Современные диффузионные установки состоят из собственно аппа-
рата и ошпариватечя, в котором стружка нагревается (ошпаривается)
горячим соком для плазмолиза (свертывания) свекловичной клетки с
целью подготовки стружки к процессу собственно диффузии, т. е. извле-
чению сахара из стружки. Из ошпариватсля стружка в смеси с соком
поступает в диффузионный аппарат, в котором с помощью воды и про-
изводится обессахаривапие стружки.
По такой схеме работает большинство диффузионных установок не-
прерывного действия, за исключением наклонных шнековых и некоторых
других аппаратов, в которых ошпаривание стружки производится в са-
мом аппарате — в начальной его части.
Диффузионные установки непрерывного действия должны удовлетво-
рять ряду специфических требований (кроме общих для всех диффузион-
ных установок):
непрерывное поступление стружки и воды и непрерывный отвод сока
и жома;
равномерное обессахариванне свекловичной стружки;
полный возврат прессовых вод;
небольшой расход пара;
полная автоматизация процесса;
наименьшее количество движущихся частей.
Чистота и фильтрационная способность сока, полученного на диф-
•фузионпой установке непрерывного действия, должны быть не хуже,
чем на батарее Роберта, а при переработке некондиционной свеклы
(вялой, подмороженной) качество сока не должно значительно ухуд-
шаться.
Применение диффузионных установок непрерывного действия дает
возможность ликвидировать тяжелый физический труд, автоматизиро-
вать процесс сокодобывания, сократить количество вредных сточных вод,
уменьшить потребность в свежей воде, снизить потери сахара, расход па-
ра и затраты труда.
Существует большое количество диффузионных установок, отличаю-
щихся принципом действия, конструкцией, габаритами, параметрами
работы и др. И лишь немногие из этих конструкций получили широкое
промышленное применение.
56
Существующие диффузионные аппараты непрерывного действия для
свеклосахарного производства можно классифицировать следующим
образом:
наклонные
одношнековые
двухшнековые
с ленточным шпеком
с лопастным перфорированным шнеком
вертикальные
одноколонные
без транспортирующего органа
со шнековым транспортирующим органом
с лопастным транспортирующим органе м
двухколонные
без транспортирующего органа
с цепным транспортирующим органом
со шнековым транспортирующим органом
многоколонные
с цепным транспортирующим органом
со шнековым транспортирующим органом
горизонтальные
со скребково-цепным транспортирующим органом
с ленточным транспортирующим органом
со шнековым транспортирующим органом
ротационные
однозаходные
двухзаходные
Некоторые из этих типов диффузионных аппаратов, например гори-
зонтальные, нашли незначительное распространение па заводах; другие
же, например вертикальные, наклонные и ротационные,— весьма широкое.
Наклонные диффузионные аппараты
Наклонные диффузионные аппараты в качестве транспортирующего
органа имеют шнеки различной конструкции. Транспортирующий орган
может быть в виде одного пли двух шнеков. Распространение нашли
двухшнековые (двухвальныс) диффузионные аппараты. Одношнековые
(одповальные) аппараты находятся в стадии разработки и эксперимента.
Типовым для отечественных сахарных заводов принят наклонный
двухшнековый диффузионный аппарат С-17М производительностью
1500 т свеклы в сутки.
Диффузионный аппарат С-17М (рис. 24 и 25) представ-
ляет собой установленный на постаменте 1 под уклоном 1 :7 (угол 8° к
горизонту) корытообразный желоб 2, днище которого составлено из двух
цилиндрических поверхностей с параллельными осями, образующих по
средней оси продольный гребень. На наружной поверхности днища рас-
положены тринадцать паровых камер 3, разделенных на пять групп. Эти
камеры служат для нагревания соко-стружечной смеси непосредственно
в аппарате без предварительного ошпаривания стружки. Через патру-
бок 4 в камеры подается пар абсолютным давлением до 0,12 МПа
(1,2 кгс/см2), а по патрубкам 5 из камер через конденсатоотводчпки
удаляется конденсат.
Внутри корпуса с частотой 0,4— 1,15 об/мин вращаются два продоль-
ных шнека 6, установленных на валах 7. Опорами каждого вала служат
два коренных подшипника, размещенных в рамах приводов, и четыре
промежуточных 8, установленных на стойках внутри аппарата. Кроме то-
57
SOOD , 5500
Ри(. 24. Наклонный двухшиековый диффузионный аппарат С-17М.
го, со стороны нижнего привода каждый вал имеет упорный подшипник,
воспринимающий осевые нагрузки. Шнеки транспортируют стружку
с нижнего в верхний конец аппарата. Для вращения шнеков использу-
ются нижний 9 и верхний 10 приводы.
Стружка подается в аппарат через приемный бункер И, а жом за-
хватывается лопастным колесом 12, вращаемым приводом 13, и через
желоб 14 удаляется из аппарата. Свежая и жомопрессовая вода подает-
ся в аппарат через патрубки 15 и 16 соответственно. Свежая вода пода-
ется в аппарат непосредственно под лопастное колесо. При помощи
поворотного патрубка регулируется заполнение верхней части аппарата.
Рис. 25. Общий вид диффузионного аппарата С-17М.
Когда струя воды направлена против лопастного колеса, производитель-
ность его уменьшается, а заполнение увеличивается-. Производительность
подъемного колеса увеличивается, а загрузка уменьшается, если струя
воды направляется в обратном направлении. Поворот патрубка произ-
водится специальным рычагом через смотровой люк в верхней крышке.
Место ввода жомопрессовой воды в аппарат расположено несколько
ниже.
В нижней части аппарата установлено фильтрационное сито пло-
щадью 6 м2, очищаемое вращающимся скребком. Сито с торцовой стен-
кой аппарата образует камеру для отбора сока. Через патрубок 17 в ка-
меру может подаваться пар для продувки сит.
Сверху корпус закрыт крышкой 18, в которой предусмотрены закры-
вающиеся заслонками 19 люки для наблюдения за работой аппарата.
Смазка трущихся частей при работе аппарата производится маслом
от групповой масляной станции. Шестеренным насосом масло под дав-
лением нагнетается по трубкам к трущимся поверхностям механизмов.
Полезный объем аппарата 157 м3, масса — НО т.
На рис. 26, с показано транспортирующее устройство диффузионного
аппарата С-17М. Оно состоит из двух шпеков 1 (левой навивки) и 2
(правой навивки). Шпеки выполнены из лент 3, которые укреплены на ра-
диальных кронштейнах 4, вваренных в полые валы 5, вращающиеся во
взаимно противоположных направлениях.
Витки одного шнека заходят в витки другого, для того чтобы не было
вращения стружки вместе со шпеком. Чтобы стружка не сползала вниз,
на некоторых заводах промежутки между лентами (рис. 26, б) зашива-
59
ются перфорированными полосами 6 с зазорами между полосами и лен-
чами. Полосы крепятся к пруткам 7, привариваемым к лентам.
В диффузионном аппарате DdS-Сильвер, эксплуатирующемся на ря-
де зарубежных сахарных заводов, витки шнека выполнены трехзаходны-
ми (рис. 26,в), в виде перфорированных лопастей 8 с углом охвата 110°.
а
Рис. 26. Витки шиеков:
а — диффузионного аппарата С-17М. б — модернизированных.
6 — диффузионного аппарата Dds Сильвер.
Разрыв между лопастями составляет 10°. Лопасти выгнуты по направ-
лению вращения. Разрыв между соседними витками составляет 500 мм.
Такая конструкция шнека предотвращает возврат стружки в низ аппа-
рата.
Промежуточные подшипники, в которых вращаются валы, состоят из
корпуса с двумя вкладышами и уплотнительными полукольцами. В под-
шипнике вращается муфта, к которой с обеих сторон крепятся фланцы
отдельных секций полого вала.
Неравномерная подача стружки и воды и несоблюдение оптимального
соотношения между ними создает большое сопротивление перемещению
60
стружки. Это приводит к прессованию ее, образованию пробок, появле-
нию дополнительного сопротивления вращению шнеков, а иногда и к раз-
рушению муфты и стойки промежуточных подшипников. В последних мо-
делях аппаратов С-17М для предотвращения поломок муфта второго
(считая снизу аппарата) промежуточного подшипника каждого вала
разрезана на две части. В торцы образующихся двух полумуфт устанав-
ливаются сменные упорные диски. Таким образом, каждый вал состоит
из двух полувалов. Один из них приводится во вращение нижним приво-
дом, другой — верхним. Такая модернизация исключает поломку подшип-
ников при возрастании нагрузки па шнеки.
На рис. 27 показана камера для отбора сока диффузионного аппара-
та С-17М. Камера образована торцовой стенкой 1 аппарата и ситом 2.
Сок из аппарата 3 проходит сквозь отверстия сита, очищаемого со сторо-
ны внутренней части аппарата скребками, попадает в камеру и через пат-
рубок 4 удаляется из аппарата.
Сито состоит из отдельных элементов. По бокам вместо сита уста-
новлена заглушка 5. Элементы 6, 7 и 8 представляют собой рамы 9 с си-
тами, которые имеют щелевидные отверстия, образованные навитой на
61
валики 10 проволокой 11 с приваренными к ней трапециевидными на-
кладками 12.
Элементы 13, 14 и 15 представляют собой сита с круглыми отверстия-
ми диаметром 2,5 мм, имеющими шаг 6 мм.
Сито в нижней части аппарата очищается устройством (рис. 28),
состоящим из скребков 1, установленных на валах 2. Очищающий скре-
бок представляет собой
конструкцию, в которой
установлен нож 3 с закре-
пленной на нем резиновой
щеткой 4 в виде шнура
размерами 6X20 мм. При
вращении валов щетки
очищают сито от прили-
пающей к нему стружки,
пропуская сок через от-
верстия сит в камеру.
В верхней части диффу-
зионного аппарата С-17М
для удаления из него жо-
ма установлено выгрузоч-
ное устройство (рис. 29).
Оно представляет собой
закрытое кожухом 1 ло-
пастное колесо 2, враща-
ющееся в выгрузочной
горловине диффузионного
аппарата 3. Лопастное
колесо состоит из двух
дисков 4 и 5 с установлен-
ными между ними перфо-
рированными лопастя-
ми 6, образующими сов-
местно со стенками дис-
ков черпаки, которые при
вращении забирают из
горловины аппарата жом,
отделяют его от остатков
воды и удаляют из аппа-
рата через желоб 7.
Лопастное колесо ус-
тановлено на валу 8, вра-
щающемся с частотой
3,8 об/мин в двух подшип-
никах 9 от электродвига-
теля 10 мощностью 4,5 кВт
через клиноременную передачу 11, редуктор 12 и втулочно-роликовую
цепную передачу 13. Клиноременная передача защищена кожухом 14, а
цепная передача расположена в масляной ванне и закрыта кожухом 15.
Для натяжения передач служат винтовые устройства 16, перемещающие
электродвигатель и редуктор, установленные на салазках 17. Положе-
ние подшипников, а вместе с ними и лопастного колеса, регулируется
винтовыми устройствами 18.
Шнеки диффузионного аппарата С-17М вращаются от двух приво-
дов — нижнего и верхнего. На рнс. 30 показана кинематическая схема
шнеков.
62
В силу непрерывности витков шнеков 1 и 2 оба приводных механизма
с электродвигателями 3 и 4 постоянного тока типа П-72 (1500 об/мин)
мощностью по 25 кВт должны работать синхронно и иметь одинаковую
нагрузку. Двигатели получают питание от генератора, включенного в си-
стему генератор — двигатель. При этом возбуждающие катушки обоих
электродвигателей соединяются параллельно, а якоря — последователь-
но. Падение напряжения в каждом якоре измеряется вольтметрами.
Любая неравномерность при распределении нагрузки между двумя элек-
тродвигателями, вызванная небольшими отклонениями в характеристике
электродвигателей, компенсируется шунтовыми регуляторами.
Вращение от каждого электродвигателя передается через шкив 5 (6)
диаметром 315 мм к быстроходным валам двух коническо-цилиндричес-
Рис. 29. Выгрузочное устройство диффузионного аппарата С-17М.
63
ких редукторов 7 и 8 (9 и 10) при помощи клиноременной передачи
11 (12). Соосно расположенные валы редукторов в верхнем приводе
соединены через упругую муфту, находящуюся в шкиве 13 диаметром
500 мм, а на нижнем приводе быстроходные валы редукторов имеют
раздельный привод через шкивы 14 и 15 ; метром 500 мм от шкива
5 двигателя. Для равномерного распределения нагрузки между обоими
шнеками в прежних моделях аппарата предусматривался
специачьнын дифференциальный механизм, встроенный в шкив 5 элек-
тродвигателя нижнего привода. Однако эксплуатация аппаратов показа-
ла. что дифференциальный механизм приводил к появлению различных
нагрузок на шнеки. В последних моделях аппаратов дифференциальный
механизм заменен упругой муфтой, одинаковой с муфтой верхнего при-
вода, и работа аппарата улучшилась. Передача момента на валы шне-
ков осуществляется звездочками 16 и 17 (18 и 19) через цепную переда-
чу с трехрядной цепью 20 (21) с шагом 50,8 мм.
Рис. 30. Кинематическая схема привода шнеков диффузионного аппарата С-17М.
За рубежом и на ряде отечественных заводов эксплуатируются диф-
фузионные аппараты ЗУП-Ныса (Польша) и DdS (Дания), аналогичные
по конструкции аппаратам С-17М. Производительность их составляет от
1100 до 4200 т свеклы в сутки.
К достоинствам отечественных и зарубежных наклонных двухшнеко-
вых аппаратов указанных моделей относятся: малая металлоемкость,
простота конструкции, удобство обслуживания, большая удельная нагруз-
ка объема аппарата стружкой, сравнительно невысокие откачка и потери
сахара. Недостатками этих аппаратов являются: возможность поломок
валов и редукторов при нарушении синхронности работы шнеков; боль-
шая чувствительность к качеству стружки; сильное перемешивание
и измельчение стружки; смешение соков разной концентрации и др.
На некоторых зарубежных заводах эксплуатируется наклонный двух-
шпековый аппарат DdS-Сильвср, угол наклона которого к горизонту
составляет около 11° вместо 8° у других аппаратов.
К внутренней поверхности корытообразного корпуса этого аппарата
приварены продольные планки, а на расстоянии 500 мм друг от друга
установлены контрлапы, способствующие лучшему продвижению струж-
ки. Сверху корпус закрыт откидывающимися люками и решетками из
прутьев, предотвращающими выброс жома из аппарата и попадание по-
сторонних предметов в аппарат. Под люками и решетками по всей длине
64
шнеков установлены двадцать шесть поперечных перегородок на рассто-
янии 500 мм друг от друга. Высота перегородок 400 мм, они выступают
над шнеками на 200 мм. Перегородки служат верхними коитрлапами
и в плоскости поперечного сечения совпадают с контрлапами, находя-
щимися в низу корпуса. Вит г.г шнеков имеют конструкцию, показанную
на рис. 26, в. Частота вращения шнеков регулируется в пределах 0,3—
0,9 об/мин. Для удаления из аппарата жома в верхней части корпуса
под прямым углом к основным шнекам встроены два шпека — правый
и левый. Вращаясь во взаимно противоположных направлениях, они вы-
водят жом из аппарата.
Аппарат DdS-Сильвер работает на стружке длиной 20—25 м в 100 г,
в то время как аппарат С-17А1 и аналогичные ему — 9—14 м. Длитель-
ность процесса диффузии в аппарате DdS-Сильвер—45—50 мин, тогда
как в аппарате С-17М — 80—90 мин. Эти аппараты при меньших габари-
тах имеют большую производительность. Удельная площадь, занимае-
мая аппаратом DdS-Сильвер, на 40% меньше, а расход электроэнергии
на 20% меньше. Лучшая работа аппаратов DdS-Сильвер объясняется
лучшей конструкцией шнеков; они хорошо транспортируют стружку сни-
зу вверх, исключая или сводя до минимума возврат стружки.
При эксплуатации наклонных шнековых диффузионных аппаратов
необходимо соблюдать правила техники безопасности. Все движущиеся
механизмы должны быть надежно ограждены, а смотровые люки—за-
крыты. В случае необходимости осмотра шнеков, регулирования поло-
жения скребков и других внутренних работ аппарат следует опорож-
нить, остановить и охладить. Доступ во внутреннюю часть аппарата
разрешается только при обесточенных электродвигателях. Внутри ап-
парата необходимо пользоваться напряжением не более 12 В во избе-
жание поражения электротоком. Корпус аппарата, трубопроводы и дру-
гие элементы, имеющие повышенную температуру, должны быть снаб-
жены теплоизоляцией. Особую осторожность нужно соблюдать при
взятии проб жома или сока через смотровые люки, не следует открывать
их полностью. Необходимо соблюдать осторожность также в процессе
подачи в диффузионный аппарат раствора формалина.
Перед пуском диффузионного аппарата С-17М следует проверить:
отсутствие посторонних предметов в аппарате; необходимый уровень
масла в редукторах и в ваннах цепных передач; смазку всех подшипни-
ков; степень натяжения клиноременных и цепных передач; установку
скребков (отрегулировать их прилегание к поверхности сита); всю сис-
тему автоматизации установки.
В процессе работы диффузионного аппарата вхолостую проверяется:
работа тракта удаления жома; работа шнеков и лопастного колеса;
мощность, потребляемая электродвигателями; поступление смазки в
подшипники и сальники; степень нагрева подшипников; равномерность
работы приводов; зазор между шнеками и корпусом аппарата.
После устранения замеченных неисправностей переходят к техноло-
гическому пуску диффузионной установки.
Перед началом подачи стружки аппарат наполняют водой, нагретой
до температуры нс ниже 80° С. Уровень воды должен быть на 200—
250 мм ниже верхней точки шнеков непосредственно у сита. Этот уровень
следует поддерживать в течение всей работы аппарата. Аппарат можно
наполнить и холодной водой, но с последующим подогревом ее при по-
мощи паровых камер. После наполнения аппарата водой и ее нагрева
включают приводы шнеков и лопастного колеса. Шнеки должны вра-
щаться с частотой около 0,5 об/мин.
Затем в аппарат подают стружку в количестве около 70—80% от
нормальной производительности аппарата. В связи с падением темпе-
3—800
65
ратуры воды, вызванным заполнением аппарата стружкой, необходимо
несколько повысить давление пара в паровых камерах.
Примерно через 30 мин после начала подачи стружки в аппарат
включают в работу регулятор дозировки свежей (барометрической,
сульфитированной) воды, с тем чтобы на 1 т стружки поступало 0,75 т
воды. Струя воды должна быть направлена навстречу движущимся ло-
пастям колеса. Затем включают другие системы автоматизации.
Так следует работать до тех пор, пока диффузионный аппарат не
напотнится и не появится жомопреесовая вода. После этого жомопрес-
совой водой частично заменяют свежую воду, регулятор которой уста-
навливают на подачу этой воды пропорционально поступлению в аппа-
рат стружки. Это соотношение не постоянно, его нужно менять в зави-
симости от производительности и показателей работы диффузионного
аппарата.
Температура в аппарате в первые два часа пускового периода долж-
на быть высокой для хорошего прогрева стружки.
При нормальной работе аппарата стружка должна равномерно рас-
пределяться по всей его длине и высота заполнения должна быть та-
кой, чтобы на поверхности был виден самый отдаленный виток шнека.
Высота загрузки у верхнего конца аппарата регулируется путем пово-
рота распределительного патрубка свежей воды. Когда поток свежей
воды направлен к лопастному колесу, производительность колеса умень-
шается и загрузка аппарата увеличивается. Если же поток воды направ-
лен от колеса, то производительность его увеличивается, а загрузка
аппарата уменьшается. Как слишком большая, так и слишком малая за-
грузка приводят к нарушению процесса обессахаривания. Поэтому весь-
ма важно отрегулировать скорость вращения шнеков в соответствии с
требуемой производительностью аппарата. В противном случае в ниж-
ней части аппарата будет происходить неправильное наполнение. Благо-
даря подъемным свойствам шнеков уровень в аппарате устанавливает-
ся наклонно, и нормальной считается такая загрузка, когда разность
уровней между точкой непосредственно у сита аппарата и точкой, от-
стоящей от первой на расстоянии 4 м, составляет 400—500 мм.
При работе следует придерживаться следующего нормативного тех-
нологического режима:
Длина 100 г стружки, м.................... 9—12
Содержание брака в стружке, %............. до 3
Соотношение подаваемой стружки и воды ... 1:1
Откачка сока, % к массе свеклы................ 120
Температура свежей воды, СС .............. 65
Величина pH свежей воды......................... 6
Температура жомопрессовой воды, °C........ 74
Величина pH сока на выходе из аппарата ... 6
Температура соко-стрчжечиой смеси по зонам (снизу аппарата), °C
I '....................... 68
II 72—76
III 72—74
IV 60
Средняя температура соко-стружечной смеси,СС 72
Длительность диффундирования, мин...........до 105
Абсолютное давление пара, МПа (кгс/см2) . . до 0,11 (1,1)
Частота вращения шнеков, об/мин...........0,4—1,15
Потери сахара в жоме, % к массе свеклы . . до 0,3
Удельная нагрузка объема аппарата стружкой, т/м3 0,65
Температура жома, °C...................... 67
Температура выходящего сока, °C .......... 30
Объемный коэффициент наполнения........... 0,5
Выход жома, % к массе свеклы.............. 80
Содержание сухих веществ в свежем жоме,
% к массе жома............................ 7,2
66
Температура по зонам может быть изменена в соответствии с качест-
вом стружки. Число оборотов шнеков устанавливается в зависимости от
производительности аппарата и технологических параметров, а длина
стружки — от качества свеклы. Длительность диффундирования уста-
навливается в зависимости от качества свеклы н технологических пара-
метров работы. При развитии в диффузионном аппарате микроорганиз-
мов и повышении в связи с этим значения pH сока в аппарат следует
подавать раствор формалина.
Очень важно, чтобы во время работы шнеков никогда не прекраща-
лась подача воды в аппарат, что предупреждает поломку шнеков. Неже-
лателен перегрев стружки, так как это сказывается на транспортировке
ее в аппарате. В этих случаях стружка движется в аппарате плохо и
возможны местные ее скопления.
Всякого рода остановки аппарата по причинам, не зависящим от его
работы, нежелательны. В случае отсутствия или уменьшения количест-
ва поступающей стружки снижается частота вращения шнеков и умень-
шается подача воды. При полном отсутствии стружки шнеки и лопаст-
ное колесо через 10—15 мин необходимо остановить, если в течение это-
го времени не возобновилась ее подача.
При внезапном прекращении отбора сока из аппарата следует пре-
кратить подачу стружки и во избежание перелива сока через люки от-
качать 5—10 м3 сока из аппарата в сборник.
Если предвидится длительная остановка, то необходимо прекратить
подачу воды и пара, остановить шнеки и лопастное колесо и тщательно
следить за реакцией среды в аппарате, периодически подавая в него
раствор формалина. За 5 мин до пуска аппарата в работу следует по-
дать свежую воду в нормальном количестве. Это делается для того, что-
бы поднять уровень сока в аппарате и облегчить работу шнеков и ло-
пастного колеса при их пуске. Во избежание переполнения аппарата
часть сока следует спустить.
Затем открывают главный клапан перед паровыми камерами и через
10—15 мин включают приводы шнеков и лопастного колеса. Как только
шнеки начнут вращаться, возобновляют подачу стружки в количестве
75% от нормальной производительности.
В конце производства или в период простоя завода освобождение
диффузионного аппарата от жома и воды производится следующим об-
разом. После прекращения подачи стружки свежую воду подают в
аппарат в том же количестве, как и перед остановкой. Частота враще-
ния шнеков также сохраняется прежней.
Когда вся стружка переместится из нижнего конца аппарата в верх-
ний, подачу пара прекращают, распределитель свежей воды поворачи-
вают в направлении движения лопастного колеса. Подачу свежей воды
снижают пропорционально выходу остатка жома.
Когда аппарат опорожнится и колесо будет забирать незначительное
количество жома, шнеки и колесо останавливают и открывают спускные
люки, расположенные на дне аппарата. Оставшийся жом с мезгой уда-
ляют через люки струей воды путем поворачивания распределительного
сопла в разные стороны. Одновременно хорошо промывают боковые
стенки корпуса аппарата и витки шнека.
Во избежание появления коррозии внутри аппарата после промыв-
ки нужно хорошо просушить стенки путем прогрева паровых камер.
Вертикальные диффузионные аппараты
Широкое распространение в сахарной промышленности нашли вер-
тикальные диффузионные аппараты. Они бывают одно-, двух- и много-
колонные.
3*
67
Прототипом современных одноколонных
струированный в 1924 г. А. П. Соколовым
собой колонну, соединенную посредством
Рис. 31. Транспортный орган одноколонных диффузион-
ных аппаратов типа КДА 66.
аппаратов является скон-
аппарат, представляющий
нижнего горизонтального
шнека с вертикальной
транспортирующей тру-
бой, внутри которой вра-
щается шнек. Стружка по-
ступает в эту трубу свер-
ху, перемещается по ней
вниз и попадает в гори-
зонтальный шнек, кото-
рый подает стружку в
нижнюю часть колонны.
Внутри колонны располо-
жен вертикальный вал с
лопастями, по форме на-
поминающими гребной
винт. К внутренней сторо-
не колонны прикреплены
контрлапы. Стружка пе-
ремещается вверх с по-
мощью лопастей и контр-
лопастей и в виде жома
выводится в желоб. Вода
поступает в аппарат сверху, проходит через стружку, превращаясь по-
степенно в сок, и отводится из нижней части колонны.
Транспортно-мешательный орган одноколонных диффузионных ап-
паратов может быть шнековым или лопастным. В настоящее время вы-
пускаются аппараты с лопастным транспортно-метательным органом,
более совершенным, чем шнековый.
На отечественных заводах эксплуатируется некоторое количество
одноколонных диффузионных аппаратов КДА-15-58, в которых транс-
портно-мешательным органом является трубовал с насаженными на
нем лопастями, имеющими профиль самолетного крыла. Такой же ор-
ган имеет и диффузионный аппарат фирмы «Буккау-Вольф» (ФРГ).
Изготовление и ремонт таких лопастей весьма сложны.
В одноколонных диффузионных аппаратах унифицированной серии
КДА-66, принятых в качестве типовых, транспортно-мешательным орга-
ном является трубовал с насаженными на нем сварными лопастями
призматической формы (рис. 31). Эксплуатируется также некоторое ко-
личество аппаратов КДА-25-59 с таким же органом. Аналогичный орган
имеют диффузионные аппараты фирмы ВМА (ФРГ).
Одноколонный диффузионный а п п а р а т КДА-15-66 для
завода производственной мощностью 1500 т свеклы в сутки (рис. 32)
представляет собой вертикальный цилиндрический корпус-колонну 5,
установленную на постаменте 8. Внутри колонны вращается полый вал
(трубовал) 16. На трубовале установлены лопасти 3, способствующие
передвижению стружки снизу вверх, а по внутренней образующей ци-
линдра установлены контрлопасти 6, предотвращающие вращение
стружки вместе с трубовалом. В аппаратах КДА-25-59 и фирмы ВМА
контрлопасти были поворотными. Соко-стружечная смесь по патруб-
ку 9 подается в трубу 7, а из нее — в распределитель 17, расположенный
над горизонтальным щелевидным ситом 18. Под ситом находится кони-
ческий приемник 19, в который через горизонтальное сито из колонны
проходит сок. По нескольким патрубкам 20 он поступает в коллектор 21
и через патрубок 22 удаляется из аппарата. В конический приемник по-
68
ступает также некоторое количество сока, прошедшее через ситовой
пояс, расположенный внутри аппарата на уровне распределителя. Сок
из аппарата отводится также через ситчатые контрлапы 23, из которых
он поступает в коллектор 10. Такой множественный отбор сока позво-
ляет лучше отводить его из аппарата.
Распределитель 17 и труба 7 вращаются в подшипнике 25 и на подпят-
нике 26 вместе с трубовалом, раскладывая на сите стружку равномер-
ным слоем. Впереди по ходу распределителя расположены качающиеся
башмаки 27, которые при скольжении по ситу поднимают лежащую па
нем стружку и одновременно очищают сито. При этом за распределите-
лем образуется свободное пространство, куда и поступает новая порция
стружки. Распределитель имеет обратный клапан 28, свободно сидящий
на оси. При изменении давления соко-стружечной смеси этот клапан
прикрывает или увеличивает выходную щель распределителя, а при
прекращении подачи соко-стружечной смеси автоматически полностью
закрывает ее для предотвращения обратного хода стружки из колонны.
При подаче распределителем каждой повой порции стружки содержи-
мое колонны поднимается на высоту, равную толщине этого слоя.
На распределителе установлены направляющие 24 для придания струж-
ке необходимого направления. Для очистки сита служат также башма-
ки 29, установленные на вращающихся ситах 30, также отводящих сок
из аппарата. Общий вид распределителя показан на рис. 33 (позиции
аналогичны рис. 32). В аппарате фирмы ВМА применена несколько иная
конструкция узла подачи соко-стружечной смеси.
Жом отводится через выбросные окна 31 в верхней части аппарата
и удаляется при помощи кольцевого скребкового устройства 12, приво-
димого в действие электродвигателем 32 через редуктор 33. Скребковое
устройство установлено на площадке 4. В аппаратах фирмы ВМА жом
удаляется шнеком. Несколько ниже места отвода жома в аппарат по
патрубкам 35 через ситчатые контрлопасти 34 подается свежая вода.
По патрубку 36 через ситчатые контрлопасти 37 в аппарат поступает
жомопрессовая вода. Для контроля за уровнем сока в аппарате служит
указательная трубка 11. Вода, поступающая в колонну, проходит сквозь
слой стружки сверху вниз, превращается в сок и выходит из аппарата
через коллектор 10 вместе с соком, поступающим в аппарат со стружкой
через распределитель.
Для предотвращения развития микроорганизмов в колонну подается
формалин. Для конденсации паров, выделяющихся из воды, в верхней
части аппарата установлен конденсатор 14, конденсат из которого со-
бирается в сборнике 13. В случае забивания сит и ухудшения прохожде-
ния через них сока под сито для его продувки подается барометрическая
вода с избыточным давлением до 0,5 МПа (5 кгс/см2).
Трубовал вращается с переменной частотой при помощи привода,
расположенного на площадке 45. Привод состоит из электродвигателя
^5? ПП/'ТЛ ГТТ! !1 ПГЛ ZZOIZ Т> V П TOTIOWIW/3
1
।
Максимальная про-
изводительность диф-
фузионных аппаратов
фирмы «Буккау-Вольф»
составляет 6000 т свек-
лы в сутки при диамет-
ре аппарата 7,35 м и
высоте 17 м, фирмы
ВМА — 5000 т свеклы
в сутки при диаметре
6,8 м и высоте 16,45 м.
Так же как и в на-
клонных шнековых
диффузионных аппара-
тах, в одноколонных
аппаратах транспорт-
но-мешателыюе уст-
ройство перемешивает
стружку, что ухудшает
условия протекания
процесса диффузии.
Для уменьшения пере-
мешивания стружки в
колонных аппаратах
необходимо не допус-
кать перебоев в подаче
стружки в аппарат, ис-
ключить попадание воз-
духа в аппарат совме-
стно с соко-стружеч-
ной смесью, а также
работать с оптималь-
ной удельной нагруз-
кой объема аппарата
стружкой.
При постоянном
объеме аппарата вре-
мя диффундирования
определяется произво-
дительностью и удель-
ной нагрузкой объема
аппарата стружкой.
При малой удельной
нагрузке отдельные
стружинки могут ви-
тать в соке под дейст-
вием его потока и ра-
боты лопастей. При
этом стружка в смеж-
ных слоях аппарата пе-
ремешивается, в связи
с чем ухудшаются тех-
нологические показа-
тели. При большой же
удельной нагрузке
уменьшается порис-
Рис. 32. Одноколонный
70
вид А
диффузионный аппарат КДА-15-66
ьвзо
Рис. 33. Распределитель стружки диффузион-
ного аппарата КДА-15-66.
тость среды, ухудшаются ус-
ловия проникновения экст-
рагирующей жидкости через
столб стружки, а следова-
тельно, нарушается и про-
цесс диффузии. Оптималь-
ная удельная нагрузка для
одноколонных диффузион-
ных аппаратов типа КДА
равна 0,7—0,72 т/м3.
Достоинствами одноко-
лонных диффузионных ап-
паратов являются устойчи-
вость в эксплуатации при
переработке хорошей свек-
лы, небольшая занимаемая
площадь, высокая удельная
нагрузка объема аппарата
стружкой, относительно ма-
Т аблица 1
Показатели Марка диффузионного аппарата
КДА-15-58 КДА-25-59 КДА-15-66 КДА-20-66 КДА-25-66 КДА-30-66
Производительность, тсвек- лы в сутки ...... 1500 2500 1500 2000 2500 3000
Активная высота (от уровня сита до уровня на 100 мм ниже канта окна выброса жома), мм 13460 13390 10450 13950 11220 13320
Активный объем, м3 . . . 93 211 107,6 143,4 173 208
Удельная нагрузка, т/м3 . 0,72 0,60 0,70 0,70 0,70 0,70
Внутренний диаметр аппара- та, мм • Наружный диаметр трубова- ла, мм Электродвигатель трубовала 3980 5000 4000 4000 5000 5000
1800 2000 1500 1500 2000 2000
Пер. Пост. Пост. Пост. Пост. Пост.
тока тока тока тока тока тока
Мощность электродвигателя трубовала, кВт .... 40/45 70 55 55 75 75
Частота вращения трубова- ла, об/мин 0,336; 0,25—0,8 0,2—0,6 0,2—0,6 0,2—0,6 0,2—0,6
Мощность электродвигателя переменного тока устрой- ства для выгрузки жома, кВт 0,469; 0,735; 0,944 4,5 7 10 10 10 10
Частота вращения устройст- ва для выгрузки жома, об/мии 3,02 2,76 3.4 3,4 2,75 2,75
Общая площадь ситовых устройств, м8 9,1 29,8 9,4 9,4 14,9 14,9
Живое сечение горизонталь- ного сита, % 40 40 34 34 34 34
Габариты, мм длина 4300 8320 5612 5612 8335 8335
ширина 4400 7068 4830 4830 8335 8335
высота 16590 20862 16900 20400 19900 22000
Масса, т 94,2 192,7 119,4 135,6 162,1 175,5
72
лые потери сахара, удобство эксплуатации и ремонта, малая подвер-
женность коррозии.
К недостаткам таких аппаратов можно отнести относительную слож-
ность изготовления, необходимость усиленного фундамента, сильное
перемешивание и измельчение стружки (ввиду этого оптимальная дли-
на 100 г стружки составляет 11—13 м), отсутствие возможности проме-
жуточного подогрева сока в аппарате, смешение соков различных кон-
центраций (особенно при остановке трубовала).
При работе на этих аппаратах нужно придерживаться следующего
нормативного технологического режима:
Длина 100 г стружкн, м................... 11—13
Содержание брака в стружке, % ........... До 3
Откачка сока, % к массе свеклы .......... 120
Температура свежей воды, °C ...... . 65
Величина pH свежей воды.................. 6
Температура жомопрессовсй воды, °C . . . 74
Величина pH сока иа выходе из аппарата . 6
Средняя температура соко-стружечной смеси
в аппарате, °C........................ 72
Длительность диффундирования, мин. ... 70
Частота вращения трубовала, об/мин. . . . 0,2—0,6
Потери сахара в жоме, % к массе свеклы . До 0,3
Удельная нагрузка объема аппарата струж-
кой, т/м3............................... 0,7
Температура жома, °C .................... 67
Температура выходящего сока, °C.......... 45
Объемный коэффициент наполнения .... 0,95
Выход жома, % к массе свеклы............. 80
Содержание сухих веществ в сыром жоме,
% к массе жома.......................... 7,2
Предпусковые и пусковые операции по включению одноколонных
диффузионных аппаратов в работу и правила техники безопасности при
обслуживании этих аппаратов сходны, за исключением специфических
моментов, с применяемыми при работе на наклонных шнековых аппа-
ратах.
Известные в настоящее время типы двухколонных диффузионных ап-
паратов имеют транспортирующие органы в виде рамок, подвешенных
к перемещающейся цепи, и шнеков или вообще не имеют транспорти-
рующего органа. К последнему типу относятся аппараты системы Гре-
бенюка и Жигалова, которые находятся в стадии испытаний.
Среди аппаратов первого типа наиболее известен аппарат типа J.
имеющий два типоразмера: J-IV производительностью 750 т свеклы в
сутки и J-VHI производительностью 1500 т свеклы в сутки. Эти аппара-
ты эксплуатируются на венгерских и некоторых отечественных сахар-
ных заводах.
Этот двухколонный диффузионный аппарат (рис. 34)
представляет собой J-образный корпус / прямоугольного сечения. Внут-
ри корпуса по направляющим движутся две роликовые цепи 2, к кото-
рым с помощью ушек 3 прикреплены на расстоянии 600 мм друг от дру-
га 67 (J-IV) или 92 (J-VIII) прямоугольные рамки 4 с натянутыми на
них цепями 5. Рамки выполнены из уголков и имеют толщину 80 мм.
На эти рамки укладывается стружка. Тяговые цепи общей длиной
40,2 м (J-IV) или 55 м (J-VIII) приводятся в движение барабанами 6
от привода 7, в состав которого входит электродвигатель постоянного
тока с регулируемой частотой вращения. Средняя величина скорости
движения цепи составляет 0,005 м/с. Для натяжения цепей служит на-
тяжная станция 8.
73
Стружка в аппарат подается механизмом, состоящим из грабельного
транспортера 9 и распределительного барабана 10 с электродвигателем
постоянного тока с переменной частотой вращения. Изменение частоты
вращения распределительного барабана осуществляется автоматически
по заданной программе. Это позволяет с помощью барабана и установ-
ленных на нем резиновых планок И распределять стружку по попереч-
ному сечению корпуса
Рис. 34. Двухколонный диффузионный аппарат J-1V:
а — общий вид, б — несущая рамка, в — схема питательной
установки.
аппарата равномерно в
виде тонкой завесы,
передвигающейся впе-
ред и назад при помо-
щи специального кри-
вошипного механизма.
Уложенная таким об-
разом на рамки струж-
ка перемещается вме-
сте с ними в аппарате.
Жом с рамок пада-
ет в шнек 12, приводи-
мый в движение элек-
тродвигателем. Для бо-
лее полного удаления
жома с рамок служит
очистительное устрой-
ство 13. Свежая вода
подается в аппарат че-
рез верхний ряд 14 со-
пел, жомопрсссовая —
через нижний ряд 15.
Под питательной гор-
ловиной расположена
камера 16 отбора сока.
Сок, фильтруясь через
сито этой камеры, вы-
ходит из аппарата по
трубе 17.
Непосредств е и н о
над дугообразным уча-
стком корпуса распо-
ложена промежуточная
камера 18, в которой
производится ошпари-
вание стружки. Сок от-
бирается из нижней ча-
сти этой камеры (в ко-
личестве 500—600 % к
массе свеклы) и по тру-
бе 19 направляется в
подогреватель. Из по-
догревателя нагретый
сок по трубе 20 посту-
пает в верхнюю часть
промежуточной камеры
и ошпаривает проходя-
щую через камеру7
стружку.
74
К преимуществам аппаратов типа J относятся: возможность работы
на тонкой стружке из-за отсутствия перемешивания ее и вследствие это-
го сравнительно малое время диффундирования; строгий противоток
процесса; проведение процесса
без доступа воздуха; малый
расход электроэнергии.
К недостаткам аппарата
можно отнести чувствитель-
ность к качеству свекловичной
стружки, невысокую удельную
нагрузку (до 0,5 т/м3) и др.
В известных типах много-
колонных диффузионных аппа-
ратов транспортирующим орга-
ном служат рамки, укреплен-
ные на перемещающейся цепи,
и шнеки. Аппараты со шнеко-
вым органом (например, аппа-
рат Кунджуляна) ввиду боль-
шой сложности в изготовлении
и эксплуатации распростране-
ния не нашли.
К аппаратам с цепным
транспортирующим органом от-
носятся диффузионные аппара-
ты системы Опперманна-Дайх-
манна, Олье и др.
Многоколонный диф-
фузионный аппарат
системы Олье, эксплуати-
рующийся на ряде француз-
ских, чехословацких и отечест-
венных заводов, показан на
Рис. 35. Многоколонный диффузионный ап-
парат системы Олье:
а — общий вид, б — транспортирующий орган.
рис. 35. Он состоит из семи
вертикальных колонн (труб) /
диаметром 1,45 м разной вы-
соты, последовательно соеди-
ненных переходными колена-
ми 2. В трубах движется бес-
конечная цепь, на горизонталь-
ных выступах которой на рас-
стоянии 400 мм друг от друга
укреплены перфорированные
диски 3 с отверстиями 12Х
Х12 мм. Цепи перекинуты че-
рез барабаны 4, верхний из
которых приводится во враще-
ние от привода 5, состоящего
из электродвигателя мощно-
стью 15 кВт и редуктора. Ско-
рость перемещения цепей можно регулировать в пределах 0,01 —
0,02 м/с.
Стружка в аппарат поступает через приемник 6 и при помощи ав-
томатического питателя 7 последовательно заполняет каждое отделение
между двумя соседними дисками. Ошпаривание стружки осуществля-
ется диффузионным соком в месте 8 его выхода из аппарата. Для отбо-
75
ра сока здесь устроена специальная камера 9 с ситами. Подогрев смеси
в аппарате осуществляется кольцевыми нагревателями 10.
Свежая вода поступает в аппарат по патрубку 11, жомопрессовая —
несколько ниже. Экстрагирующая жидкость протекает в аппарате в
противотоке к стружке под действием статического давления, равного
высоте содержимого колонн между точками входа свежей воды и выхо-
да сока (10—12 м). Жом выходит из конечной части колонны VII в
момент приобретения дисками вертикального положения.
Последние модели такого аппарата на производительность 2500 т
свеклы в сутки состоят из четырех колонн овального сечения и имеют
выносную систему ошпаривания стружки.
К достоинствам аппарата относятся: строгий противоток сока и
стружки, отсутствие перемешивания и измельчения стружки, протека-
ние процесса без доступа воздуха, сравнительно небольшой расход пара.
К недостаткам аппарата следует отнести малую удельную нагрузку
(до 0,38 т/м3), сложность устройства, большую высоту и значительный
объем.
Горизонтальные диффузионные аппараты
В горизонтальных диффузионных аппаратах транспортирующий ор-
ган выполняется в виде скребкового, ленточного или шнекового транс-
портера. Эти аппараты ввиду сложности устройства и эксплуатации
широкого распространения в настоящее время не нашли.
К достоинствам горизонтальных аппаратов относятся: малая на-
грузка на фундамент; сохранность стружки (кроме шнековых аппара-
тов); легкая очистка фильтрационной поверхности от мезги; возмож-
ность регулирования температуры по длине аппарата. К недостаткам
этих аппаратов можно отнести громоздкость, большое число цептробе?к-
ных насосов для перекачивания сока (кроме шнековых аппаратов),
трудность обслуживания, большая металлоемкость.
К диффузионным аппаратам скребкового типа относится аппарат
Гека, состоящий из двух расположенных друг над другом горизонталь-
ных желобов, над дном каждого из которых помещается колосниковое
сито. Свекла по ситу перемещается при помощи скребкового транспор-
тера. Пространство между ситом и дном желобов разделено попереч-
ными перегородками на камеры, служащие сборниками сока. Из этих
сборников сок забирается насосами и подается на орошение стружки
через сокораспределители, установленные над стружкой. Каждая каме-
ра аппарата имеет свой сокораспределитель.
К диффузионным аппаратам ленточного типа относится аппарат Де-
Смета, который представляет собой заключенный в кожух горизонталь-
ный бесконечный транспортер, передвигающий слой стружки. Транспор-
тер состоит из бесконечной цепи с ситчатыми элементами. Над транспор-
тером установлен ряд поперечных желобов. Из этих желобов сок стекает
на стружку и, пройдя ее слой, попадает на наклонные плоскости, раз-
мещенные под транспортером. С каждой такой плоскости сок попадает
в воронку, а затем насосом подается в следующий поперечный желоб.
Таким образом осуществляется противоток стружки и сока. Орошаю-
щий сок нагревается в подогревателях, а стружка — в отпаривателе.
К шнековым горизонтальным диффузионным аппаратам относятся
аппараты Сильвера, Оливера-Мортона и др. Аппарат Сильвера пред-
ставляет собой несколько параллельно расположенных горизонтальных
желобов, в которых вращаются шнеки, перемещающие стружку. Пере-
ход стружки из одного желоба в другой происходит с помощью подъем-
ных колес.
76
Ротационные диффузионные аппараты
Ротационный диффузионный аппарат впервые был предложен в
1928 г. советским инженером Л. М. Мандрыко.
Ротационные диффузионные аппараты по принципу действия быва-
ют одно- и двухзаходными. Па внутренней поверхности барабана одно-
заходного аппарата системы Мандрыко укреплена одна спиральная
поверхность (шнек), делящая аппарат по длине на отдельные секции
(камеры), количество которых равно числу полных витков. В барабане
двухзаходного аппарата типа РДА имеются две спиральные поверхно-
сти (двухзаходный шнек), поэтому шаг каждого витка такого шнека
в два раза больше, чем у однозаходного шнека. При этом полный виток
каждой поверхности включает две секции.
Рис. 36. Схема внутреннего устройства ротационного диффузионного ап-
парата типа РДА.
Схема внутреннего устройства двухзаходного ротационно-
го диффузионного аппарата типа РДА показана на рис. 36.
Внутри барабана 1 аппарата установлены витки 2 спиральных поверх-
ностей, которые имеют четырехугольный вырез. В центре выреза уста-
новлена сплошная разделительная перегородка 6, продолжением кото-
рой в витках являются радиальные решетки 5. Перегородки и решетки
расположены не в одной плоскости, а в каждом следующем витке сме-
щены на 6°, т. е. размещены винтообразно. Это обеспечивает более ста-
бильную работу барабана.
По обеим сторонам перегородки прикреплены направляющие пере-
сыпные лотки 7, расположенные двойным рядом таким образом, что
стружка при вращении барабана соскальзывает с решетки в одном и
том же направлении. Разделительная перегородка и решетки делят ба-
рабан на две зоны 3 и 4. Стружка перемещается двумя несмешивающи-
мися потоками: один проходит в зоне 3, другой — в зоне 4.
При вращении барабана стружка по радиальной перегородке под-
нимается вверх, а затем свободно ссыпается на пересыпной лоток, на-
77
правляющий ее в следующую секцию. Сок, направляемый витками шне-
ка в противоположную сторону, процеживается через стружку и решет-
ку и, таким образом, также перетекает из камеры в камеру.
В однозаходном аппарате сок омывает сначала стружку в одной
зоне камеры, затем в другой, т. е. каждая порция сока встречает за
один оборот барабана две порции стружки. Так как за полный оборот
барабана стружка и сок перемещаются в противоположных направ-
лениях на одну камеру, то время их пребывания в аппарате одина-
ково.
В связи с тем что в двухзаходном аппарате шаг каждого витка вдвое
больше шага однозаходного аппарата (при одинаковых длине бараба-
нов и числе секций), то за полный оборот двухзаходного барабана
стружка проходит одну секцию, а сок — две. При этом за первую поло-
вину оборота сок омывает стружку в одной из зон данной камеры, а за
вторую половину оборота — стружку во второй зоне следующей камеры.
Таким образом, одна часть сока омывает одну часть стружки, а время
пребывания сока в аппарате вдвое меньше времени пребывания струж-
ки. Это приводит к увеличению производительности и улучшению каче-
ства сока, полученного из двухзаходного аппарата, по сравнению с со-
ком из однозаходного.
Для полного отделения сока от стружки и предотвращения обрат-
ного движения сока со стружкой камеры оборудованы ситами 8 корзи-
ночной формы.
На отечественных сахарных заводах эксплуатируются различные
модификации ротационных аппаратов типа РДА. На зарубежных, а так-
же на ряде отечественных заводов эксплуатируются ротационные аппа-
раты RT-Смет, Дункан-Стюарт и др. Все эти аппараты различаются
некоторыми конструктивными особенностями и производительностью.
Двухзаходный ротационный диффузионный аппа-
рат РДА-59М (рис. 37) производительностью 1500 т свеклы в сутки
имеет 33 камеры шириной 930 мм каждая и представляет собой бара-
бан 1, опирающийся двумя бандажами 2 на две двухроликовые опоры 3.
Вращение барабана с частотой 0,3—0,5 об/мин осуществляется через
венец 4, шестерню 5 и редуктор 6 от электродвигателя 7 постоянного1
тока мощностью 80 кВт с регулируемой частотой вращения. Электро-
двигатель включен в систему генератор — двигатель. Для предотвраще-
ния осевых сдвигов барабана установлены упорные ролики 8. Привод-
ная часть аппарата размещается на площадке 26.
В головной части барабана, входящей в неподвижный кожух (го-
ловку) 10, имеется два ситчатых ковша. Внутри кожуха по всей его
ширине вращается сито 11. В торцовой стенке головки установлен пат-
рубок 28 для подачи соко-стружечной смеси в аппарат. Диффузионный
сок, поступающий в аппарат вместе со стружкой, отцеживается на
сите 11 и вместе с соком, поступающим из аппарата, стекает в сбор-
ник 12, на котором установлен пеногаситель 13 с электродвигателем.
Освобожденная от сока стружка захватывается попеременно двумя ков-
шами и подается в секции (камеры) аппарата. Секции аппарата состоят
из витков 29, пересыпных лотков 30, корзиночных сит 31, разделитель-
ной перегородки 36 и радиальных решеток 37.
Для удаления пара, скапливающегося в головке, установлена вы-
тяжная труба 14. Очистка сита осуществляется паром (через патру-
бок 32), соком (через патрубок 33) и регенератором 9, щетка которого
перемещается электродвигателем мощностью I кВт.
Через распределительную головку 15 в центре хвостовой части в ап-
парат подастся вода. Свежая вода через патрубок 16 поступает в две
предпоследние камеры, а жомопрессовая через патрубок 17 — в седь-
78
Рис. 37. Ротационный диффузионный аппарат РДА-59М
мую и восьмую камеры хвостовой части, где концентрация сахара в соке
равна концентрации сахара в подаваемой воде.
В случае необходимости подогрева соко-стружечной смеси в аппа-
рате в него может подаваться пар через инжекторы 34, установленные
с девятой по семнадцатую камеры, по трубе 18 и патрубку 19 распре-
делительной головки.
Хвостовая часть аппарата заканчивается приемным бункером 20 со
шнеком 27 для жома.
В корпусе барабана имеются смотровые окна 21, люки 22, термо-
метры 23 и пробные краны 24 для отбора проб сока и стружки для ана-
лиза. Для уменьшения потерь тепла аппарат покрыт слоем изоляции 25.
Для перемещения барабана при наладке служит гидравлический дом-
крат 35. Масса аппарата 279 т.
Ротационный аппарат работает при неполном заполнении его со-
ком и стружкой (коэффициент заполнения 0,24—0,4) и при свободном
доступе воздуха. При этом внутренние детали подвергаются коррозии.
Для борьбы с коррозией и для подавления жизнедеятельности микро-
организмов через патрубок 38 в головной части аппарата вводится ра-
створ формалина. Для предотвращения коррозии на внутренние детали
аппарата наносятся специальные лако-красочные покрытия.
При работе на ротационных диффузионных аппаратах нужно при-
держиваться следующего технологического режима:
Длина 100 г стружки, м.................... 14—16
Содержание брака в стружке, %............. ДсГЗ
Откачка сока, % к массе свеклы ........... 120
Температура свежей воды, °C .............. 65
Величина pH свежей воды................... 6
Температура жомопрессовой воды, °C ... . 74
Величина pH сока на выходе из аппарата . . 6
Средняя температура соко-стружечной смеси
в аппарате, СС ......................... 72
Длительность диффундирования, мин .... До 100
Частота вращения барабана, об/мин .... 0,3—0,5
Потери сахара в жоме, % к массе свеклы . До 0,3
Удельная нагрузка объема аппарата струж-
кой, т/м*................................... 0,52
Температура жома, °C...................... 67
Температура выходящего сока, °C........... 45
Объемный коэффициент наполнения........... 0,3
Выход жома, % к массе свеклы.............. 80
Содержание сухих веществ в сыром жоме, %
к массе жома.............................. 7,2
К недостаткам таких аппаратов относятся: значительное измельче-
ние стружки, ценообразование, коррозия внутренних частей, развитие
микроорганизмов, большая металлоемкость, большая занимаемая пло-
щадь и объем, сложность монтажа и ремонта, малая производитель-
ность при больших габаритах (малая удельная нагрузка и малый ко-
эффициент заполнения), большой расход электроэнергии и др.
Операции по пуску ротационных аппаратов в работу и правила
техники безопасности при обслуживании их сходны, за исключением
специфических моментов, с применяемыми при работе на наклонных
шнековых аппаратах.
ОШПАРИВАТЕЛИ
Прежде чем попасть в диффузионный аппарат, стружка для нор-
мального протекания диффузионного процесса должна быть нагрета от
температуры примерно 10° С до температуры 70—80° С. Этот нагрев
80
ошпаривается. В этой части стружка и сок движутся противотоком, что
способствует хорошему теплообмену и дополнительному обессахарива-
нию стружки. Отдавший свое тепло диффузионный сок через торцо-
вое 3 и боковые 4 сита с температурой 35° С уходит на дальнейшую
переработку.
Предварительно ошпаренная стружка лопастями 5, установ пенны-
ми на вращающемся ва-
лу 6, продвигается во
вторую часть аппарата —
мешалку 7. Здесь при по-
мощи лопастей 8 она сме-
шивается и ошпаривается
нагретым до 85° С цирку-
лирующим соком (цс) в
количестве 300% к массе
свеклы. В этой части
стружка и сок движутся
в прямотоке. Из мешал-
ки образующаяся соко-
стружечная смесь (ссс) в
количестве 400% к массе
свеклы с температурой
74° С насосом подается в
диффузионный аппарат.
Ошпариватель
ОС-15/20 (рнс. 39) про-
изводительностью 1,5—
2 тыс. т свеклы в сутки
представляет собой ци-
линдрический корпус 1
диаметром 3000 мм с теп-
лообменной (длиной 3544
мм) и расширенной ме-
шательной (длиной 2720
мм) частями. Корпус ус-
тановлен наклонно про-
тив движения стружки
под углом 4°, что обеспе-
чивает почти постоянную
удельную нагрузку объ-
ема аппарата (0,72 т/м3).
В корпусе от электродви-
гателя 2 постоянного тока
мощностью 32 квт через
редукторы 3 и 4 с часто-
той' 1,25—3,75 об/мин вра-
щается трубовал 5, диа-
метр которого (1000 мм)
в теплообменной части
больше диаметра в ме-
шалке. В торцах вала ус-
тановлены цапфы 6. Тор-
цы корпуса закрыты пе-
редней 7 и задней 8 крыш-
ками с установленными
в них подшипниками 9, в
82

Рис. 39. Отпариватель ОС-15/20.
& Sa
которых и вращается вал. Смазка подшипников производится маслом,
подаваемым лубрикатором 10.
Стружка через загрузочную шахту 11 попадает в корпус ошпарива-
теля. Здесь на трубовале расположены распределительные лопасти 15
призматической формы, установленные пол углом к поперечному сече-
нию трубовала. Лопасти обеспечивают непрерывный подвод стружки в
теплообменную часть аппарата.
В теплообменной части на валу под углом к его поперечному сече-
нию установлены транспортирующие лопасти 16 призматической фор-
мы. Эти лопасти связаны между собой стальными полосами 17, выгну-
тыми по спирали. Для того чтобы не было перемешивания стружки в
теплообменной части, а только продвижение ее, на внутреннем поверх-
ности теплообменной части корпуса установлены контрлопасти 18.
В конце теплообменной части на корпусе имеются патрубки 20
с вентилями 19, через которые поступает диффузионный сок. Двигаясь
навстречу стружке, он отдает ей свое тепло и через торцовое сито 21
(площадью 5,62 м2 и живым сечением 47%) попадает в камеру 22, из
которой по патрубку 23 поступает в коллектор 14. В этот же коллектор
через патрубки 25 и вентили 26 поступает диффузионный сок, прошед-
ший из корпуса сквозь боковые сита 13 (площадью 2,83 м2 и живым
сечением 47%). Из коллектора диффузионный сок через патрубок 27
уходит из аппарата. Время пребывания стружки в аппарате составляет
14—18,6 мин.
Для очистки торцового сита служат вращающиеся скребки 28, уста-
новленные на трубовале. Конструкция торцового сита аналогична кон-
струкции горизонтального сита диффузионного аппарата КДА-66, а
скребки схожи с конструкцией скребков диффузионного аппарата
С-17М. Боковые сита также очищаются скребками 36, установленными
на лопастях. Для продувки сит через патрубки 29 и вентили 30 обрат-
ным током подается сок.
Между теплообменной частью и мешалкой установлены задержи-
вающие контрлопасти 31 и распределительные лопасти 32. Такое уст-
ройство способствует некоторому уплотнению в этом месте стружки,
что препятствует смешиванию диффузионного сока с циркулирующим,
входящим в мешалку через штуцер 33.
В мешалке на трубовале установлены перемешивающие лопасти 34,
более узкие, чем транспортирующие. В этой части аппарата контр-
лопастей нет. Лопасти перемешивают стружку с циркулирующим со-
ком. Образующаяся при этом соко-стружечная смесь выходит из ме-
шалки через штуцер 35. Для наблюдения за уровнем сока в мешалке
служит уровнемер 37, с поплавком которого связана рейка 38, переме-
щающаяся по шкале 39.
Образующаяся в аппарате пена скапливается в сборниках 40 и 41,
где гасится паром, поступающим через патрубки 42 в барботеры 43 и
44. Для гашения пены используется также масло, подаваемое из бач-
ка 45. Остатки пены по трубе 46 поступают в загрузочную шахту. Обра-
зовавшийся из пены сок из шахты по трубе 47 стекает в сокоприемную
камеру 22. В случае необходимости в ошпариватель через патрубок 48
вводится раствор формалина. В нескольких местах в верху корпуса ап-
парата находятся оттяжки для удаления воздуха, введенного со струж-
кой или находящегося в межклеточном пространстве стружки.
Для наблюдения за работой аппарата служат смотровые стекла 49.
На шахте расположен также люк, закрытый крышкой 50. Ошпарива-
тель лапами 24 опирается на фундамент 12. Масса аппарата — 29,5 т.
Боковое сито ошпаривателя ОС-15/20 показано на рис. 40. В корпу-
се 1 ошпаривателя вырезано прямоугольное отверстие, закрываемое
83
крышкой 2. В отверстии установлена рама 3, в которой находится па-
кет 4 с ситом 5, имеющим круглые отверстия. С целью регулирования
положения сита относительно очищающих скребков пакет может пере-
мещаться с помощью гаек 6 и винтов 7, головки которых закрываются
колпачками 8. На крышке находятся ручка 9, патрубок 10 для отвода
сока из камеры, образованной ситом и крышкой, и патрубок 11 для
продувки сита обратным током сока.
шв
Рис. 40. Боковое сито отпаривателя ОС-15/20.
Ошпариватель ОС-25/30 производительностью 2,5—3 тыс. т свеклы
в сутки имеет общую высоту 6680 мм, общую длину 12700 мм, длину
теплообменной части 5258 мм и массу 33,8 т. Время пребывания струж-
ки в ошпаривателе 13—15,6 мин. Остальные характеристики аналогич-
ны характеристикам отпаривателя ОС-15/20.
Правила техники безопасности при эксплуатации таких отпарива-
телей аналогичны правилам для наклонных диффузионных аппаратов.
МЕЗГОЛОВУШКИ
Для удаления содержащейся в диффузионном соке и жомопрессо-
вон воде мезги (пульпы) служат мезголовушки. При применении диф-
фузионной батареи мезголовушка устанавливается между батареей и
мерниками сока, при применении непрерывно действующих диффузи-
онных аппаратов — до подогревателей сока перед преддефекацией.
По своей конструкции мезголовушки бывают периодического и не-
прерывного действия.
На многих заводах, где1 установлена диффузионная батарея, экс-
плуатируется простейшая мезголовушка ведерного типа. Ловушка со-
84
стоит из одного или двух вставленных одно в другое ситчатых ведер,
помещенных в вертикальном цилиндрическом корпусе. Сок поступает
в верхнюю часть ловушки, фильтруется через сито и уходит из ловуш-
ки снизу. Мезга остается внутри ведер, которые периодически вынима-
ются через крышку и заменяются очищенными.
Более совершенной является ловушка с вращающимися щетками.
В вертикальном корпусе этой ловушки установлено цилиндрическое
сито. Диффузионный сок поступает в верхнюю часть ловушки, попадает
внутрь ситчатого цилиндра, фильтруется через его стенки и уходит из
ловушки. Для очистки внутренней части сита от осевшей здесь мезги
служат вращающиеся щетки, выполненные из морской травы или кап-
рона. На период чистки закрываются вентили на входе нефильтрован-
ного и выходе фильтрованного соков и включается электродвигатель
щеток. Вращаясь, щетки очищают поверхность сита. При открытом
нижнем клапане мезга удаляется из ловушки. Для лучшего спуска мез-
ги в ловушку может подаваться небольшое количество нефильтрован-
ного сока.
С внедрением непрерывно действующих диффузионных аппаратов
появилась необходимость в создании мезголовушек непрерывного дей-
ствия. По конструкции они представляют собой вращающийся ситчатый
барабан, который и является поверхностью фильтрации. В таких рота-
ционных мезголовушках барабан может занимать горизонтальное или
наклонное положение, а сам барабан может выполняться как в виде
цилиндра, так и в виде усеченного конуса.
В качестве типовой для улавливания мезги из диффузионного сока
принята ротационная мезголовушка типа ПР с горизонтальным цилин-
дрическим барабаном. Модификации этих мезголовушек (ПР-58М,
ПР-15/20 и ПР-25/30) различаются незначительными конструктивными
особенностями и производительностью.
На рис. 41,а показана мезголовушка ПР-58М производитель-
ностью 1500 т свеклы в сутки. Она представляет собой корыто 1, в ко-
тором вращается перфорированный барабан 2, покрытый сверху ла-
тунным ситом. Одна сторона барабана (на рисунке — левая) заглуше-
на, другая (правая) открыта. Открытая сторона вращается в резиновом
уплотнении.
Нефильтрованный сок по патрубку 3 поступает в корыто, фильтру-
ется через сетку и уходит через открытую сторону барабана в прием-
ник 4, а из него через штуцер 5 — на производство. При снижении про-
изводительности последующих станций уровень фильтрованного сока
в приемнике возрастает и его избыток сливается в патрубок б. Для нор-
мальной работы корыто должно быть наполнено на % своей высоты.
Избыток нефильтрованного сока переливается через сливные окна в от-
сек 7, а затем возвращается в диффузионную установку.
Мезга, задержанная на сетке, очищается и сбрасывается в бункер 8
с помощью двух вращающихся щеток 9. Щетки закреплены на основа-
нии 10 и вместе с ним периодически встряхиваются с помощью ролика 11
при набегании на него резиновой полосы 12, установленной на сетке.
Этим достигается очистка щеток от прилипшей мезги. Кулачки, укреп-
ленные на концах барабана, служат для плавного поднятия и опуска-
ния щеток.
Щетка (рис. 41,6) представляет собой трубу 25, закрытую с торцов,
кольцами 26, удерживаемыми штифтами 27. На трубу укладывается
дубовая накладка 28, удерживаемая на трубе бортами крышки 29, за-
крепленной болтами 30 к кольцу. В отверстия накладки вставляются
пучки 31 ворса из перлоновой нити диаметром 1,2 мм. Снизу пучки
стянуты латунной проволокой 32 диаметром 1,5 мм. Концы этой про-
85

б
Рис. 41. Ротационная ыезголовушка ПР-58М:
а — общий вид. б — щетка.
волоки загнуты под накладку и таким образом удерживают в ее от-
верстиях пучки. Вращаясь, щетка очищает поверхность сетки барабана
мезголовушки от мезги.
Дополнительная очистка сита производится диффузионным соком,
который подается под давлением через отверстия регенерационной тру-
бы 13 (см. рис. 41, а) во внутреннюю полость барабана.
Привод барабана с частотой 5,55 об/мин осуществляется от элек-
тродвигателя 14 мощностью 4,5 кВт через редуктор 15 и цепную пере-
дачу, состоящую из зубчатых колес 16 и 17 и цепи 18. Щетка делает
7,2 об/мин и вращается от того же электродвигателя через цепь 18,
зубчатые колеса 19 и 20 и цепь 21. Цепная передача выполнена на
пластинчатых втулочно-роликовых цепях, натяжение которых произво-
дится устройством 22. Зубчатая передача и муфта 23 закрыты кожу-
хами 24. Общая поверхность фильтрации — 5 м2, активная—1.9 м2.
Масса мезголовушки — 2,1 т.
Для очистки от мезги жомопрессовой воды применяется ротацион-
ная мезголовушка с прессом типа ПП.
На рис. 42 показана мезголовушка ПП-15/20, рассчитанная на
производительность завода 1,5—2 тыс. т свеклы в сутки. В корпусе 1
этой ловушки с частотой 3,57 об/мин вращается перфорированный ба-
рабан 2, покрытый изнутри латунной сеткой (полная площадь филь-
трации— 5,6 м2, активная площадь фильтрации 1,4 м2). Барабан двумя
своими бандажами опирается на две пары вогнутых роликов 3, уста-
новленных на двух валах 4, вращающихся в подшипниках 5. Один из
валов приводится во вращение электродвигателем 6 мощностью 2,8 кВт
через редуктор 7. Второй вал вращается цепной передачей, состоящей
из цепи 8, ведущей звездочки 9, установленной на первом валу, и ведо-
мой звездочки 10, установленной па втором валу. Натяжение цепи ре-
гулируется устройством 11.
Жомопрессовая вода с мезгой через патрубок 12 поступает внутрь
барабана, фильтруется через его сетку и выходит из патрубка 13 в дне
корпуса ловушки. Остающаяся на сетке мезга лопатками, расположен-
ными внутри барабана, поднимается при вращении барабана вверх и
сбрасывается в бункер 14 транспортирующего шнека 15, который подает
ее в шнековый пресс 16. Транспортирующий шнек и шнек пресса установ-
лены па одном валу, который вращается цепью 8 и звездочкой 17. От-
деленная от мезги вода из пресса по трубе 18 поступает в корпус ло-
вушки, где смешивается с основной очищенной водой. Отжатая же
мезга через кольцевое отверстие в торце 19 пресса удаляется из него.
Регенерация сита производится паром с избыточным давлением
0,2—0,25 МПа (2—2,5 кгс/см2), подаваемым в два барботера 20, уста-
новленные в корпусе ловушки над барабаном. Муфты 21 привода и
цепная передача закрыты кожухами 22. Смазка подшипников произво-
дится маслом, подаваемым масленками 23.
Барабан мезголовушки ПП-15/20 выполнен из двух колец, каждое
из которых состоит из двух полуколец, стянутых фланцами. Кольца
соединены продольными полосами и кольцами из круглого прутка.
Внутри барабана к пруткам крепится проволочное из нержавеющей
стали сито, а к этому ситу латунной проволокой диаметром 0,8 мм
прикрепляется латунная фильтрующая сетка.
На наружной поверхности барабана укреплены два чугунных бан-
дажа, а внутри — шесть полок, сбрасывающих задержанную на сетке
мезгу в бункер пресса.
Пресс мезголовушки ПП-15/20 (рис. 43) состоит из двух цилиндри-
ческих корпусов 1 (сплошного) и 2 (ситчатого), соединенных флан-
цем 3. Опорами 4 и 5 пресс крепится к корпусу мезголовушки. Ситча-
87
Moo
0081
Рис. 42. Мезголовушка с прессом ПП-15/20.
тый корпус со своей стороны закрыт кожухом 6, в котором имеется
люк, закрываемый крышкой 7 с удерживающими винтами 8. С торцов
корпус / и кожух 6 закрыты крышками 9 и 10. Внутри корпусов нахо-
дится вал 11, делающий 23,75 об/мин. В корпусе 1 на валу с шагом
205 мм укреплены витки 12 транспортирующего шнека, а в корпусе 2—
с шагом 105 мм укреплены витки 13 прессующего шнека. Вал вращается
в подшипниках 14 и 15 звездочкой 16.
Мезга поступает в корпус 1 через бункер 17 и транспортирующим
шнеком подается в ситчатый корпус. Здесь витками 13 ст мезги отде-
ляется вода. Она проходит сквозь сито, собирается в сбооиике 18 и че-
рез патрубок 19 удаляется из пресса. Отжатая мезга транспортируется
Рис. 43. Пресс мезголовушки ПП-15/20.
к конусу 20 и выходит из пресса через кольцевое отверстие, образован-
ное этим конусом и конической пробкой 21. Перемещением этой проб-
ки вдоль вала 11 регулируется ширина кольцевого отверстия и тем
самым степень отжатия мезги. Перемещение пробки производится ры-
чагом 22, поворачивающимся вокруг шарнирного валика 23 рычагом 24
с противовесом 25.
Мезголовушка ПП-25/30, рассчитанная на производительность за-
вода 2,5—3 тыс. т свеклы в сутки, имеет полную площадь фильтрации
7,5 м2, активную площадь фильтрации 1,87 м2, длину 5359 мм, шири-
ну 1828 мм и высоту 1800 мм. Остальные характеристики аналогичны
характеристикам ловушки ПП-15/20. Масса мезголовушки ПП-15/20 —
2,9 т, ПП-25/30 —3,3 т.
Перед пуском мезголовушки необходимо проверить места смазки
всех вращающихся частей и убедиться в наличии смазки, проверить
натяжение цепей, надежность уплотнения сальников и произвести крат-
ковременное прокручивание вручную через муфту электродвигателя н
редуктора и убедиться в плавности работы.
Во время работы необходимо следить за температурой подшипни-
ков и не допускать ее повышения сверх 50° С, а также не допускать
попадания посторонних предметов в рабочую зону мезголовушки.
Вращающиеся элементы привода должны быть надежно ограждены.
Не разрешается производить ремонт мезголовушки во время ее ра-
боты.
89
ОТСТОЙНИКИ
Для более полного освобождения жомопрессовой воды от мезги и
выдержки нагретой воды некоторое время для окончания процесса ее
стерилизации применяются многоярусные и объемные отстойники.
Для работы с колонной диффузионной установкой типа КДА-66
предназначен отстойник жомопрессовой воды объемного типа. Такой
отстойник (рис. 44), предназначенный для завода мощностью 1,5—
2,0 тыс. т свеклы в сутки, представляет собой прямоугольный в плане
корпус 1 полезной емкостью 7 м3 с коническим днищем 2. В прямо-
угольной части перед патрубком 3 для входа жомопрессовой воды ус-
тановлено сито 4 с ячейками 12X12 мм, служащее как для задержки
крупных предметов, так и для создания спокойного зеркала воды (пло-
щадью 5,6 м2) и предотвращения взмучивания осадка в корпусе от-
стойника.
Рис. 44. Отстойник жомопрессовой воды объемного типа.
они
Мезга оседает в отстойнике вниз, попадает в трубу 5 и удаляется
из отстойника. Очищенная же вода через водослив 6 попадает в сбор-
ник 7 полезной емкостью 1,32 м3, из которого через патрубок 8 уходит
на производство. Глубина потока на водосливе—18—23 мм, скорость
потока на водосливе—0,3 м/сек. Возможный избыток воды может
сливаться из сборника через камеру 9 и патрубок 10. Небольшое ко-
личество осадка, выпавшего в этом сборнике, удаляется из пего через
патрубок 11.
Для регулирования уровня воды в отстойнике служит уровнемер,
поплавок которого помещен в трубе 12. Выделяющийся из воды пар
удаляется через патрубок 13 в крышке 14 отстойника. Для наблюдения
за работой отстойника служат смотровые стекла 15. В крышке отстой-
ника находится люк 16. С помощью лап 17 отстойник устанавливается
на фундаменте.
Отстойник, рассчитанный на производительность завода 2,5—Зтыс. т
свеклы в сутки, имеет длину 5586 мм, площадь зеркала воды — 8,6 м2,
полезную емкость—11,4 м3, глубину потока на водосливе — 27—30 мм
и скорость потока на водосливе — 0,34 м/сек. Остальные характери-
стики этого отстойника адинаковы с характеристиками отстойника
производительностью 1,5—2 тыс. т свеклы в сутки. Масса отстойника
меньшей производительности — 1,9 т, большей — 2,5 т.
90
ГЛАВА 4
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ СОКА И СИРОПА
Для очистки сока в свеклосахарном производстве используют пред-
дефекаторы, дефекаторы, сатураторы и сульфитаторы. Для очистки сиро-
па в свеклосахарном производстве применяют сульфитаторы, а в сахаро-
рафинадном производстве — костеугольные и ионитовые реакторы.
ДЕФЕКАТОРЫ
Диффузионный сок для очистки от содержащихся в нем несахаров
обрабатывается известью. Этот процесс, называемый дефекацией, про-
ходит две стадии — предварительную и основную.
Основными целями предварительной дефекации (преддефекации)
являются: нейтрализация свободной кислотности диффузионного сока н
придание ему щелочной реакции; коагуляция значительной части кол-
лоидных веществ; образование крупных нерастворимых частиц каль-
циевых солей несахаров.
Предварительная дефекация осуществляется добавлением к диф-
фузионному соку небольшого (около 1% к массе свеклы) количества
известкового молока или большого (около 150% к массе свеклы) коли-
чества сока I сатурации с добавлением около 15% к массе свеклы
дефекованного сока.
При проведении преддефекации известковым молоком оно должно
даваться в строгом соответствии с количеством диффузионного сока и
таким образом, чтобы щелочность сока возрастала постепенно, или
прогрессивно. В этом случае процесс называется прогрессивной пред-
дефекацией.
По типовой схеме предварительную дефекацию проводят нормаль-
но отгазованным соком I сатурации с добавлением дефекованного сока.
При этом образуются крупные ровные частицы осадка, так как на
частицы возвращаемого сока I сатурации осаждается новый осадок
без образования новых частиц. Это улучшает фильтрационные свойст-
ва осадка. При таком методе проведения преддефекации нет необходи-
мости в прогрессивном нарастании щелочности.
По типовой схеме преддефекацию проводят «нагорячо», для чего
диффузионный сок нагревают до температуры 85—90° С.
Процесс предварительной дефекации проводят в аппаратах, назы-
ваемых преддефекаторами. В настоящее время применяются преддефе-
каторы непрерывного действия.
Преддефекаторы непрерывного действия бывают многоступенчаты-
ми и одноступенчатыми. Одноступенчатые аппараты можно условно
разделить на следующие типы:
вертикальные неразделенные;
вертикальные разделенные;
горизонтальные неразделенные;
горизонтальные разделенные.
Преддефекаторы выполняются так, чтобы в них можно было энер-
гично перемешивать диффузионный сок с известковым молоком, воз-
вращаемым соком I сатурации и дефекованпым соком, выдерживать
смесь в течение необходимого времени, по возможности предотвращать
засорение их осадками, а также гасить или удалять пену.
Многоступенчатые преддефекаторы полностью удовлетворяют тре-
бованиям постепенной обработки известью: щелочность сока при его
91
переходе из одной ступени в другую и при перемешивании с известко-
вым молоком постепенно повышается. Недостатки такой системы зак-
лючаются в занимаемой ею большой площади, сложности привода и
пенении сока при переходе из одной ступени в другую.
Преимущество вертикальных аппаратов составляет потребность в
небольшой площади и компактная конструкция.
Наибольшее распространение получили вертикальные неразделен-
ные и горизонтальные разделенные аппараты.
Вив А
Рис. 45. Преддефекатор ПР-15.
92
К вертикальным неразделенным аппаратам относится преддефека-
тор типа ПР, приняты»! в качестве типового.
П реддефекатор ПР-15 (рис. 45) представляет собой вертикаль-
ный цилиндрический корпус 1, закрытый крышкой 2, с нижним кониче-
ским днищем. В аппарате с частотой 75 об/мин от электродвигателя 3
через редуктор 4 вращается вал 5, установленный в подпятнике 6. Вал
с редуктором соединен при помощи продольно-свертной муфты 7.
На валу укреплены мешалка 8 для взмучивания осадка, лопастная ме-
шалка 9 и пеносбрасыватель 10. Для лучшего перемешивания диффу-
зионного сока и сока I сатурации, поступивших в нижнюю часть аппа-
рата соответственно по патрубкам 11 и 12. внутри аппарата на стенках
установлены четыре вертикальные контрлопасти 13, предотвращающие
круговое движение сока. Преддефекованньш сок движется вверх и от-
водится через переливную коробку 14 и патрубок 15, пена — по жело-
бу 16, а осадок — через угловой вентиль 17. Осадок после продувки
дефекаторов и сатураторов поступает в преддефекатор по патрубку 18.
Осмотр аппарата проводят через люки 19.
В табл. 2 приведены технические характеристики выпускаемых пред-
дефекаторов типа ПР.
Таблица 2
Показатели Марки преддсфекатпров
ПР-15 ПР-25 ПР-30
Производительность, тыс. т свеклы в сутки . 1,5 2,5 3,0
Объем полезный, м3 10,7 17,65 22,2
Объем полный, м® 13,0 21,2 27,0
Частота вращения вала, об/мии . 75 90 90
Мощность электродвигателя, кВт . . . 7 10 14
Диаметр аппарата, мм 1800 2200 2400
Высота цилиндрической части, мм 4750 5100 5450
Высота общая, мм . 6825 7397 7847
Масса, т 3,0 4,0 4,3
За рубежом большое распространение получил горизонтальный раз-
деленный преддефекатор системы Бригель-Мюллера
(рис. 46), предназначенный для проведения процесса прогрессивного
нарастания щелочности. Преддефекатор представляет собой горизон-
тальный с полукруглым днищем корпус 1, в котором находится гори-
зонтальный вал 2 с метательными устройствами 3. Аппарат разделен на
шесть камер поперечными перегородками 4, доходящими до верха ме-
тательного механизма и не доходящими до дна. В верхней части пред-
дефекатора имеется шесть перегородок 5, поворачивающихся в верти-
кальной плоскости. При этом между стенкой аппарата и перегородкой
образуется щель.
Диффузионный сок поступает в аппарат по патрубку 6 и отводится
с противоположной стороны по патрубку 7. Известковое молоко посту-
пает по патрубку 8. При установке перегородок 5 под некоторым углом
создается обратное движение сока. При этом часть известкового моло-
ка увлекается из той части аппарата, куда оно поступает, в противопо-
ложную сторону, чем и достигается прогрессивное нарастание щелоч-
ности сока. Степень прогрессивности зависит от угла установки пере-
городок.
В преддефекаторе системы Бригель-Мюллера осуществляется пра-
вильный противоток сока и известкового молока и постепенное нара-
стание щелочности. Однако в аппарате плохо отделяется песок, про-
93
исходит сильное пенение вследствие соприкосновения воздуха с боль-
шой поверхностью сока, аппарат занимает много места и очень
чувствителен к колебаниям количества поступающего сока.
При обслуживании типового преддефекатора необходимо добивать-
ся непрерывного поступления в него диффузионного сока и сока I сату-
рации, подщелоченного дефекованным соком. Нужно следить за тем-
пературой поступающего диффузионного сока и непрерывным отводом
преддефекованного сока и пены, за правильной работой мешателыюго
механизма и своевременной смазкой привода. Не менее одного раза
в смену следует продувать преддефекатор, освобождая его от скапли-
вающихся на его дне осадков.
Рнс. 46. Преддефекатор системы Бригель-Мюллера.
Во избежание излишней потери тепла преддефекатор и его трубо-
проводы должны быть надежно теплоизолированы. При обслуживании
преддефекатора необходимо остерегаться ожогов горячим щелочным
соком и испарениями.
В целях предотвращения попадания сока в аппарат при его чистке
вентили закрывают на замок. Перед спуском рабочего в аппарат необ-
ходимо проверить чистоту воздуха в нем. При чистке на аппарате дол-
жен находиться дежурный.
Целями основной дефекации являются: разложение амидов, инверт-
ного сахара, органических и минеральных кислот и пектиновых ве-
ществ; образование нерастворимых осадков кальциевых солей.
Основная дефекация проводится обработкой преддефекованного
сока известковым молоком в количестве около 12% к массе свеклы.
Количество подаваемого известкового молока должно строго соответ-
ствовать количеству обрабатываемого сока. Преддефекованный сок на-
правляется на основную дефекацию без дополнительного нагрева.
Основная дефекация осуществляется в аппаратах, называемых де-
фекаторами. В настоящее время применяются дефекаторы непрерывно-
го действия.
94
Требования к конструкции дефекаторов и их классификация те же,
что и для преддефекаторов. Наибольшее распространение получили
вертикальные неразделенные дефекаторы, в которых применяются ме-
шалки лопастного, турбинного или пропеллерного типа.
Рис. 47. Дефекатор ОД-15.
В качестве типового принят дефекатор типа ОД конструк-
ции Гипросахара (рис. 47). Он состоит из корпуса 1 с кониче-
ским днищем, в котором на валу 2, приводимом во вращение с частотой
75 об/мин электродвигателем 3 через редуктор 4, вращаются лопастная
мешалка 5 и мешалка 6, предназначенная для предотвращения отложе-
ния осадка на дне. Вал вращается в подпятнике 7 и соединен с редук-
тором продольно-свертной муфтой 8.
Сок по изогнутой книзу трубе 9 поступает в нижнюю часть аппара-
та. В эту же трубу с наружной стороны по патрубку 10 подается изве-
стковое молоко. Для более энергичного перемешивания на внутренних
95
стенках аппарата установлены контрлопасти 11. Пена из преддефекато-
ра поступает в дефекатор по желобу 12.
Сок уходит из дефекатора по патрубку 13, прикрытому переливным
карманом 14. Осадок удаляется через спускной вентиль 15. Осмотр
аппарата производят через люки 16.
В табт. 3 приведены технические характеристики выпускаемых де-
фекаторов типа ОД.
Таблица 3
Показатели Марки дефекатороь
ОД-15 ОД-20 ОД-25 ОД-ЗО
Производительность, тыс. т свеклы в сутки . 1,5 2,0 2,5 3,0
Объем полезный, м® 12,5 19,3 24,73 27,39
Объем полный, м® 18,25 27,3 34,7 41,91
Частота вращения вала, об/мин . 75 75 90 75
Мощность электродвигателя, кВт 7 10 14 20
Диаметр аппарата, мм 2400 2800 3000 3400
Высота цилиндрической части, мм 3600 3700 4400 4000
Высота общая, мм . . 5894 6398 6898 7007
Масса, т - . 2,8 4,5 4,4 5,4
Обслуживание типового дефекатора заключается в наблюдении за
непрерывным поступлением в него преддефекованного сока и необхо-
димого количества известкового молока, за плотностью известкового
молока, непрерывным отводом дефекованного сока, правильной рабо-
той мешателыюго устройства, в смазке привода и периодическом уда-
лении скопившегося в аппарате осадка.
Дефекатор и его трубопроводы должны быть покрыты теплоизо-
ляцией.
Для предотвращения попадания сока и известкового молока в де-
фекатор при его чистке вентили закрывают на замок. Перед спуском
рабочего в аппарат нужно проверить чистоту воздуха в пем. При чист-
ке на поверхности дефекатора должен находиться дежурный.
ДОЗАТОРЫ ИЗВЕСТКОВОГО МОЛОКА
Для подачи известкового молока па дефекацию (и II сатурацию)
применяются дозаторы, которые направляют на очистку известковое
молоко в количестве, соответствующем расходу перерабатываемого
сока.
Существует много конструкций дозаторов как периодического, так
и непрерывного действия.
При установке на заводе диффузионной батареи применяются перио-
дически действующие мерники-дозаторы, среди которых наибольшее
распространение получил полуавтоматический дозатор системы Черни-
Штольца, в котором учет изменения плотности известкового молока
производится автоматически, а управление набором и опорожнением
дозатора— вручную.
С внедрением на сахарных заводах диффузионных установок непре-
рывного действия были разработаны и дозаторы известкового молока
непрерывного действия. Большинство этих дозаторов отмеривают от
непрерывного потока известкового молока необходимую часть в зави-
симости от сигналов, подаваемых приборами, измеряющими расход
диффузионного сока. Расход известкового молока в этих дозаторах
96
контролируется по уровню молока перед щелью пропорционального
слива или другими методами. При измерении этого уровня при помощи
уровнемера с тонущим буйком в показания расхода молока автома-
тически вносится коррекция по его плотности. Отбор части молока от
общего его потока производится вентилями, делителями струи и други-
ми органами.
Рис. 48. Дозатор АДИМ-2
За рубежом некоторое распространение получили дозаторы, в ко-
торых отмеривание необходимого количества молока производится ков-
шами, число оборотов которых зависит от расхода диффузионного сока.
Наибольшее распространение на отечественных заводах получил
дозатор (расходомер) известкового молока РИМ*, разработанный ин-
ститутом Пищепромавтоматика, и автоматический дозатор известково-
го молока АДИМ, разработанный заводом «Сахавтомат».
Дозатор АДИМ-2 (рис. 48) состоит из прямоугольного корпуса 1,
при помощи перегородок 2 и 3 разделенного на три отделения. Изве-
стковое молоко через патрубок 4 поступает в лоток 5, по которому оно
широкой струей вытекает па делитель 6. Делитель представляет собой
подвижный вертикальный шибер, закрепленный снизу на валу 7.
Прн вращении его при помощи исполнительного механизма 8 шибер
отклоняется в ту или иную сторону, дечя струю вытекающего из лотка
молока на две части: одна попадает в отделение 9 п через патрубок 10
возвращается в известковое отделение, а другая поступает в камеру//,
в которой находится поплавок 12.
Из поплавковой камеры молоко поступает в камеру 13 через щель 14
пропорционального слива. Профиль этой щелч сделан таким, что уро-
* Расходомер РИМ описан в учебнике для техникумов М. Я. Азрилевича, Я. И. Ба-
раса и В. М. Эрлнха «Основы автоматизации процессов свеклосахарного производства»
(нзд-во «Пищевая промышленность», 1968).
4—800
97
вень молока перед ней определяет расход проходящего через щель
молока. Этот уровень измеряется поплавком /2, который через рычаж-
ную систему 15 связан с датчиком, находящимся в коробке 16.
Сигнал от датчика поступает в регулятор, на который поступают
также сигналы расхода диффузионного сока и плотности известкового
мотока. Этот регулятор вырабатывает сигнал, направляемый па испол-
нительный механизм 8, перемещающий делитель 6 относительно струи
молока до тех пор, пока расход его через щеть 14 не станет соответ-
ственным расходу сока и плотности молока.
Из камеры 13 известковое молоко по патрубку 17 направляется в
дефекатор. При скоплении осадка ь камере 11 он начинает мешать
нормальной работе поплавка. Для спуска осадка из этой камеры слу-
жит выходной патрубок 18, запираемый пробкой 19, управление которой
производится рычажной системой 20. Для периодической промывки до-
затора к нему подводится коммуникация барометрической воды.
Габариты дозатора (в мм): длина 1150, ширина 1420, высота 1368.
Масса 210 кг. Дозатор рассчитан для применения на заводах мощно-
стью до 3000 1 свеклы в сутки.
Необходимо постоянно наблюдать за работой дозаторов известко-
вого молока, периодически чистить, промывать и продувать их, а под-
шипники смазывать. Нужно остерегаться брызг горячего известкового
молока, разъедающего кожу. Для предупреждения этого рекомендуется
при обслуживании дозатора смазывать лицо и руки растительным (на-
пример, касторовым) маслом, а для защиты глаз применять предохра-
нительные очки.
САТУРАТОРЫ
Основной целью сатурации является адсорбция известковых солен,
красящих веществ и коллоидов частицами углекислого кальция, кото-
рый образуется в результате взаимодействия углекислого газа и нахо-
дящейся в дефекованном соке растворенной извести, н получение хо-
рошо осаждаемого и фильтруемого осадка.
Сатурация производится углекислым газом, входящим в качестве
составной части в сатурационный газ, получаемый при обжиге извест-
няка.
Сатурация осуществляется в два приема. В процессе I сатурации
добавлением сатурационного газа снижают щелочность дефековапного
сока до 0,08—0,1% СаО (pH 11). Образующийся при этом осадок от-
фильтровывается, а чистый сок подвергается II сатурации, при кото-
рой он окончательно освобождается от извести, известковых солей и
коллоидов. Щелочность сока II сатурации при этом понижается до
0,015—0,02% СаО (pH 8,8—9,5).
II сатурация проводится не только сатур ациоппым газом, но и не-
большим (около 1% к массе свеклы) количеством известкового молока.
Перед поступлением на II сатурацию сок подогревается до температу-
ры 102° С.
Процесс сатурации проводится в аппаратах, называемых сатурато-
рами. В настоящее время для сатурации применяются аппараты не-
прерывного действия. Для проведения сатурации требуется тесное со-
прикосновение газа с соком, чего можно достигнуть двумя способами:
продувать газ в сок и в результате получить систему «газ в соке» или
сок распиливать в газе, т. е. получить систему «сок в газе». В обоих
случаях создается большая поверхность соприкосновения газа с соком,
углекислота растворяется в соке и реагирует с известью.
98
Чем быстрее протекает сатурация, тем лучше, так как выпадающий
осадок углекислого кальция при этом получается мельче и адсорбция
песахаров (красящие вещества, соли кальция) происходит полнее.
Важным показателем работы сатураторов является полнота (коэф-
фициент) использования углекислоты сатурационного газа. Для увели-
чения этого коэффициента кроме развитой поверхности соприкоснове-
ния газа с соком требуется также осуществление противотока в дви-
жении сока и газа: богатый углекислотой газ должен встречать бедный
известью сок и, наоборот, уходящий из аппарата бедный углекислотой
газ в конце своего пути должен встречать богатый известью сок, энер-
гично поглощающий углекислоту из этого газа.
Сатураторы различаются по следующим признакам:
по направлению движения сока и газа в аппарате — прямоточные,
противоточные и смешанные;
по способу распределения сока и газа — слоевые (система «газ в
соке»), оросительные (система «сок в газе») и комбинированные;
по наличию циркуляции — циркуляционные и без циркуляции;
по виду циркуляции — с внешней и внутренней циркуляцией;
по виду перегородок в аппарате — решетчатые, тарельчатые и др.;
по способу подачи газа — барботерпые и бсзбарботерные.
Такое многообразие конструктивных решений вызвано стремлением
наиболее оптимального проведения процесса сатурации.
В качестве типовых приняты противоточные слоевые бесциркуляци-
онные решетчатые безбарботерные сатураторы типов IC (для I сатура-
ции) и 2С (для II сатурации).
Сатуратор 1С-30 (рис. 49) представляет собой цилиндрический
корпус 1 с коническим днищем и расширенным верхним пространством.
В нижней части корпуса установлены на равных расстояниях друг от
друга три чугунные решетчатые перегородки 2, предназначенные для
более полного разбивания пузырьков сатурационного газа. Перегород-
ки установлены на косынках, приваренных к корпусу аппарата.
Сок по трубе 3 поступает на неподвижную распределительную та-
релку 4, служащую для образования зонтообразной струи сока с целью
дополнительного использования газа. На нижнюю перегородку по пат-
рубку 5 поступает также сок и песок, спускаемые из дефекатора при
его чистке.
Сатурационный газ через патрубок 6 поступает в коллектор 7, а из
него по четырем трубам 8 по касательной поступает в коническую
часть сатуратора. При таком вводе газа создается вращательное дви-
жение сока в нижней части аппарата и при этом отпадает необходи-
мость в устройстве мешалки. В коллектор газ поступает по трубе, гори-
зонтальный участок которой должен быть расположен выше уровня
сока в аппарате для предотвращения попадания сока в газовый насос
при остановке его.
Использованный газ и образующийся пар поднимаются в верхнюю
часть аппарата. Здесь на их пути установлен отражательный зонт .9
для отделения увлеченных газом капель сока. Дополнительное отде-
ление капель сока происходит также в сепараторе 10, состоящем из
изогнутых пластин 11, стянутых прутками 12. Очищенный газ по пат-
рубку 13 уходит в трубу, выведенную на крышу завода. Уловленный
сок по трубке 14 стекает в контрольный ящик 15. Для гашения пены
над отражательным зонтом установлен кольцевой барботер 16, в ко-
торый по патрубку 17 подается пар. Для сигнализации степени цено-
образования предусмотрена трубка 18. Если по ней в контрольный
ящик стекает сок, образовавшийся из пены, или сама пена, то это зна-
чит, что уровень пены поднялся до патрубка слива в эту трубку.
4*
99
Отсатурированный сок по трубам 19 и 20 направляется в среднее
отделение контрольного ящика 15, при помощи которого в аппарате
поддерживается определенный уровень сока. Поступление сока в ящик
можно регулировать вентилем 21. Однако регулирование работы сату-
ратора при помощи этого вентиля допускается в исключительных слу-
чаях, так как это может привести к переполнению аппарата соком.
Регулирование поступления сока необходимо осуществлять вентилем
перед подогревателями сырого сока. Отбор сока для возврата на пред-
дефекацию и дальнейшую фильтрацию осуществляется из боковых от-
делепи i ящика.
Окончательный спуск осадка из сатуратора производится через вен-
тиль 22.
Рис. 49. Сатуратор 1С-30.
100
Таблица 4
Показатели Марки сатураторов
1С 15 1С-2О 1С-25 1С-30
Производительность, тыс. т свеклы в сутки . 1,3 -.0 2,5 3,0
Полезный объем, м3 14 - .6 22,5 27
Полный объем, м3 49 ы 78 92
Диаметр аппарата (нижняя часть/верхняя
часть), мм 2400/3000 'T-jre 33X1.3000/3600 3400/3700
Общая высота, мм 11300 11950 13000 12300
Масса, т . . 6.5 9.2 10,0 12,1
Для контроля температуры в аппарат встроен термометр 23. Аппа-
рат снабжен масленкой для подачи
сока. Осмотр сатуратора произ-
водят через люки 24. Для подъ-
ема по верхней части аппарата
внутри его на стенке укреплены
скобы 25.
Нижняя перегородка сатура-
тора 1С-30 состоит из двух сег-
ментных 26 и двух трапециевид-
ных 27 решетчатых элементов.
Трапециевидный элемент
представляет собой сварной кар-
кас из стальных полос 28, 29, 30
и 31 с приваренными к нему про-
дольными 32 и поперечными 33
стальными полосами размером
30X6 мм. При пересечении пос-
ледние полосы образуют квад-
ратные ячейки. Для верхней пе-
регородки сатуратора эти ячей-
ки имеют размер 100x100 мм,
для средней — 120X120 мм, для
нижней — 150Х 150 мм.
В табл. 4 приведены техниче-
ские характеристики сатураторов
типа 1С.
На рис. 50 показан аппарат
2С-30 для II сатурации (позиции
аналогичны рис. 49). По конст-
рукции аппараты типа 2С для
II сатурации аналогичны аппара-
там I сатурации, но без расши-
ренной верхней части. Это связа-
но с тем, что пенение сока на
II сатурации значительно мень-
ше, чем на I сатурации, в связи
с чем может быть уменьшен пол-
ный объем аппарата II сату-
рации. В табл. 5 приведены тех-
нические характеристики сатура-
торов типа 2С.
масла в случае обильного пенения
Рнс. 50. Сатуратор 2С-30.
101
Таблица 5
Показатели Марки сатураторов
2С-15 2С-20 2С-25 2С-30
Производительность, тыс. т свеклы в сутки 1.5 2,0 2,5 3,0
Полезный объем, м3 14 19,25 23 24
Полный объем, м3 32 42 52 63
Диаметр аппарата, мм 2400 2800 3000 3200
Высота цилиндрической части, мм 6600 6300 6750 7320
Общая высота, мм 9000 9300 10100 10240
Масса, т 4,9 5,1 7,6 7,4
Для создания в сатураторах определенного уровня сока, приема
сока из сатураторов, распределения и направления его на дальнейшую
переработку служат контрольные ящики.
Рис. 51. Контрольный ящик аппарата I сатурации.
Контрольный ящик для аппарата I сатурации (рис. 51) пред-
ставляет собой открытый сверху прямоугольный с полукруглыми тор-
цами корпус 1, состоящий из трех отделений. В отделение 2 через
патрубок 3 поступает сок из сатуратора. Благодаря соединитель-
ному трубопроводу сатуратор и контрольный ящик образуют сообщаю-
щиеся сосуды, поэтому уровень сока в сатураторе соответствует уровню
сока в контрольном ящике. Сок в контрольном ящике поддерживается
на уровне дна приемного отделения 2.
В этом отделении находится регулирующий щит 4. Он подвешен
на штоках 5, проходящих через втулки 6. При помощи винта 7, вра-
102
щаемого ручкой 8 в гайке 9, регулирующий щит может перемещаться
вдоль направляющих стенок 10 приемного отделения. При помощи вин-
та И, вращаемого рукояткой 12 в винте 13, регулирующий щит может
перемещаться также и по вертикали. Горизонтальное перемещение щи-
та относительно шкалы 14 контролируется указателем 15.
При таких перемещениях изменяется сечение прохода сока из при-
емного отделения в отделение 16 для возвращаемого на преддефека-
цшо сока и в отделение 17 для сока, направляемого на фильтрацию.
Часть сока, направляемого на фильтрацию, из приемного отделе-
ния попадает в отделение 17 и через штуцер 18 уходит в сборник. Часть
сока, возвращаемого в преддефекатор, попадает в отделение 16 и через
штуцер 19 уходит в соответствующий сборник. В конусных частях этих
двух отделений установлены ситчатые корзины 20 и 21 для отделения
от сока крупных посторонних предметов, могущих попасть в сок.
Для аппаратов II сатурации и сульфитации, где не нужно распре-
делять сок по различным аппаратам, применяется контрольный ящик,
состоящий из двух отделений — приемного и выходного.
На отечественных сахарных заводах эксплуатируется также барбо-
терный сатуратор системы Ногачевского. В этом аппарате имеются
зубчатые поперечные перегородки, делящие его по высоте на зоны и
предназначенные для уменьшения смешения сока. Сок из сатуратора
отводится по центральной трубе, где он несколько догазовывается. По-
ступающий сок разбрызгивается при помощи вращающейся тарелки.
Сатурационный газ подается в сатуратор через барботер, установлен-
ный в нижней части аппарата.
В зарубежной практике для улучшения работы сатураторов часто
применяется принудительная рециркуляция сока из низа сатуратора
на распределительную тарелку. Рециркуляция осуществляется как при
помощи насосов, расположенных вне аппарата, так и при помощи рас-
положенных внутри аппарата специальных вставок, организующих
внутреннюю циркуляцию. На некоторых зарубежных и отечественных
заводах эксплуатируются сатураторы без контрольных ящиков.
Типовой сатуратор имеет ряд существенных недостатков (образо-
вание на решетках плотного слоя осадка и необходимость в связи с
этим периодической чистки аппарата, недостаточный коэффициент ис-
пользования газа, пенепие и др.). Поэтому ведутся работы по созда-
нию новых конструкций сатураторов, особенно для проведения I са-
турации.
В Московском технологическом институте пищевой промышленности
разработан сатуратор, основанный па применении центробежной силы,
которая сообщает жидкости быстрое движение и в значительной сте-
пени турбулизирует газовый поток и жидкость. Благодаря разбрызги-
ванию жидкости создается развитая, непрерывно обновляющаяся по-
верхность контакта. Одно из преимуществ таких сатураторов состоит
в том, что в них потеря напора невелика, так как они работают при
малой скорости газа.
Испытания такого аппарата показали, что по сравнению с безбар-
ботерным в нем цветность сока в два раза ниже, содержание солей
кальция меньше на 20%, эффект очистки и утилизации газа больше
примерно на 8%, продолжительность сатурирования 2 мин, тогда как
в безбарботерном 10 мин.
Этот сатуратор работает при низкой (45—55° С) температуре, что
исключает пенение сока. В результате постепенного падения щелочно-
сти, небольшого времени пребывания сока в аппарате и развитой по-
верхности контакта образуются мелкие, равномерные кристалличе-
103
ские частицы осадка с большой поверхностью адсорбции, сок получа-
ется с большой скоростью осаждения и фильтрации.
Основное внимание при обслуживании типовых сатураторов дол-
жно уделяться поддержанию постоянной щелочности отсатурированно-
го сока. С этой целью сатуратчик непрерывно следит за качеством
протекающего через контрольный ящик отгазованиого сока, отбирая
пробы его на специальную ложку и определяя щелочность с помощью
индикаторов. Равномерная щелочность зависит от равномерности по-
ступления диффузионного сока и нормального содержания СОг в сату-
рационном газе.
Во избежание излишней потери тепла сатураторы и трубопроводы
должны иметь теплоизоляцию. При обслуживании сатураторов необ-
ходимо остерегаться ожогов горячим щелочным соком при его возмож-
ных перебросах из контрольного ящика. Во время чистки вентили на
трубопроводах сока и газа должны быть закрыты па замок. Перед
чисткой сатураторов прекращают подачу сока и газа в аппарат, спус-
кают оставшийся в аппарате сок, открывают люк и сатуратор проветри-
вают в течение 7—8 ч, затем с помощью свечи или газоанализатора
проверяют отсутствие в аппарате углекислого газа. Чистка аппаратов
осуществляется двумя рабочими, один из которых является дежурным.
СУЛЬФИТАТОРЫ И СЕРОСЖИГАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Основными целями сульфитации сока (а также сиропа) являются
обесцвечивание, снижение вязкости и стерилизация. Щелочность сока
(и сиропа) при этом снижается до 0,005% СаО (pH 7,5—8). Сульфита-
ции подвергается и конденсат (до pH 6) для использования его в диф-
фузионном процессе.
Сульфитация проводится сульфитационным газом, содержащим
сернистый ангидрид.
Сульфитация осуществляется в аппаратах, называемых сульфита-
торами. В настоящее время применяются сульфитаторы непрерывного
действия.
Сульфитаторы могут быть оросительными (система «сок в газе»)
и слоевыми (система «газ в соке»).
Сопротивление прохождению газа через оросительный сульфитатор
меньше, чем через слоевой, поэтому подача газа в сульфитатор первого
типа может производиться вентилятором вместо компрессора, приме-
няемого для подачи газа в слоевой сульфитатор.
Для сока, сиропа и конденсата применяются сульфитаторы одина-
ковой конструкции, но различные по габаритам.
В качестве типового принят чугунный оросительный сульфитатор
типа СО.
На рис. 52 показан оросительный сульфитатор СО-2 для
сока, рассчитанный для завода производительностью 3000 т свеклы
в сутки.
Корпус аппарата состоит из пяти вертикальных царг /, в которых
имеются люки 21 для внутреннего осмотра. Нижняя царга закрыта
вогнутым днищем 2 со спускным отверстием 3 для обработанного сока,
поступающего в контрольный ящик. Здесь же расположено газорас-
пределительное устройство, состоящее из коллектора 4 с перпендику-
лярно расположенными к нему трубами 8. Концы труб заглушены
пробками 22. В трубах имеется три ряда обращенных книзу отвер-
стий 16 диаметром 8,5 мм для прохода газа. В аппарате СО-1,5 рас-
пределительное устройство представляет собой кольцевой корытообраз-
104
Рис. 52. Сульфитатор СО-2.
ный барботер с зазубренными краями стенок. Неиспользованная часть
газа поднимается вверх, проходит каплеуловитель 9 (аналогичный кап-
леуловителю сатуратора) и через патрубок 18 удаляется за пределы
завода.
В верхней части аппарата установлено сокораспределительное
устройство 5, в которое по патрубку 6 поступает сок. Это устройство
состоит из стакана 10, к которому с помощью фланцев крепятся три
коллекторные трубы 11с четырьмя отростками 12 каждая. К этим от-
росткам крепятся четыре кольцевых барботера диаметром 100 мм, каж-
дый из которых состоит из трех сегментов 13. В сегментах имеются
отверстия 14 диаметром 10 мм для образования мелких струек сока,
распределяемых равномерно по всему сечению аппарата. Кроме того,
каждый сегмент имеет по два отверстия 15 для окончательного спуска
сока из устройства. Сокораспределительное устройство установлено на
трех кронштейнах 17, крепящихся к внутренним стенкам аппарата.
В аппарате СО-1,5 сокораспределительное устройство представляет со-
бой коническую решетку, встроенную по всему сечению аппарата. Сок
из подающей трубы поступает на вершину решетки и, стекая по ней
от центра к стенке корпуса, уходит через отверстия вниз.
Внутри сульфитатора на кронштейнах 19 и балках 20 расположены
пять распределительных решетчатых перегородок 7. В старых моделях
аппаратов перегородки изготавливались из деревянных брусков. В пос-
ледних моделях каждая распределительная перегородка делается из
чугуна и состоит из двенадцати прямоугольных 24 и четырех сегмент-
ных 23 решеток со щелевидными отверстиями 25 трапецеидального
сечения. Меньшее основание трапеции находится внизу. Благодаря это-
му стекающие с обеих кромок каждой щели струи жидкости сближа-
ются, что способствует более тесному соприкосновению жидкости с
газом. Решетки устанавливаются на балки 26, покоящиеся на крон-
штейнах 27 стенок сульфитатора. Перегородки в сульфитаторе установ-
лены так, что щелевидные отверстия соседних перегородок повернуты
относительно друг друга на 90°. Таким образом, сок и газ проходят
через квадратные отверстия, образованные щелями двух соседних пере-
городок.
Площадь поперечного сечения сульфитатора СО-2 составляет 3.14 м2,
а масса — 7,5 т. Сульфитатор СО-1,5 имеет диаметр 1500 мм, высоту
цилиндрической части 4445 мм, площадь поперечного сечения 1,76 м2
и массу 5,2 т. Он может применяться для сульфитации сока (при произ-
водительности завода 1500 т свеклы в сутки) и для сульфитации сиро-
па (при производительности завода 3000 т свеклы в сутки).
Сульфитационный газ, необходимый для сульфитации, получается
в печах при сжигании серы. Серосжигательпые печи бывают лотковые
неподвижные и барабанные вращающиеся.
Лотковая печь имеет чугунный корпус овальной формы, сбоку гер-
метически закрывающийся дверцей. Сжигание серы происходит в лот-
ках. Сера загружается через боковые люки в специальные шлюзовые
камеры. Для горения серы в печь подается воздух. Газ отводится через
холодильник. Так как лотковая печь работает под давлением и воз-
можен прорыв газа в производственное помещение, то ее необходимо
устанавливать в отдельном помещении, вход в которое возможен толь-
ко в противогазах.
Этих недостатков лишены барабанные вращающиеся печи, рабо-
тающие под разрежением, в связи с чем газ в помещение прорваться
не может.
В качестве типовой принята серосжигательная печь БВЯ-2
(рис. 53). Опа представляет собой чугунный барабан 1 с конусами па
106
Рис. 53. Серосжига-
тсльная печь БВЯ-2.
торцах. На внешней поверхности барабан имеет гофрированный охла-
дитель 2. На барабане с помощью винтов 10 укреплены два бандажа 3,
которыми он опирается на четыре вращающихся ролика 27. Ролики
попарно насажены на валы. Один вал приводной, другой свободный.
Ролики вращаются в подшипниках 28. Приводной вал с роликами вра-
щается электродвигателем 18 мощностью 1 кВт через два последова-
тельно установленных червячных редуктора 19 и 20. Сочленение элек-
тродвигателя с редуктором 19, редукторов между собой п редуктора 20
с приводным валом роликов производится муфтами 25, 32 и 26. С по-
мощью винтов 30, вращающихся в гайках 31, свободный вал с двумя
роликами может перемещаться, занимая положение, необходимое для
нормального вращения барабана. Смазка подшипников роликов про-
изводится четырьмя масленками 29. Подшипники установлены на по-
стаменте, состоящем из основания 23 и швеллера 24.
Внутри барабана имеется шесть продольных ребер 9, которые при
вращении барабана с частотой 0,59 об/мин захватывают горящую рас-
плавленную серу, в результате чего увеличивается зеркало горения.
Печь загружается кусковой серой через один из торцов барабана.
Сюда внутрь барабана входит рукав бункера 12, в котором находится
сера. Подача серы производится открытием заслонки 13 с помощью ру-
коятки 14, на которой расположен противовес 15. Над заслонкой уста-
новлена решетка 33 из планок для ограничения размеров кусков серы,
поступающих в печь. Бункер установлен на стойках 21 из уголков.
На торцах барабана находятся кольца 4 с приваренными к ним ро-
зетками 5. В этих розетках имеются отверстия 8, а в торцах бараба-
на— отверстия 7. Перемещая розетку с помощью рукоятки 6, изменяют
количество проходящего в печь через эти отверстия воздуха, необходи-
мого для горения серы. С помощью винтов 11 фиксируется положение
розетки на барабане.
В отверстие заднего конуса г.ечи входит труба 16, через которую
газ отсасывается из печи в сублиматор для охлаждения. Газоотводя-
щая труба крепится к уголку 22. Положение трубы устанавливается
при наладке опытным путем (по сечению печи с максимальным содер-
жанием сернистого ангидрида), после чего фиксируется и уплотняется
в отверстии барабана асбестом.
Все узлы печи монтируются на раме 17. Печь закрывается кожухом,
имеющим трубу для вытяжки газа, который может прорваться из печи,
за пределы завода. Масса печи—1,85 т.
Конструкция сернистой печи БВЯ не позволяет регулировать про-
цесс горения серы и добиваться постоянного количества сульфитаци-
ониого газа необходимой концентрации. Регулирование горения серы
возможно, если сжигать ее не в кусковом, а в расплавленном виде. За-
вод «Сахавтомат» разработал печь, в которой происходит такое сжи-
гание серы.
Печь зазода «Сахавтомат» (рис. 54), устанавливаемая на
постаменте 1. состоит из камеры плавления 2 и камеры сжигания 3.
Под днищем камеры и на боковой ее поверхности расположены элек-
трические подогреватели 4, которые плавят серу, загруженную в сит-
чатую корзину 5. Расплавленная сера, пройдя через сито, очищается и
поступает в отделение плавильной камеры, где находится форсунка 6.
Под действием сжатого воздуха, входящего в форсунку по патрубку 7,
форсунка распыляет расплавленную серу в камеру сжигания 3.
Количество сульфитационного газа, полученного при сжигании се-
ры, пропорционально количеству воздуха;, поступающего в форсунку.
Поэтому регулирование количества воздуха позволяет регулировать
количество газа в соответствии с процессом сульфитации.
108
С помощью электрического подогревателя 8 температура в камере
сгорания повышается до величины, необходимой для воспламенения се-
ры. После этого с помощью термореле 9 подогреватель автоматически
отключается и в дальнейшем температура поддерживается за счет сго-
рания серы или периодического автоматического включения подогрева-
теля. Подключение напряжения к подогревателям производится через
клеммник 10.
Рис. 54. Серосжигательная печь завода «Сахавтомат».
Для охлаждения сульфитацнонного газа и отделения от него золы и
частиц серы перед его поступлением в сульфитатор служит сублима-
тор (рис. 55). Он представляет собой установленный на опорах 1
цилиндрический корпус 2 с двумя трубными решетками: верхней 3 и
нижней 4. Между решетками установлены трубки 5. Над верхней труб-
ной решеткой установлена камера 6, разделенная перегородкой 7 на
два отделения. Сульфитационный газ входит по патрубку 8 в левое (на
рисунке) отделение камеры 6 и опускается по трубкам вниз. Здесь под
нижней трубной решеткой установлен конусообразный сборник — золь-
ник 9. В зольнике поток газа меняет направление и по второму пучку
трубок поднимается вверх, попадает в правое отделение камеры 6 и че-
рез патрубок 10 направляется в вентилятор.
При резком изменении направления движения в зольнике из газа
выделяются зола и частицы серы, которые оседают на дне зольника.
Периодически, открывая днище 11, зольник очищают от скоплений.
Вода для охлаждения газа подается по патрубку 12 в межтрубное
пространство. Охладив газ, вода выходит из сублиматора по патруб-
ку 13 в верхней части корпуса.
Подача сульфитационного газа в сульфитатор с помощью вентилято-
ра приводит к заносу частицами несгоревшей серы нагнетательных тру-
бопроводов и к прорыву газа в помещение из-за неплотности соедине-
ний. Вентилятор же быстро изнашивается. Чтобы избежать этого, при-
меняется сульфитация под разрежением. Для этого на вытяжной трубе
сульфитатора после каплеловушки устанавливается чугунный эжектор,
109
в который вентилятором подается воздух. Он создает разрежение около
300—400 Па (30—40 кгс/м2), под которым работает вся система суль-
фитации, включая сам сульфитатор. При этом исключается также вся-
кое проникновение сульфитационного газа в помещение.
Рис. 55. Сублиматор серосжигательной печи.
Весьма перспективным является использование для сульфитации
жидкого сернистого ангидрида непосредственно из цистерн или балло-
нов. При этом достигаются большие технологические преимущества:
удобство регулирования подачи газа, отсутствие потерь газа в атмосфе-
ру, отсутствие заносов, возможность проведения сульфитации непосред-
ственно в сокопроводе без соприкосновения с воздухом, значительно
ухудшающим качество сока.
Однако ввиду того что химическая промышленность производит ма-
ло сжиженного сернистого ангидрида, а железнодорожный транспорт
и сахарные заводы еще не подготовлены для перевозки и хранения жид-
110
кого газа, перевод процесса сульфитации на сжиженный газ в настоя-
щее время в широких масштабах не осуществлен.
Обслуживание сульфитационнон установки сводится к наблюдению
за непрерывным и равномерным поступлением обрабатываемых продук-
тов и получением сульфитированных продуктов постоянной щелочности.
Необходимо следить за нормальной работой серосжигательной печи и
периодически загружать ее необходимым количеством кусковой серы.
Если щелочность продукта не достигает установленной величины, то
это может быть следствием или недостаточного содержания сернистого
ангидрида в сульфитационном газе, или забивки сублиматора печи и га-
зопровода уносом и отложениями серы. Для устранения этих ненормаль-
ностей необходимо проверить и отладить работу печей, при необходи-
мости — увеличить расход серы, а также очистить сублиматор и газо-
провод.
Во избежание излишней потери тепла сульфитатор должен иметь
теплоизоляцию. При обслуживании сульфитатора необходимо избегать
ожогов горячим продуктом. При осмотре и ремонте сульфитаторов сле-
дует убедиться в отсутствии в них сульфитационпого газа, так как он
ядовит и вызывает удушье. Наличие газа в сульфитаторе определяется
внесением в аппарат свечи, факела или фонаря, которые в атмосфере
газа гаснут.
ИОНИТОВЫЙ РЕАКТОР
Для удаления красящих веществ и растворенных солей из сиропов
сахаро-рафинадного производства применяется костяной, активный и
активный гранулированный угли. Однако применение их связано со
сложностью схем работы и регенерации углей, с тяжелыми условиями
труда.
В последнее время для обесцвечивания и удаления солей из сиропов
сахаро-рафинадного производства и удаления солей из сока сахаро-пе-
сочного производства с целью умягчения сока перед поступлением его
на выпарку (что уменьшает отложение накипи на поверхностях нагре-
ва) начинают применять очистку этих продуктов с помощью ионообмен-
ных смол (ионитов).
Иониты обладают способностью в водном растворе избирательно об-
менивать свои ионы водорода на имеющиеся в растворе катионы (эти
смолы называются катионитами) или свои гидроксильные ионы на ио-
ны кислотных остатков (эти смолы называются анионитами). На сахар-
ных заводах применяются аниониты.
Обработка продукта ионитом осуществляется в так называемых ио-
нитовых реакторах.
Ионитовый реактор (рис. 56) представляет собой цилиндрический
корпус 1, установленный на лапах 2, закрытый сферическими крышкой
,? и днищем 4. Для наблюдения за процессом служат смотровые окна
5 в корпусе реактора.
В нижней части реактора на ребрах жесткости расположена решет-
чатая перегородка 6 с установленными на ней дренажными колпачка-
ми 7 (185 шт.) с сорока восемью отверстиями диаметром 1,9 мм в каж-
дом для прохода жидкости.
На перегородку насыпан сначала слой 8 крупного, а затем слой 9
мелкого гравия. Над этим слоем примерно до нижнего смотрового окна
насыпан слой 18 ионита.
Обрабатываемый продукт поступает по патрубку 10 в распредели-
тельное устройство И. Проходя через ионит и гравий, продукт обесцве-
111
чивается и обессоливается, через отверстия в дренажных колпачках
попадает в пространство между перегородкой и днищем и по патруб-
ку 12 уходит из реактора.
Через некоторое время обесцвечивающая способность ионита исто-
щается и его подвергают регенерации. Регенерация состоит из следую-
щих стадий:
обессахаривание ионита чистой горячей водой (через патрубок /0);
взрыхление ионита водой и окончательная отмывка (через патру-
бок /2);
Рис. 56. Ионитовый реактор.
регенерация ионита раствором щелочи и отмывка ионита горячей во-
дой (через патрубок 10);
регенерация ионита раствором хлористого аммония и отмывка иони-
та горячей водой (через патрубок 10);
взрыхление водой регенерированного ионита (через патрубок 12).
При регенерации может производиться периодическая отмывка иони-
та от загрязнений и мелочи (фракций ионита с размером зерен мень-
ше 0,4 мм). Вода с загрязнениями поступает в коллектор 13, из которо-
го она попадает в сливную воронку 14.
После всех операций по регенерации ионитовый реактор вновь готов
для проведения процесса обесцвечивания. Во время регенерации ионита
в одном реакторе процесс обесцвечивания продукта производится
в другом.
112
Загрузку ионита в реактор производят следующим образом. В реак-
тор набирают на одну треть воды и открытием вентиля на вакуумной
коммуникации, подсоединенной к патрубку 15, создают в реакторе с по-
мощью вакуум-насоса разрежение. Затем открывают вентиль на трубо-
проводе, подсоединенном к патрубку 16. Этот трубопровод опущен в
сборник с сухим ионитом. Под действием разрежения ионит поступает
в реактор. Для того чтобы ионит не попал в вакуумную линию, перед
патрубком 15 внутри корпуса установлен отсекатель.
Для выгрузки ионита из реактора в него по патрубку 12 подают во-
ду. Ионит с водой через патрубок 17 поступает в сборник.
ГЛАВА 5
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ
Жидкие продукты сахарного производства, представляющие собой
суспензии, т. е. смесь жидкости и твердых частиц, неоднократно подвер-
гаются фильтрации для удаления твердых частиц. Фильтруют сок I са-
турации с содержанием около 5% твердых частиц, сок II сатурации с
содержанием 0,5% твердых частиц, сульфитированный сок, сироп.
Фильтрация происходит под влиянием разности давлений по обе сто-
роны ситчатой фильтрующей перегородки в сторону пониженного давле-
ния. При этом па одной стороне перегородки должно быть избыточное
давление или разрежение, а на другой — атмосферное давление.
Основной характеристикой процесса фильтрации является скорость
фильтрации, т. с. количество фильтрата (в м3), которое получается с
1 м2 фильтрующей поверхности за 1 с.
Процесс фильтрации может производиться разными способами.
По одному из способов на поверхности фильтрующей перегородки
образуется осадок, представляющий собой твердую фазу суспензии. Та-
кой вид фильтрации, осуществимый при содержании твердой фазы в
суспензии более 1%, очень распространен в промышленности и отлича-
ется необходимостью периодически удалять с поверхности слой осадка.
Осажденный на перегородке в начальный момент фильтрации тонкий
слой осадка не позволяет в дальнейшем мелким твердым частицам про-
никнуть в поры перегородки. Поэтому проницаемость фильтрующей пе-
регородки для жидкой фазы суспензии уменьшается не очень быстро.
По такому принципу работают, например, фильтр-прсссы и дисковые
фильтры.
При втором способе фильтрации поры фильтрующей перегородки за-
купориваются твердой фазой суспензии. Этот способ осуществим при
содержании твердой фазы в суспензии менее 0,1%, когда создаются хо-
рошие условия для проникновения твердых частиц в поры фильтрующей
перегородки. В этом случае процесс фильтрации протекает довольно
медленно, так как закупоривание пор происходит уже в начальной ста-
дии, в связи с чем для поддержания достаточной производительности
фильтра необходимо часто сменять или регенерировать фильтрующую
перегородку. По такому принципу фильтрации работают, например, ме-
шочные фильтры.
При третьем способе фильтрации на поверхности фильтрующей пе-
регородки создают слой осадка, состоящего из вспомогательного веще-
ства и твердой фазы суспензии. Такой способ применяется при содержа-
нии твердой фазы в суспензии 0,1—1%. Для того чтобы предотвратить
смешение первых двух видов фильтрации, к суспензии прибавляют вспо-
113
могательное вещество для увеличения концентрации твердых частиц или
на поверхность фильтрующей перегородки предварительно наносят слой
этого вспомогательного вещества, через который затем фильтруют жид-
кость. При таком способе фильтрации в первую очередь закупоривают-
ся поры в той части слоя вспомогательного вещества, которая соприка-
сается с суспензией. По такому принципу работает большинство пат-
ронных фильтров.
К четвертому способу относится процесс фильтрации с частичным
разделением и сгущением суспензии. Такой способ применяется тогда,
когда суспензии с содержанием твердой фазы менее 10% фильтруют на
вращающихся фильтрах непрерывного действия, для которых продол-
жительность стадии образования осадка нужной толщины ограничена.
Поэтому такие суспензии вначале сгущают под действием силы тяжести
в отстойниках или под действием разности давлений в сгустителях. За-
тем сгущенная суспензия фильтруется на вращающихся фильтрах.
По такому принципу работают вакуум-фильтрационные установки для
фильтрации сока I сатурации, содержащего около 5% твердой фазы.
Как уже было сказано, фильтрация осуществляется под действием
разности давлений по обе стороны фильтрующей перегородки. В зави-
симости от способа достижения разности давлений различают три режи-
ма фильтрации.
По первому режиму фильтрация производится при постоянной раз-
ности давлений и уменьшающейся скорости фильтрации. В этом случае
постоянная разность давлений достигается или подсоединением фильт-
ра к ресиверу, в котором поддерживается постоянное разрежение, или
созданием гидростатического столба фильтруемой суспензии. По такому
режиму работают вакуум-фильтры и мешочные фильтры.
По второму режиму фильтрация производится при постоянной ско-
рости процесса и возрастающей разности давлений. В этом случае по-
стоянная скорость процесса обеспечивается подачей суспензии с по-
мощью поршневого насоса, увеличивающего давление по мере увеличе-
ния толщины осадка, но подающего неизменное количество суспензии.
Такой режим фильтрации на сахарных заводах распространения не
нашел.
По третьему режиму фильтрация производится при переменной раз-
ности давлений и скорости процесса. В этом случае изменение разности
давлений и скорости процесса обусловлено подачей суспензии на фильтр
с помощью центробежного насоса, производительность которого умень-
шается с увеличением слоя осадка, а давление растет. По такому режи-
му работают, например, фильтр-прессы, патронные и дисковые фильтры.
Фильтры, применяемые в сахарном производстве, можно классифи-
цировать по следующим основным характеристикам:
1. По характеру работы:
периодического действия (фильтр-прессы, патронные фильтры и др.);
непрерывного действия (вакуум-фильтры).
2. По способу создания разности давлений:
под действием гидростатического давления столба суспензии (мешоч-
ные фильтры);
под действием вакуум-насосов (вакуум-фильтры);
под действием насосов (фильтр-прессы, патронные фильтры и др.);
3. По взаимным направлениям действия силы тяжести и движения
фильтрата:
пе рпендикулярное (фильтр-прессы, патронные и дисковые фильтры);
со впадающее (фильтры с горизонтальными тарелками и верхней по-
дачей суспензии, например фильтры ФЦВО);
противоположное (вакуум-фильтры).
114
Кроме того, фильтры могут классифицироваться по конструктивным
особенностям: форме и расположению фильтрующей перегородки, спо-
собу удаления осадка, наличию или отсутствию устройств для промыв-
ки, обезвоживания и сушки осадка и по другим признакам.
Здесь фильтры будут рассматриваться в соответствии с третьим ти-
пом классификации — по взаимному направлению действия силы тяжес-
ти и движения фильтрата.
В качестве фильтрующей перегородки применяется ткань, керамика,
металлические сита, а в качестве вспомогательного фильтрующего ма-
териала— специальные наполнители (кизельгур, диатомит и др.).
К фильтрационному оборудованию предъявляются следующие основ-
ные требования: обеспечение максимальной скорости фильтрации для
снижения площади фильтрующей поверхности и количества устанавли-
ваемых фильтров; наибольшая производительность; непрерывность про-
цесса, его механизация и автоматизация для улучшения условий работы
и снижения производственных затрат при эксплуатации.
В сахарной промышленности применяют разнообразные фильтры.
Для основной фильтрации сока I сатурации используют вакуум-фильт-
ры в комплекте с гравитационными отстойниками или дисковыми сгу-
стителями, дисковые фильтры, фильтр-прессы. Для контрольной фильт-
рации сока I сатурации применяют патронные и мешочные фильтры,
фильтр-прессы, дисковые и тарельчатые фильтры. Основную фильтра-
цию сока II сатурации проводят на фильтр-прессах, патронных, диско-
вых и тарельчатых фильтрах. Для контрольной фильтрации используют
мешочные фильтры. Сульфитированный сок фильтруют на патронных,
тарельчатых или мешочных фильтрах, а сироп — па фильтр-прессах, ме-
шочных, дисковых и гравиевых фильтрах.
ФИЛЬТРЫ С ВЗАИМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНЫМ
НАПРАВЛЕНИЕМ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ
И ДВИЖЕНИЯ ФИЛЬТРАТА
К фильтрам этого типа относятся фильтр-прессы с вертикальными
фильтрующими элементами, дисковые, патронные, мешочные и тому по-
добные фильтры. Фильтрующая поверхность у них располагается верти-
кально.
ФИЛЬТР-ПРЕССЫ
В фильтр-прессах с вертикальными фильтрующими элементами
фильтрация осуществляется через салфетки, края которых уплотнены
прижатыми друг к другу плитами, на которые подвешены салфетки.
Фильтр-прессы бывают камерные и рамные.
Камерный фильтр-пресс состоит из рифленых плит с утол-
щенными краями. На плиту надевается салфетка. При сжатии две со-
седние плиты образуют камеру, вмещающую осадок. Сок подается в
камеру по центральной трубе, профильтровывается через салфетки и по
канавкам, образованным рифлениями плит, уходит из фильтра. Осадок
же заполняет камеры, которые очищаются после раздвигания плит.
На сахарных заводах нашел распространение плиточно-рам-
ный фильтр-пресс, пространство для осадка в котором образова-
но рамами, зажатыми между плитами с перекинутыми через них сал-
фетками.
115
На рис. 57 изображены рама и плита такого фильтр-пресса, отли-
ваемые из чугуна. Своими рукоятками 1 рама и плита опираются па бал-
ки фильтра и передвигаются по ним вручную при чистке и сборке прес-
са. С правой стороны рама и плита снабжены в нижней части квадрат-
ными приливами 2 с круглым сквозным отверстием. Просвет рамы
соединен внутренней
щелью 3 с отверстием
прилива. Плита имеет
двустороннюю рифле-
ную поверхность 4, ко-
торая образует канав-
ки для стекания сока
через щель 5 носка 6.
На плиту надевает-
ся салфетка, которая
прикрывает с обеих
сторон рифленую по-
верхность. На приливы
также надеваются сал-
фетки с круглыми вы-
резами. При сборке
рамы и плиты череду-
ются между собой.
После сжатия фильтра
внутренняя поверх-
ность каждой рамы
представляет собой уз-
кую камеру, ограни-
ченную с двух сторон
фильтрующей тканью.
Нефильтрованн ы й
сок под давлением по-
ступает в сплошной
канал, который обра-
зуется отверстиями
приливов при сжатии
пресса. Из этого кана-
ла по имеющимся в
нем щелям сок направ-
ляется в рамы фильт-
ра. При этом осадок
отлагается слоем на
салфетках, а сок про-
сачивается через них и
по канавкам плит сте-
кает к выходным щелям в носках и через них — в соковый желоб
фильтра.
На рис. 58 показан общий вид фильтр-пресса. Он состоит из непо-
движной упорной плиты 1, передвижной зажимной плиты 2, головной
плиты 3, установленной па станине 4, и двух параллельных балок 5. Они
соединяют с помощью гаек 6 упорную и головную плиты и поддержива-
ются от прогиба стяжками 7. Между упорной и зажимной плитами на
балки поочередно подвешены квадратные рамы 8 и плиты 9. Фильтр-
пресс обычно имеет 41 плиту и 42 рамы, из которых две — контроль-
ные— на 5—8 мм тоньше остальных. На плиту сверху вперегиб наде-
вается салфетка.
116
Рамы и плиты сжимаются гидравлическим зажимом. Он выполнен
в виде отлитого вместе с головной плитой цилиндра 10, шток 11 кото-
рого выдвигается плунжером при поступлении в цилиндр через патру-
бок 12 воды под избыточным давлением 10 МПа (100 кгс/см2). При этом
шток передвигает плиту 2, которая зажимает рамы и плиты пресса. Об-
ратный ход при раздвигании пресса шток совершает под действием про-
тивовесов 14. Вода при этом уходит из цилиндра через патрубок 15.
С правой стороны фильтра, если смотреть от упорной плиты, уста-
новлен закрытый крышками желоб 16 с вентилями для отвода фильтро-
ванного сока и промоя. Нефильтрованный сок н горячая промывная во-
да подводятся к фильтру соответственно через вентили 17 н 18. Под
Рис. 58. Общий вид фильтр-пресса.
фильтр-прессом устанавливается закрываемый поддонами 19 бункер для
выгрузки осадка. Фильтрованный сок отводится из желоба по патруб-
ку 20, а промой — по патрубку 21. Для контроля давления подводимых
в фильтр сока и воды служит манометр 22, а для контроля давления во-
ды, подводимой в цилиндр,— манометр 13.
Когда рамы наполнены осадком настолько, что посредине между дву-
мя слоями осадка остается лишь узкий проход, поступление сока в
фильтр-пресс прекращают и начинают промывку осадка горячей водой.
Для контроля за наполнением фильтра осадком служат две контроль-
ные рамы, толщина которых несколько меньше обычных. Эти рамы уста-
навливают в середине фильтра по обе стороны одной из плит. Прекра-
щение вытекания сока из носка этой плиты означает, что контрольные
рамы забиты осадком и необходимо переводить фильтр-пресс на про-
мывку. При промывке фильтр-пресса обычно получается два промоя —
густой, состоящий из вытесненного неразжиженного и разжиженного во-
дой сока (он соединяется с фильтрованным соком), и жидкий, который
направляется в известковое отделение.
При так называемой методической промывке осадка промой делит-
ся па три части: первая из них идет в сок, вторая используется в каче-
стве первой порции промывной жидкости при последующей промывке
осадка, а третья используется при гашении извести. При такой промыв-
ке уменьшается расход промывной воды н снижаются потери сахара в
осадке.
117
После окончания промывки подачу воды прекращают, раскрывают
поддоны, освобождают зажим пресса и отодвигают зажимную плиту.
Затем плиты и рамы попарно передвигают по балкам. При этом осадок
сам выпадает из рам, а остатки его счищают с ткани лопаткой. Осадок
попадает в бункер под фильтр-прессом, из него поступает в шнек или
сплавной желоб, в конце которого установлена мешалка. Здесь осадок
размешивается водой и насосом выкачивается из завода.
На сахарных заводах эксплуатируются в основном два типоразмера
фильтр-прессов. Один из них имеет размер рам в свету 820X820 мм, ко-
личество рам — 42 шт., плит —41 шт., общую фильтрующую поверх-
ность— 56 м2. Размер рам другого фильтра— 1000X1000 мм, общая
фильтрующая поверхность — 84 м2.
Фильтр-прессы обладают низкими эксплуатационными показателями
и требуют больших затрат фильтрующей ткани и рабочей силы при тя-
желых условиях работы.
Во время эксплуатации фильтр-прессов необходимо остерегаться
ожогов горячим продуктом. Для того чтобы не было прорывов продукта
во время фильтрации, рамы должны быть хорошо очищены от осадка,
а салфетки необходимо надевать на рамы так, чтобы не образовались
складки. Все горячие поверхности должны иметь теплоизоляцию. Во вре-
мя работы фильтр-прессов желоба для сока и осадка должны быть за-
крыты. Необходимо следить за тем, чтобы давление на фильтр-прессах
не превышало допустимого. На трубопроводе для подачи сока должен
быть установлен предохранительный клапан, через который при чрез-
мерном давлении сок отводится во всасывающую коммуникацию насо-
са. При гидравлическом способе стягивания рам и плит должна быть
исключена возможность внезапного отхода плунжера и связанное с этим
раздвигание рам и плит. Противовесы гидрозажима должны быть на-
дежно ограждены. Подтягивание фильтр-пресса при фильтрации не до-
пускается. Необходимо периодически очищать рамы и плиты от осадка
и строго по графику производить смену салфеток.
ДИСКОВЫЕ ФИЛЬТРЫ
Вместо фильтр-прессов в последнее время применяются периодичес-
ки действующие дисковые фильтры типа ФД, работающие под избыточ-
ным давлением 0,2—0,3 МПа (2—3 кгс/см2). По сравнению с фильтр-
прессами применение дисковых фильтров улучшает условия труда,
уменьшает затраты рабочей силы, снижает расход фильтрующей ткани,
дает прозрачный, свободный от мути фильтрат, не требующий контроль-
ной фильтрации.
Дисковый фильтр ФД-100 (рис. 59) с поверхностью фильтрации 100 м2
(производительность по соку I сатурации — 400 т свеклы в сутки, по со-
ку II сатурации — 800 т свеклы в сутки) состоит из цилиндрического
горизонтального корпуса /, внутри которого в подшипниках 4, смазывае-
мых из масленок 36, вращается полый вал 2 с насаженными на нем
двадцатью четырьмя дисками 7. Вал с дисками, делающий при филь-
трации 0,5 об/мин и при смыве осадка 1,5 об/мин, вращается от элект-
родвигателя 24 максимальной мощностью 4 кВт через редуктор 26 и чер-
вячную передачу 9.
Каждый диск состоит из восьми секторов. Сектор представляет со-
бой пустотелую ситчатую рамку 37 со штуцером 34. Он устанавливается
в бобышку 38, соединяющую сектор с коллектором 39 в пустотелом ва-
лу. На сектор надет мешочек из фильтрующей ткани.
В каждом продольном ряду из восьми секторов имеется коллектор-
ная трубка 39, отводящая фильтрат. Всего имеется двадцать четыре кол-
118
лектора, расположенных внутри полого вала. Одни концы коллекторов
закрыты пробками 29, а другие — открытые — выходят в приемник 3.
расположенный с фронтовой стороны фильтра. Этот приемник закрыва-
ется дверцей 41 и имеет зрительные стекла 40 и патрубки с вентилями.
Через вентиль 42 отводится фильтрат, а через вентиль 32 подводится
промой для противоточного смыва осадка.
В нижней части фильтра по всей длине приварен желоб 43, в кото-
ром от электродвигателя 21 мощностью 2,2 кВт через редуктор 23 с час-
тотой 44,5 об/мин вращается шпек 5 для отвода осадка. Смытый с дис-
ков осадок вместе с водой проходит через специальные прорези 15 в
нижней части корпуса фильтра, сделанные против каждого междисково-
го промежутка, транспортируется шпеком к выходному патрубку и че-
рез вентиль 25 сбрасывается в бункер 17. К шнеку тремя патрубками
примыкает коллекторная труба, в которую через вентиль 18 в фильтр
подается нефильтрованный сок и аммиачная вода.
Для гидравлического смыва осадка с дисков служит сопловый ап-
парат 10 с приводом //.К этому аппарату через патрубки 22 подведена
коммуникация смывной воды, избыточное давление которой перед соп
лами должно быть не менее 0,5 МПа (5 кгс/см2). Для смыва осадка мо-
жет применяться сок.
С обеих боковых сторон в корпусе фильтра в шахматном порядке
расположены люки 6, предназначенные для выемки и установки сек-
торов.
119
В верхней точке корпуса фильтра имеется вентиль, служащий для
выпуска воздуха из фильтра при его заполнении нефильтрованным про-
дуктом, предохранительный клапан 33 и манометр 30. Для отбора филь-
трата и промоя с целью контроля их качества установлен кран 16.
Для сообщения фильтра с атмосферой служит патрубок 19, к которому
подсоединяется труба с вентилем.
Рис. СО. Сектор диска фильтра ФД-100.
Приводы трубовала и шнека имеют ограждения 12 и 14, а муфта ЗУ-
ограждение 13. Фильтр установлен па раме 8 при помощи лап 20.
Фильтрующий сектор диска (рис. 60) представляет собой металли-
ческую рамку 1, внутри которой расположено сито 2, состоящее из сред-
ней сетки 3 с крупными ячейками и боковых сеток 4 с мелкими ячейка-
ми. Поверх сектора надевается фильтрующая ткань 5, которая затем за-
шивается.
В нижней части рамки имеется штуцер 6, соединенный с внутренним
пространством сектора. Штуцер устанавливается в бобышку 7, вварен-
120
ную в коллекторную трубу 8 трубовала 9 фильтра. Уплотнение штуцера
в бобышке производится резиновым кольцом 10. Два рядом располо-
женных сектора удерживаются в бобышках с помощью шпильки 11. Од-
ним концом шпилька ввинчивается в бобышку 12 и затягивается гай-
кой 13. Другим концом шпилька с помощью гайки 14 затягивает наклад-
ку 15, опирающуюся на секторы и плотно удерживающую их.
Сопловый аппарат дискового фильтра ФД-100 показан на рис. 61.
Он состоит из двух частей — сопловой трубы (рис. 61, а) и пневматиче
ского привода (рис. 61, б).
Сопловая труба состоит из двух половин 1 и 2, соединенных при по-
мощи пальца 3, втулки 4 и клина 5. Обе половины трубы заключены в
кожух 6, который с помощью стоек 7 крепится к верхней части корпу-
са 8 фильтра.
К стойкам с помощью болтов 9 и гаек 10 крепятся корпуса 11 саль-
ников 12. Набивка 13 уплотняется перемещением сальников шпиль-
ками 14.
Через эти сальники в камеры 15 проходят концы сопловой трубы.
По образующей эти концы трубы имеют отверстия 16, через которые
внутрь трубы проходит вода, поступившая в камеры по патрубкам 17.
К торцам трубы приварены фланцы 18 со стержнями 19, выходящими
из камеры через сальниковое устройство, состоящее из сальника 20, на-
бивки 21 и шпилек 22.
Один конец трубы (на рисунке — левый) заканчивается втулкой 23
с приваренным к ней стержнем 24, который служит для поворота сопло-
вой трубы на 90° при чистке сопел. Другой конец сопловой трубы (на ри-
сунке — правый) закрепляется с помощью гайки 25 в вилке 30 привода
(рис. 61, б).
Входящая в сопловую трубу вода выходит из нее через сопла 27, рас-
положенные в междисковых промежутках фильтра. В этих местах в
корпусе фильтра находятся прорези 28, через которые вода из сопел по-
падает на диски. Сопловая труба с помощью привода совершает про-
дольное возвратно-поступательное движение. При этом вода из сопел
при одном положении трубы (левом) смывает осадок с правой сторо-
ны диска 29, а при другом положении (правом) — смывает осадок с ле-
вой стороны диска 26.
Пневматический привод представляет собой цилиндр 31, с помощью
стоики 32 крепящийся к корпусу фильтра. С обоих торцов цилиндр за-
крыт крышками 33 и 34, уплотненными резиновыми кольцами 35.
В цилиндре находится поршень 36, делящий цилиндр на две камеры.
В эти камеры через ниппели 37 и 38 от золотникового распределителя
по каналам 39 подается сжатый воздух, передвигающий поршень влево
и вправо по цилиндру. Поршень уплотняется кожаными манжетами 40.
Для регулирования плавности хода поршня служат иглы 41, изменяю-
щие скорость перетекания воздуха через каналы 42.
К поршню с помощью гайки 43 крепится шток 44, выходящий из ци-
линдра через сальниковое устройство, состоящее из втулки 45, набив-
ки 46, сальника 47 и регулирующей гайки 48. На второй конец штока
навинчивается вилка 30, соединяющая шток привода со стержнем соп-
ловой трубы.
При прекращении (вручную или автоматически) подачи воздуха в
левую камеру цилиндра и подаче воздуха в правую камеру поршень
движется справа налево, и наоборот. Соответствующим образом пере-
мещается и сопловая труба, смывая водой осадок с дисков фильтра.
Активная фильтрация сока I сатурации продолжается около 2,5 ч.
После пропуска 40—50 м3 сока поступление его в фильтр прекращают.
Оставшиеся примерно 3 м3 сока перед обессахариванием осадка вытес-
121
4?в5
Рис. 61. Соплоаппарат фильтра ФД-100:
а — сопловая труба, б — привод.
няют из фильтра сжатым воздухом с избыточным давлением 70 кПа
(0,7 кгс/см2), поступающим по трубе 35 (см. рис. 59) через вентиль 27
и обратный клапан 28. Вытесненный при этом сок возвращается на пред-
дефекацию.
Вначале обессахаривание осадка ведут промоем, полученным в пре-
дыдущем цикле. Выходящий из фильтра промой (3—3,5 м3) направля-
ют в сборник фильтрованного сока. Затем обессахаривание осадка про-
изводят аммиачной водой в количестве 7—7.5 м3. Часть этого промоя
(3—3,5 м3) предназначается для начальной фазы промывки осадка в дру-
гом фильтре, а часть направляется в известковое отделение для гашения
извести.
После этого подают воду (7—10 м3) в сопловое устройство и в тече-
ние 6—9 мин смывают осадок с дисков. Периодически по мере необ-
ходимости производят регенерацию ткани 2—3%-ным раствором соля-
ной кислоты в течение 2—3 ч. Полный цикл работы фильтра (без реге-
нерации кислотой) составляет около 3 ч.
Масса фильтра ФД-100 составляет 11,4 т. Фильтр ФД-80 имеет по-
верхность фильтрации 80 м2 и при фильтрации сока I сатурации рассчи-
тан на производительность 400 т свеклы в сутки. Частота вращения
трубовала 0,55 об/мин, шнека — 48 об/мин. Мощность электродвигате-
ля трубовала 4,5 кВт, шнека — 1,7 кВт. Масса фильтра 7,2 т.
Фильтр ФД-150 имеет поверхность фильтрации 146 м2 и предназна-
чен для фильтрации с помощью кизельгура сиропа из расчета 1650 т
свеклы в сутки. Частота вращения трубовала 0,55 об/мин. Мощность
электродвигателя привода трубовала 4 кВт. Масса фильтра 8,3 т.
Фильтры ФД-80 и ФД-150 по конструкции сходны с фильтром ФД-100,
но в отличие от него не имеют соплового аппарата, а фильтр ФД-150
не имеет также и шнека. Съем осадка с дисков этих фильтров произво-
дится отдувкой его обратным потоком фильтрованного сока.
Фильтры сходной конструкции применяются и за рубежом. К ним
относятся, например, фильтры Веркспур-Валле и Филнпп-Омс-ДНРС,
Бета, Герфилько и др. При фильтрации концентрированных сиропов на
диски фильтра Веркспур-Валле может наноситься слой кизельгура. Сме-
ну дисков этого фильтра можно производить, не прерывая работы
фильтра.
При обслуживании дисковых фильтров нужно управлять вентилями,
электродвигателями приводов трубовала и шнека, наблюдать за конт-
рольно-измерительными приборами, а также проводить операции, свя-
занные со сменой фильтрующей ткани.
При обслуживании дисковых фильтров необходимо остерегаться ожо-
гов горячим соком. Фильтры и трубопроводы к ним должны быть по-
крыты теплоизоляцией. Перед внутренним осмотром и сменой фильт-
рующей ткани фильтр нужно остановить, освободить от жидкости и ох-
ладить. Все вентили должны быть при этом надежно закрыты.
Запрещается повышать давление сверх нормативного, работать без пре-
дохранительных клапанов и манометров или при неисправных приборах.
Спуск в аппарат без наблюдателя не разрешается.
ПАТРОННЫЕ ФИЛЬТРЫ
На многих зарубежных и некоторых отечественных сахарных заво-
дах эксплуатируются патронные фильтры. К ним относятся фильтры ти-
па «Стеллар», системы Шумахера, АКА-Олье и др.
Патронные фильтры — это периодически действующие фильтры, ра-
ботающие под давлением. Они имеют сравнительно малое гидравличе-
ское сопротивление и высокую скорость фильтрации. По сравнению с
123
другими фильтрами патронные имеют следующие основные преимуще-
ства: простота, прочность и компактность конструкции, отсутствие дви-
жущихся и трущихся частей, небольшие эксплуатационные расходы,
простота обслуживания, высокая удельная производительность, более
продолжительный срок службы, универсальность применения, неболь-
шой расход фильтрационного материала, возможность полной автомати-
зации работы фильтра.
Рис. 62. Патронный фильтр типа «Стеллар»:
а — схема работы» б — патрон.
Схема патронного фильтра типа «Стеллар» показана на рис. 62, а.
Он состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем и ку-
полообразной крышкой 2. В нижней части днища имеется патрубок, к
которому подсоединяется коллектор с отдельными вентилями для пода-
чи кизельгуровой суспензии 3, фильтруемого продукта 4 и промывной
воды 5. Коническое днище заканчивается патрубком с вентилем 6 для
спуска смеси отработанного кизельгура и осадка.
В крышке предусмотрен патрубок, к которому крепится коллектор с
вентилями для отвода кизельгуровой суспензии 7, фильтрата 8 и про-
мывной воды 9.
Между фланцами устанавливается трубная решетка (плита) 10, де-
лящая фильтр на две камеры — нижнюю и верхнюю. В корпусе и крыш-
ке имеются патрубки с вентилями 11 и 12 для подачи сжатого воздуха
в фильтр (над плитой и под ней). Под плитой находится также патру-
бок с вентилем 13 для сброса давления. Для наблюдения за процессом
фильтрации служат смотровые стекла, для контроля давления в каме-
рах предусмотрены манометры.
В отверстия трубной решетки устанавливаются фильтрующие пат-
роны 14.
124
Патрон (рис. 62, б) представляет собой полый цилиндр, открытый
сверху и набранный из трех фильтрующих элементов 15 и опорного
патрубка 16. Элементы и патрубок связаны с помощью стяжки 17, шай-
бы 18, плапки 19 и гаек 20. Нижний фильтрующий элемент закрывает-
ся донышком. Фильтрующий элемент — это полый цилиндрический кар-
кас из нержавеющих стальных ребер, на который навивается нержавею-
щая проволока диаметром 0,7 мм так, чтобы между витками оставался
зазор не более 0,1 мм. Через этот зазор и происходит фильтрация. На на-
ружную сторону патрона наносится слой кизельгура толщиной 2,5—
5,0 мм в зависимости от качества фильтруемого продукта.
Цикл работы фильтра начинается с образования фильтрующего слоя
на наружной поверхности патронов. Для этого суспензия кизельгура па-
сосом через вентиль 3 подается в нижнюю камеру фильтра, фильтрует-
ся через проволочную навивку патронов, попадает в верхнюю камеру и
через вентиль 7 возвращается в мешалку для кизельгура. Циркуляция
суспензии кизельгура продолжается до тех пор, пока на наружной сто-
роне патронов не образуется слой кизельгура достаточной толщины.
После этого начинается фильтрация продукта. Нефильтрованный про-
дукт насосом через вентиль 4 подается в нижнюю камеру, фильтруется
через слой кизельгура, попадает в верхнюю камеру и удаляется из фильт-
ра через вентиль 8. Первые мутные порции фильтрата через вентиль 9
направляются в сборник нефильтрованного продукта. После появления
чистого фильтрата он направляется в отдельный сборник.
После окончания процесса фильтрации, о чем судят по снижению
производительности фильтра до 50% от номинальной или по повыше-
нию давления в фильтре до критической величины, приступают к чист-
ке фильтра.
Для этого открываются вентили 11 и 12 для подачи сжатого воздуха
в нижнюю и верхнюю камеры фильтра и закрываются вентили 4 и 8 вхо-
да и выхода продукта.
При достижении избыточного давления в фильтре 0,4 МПа
(4 кгс/см2) подача сжатого воздуха в фильтр прекращается и откры-
вается быстродействующий вентиль 13 для сброса давления. При этом
воздух из-под трубной решетки мгновенно выходит, давление в нижней
камере падает до атмосферного. Воздух под куполом крышки расширя-
ется, жидкость давит с внутренней стороны патронов на слой осадка.
Этот эффект подобен удару. Осадок полностью отслаивается.
После этого открывается вентиль 6 и осадок вместе с остатками не-
фильтрованного продукта удаляется из корпуса фильтра. После закры-
тия вентилей 13 и 6 производится промывка фильтра горячей водой, по-
даваемой в корпус через вентиль 5. Промой удаляется через вентиль 7.
Поверхность фильтрации патронных фильтров типа «Стеллар» со-
ставляет 5,5; 10; 15 и 20 м2. Патронные фильтры других типов принци-
пиально аналогичны этим фильтрам и отличаются от них в основном кон-
струкцией патронов.
Патроны фильтра системы AKA-Олье состоят из полых стержней
шестиугольной формы с навитой на них калиброванной стальной лентой
с клинообразными выступами и зазорами в сотые доли миллиметра, че-
рез которые протекает фильтруемая жидкость. Диаметр патронов 30 мм,
высота 1000 мм. Поверхность фильтрации одного патрона 0,1 м2, общая
активная поверхность фильтрации аппарата 25 м2. В фильтре системы
Шумахера установлены армированные керамические патроны диаметром
120/70 мм и длиной 1500 мм в количестве 61 шт. Каждый фильтрующий
патрон состоит из шести фильтрующих элементов, выполненных из спе-
циального углеродистого материала. Общая поверхность фильтрации —
34,5 м2. Эти фильтры могут.работать без кизельгура.
125
МЕШОЧНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Для контрольной фильтрации на многих сахарных заводах применя-
ют мешочные фильтры, которые улавливают муть, прошедшую в фильт-
рованный сок на основной фильтрации. Для улавливания этой мути, а
также мути, содержащейся в сиропе, нельзя применять высокое давле-
ние, поэтому эти фильтры работают под напором столба сока или сиро-
па (находящегося в напорном сборнике) высотой до 6 м.
Рис. 63. Мешочный фильтр ФМ-2:
а — общий вид, б — фильтрующий элемент.
Мешочный фильтр ФМ-2 (рис. 63) состоит из стального прямоуголь-
ного корпуса 1, закрываемого сверху крышкой 2 на петле 3 с противо-
весом 4. Между крышкой и корпусом фильтра укладывается резиновая
прокладка. При помощи откидных болтов 5 и гаек 6, ввинчиваемых клю-
чом 7, крышка прижимается к корпусу.
Вдоль передней стенки корпуса прикреплены закрытый сверху крыш-
кой 8 приемник 9 с патрубком 10 для выхода фильтрованного продукта.
Нефильтрованный продукт поступает внутрь фильтра через вентиль 11.
Для промывки в корпус фильтра через вентиль 12 подается горячая во-
да, а промой удаляется через кран 13.
Внутри фильтра на планку 14 опираются фильтрующие элементы
15 с надетыми на них салфетками. Фильтрованный сок из элементов че-
рез патрубки 16, ввинченные в планку 17, поступает в приемник 9.
Фильтрующий элемент представляет собой трубку 18 с вырезом в
нижней части. Трубка закрыта глушкой 19 с одного конца и открыта
с другого. К нижней части трубки крепятся несколько десятков верти-
кальных рядов цепей или легкая решетка 20 из полосовой стали. На ре-
шетчатую рамку надевается фильтрующий мешок, верхние края которо-
126
го загибаются на трубке и прижимаются планкой 21, имеющей пет-
лю 22. При применении цепей прижимная планка не требуется, так как
мешок легко надезается через небольшой прорез в углу. Продукт из
корпуса фильтра проходит через мешок. При этом осадок остается на
внешней поверхности его, а фильтрованный продукт проходит внутрь
мешка, через вырез проникает в трубку рамки и выходит из нее через
открытый конец 23. При помощи ручек 24 фильтрующие элементы вы-
нимаются из корпуса фильтра. Элементы устанавливаются внутри
фильтра, причем открытые концы трубок соединяются со сливными пат-
рубками 16 через отверстия корпхса. Для создания плотности на трубки
надеваются резиновые кольца 25.
После окончания фильтрации в фильтр подается вода для промывки
осадка. После промывки отвертываются откидные болты, прижимаю-
щие крышку к корпусу, фильтр открывается и осадок с рамок смывает-
ся водой из брандспойта. Для замены мешков рамки вынимаются из
фильтра. Для удаления осадка без открывания корпуса мешочных
фильтров может применяться гидравлическая система. При этом оба
конца трубок оставляются открытыми. Конец трубки, входящей в при-
емник, снабжается краником, а другой присоединяется к коллектору, в
который под давлением подается чистый сок. Для удаления осадка кра-
ники трубок закрываются и в коллектор пускается сок. Он проникает в
трубки и своим давлением раздувает мешок с внутренней стороны. При
этом осадок с мешков сползает на дно корпуса. Для смывания осадка
под крышкой фильтра установлена трубка с брызгалками, расположен-
ными над промежутками между рамами. Перед промывкой фильтра сок
пз его корпуса вместе с осадком направляется на основную дефекацию.
Скорость фильтрации на мешочных фильтрах для декантата сока
I сатурации, сока II сатурации, сульфитированного сока составтяет
0,00017 м3 /(м2-с), для сульфитированного сиропа—0,000025 м3/(м2-с).
Обслуживание мешочного фильтра заключается в зарядке его (на-
девание мешков на рамки, установка рамок в корпус, закрытие крышки
фильтра), наблюдении за прозрачностью выходящего фильтрата, за тем-
пературой входящего продукта, в операциях по промывке и очистке.
Так как фильтрация па мешочных фильтрах происходит при высокой
температуре, необходимо принимать меры по предотвращению ожогов.
Все трубопроводы и сам фильтр должны иметь надежную теплоизо-
ляцию.
ФИЛЬТРЫ С СОВПАДАЮЩИМ НАПРАВЛЕНИЕМ ДЕЙСТВИЯ
СИЛЫ ТЯЖЕСТИ И ДВИЖЕНИЯ ФИЛЬТРАТА
В фильтрах этого типа фильтрат проходит через горизонтально рас-
положенные фильтрующие элементы. К таким фильтрам относятся та-
рельчатые, гравиевые и другие фильтры.
Тарельчатый фильтр с центробежной выгрузкой
осадка ФЦВО с поверхностью фильтрации 20 м2 показан на рис.64.
Он состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 со сфериче-
ским днищем 2 и съемной сферической крышкой 3. Корпус опирается
на лапы 4.
Внутри фильтра расположен полый трубовал 5. В нижний торец его
вварен фланец 6 с трубой 7, сообщающейся с внутренней полостью тру-
бовала. Труба 7 выходит из днища фильтра через сальник 8. Конец
трубы, входящий в патрубок 9, установлен в подшипнике 10. В верхний
торец трубовала вварен фланец 11 с цапфой 12, выходящей из крышки
фильтра через сальник 13. Цапфа установлена в подвесном подшипни-
127
ке 14 и муфтой 15 соединена с редуктором 16, установленным на опо-
ре 17. С редуктором сочленен электродвигатель 18 мощностью 10 кВт,
вращающий трубовал с частотой 270 об/мин.
На трубовале установлены фильтрующие элементы — тарелки 19.
Расстояние между тарелками выдерживается с помощью фиксирующих
колец 20. Пакет тарелок стянут гайкой 30. Тарелка состоит из днища 21,
на котором расположено дренажное устройство из двух слоев нержа-
Рис. 64. Фильтр с центробежной выгрузкой осадка ФЦВО.
128
веющей проволоки диаметром 3,5 мм. В нижнем слое 22 проволока уло-
жена радиально, в верхнем 23 — спирально с шагом 8 мм. На дренаж-
ное устройство уложена фильтрующая сетка 24 из нержавеющей про-
волоки. Наружные края сетки с помощью накладки 25, прокладки 27
и болта 26 закреплены на краю днища тарелки.
На фильтрующую сетку наносится слой кизельгура, суспензия ко-
торого подается в фильтр через патрубок 31. Нефильтрованный про-
дукт поступает в фильтр по этому же патрубку, попадает на тарелку,
фильтруется через слой кизельгура и сетку. Осадок остается на тарел-
ке, а фильтрат проходит внутрь тарелки и через дренажное кольцо 28
и отверстия 29 попадает внутрь трубовала, из которого через трубу 7
и патрубок 9 удаляется из фильтра. При повышенном давлении в фильт-
ре избыток сока отводится через предохранительный клапан 32. Давле-
ние контролируется по манометру, подсоединенному к патрубку 33.
После окончания процесса фильтрации, о чем судят по повышению
избыточного давления в фильтре до 0,35—0,4 МПа (3,5—4 кгс/см2), при-
ступают к очистке фильтра. Для этого прекращают подачу нефильтро-
ванного продукта. Остаток его с помощью сжатого воздуха, подавае-
мого через патрубок 34, профильтровывается через диски (эта операция
может быть исключена).
Затем в трубовал через патрубок 9 подают горячую воду, которая
движется по тому же пути, что и фильтрат, ио в обратном направле-
нии. Вода, промыв осадок, удаляется из фильтра через патрубок 34. Пос-
ле обессахаривания осадка включается электродвигатель, вращающий
полый вал с тарелками. Возникающая при этом центробежная сила
сбрасывает осадок с тарелок. Осадок вместе с водой уходит из фильтра
через патрубок 35, расположенный по касательной к днищу. После спус-
ка осадка фильтр подготовлен к новому циклу.
Производительность фильтра соответствует 1000 т свеклы в сутки,
скорость фильтрации для сока составляет 0,00085 м3/(м2-с), для сиро-
па— 0,00017 м3/(м2-с). Масса фильтра — 1,6 т.
За рубежом также выпускаются фильтры подобного типа (типа
«Фунда», фирм «Хемап», «Шенк» и др.). Отличаются они лишь конст-
руктивным исполнением.
Обслуживание и правила техники безопасности при эксплуатации
этих фильтров аналогичны приведенным выше для патронных фильтров.
Преимущества фильтров ФЦВО состоят в том, что горизонтальное
расположение осадка в них обеспечивает равномерную и эффективную
работу всей поверхности фильтрации, в слое осадка не образуется тре-
щин или уплотненных участков, фильтру не опасны падения давления,
нарушающие работу фильтров с вертикальными элементами фильт-
рации.
К фильтрам с совпадающим направлением действия силы тяжести
и движения фильтрата относится и гравиевый фильтр систе-
мы Э л ь я ш а, применяемый для фильтрации клерса в сахаро-рафи-
надном производстве. Фильтр представляет собой цилиндрический кор-
пус с расположенной в нем мешалкой. Над днищем фильтра установле-
на покрытая ситом решетка, на которую насыпают слой гравия (через
люки в крышке и корпусе фильтра). Под решеткой установлен барботер.
Фильтруемый продукт подастся в верхнюю часть корпуса, фильтрует-
ся через слой гравия и уходит через патрубок в днище фильтра. После
окончания фильтрации фильтр промывают водой, нагревая ее паром,
подаваемым в барботер. При этом включается мешалка, перемешиваю-
щая гравий в кипящей воде. Отработанная вода удаляется из фильтра
через патрубок в его днище. После окончания промывки вновь начина-
ют процесс фильтрации.
5—800
129
ФИЛЬТРЫ С ПРОТИВОПОЛОЖНЫМ НАПРАВЛЕНИЕМ
ДВИЖЕНИЯ ФИЛЬТРАТА И ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ
К этому типу фильтров относятся, в частности, барабанные непре-
рывно действующие вакуум-фильтры, применяемые в сахарной про-
мышленности для фильтрации сока I сатурации. Преимущества таких
фильтров перед периодически действующими фильтрами состоят в том,
что их применение ликвидирует тяжелый физический труд, делает про-
цесс фильтрации непрерывным и автоматизированным, сокращает рас-
ход рабочей силы, фильтрующей ткани и потери сахара в осадке.
Так как фильтруемый сок имеет температуру около 90° С, то разре- _
жение на вакуум-фильтрах, создаваемое конденсационной установкой,
не превышает 50—80 кПа (0,5—0,8 кгс/см2), т. е. действующая сила на
вакуум-фильтрах в несколько раз меньше, чем па фильтрах под давле-
нием. Поэтому максимальная толщина слоя осадка па вакуум-филь-
трах допускается не более 12 мм, а для быстрого роста его на вакуум-
фильтр подается сок, содержание осадка в котором должно быть около
20%, против 4—5% в соке I сатурации. Сок с таким большим содержа-
нием осадка называется сгущенной суспензией. Для получения сгу-
щенной суспензии применяются сгустители.
Вакуум-фильтрационные установки, несмотря на некоторые преиму-
щества перед фильтрами периодического действия (уменьшенный рас-
ход ткани, экономия рабочей силы, непрерывность процесса), имеют и
существенные недостатки: высокую стоимость установки, громоздкость,
обусловленную наличием большого количества вспомогательного обо-
рудования (сгустители, ресиверы, конденсатор, вакуум-насосы, ком-
прессоры), высокий расход энергии, снижение качества и повышение
цветности сока из-за продолжительного времени пребывания сока на
процессах фильтрации при высокой температуре.
СГУСТИТЕЛИ
Сгущение сока I сатурации производится в сгустителях, где сок де-
лится на две фракции — чистый осветленный сок и сгущенную сус-
пензию.
В качестве сгустителей на сахарных заводах применяются много-
ярусные отстойники и фильтры-сгустители.
Наиболее распространенным является пятиярусный отстойник
Ростовского машзавода (рис. 65) производительностью, соот-
ветствующей переработке 1000 т свеклы в сутки. Он представляет собой
вертикальный цилиндрический корпус 1 диаметром 5500 мм и полезной
емкостью 140 м3. По высоте корпус разделен четырьмя наклонными ко-
ническими перегородками 2 общей площадью 95 м2 на пять ярусов,
или секций.
В центре отстойника расположен открытый с обоих концов полый
вал 3, который делает 0,055—0,35 об/мин и приводится во вращение
от электродвигателя 4 мощностью 1,5 кВт через редуктор 5 и червячную
пару 19. На валу имеются окна 6 для прохода поступающего сатураци-
онного сока, расположенные против каждой секции аппарата. К валу
крепятся лопасти со скребками 7, сгребающими оседающий на наклон-
ных перегородках осадок к центру отстойника.
Сок по патрубку <8 поступает сначала в верхнюю, подготовительную
секцию. Здесь от сока отделяется пена, которая сбрасывается при по-
мощи специальной лопасти в желоб 9, отводящий ее к насосу сгущен-
ной суспензии или насосу сока I сатурации. Затем сок поступает через
130
верхние окна внутрь вала и, опускаясь, распределяется по секциям и
отстаивается.
Осветленный в верхней части секции сок (декантат) отводится коль-
цевыми барботерами 10 в контрольный переливной ящик 11 по тру-
бам 12, имеющим на концах, расположенных в ящике, выдвижное
устройство для изменения уровня отводимого сока. Из контрольного
ящика по трубе 13 декантат поступает на контрольную фильтрацию.
Рис. 65. Отстойник Ростовского машиностроительного завода.
Осадок с небольшим количеством сока (сгущенная суспензия) сгре-
бается к центру и через зазор между валом и кольцевой перегородкой 14
поступает из секции в секцию. Сгущенная суспензия из средней и ниж-
ней секций по трубкам 15 и 16 откачивается мембранным насосом 17
с электродвигателем мощностью 1,2 кВт и подается на вакуум-фильтр.
Для промывки отстойника и труб по трубкам 18 под давлением посту-
пает горячая вода.
Средняя скорость осаждения в таком отстойнике составляет
0,00015 м/с. Продолжительность пребывания сока в отстойнике около
2,5 ч, что влечет за собой большое нарастание цветности его. Масса от-
стойника — 24,5 т.
Одним из недостатков отстойников Ростовского машзавода являет-
ся неравномерная загрузка секций осадком. Это связано с тем, что в
таком отстойнике осуществляется двухступенчатое осаждение осадка:
осадок уплотняется в рабочем ярусе, а затем сталкивается в нижеле-
жащий ярус для окончательного уплотнения. При движении в камеру
окончательного уплотнения осадок проходит через слой движущегося
сока и частично теряет ранее достигнутую плотность.
В отстойнике И. Г. Чугунова для более равномерного распре-
деления осадка вал изготовлен из труб разного сечения: чем выше
ярус, тем меньше сечение трубы, направляющей исходный сок из подго-
товительного яруса в рабочие. Такое устройство распределительного
вала позволяет направлять сок из подготовительного яруса но всем ра-
бочим ярусам с одной и той же концентрацией твердых частиц, что
обеспечивает одинаковую скорость осаждения во всех ярусах отстойни-
ка, а следовательно, и равную производительность всех ярусов.
5*
131
Осадок из нижних частей всех секций но отдельным трубам отводит-
ся в коллектор сгущенной суспензии, а оттуда на насос. Таким обра-
зом, каждый рабочий ярус отстойника является одновременно и каме-
рой осветления и камерон уплотнения осадка. Загрузка секций в таком
отстойнике одинаковая. Благодаря меньшему времени пребывания сока
и меньшему удельному объему отстойника нарастание цветности мень-
ше, чем у отстойника Ростовского машзавода.
Рис. 66. Отстойник Укргипросахара.
Объем подготовительной секции в семи- и восьмиярусных отстой-
никах системы В. II. Пел етм ин с ко го также значительно
меньше, чем в отстойнике Ростовского машзавода. Секция имеет форму
конической воронки. Сок из полого вала распределяется по ярусам с
помощью радиально расположенных труб, имеющих снизу по 10 отвер-
стий сечением 28—37 мм, причем отверстия у полого вала меньшего се-
чения, а у периферии отстойника — большего. Отвод осветленного сока
осуществляется сверху каждой секции по пяти кольцевым трубам раз-
ного сечения: у вала — меньшего, у периферии — большего. В нижней
части кольцевых труб на расстоянии 150—200 мм расположены отвер-
стия, сечение которых меньше у сокоотводящего патрубка и постепенно
увеличивается к противоположной стороне, кольцевой трубы. Сгущенная
132
суспензия с каждого яруса на нижележащий отводится через зазоры
между валом и кольцевой перегородкой. С нижнего яруса (дна отстой-
ника) суспензия отводится на вакуум-фильтр. Благодаря такой конст-
рукции обеспечивается по всей площади равномерное распределение
поступающего сока и равномерный отбор осветленного сока.
Наиболее простым и совершенным является отстойник конст-
рукции Укргипросахара (рис. 66). Он представляет собой
вертикальный цилиндрический корпус 1, разделенный коническими пе-
регородками 2 со сборниками 3 па пять секций. В центре отстойника
в сальниках 4, прикрепленных к дну сборника 3, и сальнике-подшип-
нике 5 с частотой 0,113 об/мин вращается вал, выполненный из отрез-
ков соединенных друг с другом труб. В верхней части вал муфтой 6
соединен с червячным колесом 7, сочлененным с червяком 8. Червяк
вращается от электродвигателя 9 мощностью 1,7 кВт через клиноремен-
ную передачу 10 и редуктор 11.
В приемную камеру 12 каждой секции по трубам 13 подается сок
I сатурации. Он проходит в отстойную камеру 14. Здесь от него отде-
ляется осветленный сок (декантат), который через патрубки 15 посту-
пает в два кольцевых сборника 16 и по патрубку 17 уходит из отстойни-
ка. Выделяющиеся из сока газы отводятся из верхних точек секций че-
рез трубы 18, а пена — по трубам 19.
Осевшая на дно сгущенная суспензия вращающимися с валом
устройствами 20 с установленными на них скребками 21 сгребается
к центру отстойника и попадает в сборник <3. Здесь скребки 22 подают
суспензию в трубы 23, по которым она поступает в насос для перекачки
на вакуум-фильтры. Таким образом, каждая секция работает как само-
стоятельный отстойник.
В каждой секции отстойника имеются люки 24. Рабочий объем та-
кого отстойника составляет 140 м3, производительность соответствует
1000 т свеклы в сутки, масса 28,2 т. Средняя скорость осаждения состав-
ляет 0,00033 м/с, что более чем вдвое превышает скорость осаждения
в отстойнике Ростовского машзавода. Благодаря этому время пребы-
вания сока в отстойнике также вдвое меньше, что улучшает качество
сока. Преимуществом отстойников Укргипросахара перед другими явля-
ется возможность регулирования его работы выключением части секций.
К достоинствам отстойников относится простота обслуживания и от-
сутствие необходимости в фильтрующей ткани. Недостатки гравитаци-
онных отстойников состоят в том, что они громоздки и занимают много
производственной площади, сок в них пребывает продолжительное вре-
мя, что обусловливает повышение цветности сока, декантат при перера-
ботке порченой свеклы содержит много мути, трудно отфильтровываю-
щейся па контрольных фильтрах.
Для хорошей работы отстойников необходимо обеспечить равномер-
ное поступление сока I сатурации, для чего вентиль на подающей ком-
муникации регулируют в зависимости от производительности последую-
щих станций. При наличии нескольких отстойников сок между ними
необходимо распределять равномерно. Изменением количества отби-
раемого осветленного сока регулируют его чистоту. Сгущенную суспен-
зию необходимо отбирать равномерно. При этом плотность суспензии
должна быть достаточно высокой —1160 кг/м3. Кроме того, следят за
правильной работой насосов и привода трубовала.
При обслуживании отстойников необходимо остерегаться ожогов го-
рячим соком.
На некоторых отечественных и зарубежных заводах для сгущения
сока I сатурации используются дисковые фильтры-сгустители. Они да-
ют фильтрат, не требующий контрольной фильтрации, нарастание цвет-
133
ности сока в них незначительное благодаря сравнительно кратковремен-
ному пребыванию в них сока (до 30 мин). Однако они малопроизводи-
тельны, занимают много места и требуют больших затрат труда на
замену фильтрующей ткани.
Рис. 67. Дисковый сгуститель ДГС-59.
Выпускавшийся отечественной промышленностью дисковый сгу-
ститель ДГС-59 (рис. 67) производительностью, соответствующей
переработке 800 т свеклы в сутки, состоит из цилиндрического горизон-
тального корпуса 1, в котором от электродвигателя 2 мощностью
2,8 кВт через редуктор-вариатор 3 и червячную передачу 4 с частотой
0,15—0,6 об/мин вращается полый вал 5 с двенадцатью насаженными
на него дисками 6.
Каждый диск составлен из десяти секторов 7, которые представля-
ют собой рифленую с двух сторон плиту, обшитую фильтрующей тка-
нью. Секторы сокоотводящимн трубками 8 присоединены к полому валу
134
и прижаты к нему с помощью шпилек 9, расположенных между сосед-
ними секторами, и дуг 10, наложенных на секторы по периметру диска.
В полом валу проходят десять коллекторных трубок 11, соединяю-
щих секторы, лежащие в одном ряду. По этим трубкам отводится
фильтрат. Открытые концы коллекторных трубок входят в две распре-
делительные головки 12, расположенные на торцовых сторонах фильтра.
Распределительная головка состоит из двух тщательно пришабрен-
ных вращающейся 13 и неподвижной 14 шайб. В шайбу, вращающуюся
вместе с валом, располагаясь равномерно по кольцу, входят коллек-
торные трубки. В неподвижной шайбе по кольцу того же диаметра
располагаются четыре изолированные одна от другой дугообразные
прорези, к которым снаружи подходят патрубки.
При помощи прорезей в неподвижной шайбе вся поверхность филь-
трации делится на четыре зоны. Три зоны служат для отвода фильтра-
та, а четвертая — для отдувки слоя осадка обратным током фильтро-
ванного сока.
Активная поверхность фильтрации разделена на зоны для того, что-
бы обеспечить фильтрацию сока под все увеличивающимся давлением.
Для этого в секторах первых двух зон поддерживается противодавле-
ние: в первой зоне — 0,08 МПа (0,8 кгс/см2), во второй — 0,04 МПа
(0,4 кгс/см2). В третьей зоне противодавления нет. Избыточное рабочее
давление в корпусе сгустителя составляет 0,12 МПа (1,2 кгс/см2). Раз-
ность давлений в корпусе и зоне отдувки составляет 2,5—5 кПа (0,025—
0,05 кгс/см2).
Величина давления в корпусе сгустителя, замеренная в воздушном
колпаке 15, противодавление по зонам фильтрации, разность давлений
в зоне отдувки, плотность выходящей суспензии (1140 кг/м3) и количе-
ство отбираемого осветленного сока поддерживаются автоматически.
Отвод фильтрата из первых трех зон производится через патруб-
ки 16, а подача фильтрата для отдувки — по патрубку 17.
Угол фильтрации первой зоны составляет 80° (площадь фильтрации
22 м2), второй — 90° (25 м2), третьей — 150° (42 м2) и четвертой (зоны
отдувки)—40° (9 м2). Таким образом, активная поверхность фильтра-
ции составляет 90 м2 из общей поверхности в 100 м2. Скорость фильтра-
ции— 0,0001 м3/(м2-с).
Осадок, отделяющийся от секторов в зоне отдувки, снимается ножа-
ми 18, установленными радиально по обе стороны каждого диска. Ножи
имеют резиновые насадки на гранях, обращенных к диску. Положение
ножей относительно дисков может регулироваться. Снятый осадок кар-
манами 19 направляется в смеситель 20, расположенный вдоль одной
стороны сгустителя.
В смесителе находится ленточный шнек 21, делающий 36 об/мин.
Шнек вращается от электродвигателя 22 мощностью 2,2 кВт через редук-
тор 23. При помощи этого шнека осадок поступает к спускному патруб-
ку 24 и дальше на вакуум-фильтры.
Подача нефильтрованного сока в сгуститель производится через пат-
рубок 25. Для наблюдения за уровнем и температурой сока в фильтре
служат указатель уровня 26 и термометр 27. Воздушный колпак аппара-
та также снабжен указателем уровня 28.
Окончательный спуск сока из корпуса фильтра производится по пат-
рубку 29, а сгущенной суспензии — по патрубку 30.
В корпусе сгустителя имеются два прямоугольных проема, служащие
для выемки и постановки на место фильтрующих секторов. Проемы за-
крываются крышками 31 с противовесами 32. Герметизация крышек
осуществляется резиновыми прокладками и откидными болтами 33.
В корпусе шнека имеются люки, закрываемые крышками 34. Для про-
135
грева сгустителя во время пуска его осуществляют рециркуляцию сока
через патрубки <35. Скапливающийся при этом воздух удаляется через
патрубок 36 в воздушном колпаке.
Сгуститель ДГС-59 имеет массу 28,8 т.
При обслуживании сгустителя нужно наблюдать за правильной рабо-
той системы автоматизации и приводов аппарата.
Правила техники безопасности при эксплуатации сгустителей анало-
гичны правилам при эксплуатации дисковых фильтров типа ФД.
В качестве сгустителей могут применяться и другие аппараты.
Проф. С. Ф. Жигаловым и его учениками сконструирован сгуститель,
в котором центробежными силами производится разделение суспензии
на фазы и обессахаривание твердой фазы. Кроме того, ими же сконстру-
ирован непрерывно действующий автоматизированный фильтр с инер-
ционно-вибрационным способом сброса осадка.
Сгуститель «Годфреи» (ФРГ) отличается от первых двух тем, что
имеет вертикальный корпус и горизонтальные диски, не имеет скребков
для съема осадка, благодаря чему он более надежен в работе и отпада-
ют трудности в создании для него специальной фильтрующей ткани с
большим сопротивлением к истиранию. Лепешка осадка отдувается об-
ратным потоком сока, а для полной очистки фильтрующей поверхности
от осадка каждый диск поочередно встряхивается с помощью специаль-
ных кулачков. Продолжительность пребывания сока в таком сгустите-
ле— 5 мин, осадка— 10 мин.
Для сгущения сока I сатурации все шире начинает применяться прин-
цип «Гран-Пон», разработанный в Бельгии. Для этого принципа приме-
няют мешочные фильтры (подобные фильтрам ФМ-2) с пирамидальным
или коническим днищем и прямой спускной трубой с установленной на
ней быстродействующей задвижкой.
Принцип работы мешочного фильтра остается неизменным, модифи-
кация внесена только в процесс очистки поверхности фильтрации от
осадка. После закрытия наборного вентиля быстро открывается спуск-
ная задвижка и все содержимое корпуса сбрасывается в сборник на
нижием этаже. Такой сброс сопровождается гидравлическим ударом, и
в корпусе создается разрежение, в результате которого наружный воз-
дух засасывается через патрубки выхода фильтрата, благодаря чему
осадок отделяется от поверхности фильтрации.
Такой принцип пригоден для фильтрации сока II сатурации. Для
фильтрации сока I сатурации необходимо получить сначала сгущенную
суспензию, а затем отфильтровать ее на вакуум-фильтрах. Для сгуще-
ния сока применена несколько иная конструкция мешочного фильтра.
Под нижним краем фильтрующих мешков фильтра установлен допол-
нительный сбросной патрубок. Оказалось, что сброса верхней части сока
достаточно для образования толчка и разрежения в корпусе, необходи-
мых для отделения осадка от поверхности фильтрации. Осадок после
частичного сброса попадает в пирамидальное днище фильтра, где он
накапливается до полного опорожнения фильтра через основную спуск-
ную задвижку. Достаточно двух частичных сбросов, чтобы в пирамидаль-
ном днище образовалась суспензия осадка, пригодная для обработки на
вакуум-фильтрах.
Преимущества такого принципа заключаются в наличии у фильтра
лишь трех задвижек, в ликвидации ручного труда в результате автома-
тизации, экономном расходе фильтрующей ткани, отсутствии движущих-
ся деталей внутри фильтра, высокой производительности, простоте кон-
струкции, малом времени пребывания сока в фильтре, простоте эксплу-
атации. Батарея этих же фильтров из трех ступеней применяется и для
методической промывки сгущенного осадка вместо вакуум-фильтров.
136
размешены фильтрующие
68. Листовой саморазгру-
Рис.
жающийся фильтр типа ФиЛС.
Отечественный листовой саморазгружающийся фильтр
типа ФиЛС, работающий по принципу «Гран-Пон», показан на
рис. 68.
Корпус 1 фильтра закрыт откидывающейся сферической крышкой 2,
шарнирно укрепленной на фильтре. Между стягиваемыми болтами флан-
цами крышки и корпуса имеется уплотнение <3. Корпус фильтра имеет
цилиндрическую и коническую части. Коническая часть служит для на-
копления осадка. В цилиндрической части
элементы 4, представляющие собой раму 5
с поперечными связями 6, на которой укреп-
лена сетка 7, сплетенная из проволоки диа-
метром 2—2,5 мм в виде спирали диамет-
ром 15—20 мм. На раму надевается фильт-
рующий мешок из лавсановой ткани.
Фильтрующие элементы смонтированы
па коллекторных трубках различной дли-
ны, крепящихся в верхней части корпуса
фильтра одной стороной к патрубкам 8, от-
водящим фильтрат, а другой к зажимам.
Каждый коллектор оснащается различным
количеством рам. Так, фильтр ФиЛС-40
(показан на рисунке) с площадью фильтра-
ции 40 м2 имеет 14 коллекторных трубок,
на которых размещено 32 рамы: на двух
трубках — по одной раме, на шести труб-
ках— по две рамы и на остальных шести
трубках — по три рамы.
Нефильтрованный сок подается в фильтр
пз коллектора через несколько патрубков 9
для равномерного распределения по пери-
метру фильтра. Пройдя через фильтрую-
щие мешки, сок попадает в коллекторные
трубки, из которых через патрубки 8 сте-
кает в сборный желоб 10. Через заданный
промежуток времени подача сока прекра-
щается и открывается быстродействующая
задвижка на коллекторе патрубков 11 для
фильтра. В нем создается разрежение, и через ткань в направлении,
обратном фильтрации, засасывается вначале сок, содержащийся в меш-
ках, а затем и воздух через патрубки 8. При этом лепешка осадка от-
слаивается от мешков и опускается в коническую часть.
После этого частичное опорожнение прекращают и в фильтр вновь
подают нефильтрованный сок. Затем снова производят частичное опо-
рожнение фильтра, после чего открывают быстродействующую задвиж-
частичного
20 мип), вспомогательных операций — 9 мин;
активная скорость фильтрации при давлении 0,14 МПа (1,4 кгс/см2) —
0,00023 м3/(м2-с), при давлении 0,17 МПа (1,7 кгс/см2) —
0,00027 м3/(м2-с), что в 3—4 раза больше, чем в дисковых фильтрах;
содержание мути в фильтрате на 40% и цветность его на 20% мень-
ше, чем в фильтрате из отстойников;
содержание твердой фазы в сгущенной суспензии в два раза выше,
чем в суспензии из отстойника;
137
время пребывания сока в фильтре в 2,5 раза меньше, чем в диско-
вом сгустителе, и в 12 раз меньше, чем в отстойнике.
ВАКУУМ-ФИЛЬТРЫ
Рис. 69. Схемы вакуум-фильтров:
а — камерного, б — беска мерного.
Вакуум-фильтры бывают камерные и бескамерные.
Схема наиболее распространенного на заводах камерного ва-
куум-фильтра Б-40 показана на рис. 69, а. В корыто 1, в которое по-
дается сгущенная суспензия, погру-
жен вращающийся барабан 2. Ба-
рабан имеет двойные стенки: на-
ружную 3 — дырчатую и внутрен-
нюю 4 — сплошную. Цилиндриче-
ская полость между наружной и
внутренней стенками продольными
перегородками 5 разделена па двад-
цать четыре секции. Каждая сек-
ция трубкой 6 соединена с подвиж-
ными шайбами двух распредели-
тельных головок 7, расположенных
в центре обеих торцовых стенок ба-
рабана.
В секциях, погруженных в сгу-
щенную суспензию, под влиянием
вакуума происходит фильтрация
сока и отложение слоя осадка 8 на
ткани, которой обтянут барабан.
Это так называемая зона фильтра-
ции. В секциях, вышедших из коры-
та, продолжается отсасывание сока
из слоя осадка — это зона просуш-
ки осадка. В верхних секциях про-
исходит промывка осадка водой
при помощи форсунок 9 и отсасы-
вание промоя — это зона промывки
и подсушки. В секциях перед но-
жом 10 для съема осадка происхо-
дит отдувка осадка сжатым возду-
хом или паром — это зона отдувки.
Под ножом находится зона регене-
рации ткани обратным током воды,,
пара или воздуха.
В корыте вакуум-фильтра рас-
положена мешалка 11 качающего-
ся типа. Ребра мешалки полые,
дырчатые; через них поступает пар
для подогрева сгущенной суспензии в корыте фильтра.
Неподвижные шайбы распределительных головок имеют отверстия в
форме дуг и окружностей. Через эти отверстия отсасывается фильтрат
и промой, подается сжатый воздух. Эти отверстия расположены против
отверстий вращающихся шайб головки. Подвижная и неподвижная шай-
бы тщательно пришабрены друг к другу. К наружной стороне неподвиж-
ной шайбы подводятся трубопроводы для отвода фильтрата, промоя и
подачи сжатого воздуха или пара. При медленном вращении барабан»
секции одна за другой проходят все стадии процесса фильтрации
вследствие чего достигается непрерывность процесса.
138
Веска мерные вакуум- фильтры (рис. 69, б) по конструкции
проще камерных, так как не имеют распределительных головок. Вращаю-
щийся барабан 1 такого фильтра имеет только одну перфорированную
стенку. Полый неподвижный вал 2 разделен на продольные секции. Про-
шедший в зоне фильтрации из корыта 5 внутрь барабана фильтрат че-
рез трубу 4 отсасывается из барабана. В зоне промывки осадок промы-
вается водой. Образующийся при этом промой собирается в сборнике и
по трубкам 5 поступает в одну из секций вала. Затем осадок поступает
в зону отдувки. Здесь по всей длине барабана расположена коробка 6,
жестко укрепленная на валу барабана. В этой зоне осадок отдувается
сжатым воздухом, поступающим к щели 7 по трубке 8, после чего ножом
9 осадок снимается с холста. После отдувки осадка холст регенерирует-
ся водой, поступающей к щели 10 через трубку 11. Уплотнение коробки
с вращающимся барабаном осуществляется тремя резиновыми камера-
ми 12, внутрь которых по трубке 13 подается вода. Камеры прижимают-
ся к барабану через резиновую пластину 14. Внутри корыта находится
мешалка 15. Такие вакуум-фильтры не нашли широкого применения, так
как при плохом уплотнении зоны отдувки разрежение в фильтре падает,
что влечет за собой уменьшение производительности.
По величине зоны фильтрации вакуум-фильтры бывают глубокого
(зона фильтрации более 130°) и неглубокого (зона менее 130°) погруже-
ния. Малая глубина погружения позволяет расположить ниже зону от-
дувки и нож, что обеспечивает более полный съем осадка, и значительно
увеличить зону промывки, что приводит к снижению потерь сахара в
осадке.
В качестве типового принят камерный вакуум-фи л ьт р
БШУ-40-3-2М неглубокого погружения с поверхностью фильтрации 40 м2.
Этот фильтр имеет следующие размеры зон (в °):
_ . Макси-
Средиий мальный
I. Зона фильтрации при
высоком разрежении . . 109 120
II. Мертвая зона....... 3 —
III. Зона первой просушки
и промывки при низком
разрежении................... 89 104
IV. Зона промывки при вы-
соком разрежении ... 16 31
V. Зона второй просушки
и промывки при низком
разрежении.................. 85 100
VI. Мертвая зона.......... 2 —
VII. Зона отдувки......... 44 59
VIII. Мертвая зона.......... 12 —
Вакуум-фильтр БП1У-40-3-2М (рис. 70) состоит из барабана 3, вра-
щающегося в корыте 5, куда через штуцер 4 непрерывно подается сус-
пензия. Распределительные головки 1 и 2 прижаты к торцовым поверх-
ностям цапф и предназначены для последовательного соединения ячеек
барабана посредством трубопроводов 6 с конденсационной установкой.
Каждая головка соединена через коллекторную систему 7 с каждой ячей-
кой барабана.
Когда ячейка погружается в сгущенную суспензию, то начало фильт-
рации происходит за счет высокого разрежения, создаваемого в правой
распределительной головке 1. Концентрированный фильтрат отводится
при этом через штуцер <8, а на поверхности ткани этой ячейки растет
слой осадка. Так как при этом увеличивается сопротивление фильтрую-
щей перегородки, то для сохранения производительности фильтра к
139
5W0. Z? /4
Рис. 70. Вакуум-фильтр БШУ-40-3-2М (разрезы и узлы — см. рис. 71).
ячейке через 36° с момента ее входа в сгущенную суспензию подключа-
ется распределительная головка 2 с высоким разрежением. При этом
концентрированный фильтрат отводится через штуцер 9, а на поверхно-
сти ячейки продолжает расти слой осадка до выхода его из зоны фильт-
рации I. Такой процесс в зоне I происходит в каждой ячейке барабана.
Рис. 71. Барабан вакуум-фильтра БШУ-40-3-2М.
Далее ячейки барабана, пройдя мертвую зону II, входят в зону Ш
первой просушки и промывки при низком разрежении. Через штуцер 10
правой распределительной головки I отводится более концентрирован-
ный промой. В зоне IV происходит промывка слоя осадка при высоком
разрежении, который создается вакуум-насосом через левую распреде-
лительную головку 2. Концентрированный промой отводится через шту-
цер 9 этой головки. После IV зоны ячейки последовательно соединяются
с зоной V второй просушки и промывки с низким разрежением. Полу-
чаемый при этом менее концентрированный промой спускается через
штуцер 11 левой головки 2. Зона V от зоны VII отдувки отделяется мерт-
вой зоной VI. Отдувка слоя осадка от ткани каждой ячейки барабана
происходит в зоне отдувки сжатым воздухом с избыточным давлением
0,02 МПа (0,2 кгс/см2), подаваемым по патрубку 20 через левую голов-
ку 2. В этой же зоне специальным ножом 15 слой осадка снимается с
ткани. После прохождения мертвой зоны VIII весь процесс фильтрации
продолжается.
В зонах III, IV и V осадок промывается водой, подаваемой через
кран 12, фильтры 26, распределитель 13, радиальные 27 и горизонталь-
ные 28 трубы в форсунки 14. Через радиальную 34 и горизонтальную 35
141
трубы в форсунки подается слабый раствор соляной кислоты на поверх-
ность ткани для регенерации ее.
Избыток сгущенной суспензии из корыта спускается через сливную
коробку, окончательный спуск из корыта производится через штуцеры 16.
Барабан своими цапфами 33 установлен в подшипниках 32 и приводит-
ся во вращение с частотой 0,118—2,14 об/мин трехскоростным электро-
двигателем 17 максимальной мощностью 2,8 кВт через вариатор 18,
редуктор 19 и зубчатую пару 25. Привод мешалки 31 качающегося типа
осуществляется электродвигателем 21 мощностью 2,8 кВт через редук-
тор 22 и штанги 23. Мешалка делает 20 двойных качаний в минуту.
Ткань на наружной поверхности барабана крепится проволокой, кото-
рая наматывается приспособлением 24. Испарения от фильтра отводятся
через штуцер 29 в верхней части шатра 30, расположенного над бараба-
ном. Трущиеся поверхности вакуум-фильтра централизованно смазыва-
ются маслом, подаваемым лубрикатором. Масса фильтра 18,8 т.
Рис. 72. Левая распределительная головка
вакуум-фильтра БШУ-40-3-2М.
Барабан (рис. 71) вакуум-фильтра БШУ-40-3-2М представляет со-
бой горизонтальный сварной цилиндр 1 с плоскими торцовыми стенками.
Барабан по длине изготавливается из двух частей — левой 2 и правой 3,
соединенных фланцами 4 и 5 с помощью болтов 6. Между фланцами
установлена резиновая прокладка 7. Каждая торцовая стенка барабана
укреплена ребрами 8, опирающимися на центральную обечайку с флан-
цем 9, к которой крепятся цапфы 10 барабана. Цапфы установлены в
подшипниках.
С наружной стороны барабана приварены 24 ребра 11, делящие ба-
рабан на такое же количество ячеек (камер). В каждую ячейку вварены
два ряда труб 12, соединяющихся с коллекторами 13. Трубы подсоеди-
нены к торцовым фланцам 9 барабана. Отверстия во фланцах совпада-
ют с каналами цапф. Каждая ячейка барабана покрыта ситом 14, за-
крепленным винтами 15. Для падежного разделения ячеек поверх фильт-
рующей ткани в ребра 11 забиваются резиновые шнуры 16.
На рис. 72 показана левая распределительная головка вакуум-фильт-
ра БШУ-40-3-2М. Соприкосновение торца цапфы 1 барабана вакуум-
фильтра с торцом корпуса 2 головки происходит с помощью двух шайб-
142
Вращающаяся шайба 3 прикреплена винтами 4 к торцу цапфы барабана
и имеет отверстия по числу ячеек 5 барабана. Неподвижная шайба 6
крепится винтами 7 к головке и имеет число окон 8 соответственно чис-
лу полостей 9 корпуса головки.
Неподвижный корпус 2 головки прижимается к вращающейся шайбе
с помощью пружины 10, насаженной на штырь 11. К цапфе крепится
Рис. 73. Неподвижные шайбы вакуум-фильтра БШУ-40-3-2М:
а — левой головки, б — правой головки, в — схема деления ячеек барабана на зоны
при совмещении шайб.
стакан 12 для поддержания неподвижной шайбы. В отводы 13 больших
полостей корпуса головки хомутиками 14 крепятся рукава 15, соединяе-
мые с соответствующими трубопроводами. Для подачи сжатого воздуха
на отдувку служит штуцер 16, для контроля разрежения предусмотрены
вакуумметры 17, импульсные трубки 18 которых соединены с соответст-
вующими полостями корпуса головки.
На рис. 73 показаны неподвижные шайбы левой и правой распреде-
лительных головок. Они выполнены в виде чугунных колец с вырезанны-
ми насквозь окнами 1, соответственно полостям корпуса головки, и цент-
ральным Отверстием 2 для прохода стакана. Через отверстия 3 проходят
винты, крепящие шайбу к торцу корпуса головки. Плоскость 4 шайбы
тщательно шабрится для плотного прилегания к аналогичной плоскости
143
подвижной шайбы. Через канавки 5 в зазор между подвижной и непо^
вижной шайбами подается масло для уменьшения трения при вращении.
На рис. 73, в показана схема деления ячеек барабана на зоны, кото-
рые образуются при условном совмещении вырезов неподвижных шайб
обеих распределительных головок вакуум-фильтра.
В корыте вакуум-фильтра расположена мешалка (рис. 74, а), кото-
рая предотвращает осаждение частиц из суспензии. Рама 1 мешалки
через тяги 2 и 3 укрепляется при помощи пальцев в приливах 4 главных
подшипников 5 вакуум-фильтра. Тяга 3 выполнена из двух частей, соеди-
ненных между собой с помощью муфты 6. Рычаг 7 совершает колеба-
тельное движение при помощи кривошипа, установленного на валу, вра-
щаемом электродвигателем мешалки. Через тягу 8 рычаг передает коле-
бательное движение раме мешалки.
На рис. 74, б показан нож (вид с торца) для съема осадка. Полотно 1
ножа закреплено на листе 2. Лист приварен к оси, которая может пово-
144
йчиваться в подшипниках закрепленных на стойке 4 корыта фильтра.
При помощи расположенных с обеих сторон ножа пружин 5, винтов 6
и рычагов 7 полотно ножа сначала регулируется так. чтобы кромка по
всей его длине отстояла от боковой поверхности барабана на 4 мм. Под-
вод и прижатие ножа к проволоке, удерживающей ткань, регулируется
вращением винтов 6 после навивки проволоки на барабан. При образо-
вании на поверхности ткани осадка нож снимает его.
Для распыления воды по поверхности осадка с целью обессахарива-
ния его служат форсунки (рис. 74, в). Форсунка состоит из корпуса 1.
который ввинчивается в бобышку 2, вваренную в горизонтальную тру-
бу 3, проходящую над барабаном. Над барабаном расположены семь
таких труб, по длине которых в шахматном порядке с шагом 364 мм
установлено по 11 или 12 форсунок. В корпус форсунки ввернут диффу-
зор 4, распиливающий воду, поступающую из трубы через отверстие в
ней и каналы в бобышке и корпусе.
Вода, подаваемая на форсунки вакуум-фильтров, содержит различ-
ные твердые включения, в том числе и окалину, которые забивают вы-
ходное отверстие форсунки. Для удаления этих твердых частиц служит
фильтр, устанавливаемый перед коллектором воды.
При применении форсунок большое количество воды не впитывается
в грязь, а стекает по барабану в корыто фильтра. Форсунки нередко за-
соряются, вода из них бьет струей и размывает грязь до обнажения
холста, нарушая работу вакуум-фильтра.
Вместо форсунок на многих заводах применяют пульверизаторные
установки для подачи промывной воды или устройства для распределе-
ния этой воды в виде пленки, которая образуется в специальной уста-
новке.
Устройство для пленочной промывки осадка показано на рис. 74. г.
Ойо состоит из закрепленного на шатре вакуум-фильтра 1 швеллера 2,
к которому на подвесках 3 крепится стальной лист 4. К нему приварена
наклонная плоскость 5, выполненная из сита, имеющего отверстия диа-
метром 2 мм, расположенные с шагом 8 мм. На листе 4 укреплена тру-
ба-распределитель 6, внизу которой по всей се длине вырезана щель
шириной 2 мм. Внутри распределителя находится труба 7, имеющая в
верхней части по всей длине отверстия диаметром 5 мм, расположенные
с шагом 50 мм.
В эту внутреннюю трубу поступает промывная вода. Из верхних от-
верстий она попадает внутрь распределителя и выходит из пего через
нижнюю щель в виде тонкой пленки. Затем вода стекает по листу па
наклонное сито, через отверстия которого она равномерно поступает па
слой осадка. Такая промывка позволяет почти вдвое снизить потери са-
хара в осадке.
Ткань на наружной поверхности барабана крепится проволокой, ко-
торая наматывается приспособлением, показанным па рис. 75. Оно со-
стоит из винта 1 с трапецеидальной резьбой, закрепленного в подшип-
никах 2, установленных па кронштейнах 3. Эти кронштейны находятся
на направляющей раме 4, расположенной на шатровой крышке бараба-
на. По винту передвигается каретка 5 с роликами 6 для направления
проволоки.
При вращении барабана проволока приводит во вращение ролики 6,
соединенные с шестерней 7, сцепляющей с шестерней — гайкой 8, сидя-
щей на винте. Таким образом, при вращении ролика каретка передвига-
ется вдоль барабана по направляющей раме и проволока наматывается
по всей поверхности. Натяжение проволоки осуществляется тем, что она
проходит сначала через несколько малых роликов 9, огибая их. Ручка 10
145
►с фиксатором 11 позволяет вывести из зацепления шестерню-гайку с
•шестерней, сидящей на одной оси с большими роликами.
Из зарубежных вакуум-фильтров интерес представляет фильтр
типа «Ротобелт-Э й м ко». В нем фильтрующая ткань при помощи
системы нз трех роликов оттягивается в сторону от барабана, и в этом
месте происходит очищение ее от слоя осадка и промывка. Слой осадка
начинает сползать с ткани вследствие разницы в радиусах закругления
•слоя осадка и самой ткани на разгрузочном ролике. Нож при этом явля-
ется лишь контрольным приспособлением. Такой отвод ткани снособст-
Рис. 75. Приспособления для наматывания прово-
локи вакуум-фильтра БШУ-40-3-2М.
вует более тщательной
отдувке и очистке ее и бо-
лее качественной промыв-
ке осадка. В остальном
этот фильтр аналогичен
фильтру БШУ-40-3-2М.
При обслуживании ва-
куум-фильтров необходи-
мо наблюдать за непре-
рывным поступлением
сгущенной суспензии и ее
нормальной плотностью,
за достаточным поступле-
нием смазки в необходи-
мые места, за нормаль-
ным наполнением коры-
та, за поддержанием тре-
буемой температуры сус-
пензии, за качеством
фильтрата и осадка и
другими параметрами
процесса. Для контроля
за разрежением и давле-
нием вакуум-фильтр ос-
нащен вакуумметрами и
манометрами, которые
должны быть исправны-
ми. Нужно контролиро-
вать плотность прилега-
ния распределительных
толовок и ячеек барабана. Необходимо следить за правильной работой
ножа. При повреждении ножа или проволоки нужно немедленно оста-
новить фильтр и исправить повреждение. При кратковременных останов-
ках ткань следует тщательно промыть.
В процессе эксплуатации вакуум-фильтров нужно остерегаться ожо-
гов горячей суспензией, соком и водой. Трубопроводы должны быть
изолированы. Необходимо соблюдать осторожность при наматывании
проволоки на барабан.
Для создания разрежения на вакуум-фильтрах применяется конден-
сационная установка, состоящая из конденсатора, вакуум-насосов, баро-
метрического ящика и насосов для откачки барометрической воды. В ка-
честве конденсатора применяется противоточный полочный конденсатор
смешения такой же конструкции, что и для выпарной и варочной станции
(см. главу 6), но меньших габаритов.
Па трубопроводах сока и промоев устанавливаются общие для всех
фильтров вакуум-сборники для отделения паров и газов от сока и про-
моев.
146
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
При фильтрации в качестве основного вспомогательного материала
применяется фильтрующая ткань. При выборе ткани следует при-
нимать во внимание ее механическую прочность, проницаемость, устой-
чивость к температуре и щелочности, продолжительность службы и
стоимость.
На фильтр-прессах применяется обладающая большой прочностью
хлопчатобумажная ткань бельтинг толщиной 2 мм и массой 1 м2 950 г.
Расход ее на фильтр-прессах для сока I и II сатурации составляет 3,8 м2
на 100 т свеклы в сутки.
На вакуум-фильтрах применяется хлопчатобумажная ткань диаго-
наль толщиной 1,4 мм и массой 590 г/м2. Расход ее составляет 1 м2 на-
100 т свеклы в сутки.
На мешочных фильтрах используется хлопчатобумажное полотно
массой 355 г/м2. Оно легко стирается и хорошо выдерживает небольшое
гидростатическое давление в этих фильтрах. Общий расход этой ткани
на контрольную фильтрацию сока I сатурации, сока II сатурации и суль-
фитированного сиропа с клеровкой составляет 2,6 м2 на 100 т свеклы в
сутки.
На дисковых фильтрах применяется ткань бельтинг. Поверхность ее
на этих фильтрах меньше забивается мелкими частицами осадка, чем на
фильтр-прессах. Общий расход этой ткани при фильтрации соков I и II
сатурации на дисковых фильтрах составляет 2,5 м2 на 100 т свеклы в
сутки.
Все более широкое распространение начинают получать фильтрую-
щие ткани из синтетических волокон (капрона, лавсана, найлона и др.).
Такие ткани намного прочнее хлопчатобумажных, менее подвержены
воздействию слабых растворов щелочей и органических кислот, хорошо-
переносят высокую температуру, не набухают и не гниют и поэтому мо-
гут использоваться дольше, чем хлопчатобумажные.
Для дисковых сгустителей применяют капроновую ткань массой
370 г/м2. Капроновая ткань применяется также на вакуум-фильтрах, дис-
ковых и мешочных фильтрах.
Лучшей фильтрующей тканью является ткань, изготовляемая нз лав-
санового волокна. Такая ткапь служит в 2—3 раза дольше других.
Для мешочных фильтров предназначена лавсановая ткань образца
ТТ-13 толщиной 1,2 мм и массой 455 г/м2. Такая ткань служит в среднем
100—110 суток, или почти в 3 раза больше хлопчатобумажной.
Для дисковых сгустителей предназначена лавсановая ткань образ-
ца ТТ-94. Она имеет толщину 1,2 мм, массу 475 г/м2 и служит 25—
30 суток.
На вакуум-фильтрах необходимо применять лавсановую ткань образ-
ца ТТ-99 толщиной 1 мм н массой 350 г/м2. Она служит в среднем 80-
90 суток, или почти в 3,5 раза больше, чем хлопчатобумажная ткань диа-
гональ.
На дисковых фильтрах хорошие результаты получены при примене-
нии капроно-лавсановой ткани толщиной 1,1 мм и массой 400 г/м2. Она
служит в среднем 45 суток или примерно в 1,5 раза больше хлопчато-
бумажной ткани бельтинг.
Для получения прозрачных фильтратов применяют вспомогательные-
материалы — кизельгур, перлит и др. Применение их предотвращает за-
сорение пор в ткани, препятствует прохождению мути в фильтрат через
фильтрующие элементы бестканевых фильтров.
Наиболее распространенным из таких материалов является кизель-
гур. Из этого порошка в специальной мешалке при добавлении воды.
147
или фильтруемого продукта готовят кизельгуровую суспензию. Ее пода-
ют насосом в фильтр, на фильтрующих элементах которого он отклады-
вается. Прошедшая через фильтрующие элементы жидкая фаза
возвращается в мешалку. Такая рециркуляция продолжается до тех
пор, пока на фильтрующем элементе не отложится слой кизельгура
толщиной около 3 мм. После этого в фильтр подается нефильтрованный
продукт. Расход кизельгура составляет 0,75—1,0 кг на 1 м2 фильтрую-
щей поверхности, или 15 кг на 100 т свеклы на каждом производствен-
ном участке, где он применяется.
Скорость отстаивания сока I сатурации в отстойниках может быть
в 2—3 раза повышена за счет применения так называемых флокулян-
тов, в качестве которых используются высокомолекулярные соедине-
ния— полиэлектролиты (полиакриламид, полиметакрилат натрия и др.).
Действие их заключается в том, что эти вещества способствуют укруп-
нению частиц сатурационного сока, в результате чего они оседают
намного быстрее. Наилучшим флокулянтом является полиакриламид,
который совершенно безвреден для здоровья, хорошо растворяется в
воде, не оказывает корродирующего действия на оборудование, не вы-
зывает увеличения цветности сока, полностью осаждается на частицах
сатурационного осадка и не переходит в отстоявшийся сок. Он приме-
няется в виде 0,1 %-кого водного раствора и добавляется в нефильтро-
ванный сок после его нагрева перед отстойником. Для точного дозирова-
ния необходимого количества раствора применяется дозатор-смеситель.
В качестве флокулянтов могут применяться диффузионный (10—20% к
объему нефильтрованного сока) или нормальный (2—5%) сок.
ГЛАВА 6
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАГРЕВА, ВЫПАРИВАНИЯ
И УВАРИВАНИЯ
Теплообменные процессы широко применяются в свеклосахарном
производстве. Нагреваются стружка и вода перед поступлением в диф-
фузионный аппарат, подогревается сок диффузионный, I и II сатурации,
сгущенная суспензия, сульфитированпый сок, который затем подверга-
ется выпариванию, сульфитированный сироп, поступающий на увари-
вание, и т. д.
Основным теплоносителем на сахарных заводах является водяной
пар. Источником пара служит котельная или теплоэлектроцентраль
(ТЭЦ) завода. Однако получаемый в паровых котлах перегретый, так
называемый острый пар из-за своих высоких параметров — абсолютное
давление до 3,9 МПа (39 кгс/см2) и температура до 450° С — не может
быть непосредственно использован для производственных нужд. Для
снижения параметров пара до необходимых величин—абсолютное дав-
ление до 0,4 МПа (4 кгс/см2) и температура до 143° С — он направляет-
ся в ТЭЦ на турбину (при этом одновременно вырабатывается элек-
троэнергия) и редукционно-охладительную установку (РОУ), а в
котельной — только па РОУ. При этом получается насыщенный, так
называемый ретурпый пар.
Если бы этот пар применялся как единственный источник тепла, то
это привело бы к большому его расходу и, как следствие, к большому
расходу топлива. Для сокращения расхода топлива ретурный пар пода-
стся только на 1 корпус выпарной станции, а также на некоторые другие
148
аппараты, где необходима относительно высокая температура нагрева.
Остальные теплопотребители используют вторичные пары, которые
получаются при выпаривании сока на выпарной станции. Это так назы-
ваемые экстра-пары, или соковые пары. Для уменьшения расхода пара
используются также и другие теплоносители (конденсат и др.).
Таким образом, рациональная тепловая схема сахарного завода дол-
жна обеспечивать нагрев продуктов до заданной технологическим
режимом температуры с наименьшими затратами тепла и топлива. Рас-
ход ретурного пара на сахарных заводах составляет 45—55%, а услов-
ного топлива — 6,5—9% к массе перерабатываемой свеклы.
ПОДОГРЕВАТЕЛИ
Нагревание сока, сиропа и воды на сахарных заводах производится
в одноходовых (калоризаторы) и многоходовых (решоферы) подогре-
вателях. Для нагревания сиропа перед его поступлением в вакуум-аппа-
раты, а также для некоторых других целей используют змеевиковые
поверхности нагрева. Нагревание клеровки и оттеков до их поступления
в вакуум-аппараты осуществляется с помощью барботеров.
В табл. 6 приведен температурный режим для некоторых продуктов
сахарного завода.
Таблица 6
Наименование продукта Температура, S’C
начальная конечная
Циркулирующий сок диффузионных аппаратов типа РДА 71 80
Циркулирующий сок диффузионных аппаратов типа КДА 75 78
Жоюопрессовая вода (нагрев в подогревателе) 50 85
Диффузионный сок перед преддефекацией, I группа . . 44 55
То же, II группа . 55 68
То же, III группа 68 88
Сок I сатурации перед сгущением .... . 82 90
Сок I сатурации перед II сатурацией 83 102
Сок перед выпаркой, I группа 93 105
То же, II группа .... 105 П5
То же, 111 группа 115 125
Сироп в подогревателе 58 85
Сироп в сборниках у вакуум-аппаратов 75 85
Оттеки у вакуум-аппаратов 55 85
Для подогрева циркулирующего в диффузионной батарее сока слу-
жат одноходовые трубчатые подогреватели (калоризато-
ры). Такой калоризатор состоит из стального цилиндрического корпуса,
закрытого чугунными крышкой и днищем, крепящимися к корпусу бол-
тами. В крышке и днище имеются патрубки для входа и выхода сока.
Внутри корпуса расположены нижняя и верхняя решетки, в которые
ввальцованы стальные или латунные трубки диаметром 33X1,5 мм.
На верхней крышке имеются отверстия для установки термометра и вен-
тиля, через который выпускается воздух при наполнении калоризатора
соком.
Через патрубок, расположенный в корпусе ближе к верхней решетке,
пар поступает в межтрубное пространство (паровую камеру). Некоп-
деисирующиеся газы отводятся через патрубок, расположенный в верх-
ней части паровой камеры, конденсат — через патрубок, расположенный
149
в ее нижней части. Нормально диффузионный сок проходит в подогре-
вателе по трубкам снизу вверх, и лишь при наполнении соком свежеза-
груженного диффузора движение его в подогревателе меняется на
обратное. Такое изменение движения способствует самоочищению по-
верхности нагрева.
Сок в калоризаторах движется с весьма малой скоростью (0,2—
0,4 м с). Более высокая скорость, выгодная с точки зрения теплопереда-
чи, привела бы к увеличению сопротивления на диффузионной батарее
и повышению давления поступающей в нее воды.
Обладая низкой скоростью сока и малым коэффициентом теплопере-
дачи, одноходовые подогреватели применяются только для нагрева
сока в диффузионных батареях. В остальных случаях для нагрева сока
и сиропов служат много-
ходовые быстротечные по-
догреватели (решоферы).
Эти подогреватели прос-
ты по конструкции, ком-
пактны, вмещают сравни-
тельно большую поверх-
ность нагрева, надежны
в работе и удобны для
очистки. К недостаткам
этих подогревателей мож-
но отнести повышенное
гидравлическое сопротив-
ление, вызывающее необ-
ходимость применения
насосов с большим на-
пором.
Многоходовой
подогреватель ти-
па ПДС или ПСС
(рис. 76) поверхностью
нагрева 100 м2 состоит из
стального цилиндрическо-
го корпуса 1, закрытого
крышкой 2 и днищем 15,
которые шарнирно сое-
динены с корпусом. Для
облегчения открывания
крышка и днище соеди-
нены между собой штан-
гой 3 и могут одновре-
менно открываться и за-
крываться винтовым уст-
ройством 10. К корпусу
крышка и днище прижи-
маются откидными бол-
тами 16. Подогреватели
старых конструкций вин-
тового устройства не
имели.
Внутри корпуса нахо-
дятся верхняя 4 и ниж-
няя 17 решетки, в кото-
рые ввальцовапы цельно-
Рис. 76. Многоходовой
150
тянутые трубки 5 диаметром 33X1,5 мм. В подогревателях типа ПСС
для продуктов, имеющих щелочную реакцию (сатурационные соки, сок
перед выпаркой и густой сироп), трубки изготовляются из углеродистой
стали марки 20А, в подогревателях типа ПДС для продуктов, имеющих
кислую реакцию,— из нержавеющей стали марки 1X13.
Камеры 18 и 19, образованные пространствами между трубными ре-
шетками, крышкой и днищем, разделены при помощи перегородок II
на секции (ходы). Количество
подогреватель.
ходов всегда четное (4, 10).
Благодаря этим перегородкам
сок несколько раз меняет на-
правление своего движения и
последовательно проходит все-
пучки труб. Вследствие этого
скорость сока в таких подогре-
вателях составляет 1.2—1,8
м/с и соответственно увеличи-
вается коэффициент теплопе-
редачи.
Подогреватель имеет две-
двухклапапные распредели-
тельные коробки 6 и 12. Когда
оба клапана коробки 6, управ-
ляемые одним шпинделем 20,
открыты, сок поступает в ко-
робку через патрубок 21 с од-
ной стороны и, пройдя все хо-
ды подогревателя, уходит че-
рез патрубок 22 с другой. Ко-
гда клапаны закрыты, сок, не
попадая в подогреватель, про-
ходит через коробку. Таким
образом, имеется возможность,
обойти любой подогреватель..
Из распределительной короб-
ки сок по пучку труб в сек-
ции I поднимается вверх, пе-
реходит в пучок секции II, по-
нему опускается вниз, перехо-
дит в пучок секции III, подни-
мается вверх и т. д. В нечет-
ных секциях сок движется сни-
зу вверх, в четных — сверху
вниз. Отвод сока из подогре-
вателя осуществляется из
нижней камеры через ту же
распределительную коробку.
В подогревателях старой кон-
струкции, в которых подача и
выход сока осуществляется
сверху, сок в нечетных ходах
движется сверху вниз, а в чет-
ных — снизу вверх. При откры-
тых с помощью шпинделя 23
клапанах коробки 12 и закры-
тых клапанах коробки 6 в по-
151
догреватель подается сок I сатурации или растворы соды и соляной кис-
лоты для очистки подогревателя от накипи.
Пар в подогреватель подается через патрубок 7. Неконденсирующие-
ся газы из верхней части паровой камеры собираются в кольцевой кол-
лектор 8 и отводятся через патрубок 24. Конденсат из нижней части
паровой камеры собирается в коллектор 9 и отводится через обратный
клапан 25.
Для контроля температуры и давления сока на входе и выходе его
устанавливаются термометры и манометры. В крышке и днище имеются
краники 13 и 26. Верхний краник открывается для выпуска воздуха при
наборе подогревателя соком во время его включения, нижний — при
окончательном спуске сока из подогревателя. Для направления выходя-
щего сока в приемную воронку служит лоток 14.
Многоходовые подогреватели оснащаются автоматическими регуля-
торами температуры выходящего продукта. Активная длина трубок
подогревателей всех типоразмеров составляет 3500 мм. Наибольшее
рабочее избыточное давление в соковой камере подогревателей состав-
ляет 0,6 МПа (6 кгс/с.м2), в паровой — 0,3 МПа (3 кгс/см2).
В табл. 7 приведена техническая характеристика десятиходовых
подогревателей типа ПДС н ПСС.
Таблица 7
Тип подогревателя Поверх- ность на- грева, М* Внутрен- ний диа- метр кор- пуса, мм Диаметр парового штуцера, мм Диаметр сокового штуцера, мм Общая высота подогрева- теля, мм Количест- во труб в одной секции Масса, т
ПДС 60 960 200 150 4600 18 3,9
100 1140 250 200 4770 29 5,1
120 1140 250 200 4660 34 5,5
160 1280 300 200 4840 46 6,5
200 1410 300 250 5100 58 7,9
ПСС 60 960 200 150 4600 18 3,6
80 960 250 150 4600 23 4,0
100 1140 250 150 4770 29 4.8
120 1140 250 200 4660 34 5,1
160 1280 300 200 4840 46 6,1
200 1410 300 250 5100 58 7,4
Во время работы на внутренней поверхности трубок подогревателей
откладывается накипь, что снижает теплопередачу от пара к соку. По-
этому подогреватели необходимо чистить при любой остановке завода,
а подогреватели диффузионного сока — ежесуточно по графику. В подо-
гревателе нефильтрованного сока I сатурации поверхность нагрева
загрязняется мало благодаря тому, что твердые частицы этого сока
обладают абразивным действием. На многих сахарных заводах это
свойство используется для чистки подогревателей диффузионного сока,
для чего к этим подогревателям подводятся трубопроводы части не-
фильтрованного сока I сатурации, возвращаемой в преддефекатор.
Через 4—7 ч чистка подогревателя заканчивается.
Для механической очистки поверхности нагрева применяют различ-
ного рода металлические щетки или шарошки, приводимые в движение
электро-, гидро- или пневмоприводом. Предохранение поверхности
нагрева от отложения накипи может быть достигнуто путем ультразву-
ковой или электромагнитной обработки подогреваемых продуктов.
152
При обслуживании трубчатых подогревателей необходимо регулиро-
вать (при отсутствии системы автоматизации) температуру выходящего
продукта, наблюдать за температурой и давлением входящего продукта,
за нормальным отводом конденсата и неконденсирующихся газов (оття-
жек). Вентиль па трубопроводе для отвода неконденсирующихся газов
должен быть открыт настолько, чтобы температура отводящей трубы
была около 50° С. Повышение этой температуры говорит о том, что
вместе с газами отводится пар, понижение — о том, что газы заполнили
паровую камеру подогревателя, ограничив поступление пара. Необходи-
мо следить за исправным состоянием паровой камеры и нагревательных
трубок, за чистотой поверхности нагрева подогревателей и своевременно
чистить их.
Во избежание ожогов горячей жидкостью и паром подогреватели дол-
жны быть снабжены теплоизоляцией. Перед механической чисткой подо-
греватель нужно отключить, а жидкость и конденсат спустить. Во время
чистки людям запрещается находиться под днищами. Механическую
чистку трубок необходимо производить только сверху вниз. При этом
следует исключить возможность ожогов и травмирования обслуживаю-
щего персонала. Подогреватели должны быть снабжены переносными во-
ронками, посредством которых можно было бы спустить сок из подогре-
вателей перед их чисткой в сборник перед насосом диффузионного сока.
Переноска сока ведрами вручную не допускается. Нельзя повышать дав-
ление и температуру в подогревателях сверх допустимых пределов.
Для нагрева сиропа в сборниках перед вакуум-аппаратами применя-
ются змеевики. Змеевик представляет собой изогнутую трубу, располо-
женную над дном сборника. В змеевик подается пар, а отводится кон-
денсат.
В том случае, если жидкость нужно быстро подогреть и возможно
разбавление ее конденсатом (вода для диффузии, оттеки, клеров-
ка), применяются барботеры. Барботер представляет собой уложен-
ную на небольшом расстоянии от дна сборника трубу, в которую по-
дается пар. Через систему отверстий, направленных вниз, пар вырывает-
ся из труб и, конденсируясь, подогревает (и одновременно разжижает)
жидкость. На трубе, подводящей пар, устанавливается обратный клапан,
для того чтобы жидкость не попала в трубу в случае конденсации пара
внутри барботера.
Все большее распространение в сахарной промышленности за рубе-
жом и в отечественной химической промышленности получают пластин-
чатые подогреватели. Поверхность нагрева такого подогревателя состоит
из пакета параллельно расположенных вертикальных волнистых плас-
тин, стянутых так же, как фильтр-пресс. В четырех углах пластины сде-
ланы сквозные отбортованные отверстия. При сборке пластин в пакет
эти отверстия образуют каналы, по которым движется жидкость (как у
фильтр-пресса).
В бортиках отверстий каждой пластины имеются направленные
внутрь аппарата щели, по которым жидкость поступает в пространство
между соседними пластинами. В четных пластинах щели прорезаны в
двух левых углах, в нечетных — двух правых (или наоборот). В резуль-
тате такого чередования щелей в бортиках между 1-й и 2-й, 3-й и 4-й
и т. д. пластинами протекает под давлением насоса одна жидкость, а меж-
ду 2-й и 3-й, 4-й и 5-й и т. д. пластинами — другая жидкость или пар.
Благодаря волнистой поверхности пластин протекающая между ними
жидкость даже при скорости 1 м/с завихряется и хорошо перемешивает-
ся. Незначительная толщина металла, завихренный характер потока и
тонкий слой жидкости обеспечивают высокий коэффициент теплопереда-
чи, в 5—7 раз больший, чем в трубчатых подогревателях. Благодаря это-
153
му имеется возможность уменьшить поверхность нагрева теплообменни-
ков. В случае необходимости можно наращивать их поверхность тепло-
обмена.
ВЫПХРНЫЕ АППАРАТЫ
Для получения кристаллического сахара из очищенного сока необхо-
димо удалить из него большое количество воды (около 115% к массе
свеклы). При этом образуется пересыщенный раствор сахара.
На свеклосахарных заводах удаление воды из сока осуществляется
всегда в два приема. Сначала в выпарных аппаратах концентрация сока
увеличивается с 14—15 до 65—70% сухих веществ (при этом выпарива-
ется около 95—100% воды). Затем из сиропа, полученного на выпарной
станции, в вакуум-аппаратах выпаривается еще около 15—20%. воды;
при этом выделяются кристаллы сахара и сироп превращается в утфель,
содержащий около 93%. сухих веществ.
Выпаривание воды из сока в два приема необходимо по следующим
причинам.
Во-первых, при нагревании сок темнеет и из него выделяется осадок.
Поэтому перед варкой сироп подвергается очистке (сульфитация, нагрев,
фильтрация). Такая очистка сиропа может быть проведена при концен-
трации не более 75%. сухих веществ.
Во-вторых, за короткое время (3—4 ч) сформировать хороший крис-
талл при варке можно только при достаточной концентрации сиропа.
Наиболее подходящая концентрация — 65—70% сухих веществ.
В-третьих, для экономии пара и топлива выпаривание осуществля-
ется на многокорпусных выпарных станциях с многократным использова-
нием тепла.
Сущность такого способа заключается в том, что выпаривание осу-
ществляется в установке, состоящей из нескольких (3—5) выпарных ап-
паратов (корпусов). Сок поступает в первый корпус, из него переходит
во второй, из второго — в третий и т. д. Плотность сока постепенно уве-
личивается, сок превращается в сироп.
Свежий греющий (ретурный) пар поступает лишь в первый корпус,
второй корпус обогревается соковым паром первого, третий — соковым
паром второго и т. д.
Для того чтобы соковый пар предыдущего корпуса мог нагреть сок
последующего, необходимо, чтобы температура кипения сока понижалась
от первого аппарата к последнему. Такое понижение температуры кипе-
ния сока достигается поддержанием повышенного давления в первом
корпусе и пониженного — в последнем. Для создания различного давле-
ния в корпусах в первый корпус подается пар повышенного давления, а
в последнем или поддерживается атмосферное давление (выпарная стан-
ция под давлением), или создается разрежение (выпарная станция под
разрежением).
На сахарных заводах выпарные станции состоят не больше чем из
пяти корпусов. Это объясняется следующими соображениями: темпера-
тура кипения сока в первом корпусе не может быть выше 125—126° С
(ограничивается возможностью разложения сахара); температура кипе-
ния сока в последнем корпусе не может быть ниже 60° С (обусловлена
технически достижимым разрежением в конденсаторе); таким образом,
разность температур между первым и последним корпусами составляет
65—66° С. Если эту разность распределить между большим числом кор-
пусов (больше пяти), то на каждый корпус придется слишком малая ве-
личина, что повлечет за собой уменьшение эффективности работы каждо-
го корпуса и увеличение размеров корпусов и всей станции в целом.
154
На свеклосахарных заводах в основном эксплуатируются три типа
выпарных станций:
четырехкорпусная под разрежением с нулевым корпусом;
трехкорпусная под давлением с концентратором;
четырехкорпусная под уменьшенным разрежением с концентратором.
Четырехкорпусные выпарные станции под разрежением с нулевым
корпусом установлены на тех сахарных заводах, где в качестве паровых
двигателей применены поршневые паровые машины с низким противо-
давлением ретурного пара.
Трехкорпусная выпарная станция под давлением с концентратором
применяется при сравнительно малой откачке диффузионного сока и ма-
лом количестве выпариваемой воды. Выпарная станция состоит из трех
основных корпусов и дополнительного корпуса—так называемого кон-
центратора, соединенного с конденсатором.
Четырехкорпусная выпарная станция под уменьшенным вакуумом с
концентратором устанавливается на всех новых сахарных заводах. Эта
типовая станция состоит из четырех основных корпусов и концентратора,
соединенного с конденсатором. Выпарная станция рассчитывается таким
образом, чтобы использовался весь соковый пар IV корпуса, а концен-
тратор работал бы лишь как самоиспаритель. В том случае, если имеют-
ся излишки сокового пара IV корпуса, он перепускается в концентратор.
Температурный режим четырехкорпусной выпарной станции под
уменьшенным разрежением с концентратором приведен в табл. 8.
Таблица 8
Параметры Корпуса выпарпов станции
I II III IV концент- ратор
Температура греющего пара, °C . . 132 124,5 115 101 84
Абсолютное давление греющего пара
МПа 0,292 0,233 0,172 0,107 0,057
кгс/см2 2,92 2,33 1,72 1,07 0,57
Полезная разность температур, СС 6 7,5 10,5 12 15,6
Температура кипения сока, СС . . . 126 117 104,5 89 68,4
Температура сокового пара, СС . . . 125,5 116 102 85 65
Температурная депрессия, СС . . . . 0,5 1,0 2,5 4,0 3,4
Абсолютное давление сокового пара
МПа 0,241 0,178 0,111 0,059 0,0255
кгс/см2 2,41 1,78 1,11 0,59 0,255
Потери температуры в паропроводах,
°C 1 1 1 1 1
Температура конденсата, °C .... 130 122,5 113 99 82
В сахарной промышленности эксплуатируется целый ряд различных
типов выпарных аппаратов. Все они близки по принципу работы и от-
личаются друг от друга некоторыми конструктивными элементами. По-
верхность нагрева выпарных аппаратов состоит из трубок диаметром
33X1,5 мм различной высоты (в зависимости от конструкции аппарата).
Трубки изготавливаются из латуни или углеродистой стали марки 20А.
Греющий пар, обтекая трубки снаружи, подогревает сок, проходящий
внутри этих трубок.
Выпарные аппараты должны характеризоваться максимальной интен-
сивностью теплообмена; максимальной удельной производитель-
ностью поверхности нагрева; минимальным разложением сахара:
минимальным удельным расходом металла на единицу поверхности
нагрева; простотой конструкции; удобством эксплуатации и ремоп-
155
та; возможностью регулирования режима; возможностью размеще-
ния максимально большой поверхности нагрева в одном аппарате при
оптимальном диаметре его.
В зависимости от положения трубок в пространстве выпарные аппа-
раты делятся на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные аппа-
раты ввиду отсутствия закономерной циркуляции сока и малой теплопе-
редачи от трубок к соку распространения не нашли и встречаются лишь
изредка на старых заводах. Вертикальные аппараты по принципу дейст-
вия делятся на аппараты с многократной циркуляцией (естественной и
искусственной) и прямоточные.
fins
Рис. 77. Выпарной аппарат ЦИНС-1.
Аппараты с многократной циркуляцией делятся в свою очередь на
циркуляционные аппараты с короткими и удлиненными трубками, сек-
ционные аппараты, аппараты с внешней циркуляционной системой.
Циркуляционный выпарной аппарат системы Ро-
берта, эксплуатирующийся на ряде заводов в качестве концентратора,
имеет кипятильные трубки высотой 1,5 м. Достоинством этого аппарата
является простота конструкции, доступность для чистки и ремонта. Ско-
рость циркуляции и оптимальный режим в аппарате легко регулируется
путем изменения кажущегося уровня сиропа. Вместе с тем при больших
поверхностях нагрева диаметр корпусов этих аппаратов становится весь-
ма значительным. Кроме того, циркуляция в аппарате недостаточно зако-
номерна, в результате чего снижается коэффициент теплопередачи. Все
156
это ограничивает применение аппаратов этой системы в качестве концен-
траторов.
Циркуляционный выпарной аппарат ЦИНС-1 (рис.77)
поверхностью нагрева 1180 м2 снабжен удлиненными трубками 3 высотой
3,5 м и диаметром 33X1,5 мм, ввальцованными в трубные решетки 2,
установленные в корпусе /. В центре трубных решеток установлена
циркуляционная труба 4, выходящая за плоскость нижней решетки.
Сок входит в аппарат через патрубок 12, поступает з кипятильные
трубки, поднимается по ним вверх и сливается в циркуляционную трубу.
Часть этого сока вместе со свежим соком вновь поступает в кипятиль-
ные трубки, а часть выходит из аппарата через патрубок 13.
Пар в аппарат поступает по патрубкам 11, конденсат отводится по
патрубкам 9, неконденсирующиеся газы — по патрубкам 8. По патруб-
ку 10 в аппарат вводится раствор соды или кислоты при очистке поверх-
ности нагрева.
Для отделения пара от увлеченных капель сока служит зонт 6 и сепа-
ратор 5, состоящий из двух цилиндрических металлических сит разного
диаметра, кольцевое пространство между которыми заполнено кольцами
Рашига. При столкновении с этими кольцами капли сока задерживаются
и по трубкам стекают на верхнюю трубную решетку, а соковый пар про-
ходит через слой этих колец и отводится через патрубок 7.
Аппарат снабжен смотровыми стеклами 14, термометрами 15, мано-
вакуумметрами 16, указателем 17 и регулятором 18 уровня, предохра-
нительным клапаном 19 и масленкой 20 для подачи масла при пе-
нен ии.
Для упорядочения циркуляции и увеличения коэффициента тепло-
передачи был предложен так называемый секционный выпарной аппа-
рат, в котором поверхность нагрева разделена на части (секции) и сок
должен проходить последовательно все секции один раз без циркуляции
в самих секциях. При этом предполагалось, что высокая скорость и од-
нократный проход сока через аппарат благоприятно скажется па изме-
нении цветности. Однако на практике оказалось, что скорость циркуля-
ции в этом аппарате небольшая, а при повышении кажущегося уровня
происходит смешение сока во всех секциях. При этом нарушается прин-
цип секционности, образуются местные циркуляционные контуры и ап-
парат начинает работать как обычный циркуляционный.
На сахарных заводах такие выпарные аппараты широкого распро-
странения не нашли.
Выпарной аппарат с выносной циркуляционной си-
стемой типа ВЦ-62 (рис. 78), принятый типовым, отличается от су-
ществующих конструкций следующим.
Нижняя и верхняя трубные решетки 2 плоские, двускатные, с накло-
ном к наружным стенкам корпуса 1 аппарата. Наклон нижней решетки
обеспечивает полный отвод конденсата из греющей камеры через патру-
бок 5. Наклон верхней трубной решетки обеспечивает быстрый сток цир-
кулирующего сока из надсокового пространства через кольцевой соко-
слив 8 в циркуляционные трубы 4 (две— для аппаратов с поверхностью
нагрева 1500 и 1800 м2 и четыре — для аппаратов с поверхностью нагре-
ва 2120 и 2360 м2). Циркуляционные трубы вынесены наружу аппарата
для улучшения условий циркуляции и увеличения поверхности нагрева
в аппарате того же диаметра. В нижней части аппарата расположены па-
трубок для входа сока в аппарат и патрубок для окончательного спуска
сока. Днище 6 аппарата делается вогнутым внутрь аппарата, что умень-
шает объем сока, а следовательно, и время пребывания его в аппарате.
Сок из аппарата отводится через патрубки 7, расположенные в нижней
части циркуляционных труб.
157
Подвод пара в аппарат осуществляется по нескольким патрубкам 10,
расположенным в разных местах по высоте паровой камеры. Неконден-
сирующпеся газы отводятся из паровой камеры со стороны, противопо-
ложной вводу пара.
Для образования наибольшей поверхности нагрева трубные решетки
максимально заполняются трубками 3 диаметром 33X1,5 мм. Среди тру-
бок оставлен только один центральный канал для ввода и распределения
пара. Соковый пар вместе с каплями увлеченного сока через патрубок 9
поступает в выносной сепаратор. Уловленный сепаратором сок поступает
в нижнюю часть аппарата.
Аппарат снабжается предохранительным клапаном, термометрами,
вакуумметрами, смотровыми стеклами, сокомерным стеклом и поплав-
ковым уровнемером.
Аппарат с поверхностью нагрева 1500 м2 (изображен на рисунке)
имеет диаметр 3600 мм, полезную высоту трубок 3400 мм, общую высо-
ту 9150 мм и массу 32 т. Аппарат с поверхностью нагрева 1800 м2 имеет
диаметр 3600 мм, полезную высоту трубок 4080 мм, общую высоту
10640 мм и массу 37 т. Аппарат с поверхностью нагрева 2120 м2 имеет
трубки полезной высотой 4300 мм и массу 42 т. Аппарат с поверхностью
2360 м2 имеет диаметр 4000 мм, полезную высоту трубок 4300 мм, общую
высоту 11670 мм и массу 47 т.
Эти аппараты обладают весьма высоким коэффициентом теплопере-
дачи и более низким по сравнению с другими аппаратами удельным
расходом металла. Наличие аппаратов с большими поверхностями на-
грева позволяет устанавливать выпарные станции для мощных сахарных
158
заводов без дублирования корпусов, что значительно удешевляет всю
установку.
Перспективным является применение выпарных аппаратов с выпари-
ванием в топкой пленке. Такой аппарат представляет собой вертикаль-
ный цилиндрический корпус с двумя горизонтальными трубными решет-
ками, в которых установлены кипятильные трубки. Сок поступает в ап-
парат сверху на тарелку самоиспарения, а с нее — на верхнюю решетку.
Здесь в кипятильных трубках установлены распределители, с помощью
которых сок равномерно распределяется по стенкам трубок, а затем
топкой пленкой стекает сверху вниз. Греющий пар подается в межтруб-
ное пространство. Соковый пар, поднимаясь по трубкам снизу вверх,
удаляется из верхней части аппарата. Сгущенный сок выходит из тру-
бок (циркуляции нет) и удаляется из нпжпей части аппарата. Время
пребывания сока в аппарате составляет 20—40 с.
Преимущества такого аппарата по сравнению с обычным состоят в
следующем:
содержание сухих веществ в сиропе может быть доведено до 80—82%,
что позволит уменьшить расход пара;
повышение концентрации сиропа и кратковременность выпаривания
позволят обогревать вакуум-аппараты ретурным паром, что облегчит
автоматизацию выпарной станции, так как сделает пароотбор с нее поч-
ти постоянным;
сокращение длительности процесса в 40—60 раз и его прямоточность
предельно уменьшат нарастание цветности на выпарной станции, что
увеличит выход сахара и улучшит его качество;
уменьшение производительности выпарной станции не сказывается
на качестве выпаривания;
аппараты могут работать при малой разности температур и боль-
шом коэффициенте теплопередачи и др.
Образование накипи на внутренней поверхности трубок выпарных
аппаратов вследствие выделения и осаждения солей минерального
происхождения постепенно снижает коэффициент теплопередачи и при-
водит к понижению производительности станции. Для восстановления
нормальной работы выпарной станции применяется механическая или
химическая очистка поверхности нагрева путем выварки корпусов ра-
створами соды и соляной кислоты. Такая очистка связана с непроизво-
дительными затратами времени, топлива, соды и соляной кислоты.
При обслуживании выпарной станции необходимо непрерывно и
равномерно подавать сок в 1 корпус, обеспечивая постоянный уровень
продукта во всех корпусах. Следует поддерживать нормальное распре-
деление перепада температур по корпусам, что достигается регулиро-
ванием подачи пара и изменением отбора неконденсирующихся газов
из паровых камер. Нужно поддерживать заданную температуру сока,
поступающего па выпарную станцию, и заданную концентрацию выхо-
дящего сиропа. Необходимо поддерживать заданное разрежение в кон-
центраторе и следить за нормальной работой конденсатной системы.
Следует поддерживать необходимый уровень продукта в аппаратах.
Снижение уровня кипящего сока ниже верхней трубной решетки вызы-
вает образование накипи па поверхности пагрева, превышение допусти-
мого уровня вызывает переброс продукта в паровую камеру следую-
щего корпуса. Нормальный уровень нскипящего продукта в аппаратах
должен быть (в % к общей длине трубок, считая снизу): для I корпу-
са— 30—35, для II корпуса — 35—40, для III корпуса — 40—45, для
IV корпуса — 45—50, для концентратора — 50—55.
Успешная борьба с образованием накипи как в выпарных аппара-
тах, так и в подогревателях возможна путем использования ультразву-
159
ковых колебаний. Эти колебания нарушают обычный процесс образо-
вания накипи и действуют иа нее разрушающе. Для этих целей может
применяться аппарат марки АУР. Аппарат состоит из генератора и
устройства ввода. Устройство ввода ультразвука устанавливается на
входном трубопроводе в непосредственной близости от аппарата и сое-
диняется кабелем с генератором. Генератор вырабатывает периодиче-
ские импульсы тока, подаваемые на обмотку преобразователя устрой-
ства ввода. Полученные ультразвуковые колебания передаются в аппа-
рат и препятствуют образованию накипи.
За рубежом и на некоторых отечественных сахарных заводах ис-
пользуется так называемая деминерализация (освобождение от мине-
ральных солей) сока перед выпарной станцией путем пропускания его
через ионообменные смолы.
На некоторых отечественных заводах применяется электромагнит-
ная обработка сока перед выпариванием. Происходящая при этом пере-
зарядка ионов накипеобразоватетей позволяет уменьшить отложения
накипи на поверхности нагрева аппаратов.
При обслуживании выпарных станций необходимо остерегаться ожо-
гов горячим продуктом и паром. Выпарные аппараты и трубопроводы
к ним должны быть надежно теплоизолированы. Во время чистки и
выварки выпарных аппаратов все соковые и паровые вентили следует
плотно закрыть. При неисправности или разрыве смотрового стекла
нужно закрыть вентили греющего пара и сока на данном корпусе и к
ремонту и замене стекла приступать после снижения давления. Вывар-
ка выпарных аппаратов во избежание скопления взрывоопасных газов
(гремучий газ) должна производиться при работе воздушного насоса.
Во время выварки и осмотра корпусов во избежание взрыва газов поль-
зоваться открытым огнем нельзя. Запрещается превышать в аппаратах
нормативные давление и температуру. Вся аппаратура и трубопроводы
должны быть герметичны и исправны. Не разрешается работать без
предохранительных клапанов, манометров, термометров. При работе
внутри аппаратов рабочий должен надевать пожарный пояс с прикреп-
ленной к нему веревкой. Спуск людей в аппараты без наблюдателя не
разрешается. Особую осторожность необходимо соблюдать при работе
с кислотой.
ВАКУУМ-АППАРАТЫ
Сахарозу в виде кристаллов можно выделить только из пересыщен-
ного раствора. Исходным продуктом для получения такого пересыщен-
ного раствора является сироп, поступающий с выпарной станции.
Получение пересыщенного раствора может быть осуществлено дву-
мя способами: удалением воды путем ее выпаривания, т. е. увеличением
концентрации сахара в растворе, и охлаждением кристаллизующейся
массы, т. е. уменьшением растворимости сахара в насыщенном раство-
ре при понижении температуры.
На свеклосахарных заводах СССР применяют двух- или трехпро-
дуктовую технологические схемы; типовой принята трехпродуктовая
схема.
Кристаллизация 1 утфеля по обеим схемам и II утфеля при трех-
продуктовой схеме осуществляется только путем выпаривания воды
в специальных установках (вакуум-аппаратах) под вакуумом для сни-
жения температуры кипения раствора, что необходимо для предотвра-
щения разложения сахара и более полного проведения кристаллиза-
ции. Кристаллизация II утфеля при двухпродуктовон схеме и III утфчг-
160
ля при трехпродуктовой схеме сначала производится в вакуум-аппара-
тах, а затем завершается в кристаллизаторах (при охлаждении).
Существует много типов вакуум-аппаратов. Это связано с поисками
наиболее совершенных конструкций, удовлетворяющих всем требова-
ниям технологического и конструктивного порядка.
Рис. 79. Вакуум-аппарат ВЛР-150.
Вакуум-аппараты можно классифицировать следующим образом:
по принципу действия — па периодически и непрерывно дейст-
вующие;
по конструкции корпуса — на цилиндрические, сферические, сун-
дучные;
по пространственному положению — на вертикальные и горизон-
тальные;
по конструкции поверхности нагрева — на вакуум-аппараты со змее-
виковой поверхностью, с кольцевой поверхностью, с трубчатыми каме-
рами и др.;
по конструкции надутфельного пространства — па вакуум-аппараты
с нормальным и расширенным надутфельным пространством.
По принципу действия и конструкции вакуум-аппараты периодиче-
ского действия сходны с выпарными аппаратами. Различаются они
диаметром кипятильных трубок (в вакуум-аппаратах диаметр трубок
6—800
161
больше, так как вязкость и концентрация утфеля больше, чем у сока и
сиропа), конструкцией поверхности нагрева и некоторыми другими
элементами.
Утфельное пространство вакуум-аппарата в процессе варки напол-
няется сиропом. В паровую камеру полается греющий пар, теплота ко-
торого через обогревающие элементы передается увариваемой массе
(утфелю). При этом пар конденсируется, а конденсат удаляется из ап-
парата. Пар, полученный при выпаривании воды из утфеля, через вен-
тиль отводится на конденсатор, создающий в вакуум-аппарате разре-
жение. Это необходимо для того, чтобы температура кипения утфеля
была ниже 100° С. В противном случае происходило бы повышенное
разложение сахара и увеличение его цветности. При помощи упомяну-
того вентиля можно регулировать отсос утфельпого пара на конденса-
тор, т. с. регулировать температурный режим. Чем больше открыт этот
вентиль, тем больше разрежение в аппарате и тем ниже температура
кипения утфеля.
После достижения определенной концентрации увариваемой массы
в аппарат через пробный кран вводится сахарная пудра или специаль-
ная паста, кристаллы которой служат центрами кристаллизации для
сахара, выделяемого из увариваемой массы. После окончания варки
утфель спускают, а вакуум-аппарат пропаривают и проводят другие
операции для подготовки его к последующему циклу варки.
На многих сахарных заводах эксплуатируются вакуум-аппараты
с конической трубной решеткой.
На рис. 79 показан такой вакуум-аппарат ВАР-150, принятый
типовым для сахаро-рафинадных заводов. Корпус 1 аппарата состоит
из соединенных с помощью фланцев и болтов металлических царг.
Верхняя часть корпуса закрыта конической крышкой с установленной
на пей ловушкой 12 для отделения от пара капель утфеля, удаляемых
по трубке 16. Утфельиый пар выходит через патрубок 14. На крышке
внутри аппарата смонтирован отражательный зонт 13, также предназ-
наченный для отделения капель жидкости.
В нижней части аппарата расположено коническое днище с клапа-
ном 6 для отвода уваренного утфеля, выходящего через патрубок 22. Уп-
равление этим клапаном осуществляется с помощью гидропривода 23.
Сироп и оттеки по патрубку 7 подаются в кольцевой коллектор 20,
из которого они через несколько патрубков, расположенных в кониче-
ском днище, поступают па уваривание. В коллектор 20 подается также
пар при пропаривании аппарата.
Нагрев утфеля происходит в подвесной паровой камере 2 с кони-
ческими трубными решетками 5. Такая конструкция решеток улучшает
условия циркуляции, ускоряет спуск утфеля и облегчает отвод конден-
сата. В трубных решетках размещены трубки 3 диаметром 102X3,5 мм.
В центре трубных решеток установлена циркуляционная труба 4. Коль-
цевое пространство между корпусом аппарата и паровой камерой слу-
жит для циркуляции утфеля.
Пар в паровую камеру входит по патрубку 8. Конденсат отводится
по патрубку 17 из нижней части паровой камеры. Из верхней части
паровой камеры некондепсирующиеся газы отводятся но трубе И в ло-
вушку и вместе с утфельным паром уходят в конденсатор. Для сообще-
ния с атмосферой служит патрубок с вентилем 15.
Для набл одения за процессом варки аппарат оборудован смотро-
выми стеклами 9, для пропарки которых подводится пар по трубке 10,
вакуумметром 19, пробным крапом 18 (служащим также для ввода в
аппарат пудры или пасты), термометром 21 и другими приспособле-
ниями.
162
Аппарат, показанный на рисунке, имеет емкость 15 т утфеля, по-
верхность нагрева 70 м2 и массу 8,4 т. Аппарат ВАР-75 имеет емкость
7,5 т утфеля, поверхность нагрева 40 м2, диаметр корпуса 2000 мм, диа-
метр паровой камеры 1600 мм, общую высоту 67Э0 * ! и массу 6,5 т. "
На ряде свеклосахарных заводов эксплуатируется также вакуум-
аппарат с двойной подвесной паровой камерой.
Рис. 80. Вакуум-аппарат ПВА-400.
В качестве типовых для свеклосахарного производства приняты ва-
куум-аппараты типов ПВА и ВА1Д.
На рис. 80 показан вакуум-аппарат ПВА-400 емкостью 40 т
утфеля и поверхностью нагрева 200 м2. Аппарат не имеет ловушки, а
сепаратор встроен внутрь корпуса /. Выход утфельного пара — через
патрубок 7. Сироп подается по патрубку 9 в низ конического днища ап-
парата под спускной клапан 10. Клапан управляется с помощью гидро-
привода 11. Утфель отводится через патрубок 8.
Паровая камера 2, в которую по патрубку 12 подается греющий
пар, имеет конические трубные решетки 5 с расположенными между
ними трубками 3 диаметром 102x3,5 мм и центральной циркуляцион-
ной трубой 4 диаметром 800 мм. Конденсат отводится по патрубку,
расположенному в нижней части паровой камеры у циркуляционной
трубы, а неконденсирующиеся газы —по трубкам 13. Пропарка и про-
мывка аппарата производится через трубу 14, а сообщение с атмосфе-
рой— через вентиль 15.
6
163
Для наблюдения за процессом варки служат смотровые стекла 17,
которые промывают изнутри горячей водой, подаваемой по трубе 18.
Вакуум-аппарат оборудован масленкой 19 для подачи масла при пене-
нии утфеля, пробным краном 20 для взятия пробы утфеля и подачи
в аппарат затравки, вакуумметром 21 для контроля за разрежением
в аппарате, термометром 22 для контроля за температурой утфеля и
манометрами 16 для контроля за давлением греющего пара.
Сепаратор состоит из наружной 6 и внутренней 23 труб. Наружная
труба сверху открыта, а снизу закрыта сферическим днищем 24. Меж-
ду трубами установлены криволинейные лопатки 25. Утфельный пар
входит в сепаратор через верх наружной трубы, закручивается лопат-
Рис. 81. Паровая камера вакуум-аппарата ПВЛ-400.
164
ками и попадает снизу во внутреннюю трубу. При изменении направ-
ления движения утфель, как более тяжелый, стекает на днище наруж-
ной трубы и через патрубок в ней удаляется из сепаратора. Освобож-
денный же от утфеля пар через патрубок 7 уходит из аппарата.
Подвод пара в паровую камеру производится через специальное
устройство. Для этого в корпусе 2 паровой камеры установлен фла-
нец 26, а в корпусе 1 вакуум-аппарата — фланец Во внутреннем
кольцевом пространстве фланца 27 находится гибкая стальная мембра-
на 28, зажатая кольцом 29. По обе стороны центрального отверстия в
мембране зажаты фланцы 30 и 31. К фланцу 30 приваривается патру-
бок 32, одним своим фланцем 33 соединяющийся с фланцем 26, а дру-
гим 34 — с паропроводом. Такая конструкция узла подвода пара поз-
воляет патрубку 32 несколько перемещаться при расширении паровой
камеры во время нагрева ее паром и при вибрациях корпуса вакуум-
аппарата и камеры. Камера с помощью нетель 3-5 подвешивается внутри
корпуса аппарата.
На рис. 81 показана паровая камера вакуум-аппарата ПВА-400.
Она состоит из цилиндрического корпуса 1, закрытого двумя кониче-
скими трубными решетками: верхней 2 и нижней 3. Между решетками
установлены нагревательные трубы 4 диаметром 102x3,5 мм и цен-
тральная циркуляционная труба 5 диаметром 800 мм. С помощью пе-
тель 6 и болтов камера подвешивается к корпусу 7 вакуум-аппарата.
Пар в камеру попадает через отверстие с фланцем 8. Некоиденсирую-
щиеся газы отводятся из верхних точек камеры через патрубки 9. Кон-
денсат из паровой камеры через отверстия в нижней решетке попадает
в камеру 10 и по патрубку 11 отводится из вакуум-аппарата.
На рис. 82 показан спускной клапан вакуум-аппарата ПВА-400.
Он представляет собой конус 1, запирающий выпускное отверстие ва-
куум-аппарата. К фланцу этого отверстия и крепится фланец 2 клапа-
на. Конус насажен на шток 4. проходящий через сальник 5. При подаче
масла под давлением не менее 1 МПа (10 кгс/см2) в отверстие 6 гидро-
цилиндра 7 поршень 8, связанный со штоком 4, перемещается вверх и
конус 1 закрывает выпускное отверстие вакуум-аппарата.
Для того чтобы клапан самопроизвольно не открылся при падении
давления масла в гидроцилиндре 7, на штоке 4 установлен удерживае-
мый гайкой 3 клип 10, под который заходит вилка И. Она перемеща-
ется в направляющих 12 штоком 13, связанным с поршнем 14 гидро-
цилиндра 15. При подаче масла в правую полость гидроцилиндра 15
вилка освобождает клин, клапан после спуска масла из гидроцилин-
дра 7 под действием силы тяжести утфеля открывает спускное отвер-
стие вакуум-аппарата и утфель выходит через патрубок 9.
На паропроводах вторичных паров из концентратора выпарной
станции и вакуум-аппаратов устанавливаются воздушные вентили,
с помощью которых регулируется количество вторичного пара, отсасы-
ваемого из аппарата, и тем самым — разрежение и температура в нем.
Кроме основного вентиля, в обход его, устанавливается еще малый
вспомогательный вентиль, который позволяет создавать разрежение в
аппарате постепенно, а также регулировать это разрежение.
В современных конструкциях воздушных вентилей такой обвод
устраивается внутри вентиля.
Такой вентиль с внутренним обводом для вакуум-аппарата ПВА-400
(рис. 83) состоит из сварного корпуса 1 с патрубками 2 для входа и 3
для выхода пара, закрытого сзади крышкой 4. Внутри корпуса распо-
ложен клапан 5, управтяемый гидроцилиндром 6 при помощи штока 7.
Шток проходит через сальник И. Своим наконечником 8 шток прикры-
вает отверстие в упорной гайке 9, расположенной во втулке 10 клапана.
165
Узел Б
Рис. 82. Спускной
клапан вакуум ап
парата Н ВЛ-400.
Узел В
При открывании шток идет вправо. Наконечник его открывает от-
верстие в упорной гайке, и разрежение начинает постепенно увеличи-
ваться. Дойдя до сальника, наконечник своей тыльной стороной 'толкает
его. При этом сальник, закрепленный винтами во втулке 10, передает
движение ей и всему клапа-
ну 5. Клапан открывается,
разрежение резко увеличи-
вается.
Такой угловой вентиль
применяется для вакуум-
аппаратов. Для концентра-
тора применяется вентиль
такого же принципа дейст-
вия, но пролетной конструк-
ции.
Вакуум - аппарат
ВЛЦ-600 (рис. 84) поверх-
ностью нагрева 300 м2 име-
ет корпус 1 с расширенным
падутфельпым пространст-
вом. В корпусе расположе-
на паровая камера 2 с цир-
куляционной трубой 4 и
двускатными трубными ре-
шетками 5 с ввальцованны-
ми в них трубками 3 диа-
метром 102X3,5 мм. Сироп
и оттеки подаются через
коллектор 9 и поступают
под запорный конический
клапан 10, при открывании
которого штоком гидроци-
линдра 18 с ручным дубле-
ром 11 утфель через патру-
бок 8 отводится из аппа-
рата.
пар подается
в паровую камеру через па-
трубок 12. Утфельный пар,
пройдя ловушку 6, отводит-
ся через патрубок 7 на кон-
денсатор. Конденсат отво-
дится из паровой камеры
по патрубку 16, а неконденсирующиеся газы — по трубкам 13. Сообще-
ние с атмосферой происходит через патрубок 15.
Аппарат снабжен пробным краном, смотровыми стеклами 17, дтя
пропаривания которых служит трубка 14, вакуумметром и термометром.
Масса аппарата 25,7 т.
Поверхность нагрева ячейкового вакуум-аппарата ЯВА
(рис. 85) выполнена из нагревательных трубок, состоящих из трех ча-
стей— средней 1 и двух концов 2, отштампованных в виде шестигран-
ника. Шестигранники нагревательных трубок сварены друг с другом
без трубной решетки. Это улучшает поступление утфеля внутрь трубок
и несколько увеличивает общую поверхность нагрева паровой камеры.
На рис. 86 показана поверхность нагрева многосекционпого
вакуум-аппарата ВАМЦ. Она состоит из паровой камеры 1 вы-
167
сотой 800 мм с коническими трубными решетками и четырех обогрева-
тельных элементов, расположенных над камерой. Обогревательный эле-
мент представляет собой коллектор 2, в который по патрубку 3 подает-
ся пар. Он распределяется по сплюснутым трубам 4, расположенным
Рис. 84. Вакуум-аппарат ВАЦ-600.
в плане кольцами. Конденсат из коллекторов удаляется через патруб-
ки 5, а некопденсирующиеся газы —через патрубки 6. Изменением ко-
личества работающих обогревательных элементов добиваются качест-
венного проведения процесса варки утфеля. Такая конструкция аппа-
рата, по данным ВНИИСПа, позволяет добиться высокой степени
однородности кристаллов, разместить большую удельную поверхность
нагрева при сравнительно малой высоте кипятильных трубок, равномер-
но потреблять пар и равномерно загружать конденсатор.
168
На зарубежных сахарных заводах получили распространение ваку-
ум-аппараты как с трубчатыми поверхностями нагрева, так и с поверх-
ностями нагрева других конструкций.
Так, в некоторых странах эксплуатируются аппараты, нагреватель-
ные элементы которых состоят из серий самостоятетьных змеевиков,
изогнутых в виде конических спиралей из медных трубок внутренним
диаметром 102 мм. В Польше и ФРГ получил распространение вакуум-
аппарат с кольцевой паровой камерой из листовой стали. В ГДР экс-
плуатируется вакуум-аппарат с внутренними вставками.*назначение ко-
торых— придать потоку утфельной массы в аппарате строго верти-
кальное направление с целью максимального использования энергии
восходящего столба расширяющихся пузырьков
пара для поднятия этой массы и ее кипения. Бла-
годаря особой форме конических вставок и про-
межутков между ними обеспечивается необходи-
мое направление обратного потока утфеля вниз
в циркуляционную трубу, а затем в коническую
часть аппарата под трубные решетки.
За рубежом получают распространение ва-
куум-аппараты с метательным устройством. Ис-
следования, проведенные на таких вакуум-аппа-
ратах, показали, что благодаря метательным
устройствам уменьшается время варки, сокраща-
ется расход пара, почти не образуются конгло-
мераты, а также снижается влажность сахара в
результате удаления связанной влаги из кри-
сталлов сахара при интенсивной циркуляции.
Во Франции создан горизонтальный вакуум-
аппарат с пластинчатой поверхностью нагрева.
Исследования показали, что циркуляция утфеля
в направлении, перпендикулярном продольной
оси аппарата, более интенсивна, чем вдоль этой
оси. Испытания этого аппарата выявили лучшее
качество кристаллов и более высокую произво-
Рис. 85. Поверхность
нагрева вакуум-аппа-
рата типа ЯВА.
дительиость по сравнению с вертикальными ап-
паратами.
В СССР и за рубежом проводятся работы по
созданию установок для непрерывного получе-
ния утфеля. Такие установки могут быть в основ-
ном двух типов. В установке первого типа процессы испарения воды и
кристаллизации сахара совершаются одновременно при кипении всей
увариваемой массы в аппарате, подобно тому как это происходит в ва-
куум-аппаратах периодического действия. В установках второго типа
процессы испарения воды и кристаллизации сахара осуществляются
раздельно: сгущение сиропа производится при кипении, а кристаллиза-
ция сахара — при охлаждении сгущенного сиропа.
Установки первого типа могут быть циркуляционными (односекци-
онными), циркуляционно-прямоточными (многосекционными) и прямо-
точными. Наибольшее внимание уделено разработке циркуляционно-
прямоточных установок. Они могут быть вертикальными и горизон-
тальными.
К вертикальным относится установка системы Данильцева. Она со-
стоит из подварочного аппарата, в котором производится сгущение си-
ропа до пробы, образование кристаллов и их закрепление, и собственно
вакуум-аппарата непрерывного действия, в котором производится на-
ращивание кристаллов и окончательное отваривание утфеля.
169
Этот вакуум-аппарат имеет форму вертикального цилиндра, поверх-
ность нагрева в котором состоит из ряда полых цилиндров, расположен-
ных концентрически. Двумя концентрически расположенными пере-
городками аппарат разделен на три секции. В низу перегородок остав-
лены щели для перехода увариваемой массы из секции в секцию.
При таком переходе кристаллы наращиваются и производится окон-
чательное отваривание утфеля. Готовый утфель отводится с помощью
турникета, установленного в нижней части аппарата. Работы по совер-
шенствованию установки продолжаются.
Рис. 86. Поверхность нагрева вакуум-аппарата типа ВАМЦ.
К горизонтальным установкам циркуляционно-прямоточного типа
относится мпогосекционный вакуум-аппарат непрерывного действия
ВЛМНД. Он представляет собой горизонтальный корпус сундучной
формы, разделенный поперечными перегородками на 21 секцию. Паро-
вая камера состоит из пластинчатых поверхностей нагрева. Последняя
секция аппарата соединена барометрической трубой с утфелемешал-
кой. Увариваемая масса передвигается прямоточно нз секции в сек-
цию, а внутри каждой секции опа циркулирует для ускорения тепло-
передачи и лучшего роста кристаллов. Затравка подается лишь один
раз, в дальнейшем происходит самопроизвольное непрерывное обра-
зование кристаллов. В первых двух секциях осуществляется сгущение
сиропа до пробы, в третьей — заводка кристаллов. В четвертой секции
происходит закрепление кристаллов, а в остальных — наращивание их.
При испытаниях получены удовлетворительные результаты при варке
170
рафинадных утфелей. Работы над этим вакуум-аппаратом продол-
жаются.
Во Франции работают промышленные установки по непрерывному
получению утфелей. Такая установка состоит из подварочного аппара-
та, представляющего собой вертикальный выпарной аппарат с трубча-
той паровой камерой, и горизонтального многосекеионного циркуля-
ционно-прямоточного вакуум-аппарата.
В подварочном аппарате сироп сгущается до 80:; СВ, после чего
он самотекохМ поступает в вакуум-аппарат. По пути в аппарат в сироп
непрерывно вводится затравка. Вакуум-аппарат представляет собой го-
ризонтальный цилиндр, разделенный вертикальными перегородками па
семь секций. В низу перегородок имеются отверстия, через которые
утфель перетекает из секции в секцию. Уровень в секциях различный,
но строго постоянный. Он поддерживается добавлением сиропа с уче-
том количества увариваемой массы, поступившей в данную секцию из
предыдущей. Разность уровней утфеля заставляет увариваемую массу
передвигаться из секции в секцию. Нагрев утфеля производится двумя
пластинчатыми элементами. Испытания этих установок показали хоро-
шую их работу с получением утфеля нормального качества.
Обслуживание вакуум-аппаратов периодического действия заклю-
чается в наполнении аппарата сиропом, подаче пара, введении затрав-
ки, проведении своевременных подкачек сиропом и оттеками, наблюде-
нии и регулировании разрежения в аппарате и температуры кипения,
спуске утфеля, пропарке аппарата и проведении других операций, свя-
занных с увариванием утфеля.
При эксплуатации вакуум-аппаратов необходимо соблюдать прави-
ла техники безопасности, аналогичные правилам при эксплуатации по-
догревателей и выпарных аппаратов.
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Кроме основного оборудования (подогревателей, выпарных аппара-
тов и вакуум-аппаратов) при нагревании, выпаривании и уваривании
используется и вспомогательное.
К вспомогательному оборудованию относятся сепараторы пара,
конденсационная установка, конденсатоотводчики, термокомпрессор
и др.
СЕПАРАТОРЫ ПАРА
Для отделения капель сока, сиропа или утфеля от соковых и утфель-
ных паров кроме сепараторов, устанавливаемых внутри аппаратов, при-
меняются выносные сепараторы, устанавливаемые в разрыве паропро-
вода. Некоторые типы сепараторов основаны на принципе фильтрации
пара через ситчатую поверхность или пористую перегородку (например,
сепараторы СЦ-2 для выпарных аппаратов ВЦ). Принцип действия
сепараторов других систем основан на так называемом циклонном
эффекте. Принцип действия сепараторов третьих систем основан на
резком изменении скорости пара и его направления; при этом капли
жидкости, стремясь сохранить прежнее движение, отделяются вследст-
вие инерции от пара.
К сепараторам последнего типа относится сепаратор СЦ-4 для
выпарных аппаратов (рис. 87). Соковый пар из выпарного ап-
парата через коллектор / и трубы 2 поступает в корпус 3 сепаратора
под наклонно-винтовую плоскость 4. Центробежная сила, которая появ-
171
ляется благодаря тому, что трубы 2 расположены по касательной к кор-
пусу сепаратора, отбрасывает более тяжелые капли сиропа к стенке
корпуса. Стекая вниз, сироп
Рис. 87. Сепаратор СЦ-4 для выпарных аппаратов.
попадает на коническое
днище 5 сепаратора и по
трубе 6 удаляется из него.
Более легкий пар подни-
мается вверх по кольцевому
пространству, образованно-
му корпусом сепаратора и
цилиндром 7. Под кониче-
ской крышкой 8 сепаратора
оп изменяет направление и
движется вниз в кольцевом
пространстве, образованном
цилиндром 7 и трубой 9.
У днища 10 цилиндра 7 он
снова изменяет направле-
ние, движется вверх по тру-
бе 9 и удаляется из сепара-
тора. Благодаря такому
многократному резкому из-
менению направления дви-
жения пара оставшиеся в
нем более тяжелые капли
сиропа оседают вниз на на-
клонное днище 10 цилиндра
7 и через патрубок 11 по-
падают па коническое дни-
ще 5 сепаратора.
Для вакуум-аппаратов
применяется групповой
сепаратор (рис. 88). Он
представляет собой цилин-
j
Рис. 88. Групповой сепаратор для вакуум-аппаратов.
172
дрический корпус 1. разделенный вертикальной перегородкой 2 на две
камеры. В первую камеру сверху по патрубку 3 входит из вакуум-аппа-
ратов пар, содержащий капли утфеля. Здесь перед перегородкой уста-
новлены наклонные полки 4. Пар, ударяясь о перегородку, омывает пол-
ки, оставляя на них часть утфеля, и поступает в нижиюю часть корпуса.
Здесь он резко изменяет направление своего движения, проходит под
перегородкой во вторую камеру, поднимается в ней вверх и выходит из
сепаратора через патрубок 5. При изменении направления движения
пара капли утфеля как более тяжелые не поступают во вторую камеру,
а отделяются от пара и вместе с уловленным па полках утфелем через
воронку 6 выходят из нижней части сепаратора через патрубок 7.
ТЕРМОКОМПРЕССОРЫ
Для частичного использования сокового пара I корпуса выпарной
станции для обогрева этого же корпуса может применяться пароструй-
ный компрессор. Смысл применения компрессора заключается в том,
что требуемая концентрация сиропа достигается при меньшем выходе
пара из последнего корпуса выпарной станции на концентратор, т. е.
при меньшем расходе свежего пара благодаря дополнительному выпа-
риванию за счет пара, инжектируемого компрессором. Применение
компрессоров увеличивает устойчивость работы выпарки и всей тепло-
вой схемы в целом.

Рис. 89. Пароструйный компрессор:
а — общий вид, б — схема включения.
На рис. 89, а показан пароструйный компрессор производительностью
5,78 кг сжатого пара в секунду. Он состоит из приемной камеры, рабо-
чего сопла, камеры смешения, корпуса и диффузора.
Приемная камера 7 представляет собой цилиндр, в который с одной
стороны вварена бобышка 9, а с другой приварен фланец 10 для сое-
173
динения с корпусом 8. В бобышке имеется отверстие для установки
рабочего сопла 2. К бобышке крепится патрубок 11, а к нему патру-
бок 6 для подвода рабочего острого пара. В приемной камере имеется
штуцер 1 для подвода инжектируемого сокового пара.
Камера смешения 3 представляет собой цилиндр с приваренной с
одного конца конической насадкой 12, а на другом конце цилиндр име-
ет направляющий фланец 13.
Камера смешения устанавливается в корпусе 8. Он представляет
собой цилиндрическую трубу, к которой с одного конца приварен литой
стальной конус 14, а с другого — фланец 15. К этому фланцу крепится
диффузор 4, представляющий собой конус, к которому с обеих сторон
приварены фланцы. Одним фланцем 16 диффузор крепится к корпусу,
а к другому фланцу 17 крепится паропровод 5 сжатого пара.
Принцип работы компрессора заключается в следующем. Рабочий
пар при выходе из сопла расширяется и входит в камеру смешения с
большой скоростью и соответствующим этой скорости запасом кинети-
ческой энергии. Инжектируемый пар поступает в приемную камеру и
расширяется на входном участке камеры смешения до давления, соот-
ветствующего давлению рабочего пара в этой камере.
На участке от среза сопла до некоторого сечения камеры смешения
происходит подсасывание инжектируемого пара струей рабочего пара.
В камере смешения происходит процесс перемешивания потоков, в
результате чего выравниваются скорости обоих паров, что сопровожда-
ется уменьшением скорости и запаса кинетической энергии с соответ-
ствующим повышением давления в конце камеры смешения. В диффу-
зоре смешанный поток подвергается дальнейшему сжатию до абсолют-
ного давления 0,32 МПа (3,2 кгс/см2).
Основным показателем работы компрессора является его коэффи-
циент инжекции, численно выражающий количество пара низкого дав-
ления, увлекаемого 1 кг рабочего пара.
Парокомпрессорная установка (рис.89,б), предназначенная для сжа-
тия вторичного пара I корпуса выпарки, состоит из двух компрессоров:
1 производительностью 70% и 2 производительностью 30% от общей
производительности установки. Производительность компрессоров по
инжектируемому пару: 1— 10,5%к массе свеклы, 2 — 4,5%.
Параллельно с компрессорами включен дроссельный клапан 3, че-
рез который проходит переменная часть расхода свежего пара. Каж-
дый компрессор отключается от установки при помощи вентиля 4 на
линии рабочего пара и задвижек 5 (на линии инжектируемого пара)
и 8 (на линии сжатого пара). Па общей линии инжектируемого пара
установлен обратный клапан 6, предотвращающий поступление пара из
приемных камер компрессоров в паровое пространство I корпуса выпар-
ки 14. Обратный 10 и предохранительный 9 клапаны после турбины 12,
на которую поступает пар от котла 11, служат для предупреждения
обратного тока пара и чрезмерного повышения давления в линии отра-
ботанного пара турбины.
На участке между компрессорами и задвижками на линии сжатого
пара устанавливается предохранительный клапан 7. Этот клапан сбра-
сывает пар в случае чрезмерного повышения давления в компрессорах
при закрытых задвижках па линии сжатого пара и случайно открытых
вентилях па линии рабочего пара при отключенных компрессорах.
Установка снабжена манометрами па линиях рабочего, инжектируе-
мого и сжатого пара.
По этой схеме работы компрессор 1 работает постоянно, а компрес-
сор 2 включается накануне первой выварки выпарной станции, и затем
оба компрессора работают до конца производства.
174
Компрессорная установка при любом варианте ее применения долж-
на включаться параллельно с редукционной установкой с расчетом на
то, что компрессоры работают почти все время с постоянным расходом
рабочего пара, а пики расхода пара на выпарку покрываются редукци-
онной установкой.
Сжатый пар после компрессора должен подвергаться увлажнению
в установке 13, так как он всегда перегрет и температура его намного
выше допустимой для обогрева I корпуса выпарной станнин.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОТВОДА КОНДЕНСАТА
Образующийся в паровых камерах подогревателей, выпарных аппа-
ратов и вакуум-аппаратов конденсат необходимо удалить, так как, во-
первых, конденсат представляет собой весьма чистую воду, свободную
от солей и газов и используемую в связи с этим для питания паровых
котлов и диффузионных установок, и, во-вторых, пеудалснный конден-
сат препятствует доступу пара к поверхности нагрева.
При отводе конденсата из паровых камер вместе с ним может про-
рваться пар. Поэтому для удаления конденсата применяются устрой-
ства, создающие гидравлический затвор и пропускающие конденсат, но
задерживающие пар.
Одними из широко распространенных таких устройств являются ав-
томаты-кондснсатоотводчики. Они бывают с закрытыми и открытыми
поплавками.
В копденсатоотводчике типа ВО с закрытым поплавком
конденсат ио патрубкам, расположенным в крышке, поступает в корпус.
Полый металлический поплавок, находящийся в автомате, при помощи
рычагов воздействует на клапан, установленный в коробке. При мини-
мальном уровне конденсата поплавок опускается, закрывая клапан для
прохода конденсата. При повышении уровня поплавок всплывает, кла-
пан открывается и выпускает конденсат. Пар, находящийся в верхней
части конденсатоотводчика, не может пройти через клапан, так как он
все время находится иод водой. При равномерном поступлении конден-
сата поплавок занимает некоторое постоянное положение и отвод кон-
денсата из него производится непрерывно.
В отличие от описанного, копденсатоотводчик с откры-
тым поплавком, применяющийся из-за малой производительности
только для дренажа паропроводов, отводит конденсат периодически,
как только поплавок его наполнится водой и, опустившись, откроет кла-
пан па выходном патрубке. После удаления скопившегося в автомате
конденсата поплавок всплывает и клапан закрывается.
Если бы водоотводчики устанавливались после каждого теплооб-
менного аппарата, то их нужно было несколько десятков на каждый
завод. За работой их требуется постоянное наблюдение, ремонт их до-
вольно трудоемок, а заедание клапана приводит к нарушению нормаль-
ной работы теплового аппарата. Вместо автоматов-кондепсатоотводчи-
ков па сахарных заводах устанавливаются так называемые гидравли-
ческие колонки по числу корпусов выпарном станции. Принцип работы
колонок основан на создании в них гидравлического затвора, позво-
ляющего отводить конденсат из тепловых аппаратов. Высота этого
затвора должна быть такой, чтобы давление столба конденсата уравно-
вешивало разность давлений до и после конденсационной колонки.
В каждой такой колонке в нижнюю ее часть подводится конденсат
примерно одинаковой температуры от выпарных аппаратов, подогрева-
телей и вакуум-аппаратов. Гидравлические колонки бывают с внутрен-
ним и наружным циркуляционными контурами.
175
Колонка снабжена термометром 16, манометрами 9 и 10 и водомер-
ными стеклами 11 и 15. Для окончательного спуска конденсата служат
патрубки 17 и 18. Для отключения колонки служит вентиль 13.
В зависимости от мощности завода применяются гидравлические
колонки системы ВНИИСПа разных типоразмеров (табл. 9 — для вы-
парных аппаратов и табл. 10 — для вакуум-аппаратов), которые харак-
теризуются величиной диаметра циркуляционных труб. На рисунке по-
казана колонка с циркуляционными трубами диаметром 150 мм.
Таблица 9
Размеры, мм
Диаметр циркуляционных труб ....
Диаметр коллектора..................
Диаметр выходного отверстия сопла . .
Диаметр патрубка для отвода конден-
сата ...............................
Диаметр патрубка для отвода пара . .
Общая высота колонки................
Мощность завода, тыс. т сзек.ты в сутки
1.5 | 3.0
Номер корпуса выпарной станнин
I п 1И IV I п Ш IV
150 150 200 200 200 200 250 300
200 200 200 250 250 250 300 300
76 72 92 103 108 102 130 141
125 125 150 175 200 175 200 250
100 100 150 200 100 100 200 300
6500 6500 6500 6500 6500 6500 6585 6585
Таблица 10
Мощность завода, тыс. т
свеклы в сутки
Размеры, мм
1.5 3.0
Диаметр циркуляционных
труб
Диаметр коллектора
Диаметр выходного отвер-
стия сопла ...............
Диаметр патрубка для отвода
конденсата ...............
Диаметр патрубка для от-
вода пара ................
100 150
125 175
52 70
100 125
75 100
Конденсат, выходящий из гидравлических колонок, имеет высокую
температуру. Для его охлаждения и получения при этом некоторого
количества пара самоиспарения, используемого па технологические
нужды, служат сборники, устанавливаемые у конденсационных колонок.
На рис. 91 показан сборник для двойного самоиспаре-
ния конденсата ретурного пара. Он состоит из верхней 3
и нижней 4 частей, разделенных сферической перегородкой 5. В верх-
ней части находится тарелка 2, на которую через патрубок / поступает
конденсат из гидравлической колонки. Переливаясь через край тарелки,
конденсат частично испаряется. Пар удаляется из верхней части через
патрубок 6 и подмешивается к соковому пару II корпуса выпарной
станции.
Конденсат из верхней части сборника через клапан 7 по трубе 8 по-
ступает на тарелку 9 в нижней части сборника. Уровень в верхней части
сборника регулируется поплавком 10 при помощи пробок 11, изменяю-
щих проходное сечение седел 12 клапана.
177
Переливаясь через край тарелки 9, конденсат также частично само-
испаряется. Пар из нижней части сборника удаляется через патрубок 13
и подмешивается к соковому пару III корпуса выпарной станции. Ох-
лажденный же конденсат через патрубок 14 откачивается насосами в
ТЭЦ для питания паровых котлов. Для контроля уровня конденсата
служат водомерные трубки 15. В нижней части находится люк 16. Пол-
ный объем такого сборника 2,33 м3, масса — 855 кг.
ф ?[]]
Рис. 91. Сборник для самоиспарения конденсата ретурного пара.
Для самоиспарения конденсата соковых паров применяются сбор-
ники одинарного действия. Конструктивно они представляют
собой верхнюю часть описанного сборника и не имеют перепускного
клапана.
КОНДЕНСАТОРЫ
Для создания разрежения на выпарной станции и в вакуум-аппара-
тах применяется конденсационная установка. Пар из вакуум-аппара-
тов II и III утфеля, пройдя сепаратор для улавливания утфеля, посту-
пает в предкондепсатор, куда подается также пар из конденсатора
выпарной станции. Здесь пар конденсируется свежей водой. Образую-
178
щаяся при конденсации барометрическая вода поступает в барометри-
ческий ящик, из соответствующей секции которого она забирается на-
сосами и подается для питания диффузионных аппаратов.
Нескоиденсировавшаяся часть пара из предкойденсатора поступает
в основной конденсатор, в который подается прошедший сепаратор пар
из вакуум-аппаратов I утфеля. В основной конденсатор подастся также
вода. Барометрическая вода из основного конденсатора поступает в
Рис. 92. Полочный конденсатор смешения.
барометрический ящик, из соответствующей секции которого она насо-
сами забирается для подмешивания в транспортерно-моечную воду в
холодное время года.
Неконденснрующиеся газы из основного конденсатора поступают
в каплеловушку, из которой они отсасываются вакуум-насосом.
Различают конденсаторы смешения и поверхностные. Конденсаторы
смешения могут быть тарельчатые и полочные. Наибольшее распростра-
нение на сахарных заводах получили полочные конденсаторы
с м е ш е н и я, принятые типовыми.
Такой конденсатор (рис. 92) представляет собой вертикальный ци-
линдрический корпус /, заканчивающийся снизу конической частью с
патрубком 4 для присоединения барометрической трубы.
179
Холодная вода, предназначенная для конденсации, через патрубок 5
поступает в камеру 6, служащую для сглаживания пульсаций посту-
пающей воды и удаления из нее воздуха. Из камеры 6 вода по трубе 7
попадает в конденсатор па уровне верхней переливной полки 9. Таких
полок, переходящих за центр, но не перекрывающих всего поперечного
сечения, в конденсаторе шесть. Свободные края полок ограждены план-
ками 16 с установочными болтами 17, при помощи которых регулируется
высота установки планок над полками (при этом регулируется высота
слоя воды на переливных полках). Планки устанавливаются строго го-
ризонтально, для того чтобы струя воды, стекающая с полки, имела
одинаковую толщину по всей своей длине.
Переливаясь с полки на полку, вода каскадами стекает вниз на-
встречу пару, поступающему из расположенных в нижней части конден-
сатора патрубков 2 и 3. Пар, поднимаясь вверх, встречает все более
холодную воду. При этом пар конденсируется. Поскольку объем полу-
чаемой при этом воды в сотни раз меньше объема конденсируемого
пара, то в конденсаторе создается разрежение. Получающаяся при со-
прикосновении пара с холодной водой так называемая барометрическая
вода через патрубок 4 поступает в барометрическую трубу, нижний
открытый конец которой опущен в воду, находящуюся в барометриче-
ском ящике. Вследствие разрежения в этой трубе отводимая из конден-
сатора вода поддерживается в ней на высоте, соответствующей величи-
не разрежения 0,087—0,092 МПа (0,87—0,92 кгс/см2). Барометрическая
труба должна иметь высоту 10—11 м для того, чтобы вода и воздух из
барометрического ящика не попадали в конденсатор. Излишняя про-
тив этой уравновешивающей высоты вода через открытый нижний ко-
нец трубы вытекает в барометрический ящик, из которого она удаляет-
ся через перелив в его верхней части.
Некоиденсирующиеся газы поднимаются вверх, где установлен от-
ражательный зонт 8 для отделения капель воды, и вместе с поступаю-
щим по трубе 15 из камеры 6 отделившимся от холодной воды воздухом
через трубу 14 попадает в ловушку 13. В ловушке происходит дополни-
тельное отделение газов от воды. Удаленная вода через патрубок 11
отводится по самостоятельной барометрической трубе в тот же баро-
метрический ящик, либо ее коммуникация врезается в основную баро-
метрическую трубу. Некоиденсирующиеся газы через патрубки 12 уда-
ляются вакуум-насосами. Для ремонта пользуются лазами 10.
В табл. 11 даны технические характеристики полочных конденсато-
ров для выпарной станции и вакуум-аппаратов.
Таблица 11
Показатели Диаметр конденса- тора, мм
1500 1800 2000
Высота цилиндрической части, мм . . . Расстояние между полками, мм . . . . 1-й (сверху) и 2-н 2-й и 3-й ... . 3-й и 4-й . .... 4-й и 5-й 5-й и 6-й ... Ширина полок, мм Масса конденсаторов, т 5700 480 525 525 750 900 870 3,2 5700 480 525 525 750 900 1050 3,9 6500 500 650 800 950 1070 1250 5,9
Для вакуум-фильтров применяются полочные конденсаторы анало-
гичной конструкции, но меньших диаметров: 800 и 1000 мм.
180
Принцип действия тарельчатого конденсатора аналогичен описан-
ному выше, но вместо переливных полок он имеет тарелки и вода сте-
кает вниз не плоскими каскадами, а цилиндрическими. Поверхность со-
прикосновения с паром в этом конденсаторе развита лучше, чем в по-
лочном, но устройство и ремонт его намного сложнее.
Обслуживание конденсаторов смешения состоит в наблюдении за
температурой и уровнем барометрической воды, регулировании подачи
холодной воды, контроле за создаваемым разрежением и нормальной
работой вакуум-насосов.
Рис. 93. Поверхностный конденсатор КП-280.
На некоторых рафинадных и свеклосахарных заводах эксплуатиру-
ются поверхностные конденсаторы, по принципу действия сходные с
трубчатыми теплообменниками. Преимущество этих конденсаторов пе-
ред конденсаторами смешения в том, что сконденсировавшийся пар не
смешивается с охлаждающей водой. В результате исключено попадание
сахара в сбрасываемую воду.
Поверхностный конденсатор КП-280 с поверхностью ох-
лаждения 280 м2 (рис. 93) представляет собой горизонтальный цилин-
дрический корпус 1, установленный на амортизирующих пружинах 2.
Внутри корпуса расположены латунные трубки 3 диаметром 19X1 мм.
С помощью перегородок 4 весь пакет трубок разделен на секции.
С торцов цилиндра имеются водяные камеры 5 и 6 с перегородками.
Охлаждающая вода по патрубку 7 поступает в камеру 5. по трубкам
первой секции проходит в камеру 6, по трубкам второй секции возвра-
181
щается в камеру 5, из нее по трубкам третьей секции вновь поступает
в камеру 6, по трубкам четвертой секции возвращается в камеру 5, из
которой удаляется через патрубки 8. На своем пути вода охлаждает и
конденсирует пар, поступающий в конденсатор через горловипу 9. Кон-
денсат стекает в низ конденсатора и удаляется из него через патру-
бок 10. Неконденсирующиеся газы отсасываются вакуум-насосом через
патрубки 11.
Этот конденсатор имеет максимальную производительность по пару
10,1 т/ч, расход охлаждающей воды 770 т/ч и массу 9 т. Конденсатор
КП-540 с поверхностью охлаждения 540 м2 имеет максимальную произ-
водительность по пару 22,7 т/ч, расход охлаждающей воды 1850 т/ч, чис-
ло ходов 2, диаметр 2060 мм, длину 5160 мм, высоту 2875 мм и массу
14,1 т.
ГЛАВА 7
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ УТФЕЛЯ
Сваренный утфель из вакуум-аппаратов спускается в мешалки, а за-
тем распределителями подается в центрифуги. Приготовление аффипа-
циоиной массы производится в аффипаиионных мешалках, а клеров-
ки — в клеровочных аппаратах.
МЕШАЛКИ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛИ
Так как вакуум-аппараты работают периодически, то для приема
утфеля из них устанавливают утфелемешалки. Для распределения ут-
феля по периодически действующим центрифугам служат утфелерас-
пределители.
Для I и II утфеля применяется у тф с л е м е ш а л к а УМ-1, показан-
ная па рис. 94. В корытообразном стальном корпусе 1 ее в подшипни-
ках скольжения 6 с частотой 0,64 об/мин вращается вал 2 с установ-
ленными на нем лопастями 11 и витками 5 из стальной ленты шириной
80 мм, доходящими почти до полуцплиндрического днища мешалки.
Привод мешалки осуществляется от электродвигателя 7 мощностью
4 кВт через редуктор 8 и передачу, состоящую из червяка 9 и червячно-
го колеса 10. Для проворачивания вала вручную служит механизм 12.
Подача утфеля в мешалку производится сверху, а спуск — через проем,
закрываемый шибером 3 с ручным приводом 4. Масса мешалки 7 т, ем-
кость 30 м3.
Для рафинадных утфелей применяются мешалки аналогичной кон-
струкции, но меньших габаритов.
Для того чтобы III утфель, спущенный из вакуум-аппарата периоди-
ческого действия, емкость которого значительно больше емкости кри-
сталлизатора, равномерно распределялся в кристаллизаторах, обеспе-
чивая нормальное использование их поверхностей охлаждения, необхо-
димо иметь буферную емкость для приема утфеля из вакуум-аппара-
тов. Для уменьшения общей высоты кристаллизационной станции эта
приемная утфелемешалка делается более низкой, чем прочие мешалки,
но зато более широкой. При этом появляется необходимость в установ-
ке двух параллельно работающих метательных устройств.
182
Приемная утфелемешалка УШС-35 для III утфеля состо-
ит из стального корытообразного корпуса, в котором в противополож-
ные стороны вращаются два полых вала с установленными на них коль-
цами из стальной ленты. Привод валов осуществляется от электро-
двигателя мощностью 4,5 кВт через цепную передачу, редуктор и шес-
терни. Валы делают 0,8 об/мин.
Рис. 94. Утфелемешалка УМ-1.
Утфелемешалкп - кристаллизаторы последнего
(III) утфеля предназначены для проведения дополнительной кри-
сталлизации сахара. Процесс кристаллизации осуществляется при по-
нижении температуры с 76—78° С (при спуске из вакуум-аппарата) до
40° С. Перед самой фуговкой утфель подогревают до температуры 45° С.
Таким образом, мешалки-кристаллизаторы должны иметь поверхность
теплообмена.
Для проведения непрерывного процесса кристаллизации последне-
го продукта мешалки соединяются в батарею непрерывного
действия. В такой батарее, состоящей, например, из четырех меша-
лок, утфель из конца первой мешалки по переходному желобу пере-
текает в начало второй мешалки, из конца второй — в начало третьей.
Вода для охлаждения поступает в полый вал третьей мешалки с кон-
ца, противоположного входу утфеля. С другого конца она выходит и
поступает во вторую мешалку — также в конец, противоположный вхо-
ду утфеля в этот кристаллизатор. Из первого кристаллизатора эта вода
поступает в сборник, из которого она насосами подается в теплообмен-
ник типа «труба в трубе», где происходит ее охлаждение оборотной
холодной водой. После теплообменника охлажденная вода снова посту-
пает на батарею. В четвертой мешалке осуществляется подогрев утфе-
ля конденсатом до температуры около 45° С. В качестве охлаждающей
воды используется конденсат, так как применение холодной воды не-
посредственно из водоисточника приводит к быстрому отложению осад-
ка на поверхности теплообмена кристаллизаторов. Раскачка утфеля в
кристаллизаторах производится конденсатом, подаваемым из мерников.
183
Существует несколько конструкций кристаллизаторов с искусствен-
ным охлаждением, отличающихся в основном устройством метатель-
ных механизмов и поверхностей теплообмена. К ним относятся кри-
сталлизаторы с неподвижной поверхностью теплообмена в виде верти-
кальных трубчатых змеевиков и ленточной мешалкой, с цилиндрической
и дисковой поверхностями теплообмена.
В качестве типового принят кристаллизатор ПМК-30 с дис-
ковой поверхностью теплообмена (рис. 95). Кристаллиза-
тор состоит из горизонтального корытообразного корпуса 1, в котором
в переднем 6 и заднем 13 подшипниках с частотой 0,64 об/мин вращает-
ся полый вал 2, на концах которого внутри установлены глушки 12 и
22. На валу укреплены две перемешивающие лопасти (11 и 17) и 12 эле-
ментов теплообмена 5 общей площадью 60 м2.
Элементы теплообмена представляют собой полые диски с установ-
ленными на них перемешивающими лопастями 10; диски соединены
между собой наружными переходными трубками 14 так, что вода про-
ходит через них последовательно. Диски имеют секторные вырезы и ус-
тановлены па валу так, что каждый последующий элемент повернут
своим вырезом на 180е по отношению к предыдущему. Таким образом,
если вырезы всех четырех элементов в данный момент обращены вниз,
то нечетных — вверх. При этом обеспечивается проход утфеля вдоль ме-
шалки.
Утфель поступает в мешалку сверху в левый конец ее и продвигает-
ся вдоль нее в противоположный конец. Здесь установлена перегород-
ка 18, которая с торцовой стенкой мешалки образует секцию. В боко-
вой поверхности корпуса мешалки в этом месте сделан проем, к краям
которого подсоединяется желоб для перехода утфеля из этого кристал-
лизатора в другой. Для окончательного спуска утфеля из мешалки в
нижней части торцовой стенки имсегся проем, закрываемый шибером 3
с ручным реечным механизмом 19.
Противоположно движению утфеля движется охлаждающая вода.
Она по патрубку 21 через подшипник 13 входит в правый конец вала.
Здесь перед глушкой 22 в вале имеется отверстие, из которого вода по
переходной трубке 14 поступает в первый диск. Перетекая по таким
трубкам из диска в диск, вода через отверстие перед глушкой 12 посту-
пает в противоположный конец вала и через подшипник 6 и патрубок 4
удаляется из мешалки.
Привод вала осуществляется от электродвигателя 7 мощностью
4 кВт через редуктор 8 и передачу, состоящую из червяка 9 и червячно-
го колеса 20. Сочленение редуктора с электродвигателем и червяком
производится муфтами 23 и 24. При аварийном отключении электро-
энергии червяк проворачивается вручную храповым механизмом 15.
Масло для смазки подшипников подается масленками 16. Масса кри-
сталлизатора 10,4 т.
Диск кристаллизатора (рис. 96) состоит из двух листов 1 и 2, стя-
нутых между собой бобышками 3. Между листами установлены две
фигурные перегородки 4 и 5, служащие для придания потоку воды в
диске необходимого направления (направление движения воды пока-
зано стрелками). В перегородке 4 имеется отверстие 6 для выхода воз-
духа. Вода поступает в диск через ниппель 7, а выходит через нип-
пель 8.
В диске имеется секторный вырез. Щели выреза закрыты прутка-
ми 9, в которых находятся бобышки 10 с пробками 11 для выпуска воды
из диска. На краю выреза диска установлена пластина 12 для крепле-
ния перемешивающей лопасти. С помощью хомутов 13 диск укрепляет-
ся на валу 14 кристаллизатора.
184
70QQ
2 A 02
Правый подшипник (рис. 97) кристаллизатора состоит из чугунного
корпуса /, который фланцем крепится к торцовой стенке 2 кристалли-
затора. В корпусе находится чугунная втулка 3, проворачивание которой
предотвращается винтом 4. Пеньковая сальниковая набивка 5 уплот-
няется перемещением по шпилькам 6 корпуса 7 сальника, к фланцу
которого с помощью шпилек 8 крепится трубопровод воды, которая че-
рез отверстие в этом фланце и канал во вращающейся цапфе 9 попада-
ет внутрь полого вала 10 кристаллизатора. Вал с цапфой соединяется
RR
Рис. 96. Диск кристаллизатора ПМК-30.
при помощи фланцев И и 12, между которыми находится прокладка 13.
Фланец 12 вращается относительно корпуса 1 подшипника. Смазка под-
шипника производится маслом из масленки 14.
Обслуживание кристаллизационной станции III утфеля заключается
в поддержании уровня утфеля в кристаллизаторах, который должен
быть на 150—200 мм ниже верхнего положения перемешивающих эле-
ментов, в регулировании интенсивности падения температуры утфеля
изменением количества охлаждающей воды, содержания кристалличе-
ского сахара в утфеле и коэффициентов пересыщения межкристального
оттека, в регулировании подогрева утфеля перед фуговкой.
Кристаллизацию необходимо проводить так, чтобы росли уже имею-
щиеся в утфеле кристаллы, а новые не появлялись, т. е. не образовыва-
лась бы кристаллическая «мука», которая затрудняет фуговку. Для это-
го кристаллизация проводится при коэффициентах пересыщения 1,20—
1,25. Если в процессе кристаллизации коэффициент пересыщения зна-
185
читсльно повышается, то необходимо замедлить процесс охлаждения,
уменьшив количество охлаждающей воды.
Так как с понижением температуры утфеля вязкость его резко уве-
личивается, то для снижения вязкости в кристаллизатор необходимо по-
дать воду с температурой, равной температуре утфеля.
Во всех случаях прекращения вращения метательных механизмов
(остановка двигателя, поломки зубьев шестерен и др.) необходимо
прекратить подачу охлаждающей воды в кристаллизаторы. В случае
сильного загустения утфеля он может быть разогрет подачей в элемен-
ты теплообмена горячей воды.
Рис 97. Подшипник кристаллизатора ПМК-30.
Для проведения процесса аффинации желтого сахара III утфеля з
качестве типовой принята горизонтальная аффинационная
мешалка типа ПМА с винтовым метательным устройством
(рис. 98). Мешалка состоит из двух частей 1 и 2, разделенных не дохо-
дящей до дна перегородкой 3. Поступающий сверху в первую часть
сахар перемешивается с оттеком посредством ряда лап /5, укрепленных
на валу 7. Затем масса переходит во вторую часть, где сахар переме-
шивается в течение более длительного времени, причем здесь и проис-
ходит наиболее эффективно процесс аффинации. Сахар передвигается
по направлению к выходу 4 посредством ленточного шпека 15, укреп-
ленного на валу, делающем 15 об/мин. Такой принцип двойного пере-
мешивания обеспечивает равномерность и одинаковую плотность про-
дукта.
Вал мешалки вращается в подшипниках 5 и 8 н приводится в дей-
ствие электродвигателем 11 мощностью 2,8 кВт через редуктор 12 и
шестерни 9 и 10. Регулирование продолжительности аффинации осуще-
187
Рис. 98. Аффинационная мешалка ПМА-3.
ствляется изменением с помощью рычага 14 положения шибера 6. Эта
мешалка имеет емкость 3 м3 и массу 2 т. Аффинационпая мешалка
большего объема имеет двухвалковое мешательное устройство.
Подача утфеля на центрифуги производится утфелераспредели-
телем. В качестве типового принят утфелераспределитель, показанный
на рис. 99. Корытообразный корпус 1 его имеет несколько (по числу
центрифуг) патрубков 2, через которые утфель надбавляется в центри-
фуги. В распределитель утфель поступает сверху. Вну~рн корпуса в кон-
цевых 3 и 4 и промежуточных 5 подшипниках с частотой 3 об/мин вра-
щается вал 6 с насаженными на него скребками 7. Скребки крепятся к
валу при помощи стянутых болтами 8 полухомутов 9, вращение которых
предотвращается штифтом 10.
Правый концевой подшипник 4 состоит из корпуса 11, закрытого
крышкой 12. Корпус болтами 13 крепится к торцовой стенке 14 утфеле-
распределителя. Внутри корпуса находится втулка 15, в которой враща-
ется цапфа 16 вала 6 распределителя. Смазка подшипников производит-
ся маслом, поступающим по трубкам 17 из масленок 18. Промежуточные
подшипники подвешены на шпильках 51.
Для предотвращения охлаждения утфеля корпус распределителя
имеет рубашку 19, в которую по патрубку 20 подается горячая вода.
Пройдя рубашку, вода удаляется из нее по патрубку 21.
Вал приводится во вращение электродвигателем 22 мощностью
4,5 кВт через редуктор 23 и передачу, состоящую из червяка 24 и червяч-
ного колеса 25. Сочленение редуктора с червяком производится муфтой
26, осевое перемещение которой ограничено шайбой 27. Червяк вращает-
ся в масляной ванне 28. Концы вала 29 червяка вращаются в подшипни-
ках скольжения 30 и в упорном шарикоподшипнике 31. Осевое переме-
щение вала червяка предотвращается кольцом 32, закрепленным на валу
винтом 33. Вращение червяка относительно вала предотвращается шпон-
кой 34. Для спуска масла из ванны служит бобышка, закрываемая
пробкой 35. Для ручного проворачивания червяка служит рукоятка 36,
насаженная па вал 29.
Спускной патрубок 2 распределителя закрывается шибером 37, пере-
мещаемым винтом 38 при помощи электродвигателя 39 мощностью
1,5 кВт через цепную передачу 40. Электродвигатель отключается в
крайних положениях шибера при помощи конечных выключателей 41.
Ручное перемещение шибера осуществляется вращением винта 38 при
помощи рукоятки 42. К патрубку 2 крепится спускной желоб 43, закры-
ваемый шибером 44, приводимым в движение штоком 45 пневматическо-
го цилиндра 46. Этот цилиндр крепится к опорной конструкции 47 цент-
рифуги.
Утфелераспределитель установлен на раме 48, а электродвигатель
и редуктор — на кронштейне 49. Для контроля температуры утфеля слу-
жит термометр 50.
Утфелераспределитель, показанный на рисунке, предназначен для
подачи утфеля в три центрифуги. Его полная емкость 3,3 м3, поверхность
нагрева водяной рубашки 12,6 м2 и масса 3,8 т. Утфелераспределитель
для четырех центрифуг имеет общую длину 7700 мм, емкость 4,5 м3, по-
верхность нагрева 16.6 м2 и массу 4,7 т.
Для рафинадных утфелей применяется распределитель с вращаю-
щейся змеевиковой поверхностью нагрева.
Для 1 утфеля применяется также миксер — аппарат, в котором объе-
динены функции для мешалки, так и распределителя, благодаря чему
снижается общая высота установки «вакуум-аппараты — центрифуги» и
сокращаются потери тепла при переходе утфеля из одного аппарата в
другой.
189
J’nc. 99. Утфелераспредслитель.
В корытообразном корпусе 1 миксера УМ1С-33,5 (рис. 100) поме-
щаются два вала: верхний вал 2 с укрепленными на пем кольцами 5
выполняет роль метательного механизма основной мешалки, нижний
вал 3 с установленными на нем кулаками — роль распределителя. Валы
установлены в концевых 4 и промежуточных подшипниках.
Привод валов осуществляется одним электродвигателем 7 мощностью
3 кВт через редуктор 11 и зубчатую передачу, состоящую из ведущей 8
и холостой 9 шестерен и колес 10 и 13. Верхний метательный механизм
Рис. 100. Утфелемешалка-распределитель УМ1С-33.5.
.делает 1,6 об/мин, нижний — 4 об/мин. Для того чтобы в случае аварий-
ной остановки электродвигателя кристаллы сахара не осели вниз, что
может привести к поломке мешалки, па приводном валу устанавливает-
ся механизм, при помощи которого валы могут проворачиваться вручную.
Дно мешалки делается покатым в сторону выпускных отверстий 12. Мас-
са миксера 8,2 т, объем 33,5 м3.
Растворение желтого сахара II утфеля и аффинированного сахара
осуществляется в клеровочных мешалках. На свеклосахарных заводах
в основном применяется двухкотловая клеровочная установка, состоя-
щая из двух спаренных мешалок.
Клеровочная мешалка (рис. 101) представляет собой верти-
кальный стальной цилиндрический корпус 1, в центре которого проходит
вал 2 с насаженными на него верхней 3 и нижней 4 лопастями метатель-
ного устройства. Вал опирается на подпятник 8 и делает 20 об/мин.
Привод вала осуществляется от вертикального электродвигателя 12
мощностью 1,7 кВт через муфту 18 и редуктор 11.
Мешалка имеет двойное дно: пижнее—сплошное и внутреннее 5, из-
готовленное из штампованного сита с квадратными отверстиями 8Х
191
Х8 мм (живое сечение 50%). Желтый сахар, поступающий в мешалку
сверху через люк 14, попадая на ситчатое дно, перемешивается планка-
ми 13, приваренными к нижней лопасти 4. Полученная при перемешива-
нии и растворении сахара в соке клеровка через сито попадает в нижнюю
секцию и через патрубок 15 удаляется из мешалки. Сахар и особенно
Рис. 101. Клсровочпая мешалка периоди-
ческого действия.
большие конгломераты его в
нижнюю секцию попасть не
могут, так как они задержи-
ваются ситом. Сок в мешалку
поступает по патрубку 9. Для
нагрева клеровки в нижней
секции мешалки установлен
барботер 6, пар в который по-
дается через патрубок 7. Не-
конденсирующиеся газы и пар
отводятся через патрубок 10.
Мешалка закрыта крышкой
16, в которой имеется люк 17.
Такие мешалки работают
периодически. Сначала приго-
товляется клеровка в одной
мешалке и готовая выкачива-
ется насосом из нижней сек-
ции. Затем клеровку готовят
во второй мешалке. Эти две
периодически действующие
мешалки могут быть переве-
дены на непрерывную работу.
Для этого желтый сахар пода-
ют только в одну мешалку и в
ней готовят клеровку повы-
шенной плотности (70—75%
СВ). Из нижней секции этой
мешалки густая клеровка по
перепускной трубе поступает
во второй аппарат, где соком
плотность клеровки доводится
до нормальной (65% СВ). Из
второй мешалки нормальная
клеровка выкачивается насо-
сом на сульфитатор.
За рубежом эксплуатиру-
ются как вертикальные, так и
горизонтальные клеровочные
мешалки.
В Польше, например, при-
меняется непрерывно дей-
ствующая мешалка го-
ризонтального типа
(рис. 102). Она представляет
собой корытообразный корпус
1, разделенный вертикальной
ситчатой перегородкой 2 на
две неравные части. В боль-
шей секции вращается гори-
зонтальный вал 3 с установ-
192
ленным на нем ленточным шнеком 4 в качестве мешательного устройст-
ва. В эту секцию подается сахар (из шнека 5) и сок. Подогрев клеров-
ки производится паром, входящим через патрубок с вентилем 6 в паро-
вую рубашку 7. Конденсат из рубашки отводится через патрубок 8,
а неконденсирующиеся газы — через патрубки 9. Клеровка фильтрует-
ся через сито и из второй секции удаляется через патрубок с вентилем
10. Механические примеси через край сита попадают на ситчатый ло-
ток 11, с которого и удаляются. Мешателыюе устройство вращается с
частотой 31 об/мин от электродвигателя 12 мощностью 3 кВт через ре-
дуктор 13. Производительность аппарата — 5—7 т сахара в час.
Рис. 102. Клеровочная мешалка непрерывного действия.

При обслуживании мешалок, распределителей, кристаллизаторов не-
обходимо остерегаться ожогов горячими продуктами. Нельзя допускать
попадания посторонних предметов в аппараты. Червячные и шестерен-
ные передачи и муфты должны быть надежно ограждены. Ремонт во
время работы мешалок не допускается. Перед ремонтом электродвига-
тель следует обесточить. Перед пуском мешательного приспособления
необходимо дать предупредительный сигнал.
ЦЕНТРИФУГИ
Утфели свеклосахарных заводов содержат 45—60% кристаллов и
55—40% межкристальной жидкости.
Для отделения кристаллов сахара от жидкости применяются центри-
фуги, разделение в которых происходит под действием центробеж-
ных сил.
7—800
193
Одним из важнейших показателей работы центрифуг является фак-
тор разделения. Он показывает, какая центробежная сила действует на
1 кг центрифугуемой массы, или во сколько раз центробежное ускорение,
развиваемое при вращении ротора, превышает ускорение свободного па-
дения, т. е.
и2
где — — центробежное ускорение, м/с2;
/\
и—линейная окружная скорость, м/с;
2г. Rn
п — частота вращения ротора центрифуги, об/мин;
R— радиус ротора центрифуги, м;
g— ускорение свободного падения, 9,81 м'с2.
Отсюда
/ 2r.Rn \* 1 4r’R2n2 4-9,86/?2па 4/?па Рп2
* 60 ) Rg ~ 360QRg ~ ЗбООЯ-9,81 ~ 3600 ~ 1800
Фактор разделения центрифуг периодического действия, применяемых
на сахарных заводах, лежит в пределах 500—1500. Из последнего урав-
нения видно, что фактор разделения лучше увеличивать за счет увели-
чения частоты вращения ротора центрифуги, чем за счет увеличения его
диаметра.
Различают центрифуги периодического и непрерывного действия.
В центрифугах первого типа процесс фуговки состоит из периодиче-
ски повторяющихся в определенной последовательности и с определен-
ной продолжительностью циклов. Такие центрифуги могут быть ручными
(ПМ-1200, ПС-1200), а также полуавтоматическими или автоматическими
(ПН-1000, ФПН-1251Л). В центрифугах второго типа все операции фу-
говки происходят одновременно и непрерывно. К ним относятся центри-
фуги НГП-4К-860, ФВН-1001ЛК, фирм «Эшер-Висс», ВМА и др.
По расположению осн вращения различают вертикальные (ПМ-1200,
ПС-1200, ФПН-1251Л и др.) и горизонтальные (НГП-4К-860) центри-
фуги.
По расположению опоры ротора центрифуги бывают с нижней опорой
и с верхней опорой (ПМ-1200, ФПН-1251Л и др.). Последние называют-
ся также подвесными.
По характеру технологического процесса центрифуги бывают фильт-
рующими и осадительными (отстойными). В центрифугах первого типа
межкристальная жидкость проходит сквозь слой кристаллов и уходит из
ротора через отверстия сит и перфорированных стенок. Все центрифуги,
применяемые па сахарных заводах для фуговки утфелей, являются цент-
рифугами фильтрующего типа. В центрифугах второго типа процесс фу-
говки протекает в сплошных роторах. Более плотная твердая фаза в
результате этого располагается у стенок ротора, а менее плотная жидкая
фаза — над твердой.
По величине фактора разделения центрифуги можно условно разде-
лить на нормальные (фактор разделения меньше 3500) и сверхцснтрнфу-
ги (фактор разделения больше 3500). Центрифуги можно делить также
на тихоходные (частота вращения менее 1000 об/мин) и быстроходные
(частота вращения более 1000 об/мин).
194
Привод центрифуг может быть односкоростным (НГП-4К-860), мно-
госкоростным (ФПН-1251Л и др.) и с плавно меняющимся числом обо-
ротов.
По способу выгрузки осадка из ротора различают центрифуги с руч-
ной, гравитационной, ножевой, шнековой, пульсирующей и инерционной
выгрузкой.
Ручную выгрузку сахара при помощи деревянной лопатки произво-
дят в центрифугах ПМ-1200. Такая выгрузка требует больших затрат
ручного труда и применяется только в старых периодически действующих
неавтоматизированных центрифугах.
Гравитационная выгрузка сахара производится в так называемых
саморазгружающихся центрифугах (ПС-1200). Цилиндрический ротор
этих центрифуг заканчивается конической частью. При остановке ротора
сахар под действием силы своей тяжести соскальзывает с гладкого штам-
пованного сита, уложенного на внутренней поверхности ротора, и по ко-
нусной части выходит из ротора.
Ножевая выгрузка сахара из медленно вращающегося ротора при
помощи вертикально перемещающегося ножа производится в периоди-
чески действующих полуавтоматических (ПН-1000) или автоматических
(ФПН-1251Л) центрифугах.
Выгрузка осадка в шнековых центрифугах непрерывного действия
производится при помощи шнеков. Такие центрифуги для фуговки утфе-
лей в сахарной промышленности не применяются.
Пульсирующая выгрузка сахара применяется в непрерывно дейст-
вующих многоступенчатых центрифугах (НГП-4К-860). Такая выгрузка
осуществляется в результате действия возвратно-поступательного пуль-
сатора, перемещающего ступени центрифуги относительно друг друга.
Инерционная выгрузка сахара производится в конических роторах
вертикальных центрифуг непрерывного действия под действием каса-
тельной составляющей центробежной силы.
Основными узлами любой центрифуги являются вращающийся на
валу сталыюй перфорированный ротор, заключенный в кожух, и привод.
Внутри ротора закреплены сита с мелкими отверстиями. При быстром
вращении ротора находящийся на сите слой утфеля прижимается к ситу
центробежной силой, межкристальная жидкость фильтруется сквозь слой
кристаллов, проходит через отверстия сит и стенок ротора, попадает в
пространство, образованное ротором и кожухом, откуда и отводится из
центрифуги. Оставшийся на сите кристаллический сахар пробеливается
и выгружается из ротора.
К вспомогательным узлам центрифуги относятся устройства для по-
дачи утфеля, пробеливания и пропаривания сахара, выгрузки сахара,
разделения оттеков, торможения привода, соединения привода с ротором,
а также устройства, обеспечивающие автоматический режим работы
центрифуги.
На некоторых старых сахарных заводах эксплуатируется подвесная
вертикальная тихоходная центрифуга периодического действия с ручной
выгрузкой сахара. Все операции, связанные с фуговкой утфеля на этой
центрифуге, выполняются вручную. Привод ее мощностью 20 кВт имеет
две частоты вращения — 960 об/мин при фуговке и 316 об/мин при вы-
грузке сахара. Управление приводом — кнопочное. Диаметр ротора цент-
рифуги 1,2 м, емкость 450 кг утфеля, производительность по сахару
3 т/ч, фактор разделения 600.
Большое распространение на заводах для фуговки I утфеля получи-
ла полуавтоматическая саморазгружающаяся цент-
рифуга ПС-1200 (рис. 103), основной особенностью которой по сравне-
нию с центрифугой ПМ-1200 является форма ротора. Если ротор цент-
т 195
рифуги ПМ-1200 имеет форму цилиндра с плоским дном, то ротор 10
саморазгружающейся центрифуги имеет конусное дно, одновременно
служащее и фильтрующей поверхностью. Угол наклона конусного дна
составляет 67°, что больше угла естественного откоса отфугованного
сахара. Поэтому при остановке ротора сахар выгружается автоматиче-
ски под действием силы тяжести и попадает в бункер 15, а из него на
транспортер. Емкость ротора — 500 кг утфеля.
Рис. ЮЗ. Саморазгружаюшаяся центрифуга ПС-1200.
196
Вал электродвигателя 11 мощностью 40 кВт полужестко соединен с
валом 12 ротора. Соединение этих валов осуществляется приводом 9,
обеспечивающим возможность отклонения вала центрифуги от верти-
кальной оси. Комбинированный электромеханический тормоз уменьшает
частоту вращения с 975 до 320 об/мии. При этом торможение осущест-
вляется обратным током электродвигателя. Последующее окончательное
торможение производится автоматически с помощью механического лен-
точного тормоза 16. Ротор укрепляется на валу 12 с помощью втулки 20
с ребрами 21, расположенными радиально в выгрузочном отверстии
ротора.
Конус 3, перекрывающий отверстие в роторе, и тарелка 2, служащая
для передачи утфеля на внутренние стенки ситчатого ротора, установле-
ны на муфте 1, поднимающейся или опускающейся вдоль вала с помо-
щью ручной лебедки 5 и рычага 4.
Центрифуга снабжена дозатором воды 8 с четырехходовым краном 13.
При одном положении крана вода поступает в дозатор, при другом —
выходит из него. Дозатор снабжен указателем уровня 7. Для пробелива-
ния сахара водой служит трубка 6 с форсунками.
Вращающийся ситчатый ротор окружен неподвижным кожухом 14,
закрытым раздвижной крышкой 22. Кожух, так же как и привод, кре-
пится к опорной конструкции 17. Из кольцевого пространства, образо-
ванного кожухом и ротором, оттеки через патрубок в нижней части при
помощи сегрегатора 18 отводятся в раздельные желоба 19. Через трубу
23 в пространство между ротором и кожухом подается пар, что способ-
ствует быстрому отходу оттеков, а также обеспечивает чистоту сит. В ка-
честве подкладочного применяется плетеное латунное сито, а в качестве
основного — штампованное латунное с круглыми (диаметром 0,3 мм)
или щелевидными (0,Зх2.5 мм) отверстиями.
По сравнению с центрифугой ПМ-1200 пр изводительность самораз-
гружающейся центрифуги ПС-1200 больше на 35%. Это обусловлено
большей емкостью ротора и менее продолжительным циклом фу-
говки. Фактор разделения центрифуги ПС-1200 составляет 640. Мас-
са центрифуги 3,4 т. Цикл фуговки I утфеля составляет в среднем
228 с.
Для фуговки II и особенно III утфелей применение центрифуг с час-
тотой вращения до 1000 об/мин и фактором разделения 500—700 явля-
ется малоэффективным ввиду большой вязкости межкристальных
оттеков. Для фуговки этих утфелей с большим успехом применяют
быстроходные центрифуги, делающие около 1500 об/мин с фактором
разделения в 2—2.5 раза большим, чем обычные.
К быстроходным относится полуавтоматическая подвес-
ная центрифуга периодического действия с ножевой
выгрузкой осадка ПН-1000, получившая некоторое распростра-
нение на сахарных заводах. Центрифуга снабжена четырехскоростным
электродвигателем мощностью 40 кВт. Частота вращения ротора со-
ставляет 1450, 725, 240, 100 об/мин. Диаметр ротора 1000 мм, емкость
450 кг утфеля, фактор разделения — 1180. Масса центрифуги 3,8 т. Ра-
бота центрифуги — полуавтоматическая, вручную производится лишь
загрузка утфеля и выгрузка сахара. Все остальные операции осущест-
вляются автоматически.
На базе центрифуги ПН-1000 разработана и выпускается автома-
тическая программная быстроходная центрифуга
ФПН-1251Л, принятая в качестве типовой для фуговки I и III утфелей.
Внутренний диаметр ротора центрифуги 1250 мм, высота ротора 800 мм,
предельная загрузка 650 кг утфеля, фактор разделения 1480. Пятиско-
ростной электродвигатель мощностью 75 кВт вращает ротор с синхрон-
197
ной частотой 1500, 1000, 750, 230 и 115 об/мин. Масса центрифуги 7,2 т.
Цикл фуговки I утфеля 180—210 с. Комплектно с тремя или четырь-
мя центрифугами поставляется утфелсраспределитель, компрессорная
станция, сборник для промывной воды и вентиляционная установка.
Центрифуга ФПН-1251Л выпускается двух модификаций: ФПН-
1251Л-3 и ФПН-1251Л-2.
Ротор 12 центрифуги ФПН-1251Л-3 (рис. 104) приводится во вра-
щение через вал 5 и привод 4 фланцевым электродвигателем 2. На при-
Рнс. 104. Автоматическая центрифуга
ФПН-1251Л-3.
воде смонтирован пневма-
тический тормоз для тормо-
жения центрифуги при ава-
рии. Ротор закрыт кожухом
13, на котором установлены
механизм среза сахара 6,
питатель 8, узел промыв-
ки 9, датчик загрузки 10,
сегрегатор 14 и поддон 15,
служащий для направления
сахара на транспортер.
С помощью пневмоцилинд-
ра поддон отводится от
транспортера сахара для
предотвращения попадания
на пего капель утфеля и
промывной воды. Для рав-
номерного наполнения рото-
ра утфелем на валу уста-
новлен распределительный
диск 11. Управление пнев-
моцилиндрами исполнитель-
ных механизмов осуществ-
ляется со станции и пульта
управления 7 через блок
пневмораспределителей, на-
ходящихся в коробке 3. Цен-
трифуга установлена в ме-
таллоконструкции 1.
Центрифуга ФПН-
1251Л-2 (рис. 105) отлича-
ется от предыдущей тем, что
питатель заменен на шибер 8
и лоток 17 для подачи утфе-
ля, а спускное отверстие ро-
тора закрывается конусом
16, управляемым механиз-
мом 15. Кроме того, в цент-
рифуге этой модели отсутст-
вует поддон, а промывная
труба выполнена не подъем-
ной, а стационарной.
На рис. 106 показан привод ротора центрифуги ФПН-1251Л-2. Он
состоит из корпуса 1, своим промежуточным фланцем 2 крепящимся
с помощью винтов 3 к металлической конструкции 4. К верхнему флан-
цу 5 корпуса крепится с помощью винтов 6 фланец 7 электродвигателя.
Вал 8 электродвигателя с помощью болтов 9 крепится в полумуфте 10.
которая ввинчена в полумуфту 11 привода.
198
К фланцу 12 этой полумуфты с помощью болтов 13 и кольца 14 кре-
пится дисковая муфта 15, состоящая из четырех слоев транспортерной
ленты. В центрифуге ФПН-1251 Л-3 применяется резиновая чашеобраз-
ная муфта, которая менее долговечна и надежна, чем дисковая. С по-
мощью винтов 16 и кольца 17 муфта крепится к тормозному шкиву 18,
который охватывает тормозная лента 19. Такая передача вращения че-
рез эластичную дисковую муфту от электродвигателя валу 20 ротора
позволяет исключить колебания вала двигателя при колебаниях ротора.
Рнс. 105. Автоматическая центрифуга ФПН-1251Л-2 (номе-
ра позиций соответствуют номерам позиций на рис. 104),
В цапфу тормозного шкива ввернута втулка 21, в которой на шпон-
ке 23 установлен вал 20 ротора центрифуги. Сверху вал закрепляется
корончатой гайкой 22. На валу находится втулка 46, нижней опорой
которой служит установленный на стопорном кольце 45 радиальный
сферический роликоподшипник 24, верхней — радиальный шарикопод-
шипник 25. Осевое усилие воспринимается упорным шарикоподшипни-
ком 26. Опоры вала установлены в закрытом крышкой 41 сферическом
1-99
корпусе 27 подшипников, который крепится к корпусу 1 гайкой 28 че-
рез конус 29 и резиновый амортизатор 30, уменьшающий нагрузки на
вал и подшипники, воспринимая на себя усилия от колебания ротора.
Необходимая жесткость амортизатора достигается перемещением гай-
ки 28 по корпусу 27 подшипников. Проворачивание корпуса подшипни-
ков в корпусе привода предотвращается винтом-упором 31. Смазка ша-
Рнс. 106. Привод центрифуги ФПН-1251Л-2.
200
ровой поверхности между корпусами подшипников и привода произво-
дится из масленки 32.
В нижней части привода, закрытого кожухом 33, на валу установ-
лена закрепленная гайкой 40 ванна 34, вращающаяся вместе с ним.
В эту ванну через масленку 35 заливается масло. Уровень масла при
неработающей центрифуге должен быть на уровне слива из горловины
Рис. 107. Ротор центрифуги ФПН-1251Л-3:
а — общий вид, б — фильтрующее сито.
патрубка 36, закрываемого пробкой 37. При вращении вала вместе
с ванной масло в ней под действием. центробежной силы отжимается
к вертикальным стенкам ванны. Здесь оно засасывается неподвижным
патрубком 38 и по трубке 39 поступает в подшипники. При этом в труб-
ке 39 создается небольшое давление, которое контролируется маномет-
ром 47.
На нижний конец вала 20 с помощью шпонки 42, шайбы 43 и корон-
чатой зашплинтованной гайки 44 крепится ротор центрифуги.
201

Рис. 108. Питатель центрифуги ФПН-1251 Л-3.
Ленточный тормоз предназначен для быстрой остановки центрифуги
при аварии и отключения ее прн падении давления в пневматической
системе. Тормоз состоит из ленты 19, охватывающей тормозной шкив
18. Один конец ленты подсоединен к амортизирующей пружине 48, а
другой конец —через шарнирно-рычажный механизм 49 и тягу 50— к
рабочей пружине 51. Механизм 49 соединен также со штоком пневмо-
цилиндра 52. В расторможенном состоянии шток пневмоцилиндра от-
тягивает ленту и взводит пружинный механизм. При снятии давления
воздуха в рабочей полости пневмоцнлиндра взведенный пружинный
механизм срабатывает и прижимает ленту к тормозному шкиву. При
этом срабатывает конечный выключатель 53, отключающий электро-
двигатель центрифуги.
На рис. 107 показан ротор центрифуги ФПН-1251Л-3. Он состоит из
цилиндрической перфорированной обечайки 2, приваренной к крышке
3 и днищу 1. Днище соеди-
няется при помощи четырех
спиц 7 со ступицей 8, в ко-
торой устанавливается вал9
с распределительной тарел-
кой 10. Во время работы
центрифуги окна в днище
запираются гибкой капроно-
вой заслонкой 6, которая
устраняет засос воздуха в
ротор вращающимися спи-
цами.
Обечайка ротора имеет
около двух тысяч отверстий
диаметром 6 мм, живое се-
чение которых составляет
1,64% от общей площади
обечайки. Внутри ротор вы-
ложен подкладочным 4 и
фильтрующим 5 ситами.
Подкладочное сито — пле-
теное, из луженой проволо-
ки. Фильтрующее сито вы-
полняется штампованным
из латуни Л62 со щелевид-
ными отверстиями 0,34 X
Х2,5 мм (живое сечение
17%). Подкладочное сито
крепят к обечайке ротора
проволокой равномерно по
его периметру в четырех
точках, а по вертикали — в шести. На подкладочное сито укладывают
фильтрующее и скрепляют его замком, состоящим из прорезей 11 на од-
ном конце сита и поясков 12 на другом. Пояски вводят в прорези и за-
гибают.
Подача утфеля из утфелераспределителя в ротор центрифуги
ФПН-1251 Л-3 производится через питатель, показанный на рис. 108. Пита-
тель состоит из корпуса 11, к которому посредством шарнира /Скрепится
один конец вилки 3. К другому концу этой вилки крепится шток пнев-
моцилиндра 7. Вилка имеет фланец 5, к которому крепится через про-
кладку 8 фланец кольцевого клапана 10, проходящего через стакан 6.
Внутри клапана проходит вал ротора. Уплотнение клапана и стакана
202
Рис. 109. Промывочное устройство центрифуги
ФПН-1251Л-3.
производится сальниковой набивкой 4. Нижняя расширенная часть кла-
пана заканчивается промежуточным кольцом 2, которое при нижнем
положении клапана (питатель закрыт) опирается на конус 1 и уплот-
няется резиновым шнуром 13.
При подъеме вилки клапан, скользя по валу ротора, поднимается,
утфель по патрубку 15
входит в питатель и че-
рез кольцевой зазор
между промежуточным
кольцом и конусом сте-
кает по валу ротора на
распределительную та-
релку.
При засахаривании
стакана через шту-
цер 9 подается пар.
В нижней части пита-
тель имеет ряд отвер-
стий 16, объединенных
коллектором 12, в кото-
рый подается вода. Вы-
текая из отверстий, во-
да смывает остатки
утфеля с конуса пита-
теля.
Промывка сахара в
роторе центрифуги про-
изводится фильтрован-
ной перегретой водой
температурой 125—
130°С или горячей во-
дой температурой 70—
80° С.
В центрифуге
ФПН-1251Л-3 вода
распыляется с помо-
щью форсунок 15 (рис.
109), установленных
на трубе 14, опущен-
ной в ротор 16. Через
патрубок 17 в трубу
под избыточным дав-
лением 0,3—0,4 МПа
(3—4 кгс/см2) подает-
ся фильтрованная вода.
Труба 14 через отверстие выходит из кожуха 13 центрифуги и с по-
мощью скоб крепится к корпусу 4 пневмоцилиндра, расположенного
в кожухе 9. Пневмоцилиндр имеет днище 2 и крышку, стянутые шпиль-
ками 5. Через крышку и днище проходит неподвижный шток 6, уплот-
няющийся в днище с помощью манжеты J и гайки 3.
На штоке укреплен поршень 7, который уплотняется манжетой 8.
При подаче сжатого воздуха через патрубок 18 в нижнюю камеру пнев-
моцилиндра корпус его перемещается по штоку 6 вниз и вводит трубу
14 с форсунками 15 в ротор центрифуги. После окончания промывки и
перед вводом в работу ножа для среза сахара форсунки необходимо
поднять из ротора. Для этого через патрубок 19 в верхнюю камеру
203
пневмоцилиндра подается сжатый воздух, который поднимает корпус
цилиндра, а вместе с ним и трубу 14.
Форсунка состоит из корпуса 11, установленного в патрубке 20. Сна-
ружи корпус закрывается гайкой 12 с отверстием для прохода воды.
Вода из патрубка 20 через каналы в корпусе форсунки поступает в ка-
Рис. ПО. Механизм среза сахара:
а — центрифуги ФПН-1251Л-3, б —центрифуги фирмы ВМА.
меру 21, откуда через отверстие в гайке 12 распыляется на слой саха-
ра. Угол распыла регулируется винтом 10. Правильный распыл полу-
чается тогда, когда зазор между торцами гайки 12 и головкой 22 вин-
та 10 составляет 1,5—2 мм.
Для удаления сахара с поверхности сита служит механизм среза
с ножом, который прижимается к слою сахара и совершает возвратно-
поступательное движение по высоте ротора. При вращении ротора с
частотой 50—100 об/мин в направлении, обратном направлению вра-
щения при фуговке, нож срезает сахар с сита.
204
Механизм среза сахара центрифуги ФПН-1251Л-3 показан на
рис. 110, а.
Нож 5 через палец 7 и зубчатую втулку 6 прикреплен к штанге 28
с плавающей гайкой 23. Гайка через винт 24, клиноременную передачу
15 и реверсивный электродвигатель 14 сообщает возвратно-поступа-
тельное движение штанге в поворотной втулке 27, уплотняемой войлоч-
ной набивкой 11. Шкив 17 клиноременной передачи с помощью гайки
16 закреплен на оси, враща-
ющейся в закрытом крыш- с
кой 18 подшипнике 19. Край- г&_ ===д
ние положения ножа ограни- • --------II-------у
чиваются конечными выклю- Р/ /
чателями 22, своими сухаря- .
ми 21 входящими в сопри- : //
косновение с гайкой 20. Вы- у/
ключатели отключают элект- к
родвигатель 14. Закрытая
крышкой 29 поворотная втул-
ка, установленная в корпу-
се 4, скреплена болтовым со-
единением 26 с кожухом 25,
который посредством шар-
нирного соединения связан с
пневмоцилиндром 3 и демп-
фером 2. Пневмоцилиндр по-
ворачивает нож к слою саха-
ра. Плавность поворота ре-
гулируется винтом 1 демпфе-
ра и болтом 30, позволяю-
щим дросселировать воздух
в пневмоцилиндре. В конце
поворота ролик 8 нажимает
на шток конечного выключа- Рис.
теля 9, который прекращает
подачу воздуха в пневмоци-
липдр. Регулировка угла поворота производится болтами-упорами 10.
К нижнему торцу поворотной втулки прикреплен ролик 31 для пред-
отвращения врезания ножа в сито при колебаниях ротора во время
выгрузки. Призматические шпонки 12 удерживают штангу от поворота.
Прижатие шпонок производится винтами 13.
Первый и второй оттеки, отделившиеся на центрифуге, направляют-
ся в отдельные сборники. Для отвода из центрифуги оттеков и направ-
ления их в отдельные желоба служит сегрегатор.
Сегрегатор центрифуги ФПН-1251 Л-2 (рис. 111) состоит из трубча-
того колена 3, своим фланцем 6 крепящегося к выходному патрубку
кожуха центрифуги. На колене укреплен пневмоцилиндр 2, шарнирно-
рычажным механизмом 4 соединенный с лотком 5. При повороте лотка
с помощью штока пневмоцилиндра тот или иной оттек поступает в соот-
ветствующие желоба 1 или 7, направляющие оттеки в разные сборники.
Для контроля степени загрузки ротора центрифуги ФПН-1251Л-3
утфелем служит датчик (рис. 112), состоящий из флажка 1, установ-
ленного в роторе на небольшом расстоянии от верхнего борта 2 его.
Флажок подвешен на стержне 10, установленном в проходном изолято-
ре 5. Изолятор помещен в корпусе 4 и закрыт колпаком 6. Корпус сво-
им фланцем 9 крепится к кожуху 3 центрифуги. Внутри корпуса дат-
чика на стержне установлен отбойный диск 8 для отделения проникших
205
Рис. 112. Датчик загрузки центрифуги
ФПН-1251Л-3.
в корпус капель утфеля. Проводом 7 стержень соединен с электронным
блоком. При изменении толщины утфеля меняется электрическая ем-
кость системы «флажок — утфель». Приближение утфеля к флажку
вызывает возрастание емкости, что приводит в определенный момент к
срабатыванию в электронном блоке электромагнитного реле, посредст-
вом которого закрывается клапан питателя утфеля.
В качестве исполнительных механизмов в центрифугах типа
ФПН-1251Л применены пневматические цилиндры (за исключением
электродвигателя вертикального
перемещения механизма среза).
Сжатый воздух избыточным дав-
лением 0,6—0,8 МПа (6—
8 кгс/см2) от компрессоров очи-
щается в фильтрах и через элект-
рические пневмораспределители
поступает в соответствующие ка-
меры пневмоцилиндров, управля-
ющих тормозом, поворотом меха-
низма среза и поддона, подъемом
промывной трубы и клапана
питателя и поворотом сегрега-
тора.
Для пропаривания узлов цент-
рифуги применяется пар абсолют-
ным давлением 0.3—0,35 МПа
(3—3,5 кгс/см2), подаваемый в
шибер утфелераспределителя, в
клапан питателя и в пространство
между ротором и кожухом цент-
рифуги.
Для промывки сахара, как
уже было сказано, применяется
вода. Горячая вода через фильтр
центробежным насосом закачива-
ется в бак. После заполнения бака
до определенного уровня в нем
создается воздушная подушка по-
дачей сжатого воздуха, а насос
переключается на рециркуляцию.
При этом он создает в баке избы-
точное давление в 0,3—0,4 МПа
(3—4 кгс/см2). При включении электромагнитного вентиля вода посту-
пает в промывную трубу ротора центрифуги для промывки сахара, а
при включении другого вентиля—в коллектор для промывки конуса пи-
тателя от остатков утфеля. Для поддержания в баке необходимой тем-
пературы воды в него встроена змеевиковая поверхность нагрева, в кото-
рую подается пар.
Центрифуга ФПН-1251Л-3 в автоматическом цикле работает следу-
ющим образом. При нажатии кнопки «Пуск» (первый цикл) включает-
ся электропривод и ротор разгоняется до частоты вращения 230 об/мин.
Это возможно только в том случае, если нож отведен от сита и находит-
ся в верхнем положении. При достижении этой частоты вращения пус-
ковой ток электродвигателя падает до величины, при которой отклю-
чается соответствующее токовое реле. Оно включает электромагнитный
распределитель, подающий воздух в пневмоцилипдр клапана питателя,
через который утфель поступает в ротор центрифуги.
206
После заполнения ротора срабатывает датчик загрузки и клапан
питателя закрывается. Вслед за этим начинается разгон ротора до час-
тоты вращения 750 об/мин. Одновременно включается электромагнит-
ный вентиль, через который поступает вода для промывки питателя от
остатков утфеля. Промывка питателя прекратится через время, установ-
ленное соответствующим реле времени. После этого начинается фуговка
утфеля.
Контроль за разгоном ротора до частоты вращения 750 об/мин осу-
ществляется токовым реле, которое при достижении этой частоты дела-
ет необходимые переключения, в результате чего электродвигатель на-
чинает разгонять ротор до частоты 1000 об/мин. При достижении этой
частоты срабатывает соответствующее токовое реле и электродвига-
тель начинает разгонять ротор до частоты 1500 об/мин.
При переключении па эту основную частоту вращения включаются
соответствующие реле времени и начинается отсчет заданного времени
до начала торможения и до начала промывки сахара. Одновременно
в ротор опускается промывная труба. После истечения заданного време-
ни начинается электрическое торможение электродвигателя центрифуги
от частоты 1500 об/мин до частоты 1000, 750 и 230 об/мин. Процесс
торможения идет в порядке, обратном разгону. При этом электроэнер-
гия возвращается в сеть (это так называемое рекуперативное тормо-
жение).
После истечения заданного времени включается электромагнитный
вентиль, подающий воду в трубу промывки, и начинается пробелка саха-
ра. Одновременно поворачивается лоток сегрегатора для направления
второго оттека в соответствующий сборник. Через заданное время про-
белка прекращается и промывная труба поднимается.
После подъема промывной трубы ротор окончательно тормозится,
начинает вращаться в обратную сторону и разгоняется до частоты
115 об/мин. После достижения этой частоты дается команда на поворот
ножа на срез сахара и поворот поддона к транспортеру сахара. Пово-
рачиваясь, нож входит в слой сахара и срезает его. В верхней части ро-
тора нож удерживается до того времени, пока он не срежет в этой части
весь сахар. Затем включается электродвигатель ножа, и нож начинает
опускаться. При этом происходит срез сахара со всей поверхности сита
и выгрузка сахара. Достигнув дна ротора, нож с помощью конечного
выключателя отключает свой электродвигатель и останавливается. Од-
новременно поддон поворачивается в сторону ог транспортера сахара,
и в ротор вводится промывная труба.
Через некоторое время нож отводится от сита. При этом срабатывает
конечный выключатель, который включает электродвигатель ножа, и он
поднимается. При достижении верхнего положения нож нажимает па
конечный выключатель, отключающий электродвигатель ножа. Одновре-
менно включается электромагнитный вентиль, подающий воду в промыв-
ную трубу для промывки сита. После истечения времени промывки сита
вентиль закрывается, а труба выводится из ротора.
После подъема промывной трубы лоток сегрегатора переводится
в исходное положение (на отвод первого оттека), а электродвигатель
ротора тормозится и ротор останавливается.
На этом цикл заканчивается. Очередной цикл начинается автомати-
чески или нажатием кнопки «Пуск». Цикл работы центрифуги
ФПН-1251Л-2 имеет некоторые отличия, связанные с особенностями ее
конструкции.
Полный цикл работы занимает от 180 до 900 с в зависимости от ка-
чества утфеля. При фуговке I утфеля отдельные элементы цикла могут
иметь следующую примерную продолжительность (в с):
207
Разгон и загрузка при 230 об/мии .... 20
Разгон с 230 до 750 об/мии............... 30
Разгон с 750 до 1000 об/мин.............. 10
Разгои с 1000 до 1500 об/мин ............ 40
Работа при максимальной частоте вращения
и промывка сахара........................ 50
Торможение до остановки, разгон в обрат-
ную сторону и выгрузка сахара .... 50
Окончательное торможение................. 10
Итого . . . 210
За рубежом применяются также полностью автоматизированные
быстроходные центрифуги с роторами емкостью 500, 750, 1000 и более кг
утфеля. К ним относятся центрифуги фирм «Зангерхаузен» (ГДР),
«Буккау-Вольф» и ВМА (ФРГ), «Асеа-Ландсверк» (Швеция), «Боско»
(Италия), «Фив-Лилль Кай» (Франция), польские, чешские и других
стран. Они отличаются от центрифуг типа ФПН-1251Л отдельными
конструктивными деталями. В СССР также разработана центрифуга
ФПН-1221Л с ротором емкостью 1000 кг утфеля.
В процессе эксплуатации центрифуг типа ФПН-1251Л необходимо
следить за давлением воды, воздуха и масла в приводе. Температура
корпуса подшипников привода ротора не должна превышать 70°С. Ре-
гулярно один раз в десять дней необходимо смазывать все трущиеся по-
верхности деталей центрифуги. Расстояние между кромкой лезвия ножа
и поверхностью фультрующего сита должно быть равно 3—5 мм.
При меньшем расстоянии нож будет истирать сито. При большем рас-
стоянии на сите останется слой сахара, который вызовет неравномерный
отход оттеков, что приведет к вибрации ротора. В этом случае нужно
через 15—20 циклов очищать ротор от оставшегося сахара, производя
холостой цикл.
Центрифуги являются машинами повышенной опасности, поэтому
при обслуживании их необходимо соблюдать особые меры предосто-
рожности для предотвращения несчастных случаев. Центрифуги долж-
ны быть оборудованы плотными съемными крышками. Тормоза центри-
фуг должны быть в исправном состоянии. Нельзя ускорять торможение
ротора при помощи лопаты, весла или других предметов. Нельзя вклю-
чать центрифугу при наличии остатков сахара, так как это может выз-
вать колебания ротора. В случае возникновения колебаний нельзя удер-
живать вал центрифуги палками, лопатами и другими подобными пред-
метами. Перед пуском центрифуги, находившейся на простое, необходимо
проверить ротор на отсутствие в нем посторонних предметов. Для вы-
грузки сахара из ротора вручную следует пользоваться легкой лопатой,
сделанной из металлической трубки с деревянным наконечником. Под-
резать сахар можно только тогда, когда частота вращения ротора сни-
зится до 50 об/мин. Поднимать конус в саморазгружающихся центрифу-
гах во избежание обрушивания сахара на конус следует тогда, когда
частота вращения ротора достигнет 50—100 об/мин. Запрещается класть
инструменты или какие-либо предметы на кожух работающей центрифу-
ги, так как при попадании их в ротор возможны несчастные случаи.
Не разрешается становиться или облокачиваться па кожух работающей
центрифуги. Паровые и водяные трубки должны быть теплоизолированы.
Рабочим следует работать в тщательно застегнутой спецодежде. В слу-
чае возникновения аварийных ситуаций необходимо принять все меры к
немедленной остановке центрифуги. Запрещается производить регули-
ровку и ремонт центрифуги и ее механизмов при включенной станцяа
управления.
208
Для фуговки промежуточного, аффинационного и последнего утфе-
лей на некоторых отечественных сахарных заводах и за рубежом при-
меняются непрерывно действующие инерционные центрифуги с кониче-
ским ротором. Приоритет в изобретении такой центрифуги принадлежит
русским инженерам Щениовскому и Пионтковскому, сконструировав-
шим ее в 1890 г. Однако вследствие малой частоты вращения ротора эта
центрифуга имела небольшой фактор разделения (180). Современные
Рис. 113. Схема инерционной центрифуги непрерывного действия.
центрифуги, работающие на этом принципе, имеют большой фактор раз-
деления (до 2400) за счет увеличения частоты вращения ротора. К та-
ким центрифугам относится отечественная центрифуга ФВН-1001К, а
также машины, выпускаемые фирмами ВМА, «Буккау-Вольф» и «Гейн-
Леманн» (ФРГ), «Зангерхаузен» (ГДР), «Сильвер» (США), «Фив-
Лилль-Кай» (Франция) и др.
На рис. 113 показана схема инерцион ной центрифуги. Она
работает следующим образом. Из утфелераспределителя утфель посту-
пает в центрифугу по конической насадке 8 через регулируемый зат-
вор 12, управляемый отдельным электродвигателем 13, что позволяет
применить автоматическое регулирование работы центрифуги измене-
нием подачи утфеля в зависимости от его качества.
209
Утфель подается в цилиндрический приемник 2 ротора 1 центрифуги,
закрытой крышкой 21. На дне приемника происходит разгон утфеля до
окружной скорости ротора. Утфель под напором отбрасываемых центро-
бежной силой вновь поступающих масс перемещается сначала по верти-
кальной стенке приемника, а затем по наклонным стенкам конического
ротора (под действием составляющей центробежной силы). Сахар попа-
дает в кольцевой приемник 6 между наружным кожухом 7 и внутрен-
ним кожухом 5 и далее в шнек 14.
Наличие слоя оттека у стенок ротора уменьшает силу трения,
облегчает передвижение утфеля и снижает истирание кристаллов
сахара.
В периодически действующей центрифуге слой утфеля достигает
толщины 90—150 мм, а продолжительность цикла фуговки составляет
180—900 с. В инерционной центрифуге толщина этого слоя в нижней
части конического ротора составляет 5—7 мм, а по мере передвижения
утфеля кверху постепенно уменьшается до 1 мм. Время фуговки при
этом составляет не более 10 с.
В средней зоне ротора сахар промывается водой (труба 15) и пропа-
ривается паром (труба 16), в верхней — окончательно подсушивается.
Первый оттек попадает в кольцевую камеру 17, из нее—в приемник 18
и удаляется через патрубок 10. Второй оттек попадает в кольцевую каме-
ру 4, из нее—в приемник 19 и удаляется по патрубку 11. Камеры 4 и
17 разделены сегрегатором 20.
Ротор центрифуги соединен с приводом 22, установленным с помо-
щью амортизатора 23 на днище 24. Через клиноременную передачу 3
электродвигатель 9 вращает ротор.
Существенным недостатком конических центрифуг с инерционной
выгрузкой осадка является повреждение кристаллов сахара при движе-
нии по ситу, а также при выходе из ротора и ударах о кожух центрифу-
ги. Поэтому эти центрифуги почти не применяются для фуговки 1 ут-
феля.
Для фуговки рафинадных утфелей применяется непрерывно дей-
ствующая горизонтальная четырехступенчатая пуль-
сирующая центрифуга НГП-4К-860 (рис. 114). Она состоит из
кожуха 10 и вращающегося в нем с частотой 855—1025 об/мин четырех -
ступепчатого ротора 11 с концентрически расположенными роторами 26,
27, 28 и 29. Роторы имеют щелевидные сита 17, состоящие из большого
числа прутков специального профиля, собранных на стяжных болтах.
Прутки соприкасаются имеющимися на них выступами, образуя щели
шириной от 0,35 до 0,43 мм.
Ротор 29 первой ступени (диаметр 860 мм, длина 100 мм) и ротор
27 третьей ступени (диаметр 720 мм, длина 230 мм) жестко крепятся
к ступице ротора и кроме вращательного движения могут совершать
и возвратно-поступательное в горизонтальной плоскости (ход 50 мм,
число двойных ходов 46 в минуту). Это достигается благодаря давлению
масла, создаваемому маслопапорной установкой 1 в напорном цилинд-
ре 6 и передаваемому на поршень 5. Этот поршень штоком 13 связан со
ступицей 15. Насос маслонапорной установки приводится в движение от
электродвигателя 9 мощностью 14 кВт. Золотник 7 распределяет масло,
которое поступает по трубопроводу 8. Ротор 28 второй ступени (диа-
метр 790 мм, длина 90 мм) и ротор 26 четвертой ступени (диаметр
650 мм, длина 230 мм) прикреплены к ступице 14, сидящей на полом
валу 12.
Зазор между отдельными роторами составляет 0,3—0,5 мм.
210

Центрифуга заключена в кожух, в котором имеется сегрегатор для
разделения оттеков. Утфель непрерывно подается через загрузочную
трубу 22, имеющую двойные стенки, между которыми пропускается го-
рячая вода для поддержания высокой температуры утфеля, что благо-
приятно сказывается на его фуговке.
Центрифуга работает следующим образом. Из трубы 22 утфель
через выходное колено 24 непрерывно поступает на вращающуюся рас-
пределительную воронку 19. По поверхности вращающегося кольца ут-
фель перемещается от центра к периферии с возрастающей скоростью и
отбрасывается на поверхность первого ротора 29.
Часть межкристального оттека уходит через сито и отверстия в рото-
ре, а на сите откладывается слой кристаллов с остатками межкристаль-
ного оттека.
При пульсации ротора 29 слой кристаллов перемещается на ротор 28.
Здесь он теряет еще некоторое количество оттека и подвергается пробе-
ливанию заливочным клерсом, который подается через форсунки.
Проходящий через третий и четвертый роторы пробеленный сахар
сбрасывается на конусное кольцо 21, поступает в приемную камеру 25
и выходит из центрифуги.
Первый оттек удаляется из центрифуги через патрубок 41, второй —
через патрубок 42.
Передвижение сахара в центрифуге со ступени на ступень осущест-
вляется следующим образом. При движении роторов 29 и 27 против на-
правления движения сахара (на рисунке влево) кольца толкателей 16 и
18 сдвигают сахар на роторы 28 и 26. При движении роторов 29 и 27 в
обратную сторону сахар сдвигается со второго ротора на третий, а с че-
твертого в приемную камеру 25. При таком движении происходит неко-
торое истирание кристаллов и потеря ими блеска.
Кроме утфеля и заливочного клерса в центрифугу поступает пар, го-
рячая и холодная вода. Пар подводится по трубке 30 в загрузочную
трубу 22 и к кольцу скольжения 20, которое расположено между этой
трубой и распределительной воронкой 19. По трубке 31 подается горя-
чая вода, а по трубке 32 — пар для периодической промывки и пропар-
ки роторов. Через патрубок 35 пропаривается торцовая стенка ротора,
а через патрубок 36 — передний лабиринт. Холодная вода по патруб-
ку 33 подводится в холодильник 2 для охлаждения масла, температуру
которого показывает термометр 3, а давление — манометр 4. Отвод во-
ды из холодильника производится по патрубку 34. Через крап 37 отби-
рают пробу масла для анализа, а через вентиль 38 масло сливают из
бака.
Для наблюдения за работой центрифуги служит смотровой люк в
дверце 23. Внутри центрифуги установлен светильник 43. Отсос возду-
ха из кожуха производится через горловину 44.
Привод ротора центрифуги производится электродвигателем 39 мощ-
ностью 20 кВт через клиноременную передачу 40. Высота порога рото-
ров всех ступеней (толщина слоя сахара на сите) 35 мм, фактор разде-
ления: 1-я ступень — 500, 2-я ступень — 460, 3-я ступень — 420 и 4-я сту-
пень — 380.
Масса центрифуги 7,3 т. Производительность по рафинадной каш-
ке 7 т/ч.
Аналогичные центрифуги выпускают фирмы «Эшер-Висс» (Швейца-
рия), «Краусс-Маффей» (ФРГ) и др.
212
ГЛАВА 8
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ, УПАКОВКИ
И ХРАНЕНИЯ САХАРА
Влажный сахар из-под центрифуг транспортерами подается на уста-
новку для сушки и охлаждения. Готовый сахар рассеивается на фрак-
ции по величине кристалла, упаковывается в мешки, которые зашива-
ются и направляются в склад для хранения. Возможно хранение сахара
и в незатаренном виде — насыпью.
СУШИЛЬНЫЕ И ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ
Выходящий из-под центрифуг I утфеля белый сахар имеет высокую,
температуру (70—80°С) и значительную влажность (при пробелке
горячей водой—1,5%, при пробелке перегретой водой — 0,7%, при про-
белке горячей водой и паром — 0,5%). Товарный сахар-песок должен
иметь влажность 0,1—0,14% при хранении в мешках и 0,03—0,05% при
бестарном хранении. Поэтому сахар, выходящий из-под центрифуг,
должен быть высушен и охлажден до температуры хранения (20—25°С).
Для этих целей применяются сушильные и охладительные аппараты.
Сушильно-охладительные аппараты классифицируются по различ-
ным признакам. По режиму работы аппараты бывают непрерывного
и периодического действия. По давлению в аппарате сушилки бывают
атмосферными и вакуумными. По способу подвода тепла различают
аппараты конвективные, контактные, с применением токов высокой час-
тоты и др. Направление потока сахара и воздуха в аппаратах бывает
противоточное, прямоточное и поперечное. По конструкции различают ап-
параты барабанные с подъемно-лопастными устройствами, шахтно-сло-
евые, камерные с «кипящим» слоем, барабанно-слоевые, транспортер-
ные, центробежно-распылительные, камерные, туннельные и др.
В свеклосахарной промышленности наибольшее распространение по-
лучили непрерывно действующие атмосферные конвективные барабан-
ные аппараты.
Наиболее простым является однобарабанный сушильный
аппарат системыФальцмана. На внутренней поверхности бара-
бана этого аппарата имеется несколько рядов лопаток, расположенных
по винтовой линии. Эти лопатки при вращении барабана захватывают
сахар, поднимают его вверх, ссыпают тонкими струйками, опять подни-
мают и т. д., одновременно передвигая сахар к противоположному концу
барабана. Здесь установлено сито с отверстиями диаметром 6 мм. Через
это сито кристаллы сахара просеиваются, а слипшиеся комья удаляются
через край сита и поступают на клеровку. Воздух в барабане обновляет-.
ся в результате естественной тяги.
При пробелке сахара только горячей водой влажность сахара до-
стигает 1,5%. Такой сахар не может быть высушен простым пересыпа-
нием в сушилке. В этом случае необходимо продувать сахар специально
подогретым воздухом, а затем охлаждать. Это осуществляется в уста-
новке, состоящей из сушильного и охладительного
аппаратов.
Сушильный аппарат (рис. 115) представляет собой стальной цилин-
дрический барабан 1, опирающийся двумя бандажами 4 на две пары
роликов 5. Барабан установлен с наклоном 4° в сторону движении саха-
ра и вращается с частотой 4 об/мин от электродвигателя 8 мощностью
213.
14 кВт через редуктор 9, ве-
нечную шестерню 6 и шестер-
ню 7. Бандаж болтами кре-
пится к корпусу барабана че-
рез прокладку, а венечная ше-
стерня — болтами к бандажу.
Осевой сдвиг барабана пред-
отвращает упорный ролик 13.
Сушильный барабан может и
не иметь венечной шестерни.
Вращение барабану при этом
передают опорные ролики.
Барабап своими цапфами
17 вращается в неподвижных
загрузочной 18 и выгрузочной
19 камерах. В загрузочную ка-
меру через трубу 2, проходя-
щую в конический торец 21 ба-
рабана, подается влажный са-
хар. С противоположного кон-
ца барабана по лотку 11 вы-
сушенный сахар попадает в
выгрузочную камеру и через
патрубок 14 выходит из аппа-
рата.
В выходном патрубке на
оси 10 установлена заслонка
15 с противовесом 3. При вы-
ходе сахара заслонка под его
тяжестью отклоняется вниз и
пропускает сахар. При прекра-
щении выхода сахара заслон-
ка под действием противовеса
закрывает выходной патрубок,
предотвращая засос воздуха в
аппарат.
В загрузочную камеру че-
рез патрубок 20 из калорифе-
ра поступает горячий воздух.
Пройдя через сушильный ба-
рабан, воздух отсасывается
вентилятором из выгрузочной
камеры через патрубок 16. При
таком прямоточном движении
воздух увлекает с собой в ко-
нец аппарата наиболее мелкие
кристаллы (сахарную пыль),
которые сушатся более быст-
ро. Они отсасываются с отра-
ботанным воздухом на пыле-
уловитель, а получаемый про-
дукт состоит из чистых проз-
рачных кристаллов. Если бы
горячий воздух поступал про-
тивотоком, то, попападая на
уже высушенный сахар, он
0S11
214
14 кВт через редуктор 9, ве-
нечную шестерню 6 и шестер-
ню 7. Бандаж болтами кре-
пится к корпусу барабана че-
рез прокладку, а венечная ше-
стерня — болтами к бандажу.
Осевой сдвиг барабана пред-
отвращает упорный ролик 13.
Сушильный барабан может и
не иметь венечной шестерни.
Вращение барабану при этом
передают опорные ролики.
Барабан своими цапфами
17 вращается в неподвижных
загрузочной 18 и выгрузочной
19 камерах. В загрузочную ка-
меру через трубу 2, проходя-
щую в конический торец 21 ба-
рабана, подается влажный са-
хар. С противоположного кон-
ца барабана по лотку 11 вы-
сушенный сахар попадает в
выгрузочную камеру и через
патрубок 14 выходит из аппа-
рата.
В выходном патрубке на
оси 10 установлена заслонка
15 с противовесом 3. При вы-
ходе сахара заслонка под его
тяжестью отклоняется вниз и
пропускает сахар. При прекра-
щении выхода сахара заслон-
ка под действием противовеса
закрывает выходной патрубок,
предотвращая засос воздуха в
аппарат.
В загрузочную камеру че-
рез патрубок 20 из калорифе-
ра поступает горячий воздух.
Пройдя через сушильный ба-
рабан, воздух отсасывается
вентилятором из выгрузочной
камеры через патрубок 16. При
таком прямоточном движении
воздух увлекает с собой в ко-
нец аппарата наиболее мелкие
кристаллы (сахарную пыль),
которые сушатся более быст-
ро. Они отсасываются с отра-
ботанным воздухом на пыле-
уловитель, а получаемый про-
дукт состоит из чистых проз-
рачных кристаллов. Если бы
горячий воздух поступал про-
тивотоком, то, попападая на
уже высушенный сахар, он
OSH
214
1)001
Рис. 115. Сушильный аппарат двухбарабанной сушилыю-охладительиой установки.
уносил бы сахарную пыль в направлении к входу сахара в барабан.
В этом случае сахарная пыль, приставая к влажной поверхности кри-
сталлов, лишала бы их блеска и делала сахар тусклым, температура
его была бы повышенной и был бы необходим более мощный аппарат
для охлаждения.
Внутри барабана закреплены лопатки 12, пересыпные кромки кото-
рых имеют зигзагообразную форму. В первом ряду на входе сахара в
барабан 12 лопаток установлено под углом 40° к образующей барабана.
В остальных 19 рядах без наклона к образующей установлено по 36 ло-
паток в каждом ряду, причем в каждом последующем ряду лопатки
сдвинуты по отношению к предыдущему ряду таким образом, что в це-
лом лопатки образуют винтовую линию. Лопатки поднимают и много-
кратно пересыпают сахар, продвигая его от загрузочной части к вы-
грузочной. Ссыпаясь с полок, сахар высушивается горячим воздухом.
В табл. 12 приведены технические характеристики сушильных бара-
банов.
Таблица 12
Показатели
Мощность электродвигателя, кВт
Частота вращения барабана, об/мин
Угол наклона барабана, град . . .
Общая длина, мм...................
Масса, т..........................
Диаметр барабана, мм
2000 2400 3000
4,5 6,5 14
5,1 4,85 4
4 2,52 4
8588 1005D 12150
8,4 17,8 19
Горячий сухой сахар, выходящий из сушильного барабана, подверга-
ется охлаждению в охладительном барабане. По конструкции он анало-
гичен сушильному, но в выходном конце его часть сплошной стенки
заменена ситом. Отдельные кристаллы сахара проходят сквозь сито, а
комки через край сита поступают в клеровочную мешалку. Охлаждаю-
щий воздух входит в ситовую часть барабана и отсасывается с противо-
положного конца.
Такая установка довольно сложна и громоздка. Кроме того, недос-
татком ее является многократное пересыпание сахара, что приводит к
образованию пудры, к стиранию граней кристаллов и потере ими блеска.
Эта установка позволяет высушивать сахар до влажности 0,1%. Если
сахар предназначается для бестарного хранения, влажность его должна
быть 0,03—0,05%. Для этих целей такая сушильная установка не при-
годна.
Для высушивания сахара до влажности 0,03—0,05% предназначен
сушильный аппарат типа УСС. Принцип работы и первоначаль-
ная конструкция такого аппарата были предложены М. И. Мартыновым
и П. В. Серегиным.
Барабан аппарата УСС-30 (рис. 116), рассчитанного на производи-
тельность 3000 т свеклы в сутки (18,75 т сахара в час), состоит из двух
секций—сушильной 1 и охладительной 2, наклоненных в сторону дви-
жения сахара и опирающихся бандажами 9 на две пары роликов 11.
Привод осуществляется от электродвигателя 12 мощностью 21,5 кВт че-
рез редуктор 18 и венечную пару, состоящую из шестерни 10 и венечной
шестерни 20. Барабан делает 3,8 об/мин. Осевое смещение барабана пре-
дотвращают упорные ролики 22.
216
MOO
Рис. 116. Сушичьно-охладитсльный аппарат УСС-30.
Сахар через питатель 7 поступает в неподвижную загрузочную каме-
ру 19, а затем в барабан, внутри которого по всему объему располага-
ются пересыпные устройства. Воздух через раструб 3 проходит калори-
фер 4, поступает в сушильную часть аппарата и движется в прямотоке
с сахаром. Количество воздуха для подогрева сахара регулируют жа-
люзи 8, перемещаемыми с помощью штурвала 23. Пар в калорифер по-
ступает через патрубок 21.
Рис. 117. Питатель аппарата УСС-30.
Из сушильной части сахар попадает в охладительную. Здесь навстречу
ему движется холодный воздух, забираемый через трубы 13 (из поме-
щения) и 15 (наружный). Количество этого воздуха регулируют жалю-
зи 14.
Из охладительной части сахар поступает в выгрузочную камеру 5,
откуда удаляется через питатель 6, служащий, как и питатель 7, для
предотвращения подсоса воздуха в барабан. Воздух из охладительной
и сушильной секции отсасывается вентилятором через патрубок 17 из
неподвижного кожуха 16, охватывающего барабан посредине.
Для загрузки и выгрузки сахара из аппарата УСС-30 применяются
питатели, предотвращающие подсос воздуха в аппарат в местах входа и
выхода сахара. Питатель (рис. 117) представляет собой крыльчатку, со-
стоящую из четырех стальных пластин 1, приваренных к трубе 4 и за-
крытых с торцов стенками 2. Крыльчатка установлена в корпусе 3, за-
крытом крышками 5. В корпусе имеются патрубки 10 для входа и 11 д.ля
выхода сахара. В крышках корпуса находятся подшипники 6, в которых
от электродвигателя мощностью 1 кВт и редуктора вращается вал 7.
Труба 4 крыльчатки с помощью втулок <8 и винтов 9 соединена с валом 7
и вращается с частотой 17 об/мин. С корпусом крыльчатка образует че-
тыре камеры емкостью 33,44 дм3. Производительность питателя 18,75 т
сахара в час.
Сушильная секция аппарата УСС-30 (рис. 118) состоит из цилинд-
рического корпуса 1, своим фланцем 11 крепящегося к фланцу зоны
вытяжки. В корпусе размещены пересыпные устройства. На стенках в
начале корпуса, в месте входа в него сахара, установлены криволиней-
ные лопасти 2, направляющие сахар на пять рядов пересыпных лопас-
тей 3, установленных с помощью ребер 4 также на стенках корпуса в
его средней части. За пересыпными лопастями и недалеко от противопо-
ложного конпа корпуса расположены лестницы 5 и 9, которые с помощью
болтовых стяжек 6 крепятся к корпусу. Между лестницами с помощью
218
Рис. 118. Сушильная секция аппарата УСС-30
600 ‘.SO
накладок 7 укреплены пересыпные кресты 8, заполняющие все внутрен-
нее пространство корпуса. На выходе сахара из сушильной секции на
стенках корпуса укреплены лопасти 10, пересыпающие высушенный са-
хар в зону вытяжки.
Охладительная секция аппарата УСС-30 по конструкции аналогична
сушильной секции, за исключением того, что в охладительной секции
отсутствуют зоны, в которых установлены криволинейные лопасти
2 и пересыпные лопасти 3. Общая длина охладительной секции
4000 мм.
Зона вытяжки аппарата УСС-30 (рис. 119) служит для перехода су-
хого горячего сахара из сушильной секции 1 в охладительную секцию2.
Рис. 119. Зона вытяжки аппарата УСС-30.
Зона вытяжки состоит из двух фланцев 3 и 4, к которым крепятся флан-
цы сушильной и охладительной секций. Между фланцами 3 и 4 укреп-
лены жалюзи, представляющие собой перекрывающие друг друга сегмен-
ты 5 с лопастями 6, направленными наружным концом вперед по направ-
лению вращения. Такое устройство не позволяет сахару проваливаться
в кожух 7 из внутренней части зоны вытяжки, не препятствуя в то же
время прохождению в кожух воздуха, вытягиваемого вентилятором из
сушильной и охладительной секций. Скребок 8 захватывает проникший'
в кожух сахар и перебрасывает его в охладительную секцию.
Масса аппарата УСС-30 составляет 29 т.
Для высушивания сахара до влажности 0,03—0,05% с одновремен-
ным его охлаждением применяется также барабанный сушиль-
ный аппарат с центральной трубой, изображенный на
рис. 120. Внутри барабана 9 вставлена центральная труба 1 с отража-
тельным колпаком 2. Сахар вместе с горячим воздухом, входящим через
патрубок с регулирующей заслонкой 3, поступает в зону сушки и пере-
сыпными устройствами 4, аналогичными пересыпным устройствам аппа-
рата УСС-30, передвигается к переходной зоне. Здесь сухой горячий са-
хар отражается от колпака 2 и ленточным шпеком 5, установленным на
внутренней стороне барабана, передается в зону охлаждения. Горячий
220
воздух через кольцевое пространство между трубой и колпаком попада-
ет в трубку и удаляется из барабана. Холодный воздух через патрубок 6
с регулирующей заслонкой поступает в зону охлаждения. Сахар, охлаж-
даясь, продвигается к концу барабана и выходит из него через патру-
бок 7. Холодный же воздух через кольцевое пространство между трубой
и колпаком проходит в трубу, где смешивается с горячим воздухом, и
отсасывается вентилятором через патрубок 8. Центральная труба сушил-
ки должна быть изолирована (кожухом с воздушной прослойкой у тру-
бы), чтобы теплый воздух, идущий по трубе, не нарушал процесса ох-
лаждения.

Рис. 120. Сушилыю-охладительный аппарат с центральной трубой.
При обслуживании барабанных сушильных установок необходимо
следить за качеством рассеивания сахара подъемно-лопастной системой
по сечению барабанов, состоянием продукта, просеиванием его через си-
то барабана, за количеством отделяемых комков сахара, запыленностью
кристаллов пудрой, температурой и влажностью воздуха на входе и вы-
ходе из сушилки, разрежением в аппарате, температурой поступающего
и выходящего сахара. Для нормальной работы сушильной установки
необходимо обеспечить равномерное поступление сахара. Следует при-
нимать меры, чтобы не допустить образования сахарной пыли или про-
рыва ее из барабанов в помещение, так как при определенных концент-
рациях этой пыли в воздухе образуется взрывоопасная смесь. В поме-
щении сушилки нельзя пользоваться открытым огнем. Все оборудование
в отделении сушки должно быть заземлено.
На многих зарубежных сахарных заводах работают шахтно-сло-
евые, или турбинные, вертикальные сушильно-охади-
тельные установки системы Бюттнера (рис. 121), позволя-
ющие высушивать сахар с начальной влажностью 2,5% до влажности
0,03% с температурой 25—30°С. Несущим элементом в сушилке явля-
ются кольцевые полки (тарелки) /3 с трапециевидными накладками из
листовой стали, расположенные таким образом, что накладки одной
полки перекрывают промежутки между накладками другой, нижележа-
щей полки. Все тарелки, расположенные в 18—38 рядов, вращаются од-
новременно от электродвигателя 14.
Сахар питателем 1 подается в сушильную зону 2 на верхнюю полку
221
вание сахара, осуществляемое в этой
Рис. 121. Схема сушильно-охладительного аппарата
системы Бюттнера.
и во время ее вращения распределяется но ней невысоким слоем. Затем
посредством эластично закрепленного скребка через зазоры между на-
кладками сахар пересыпается на нижележащую палку. Таким образом,
сахар постоянно пересыпается с полки на полку. В верхней части шах-
ты 11 встроены батареи 7 для дополнительного нагрева воздуха, подава-
емого в сушильную зону вентилятором 5 через калорифер 6. Нижняя
часть 3 аппарата работает как охладитель, и вентилятором 5 в нее пода-
ется холодный воздух. Внутри пространства, образованного кольцевыми
полками, установлены турбинки 8 для циркуляции воздуха. Воздух заса-
сывается через фильтр и выходит через трубы 9 и 10 в пылеуловитель 12
с водяным орошением. Из охладительной зоны сахар выгружается шне-
ком 4. Сравнительно большой объем сушилки способствует освобожде-
нию воздуха от сахарной пыли. .Медленное и осторожное перемеши-
лке, позволяет избежать
большого образования
пудры и истирания кри-
сталлов.
К центробежно-распы
лительным аппаратам от-
носится сушилка
«Секте р», изготовляе-
мая в Польской Народ-
ной Республике. Сушил-
ка состоит из вертикаль-
ного корпуса, внутри ко-
торого на вращающемся
валу горизонтально раз-
мещены разбрасывающие
диски. Сахар, вводимый
по желобу через крышку,
попадает на верхний
диск, отбрасывается цен-
тробежной силой к стен
кам сушилки и через во-
ронку, укрепленную на
стенках корпуса, поступа
ет на середину следующе-
го нижележащего диска.
Таким образом, сахар по-
степенно пересыпается С диска на днск и через патрубок в нижней части
корпуса выходит из сушилки. Для очистки стенок воронкл от могущего
прилипнуть к ним сахара служат щетки, укрепленные на валу и вра-
щающиеся вместе с ним. Подогретый воздух вводится равномерно
внутрь сушилки через камеру, охватывающую корпус сушилки в ее ниж-
ней части. Подогретый воздух движется в сушилке противотоком к
ссыпающемуся сахару и выходит через патрубок, расположенный в
верхней части корпуса и соединенный вентилятором.
За рубежом получают распространение сушилки транспортерного
типа с вибраторами. Такая сушилка представляет собой обычный виб-
роковвейер, закрытый снизу кожухом, в который подается горячий воз-
дух или пар. Передвигаясь по горячему конвейеру, сахар высушивается
от влажности 0,5% до влажности 0,03—0,05%.
Все описанные выше типы сушильно-охладительных аппаратов по-
вреждают кристаллы, в результате чего они теряют блеск, и товарный
вид сахара ухудшается. Такие аппараты весьма громоздки, металлоем-
ки, работают с незначительным коэффициентом использования внутрен-
222
него объема, требуют для улавливания образующейся сахарной пыли
громоздких улавливающих устройств. Поэтому проводятся работы по
созданию принципиально новых типов аппаратов. В частности, широко
исследуется возможность сушки и охлаждения сахара в так называемом
кипящем слое.
Сущность этого метода состоит в том, что если через слой твердого
зернистого материала пропускать с определенной скоростью воздух, то
слой вначале разрыхляется, а затем переходит в состояние, напоминаю-
щее кипящую жидкость. Это состояние называется псевдоожиженным,
Рис. 122. Схема сушильно-охладительного аппарата типа СПС.
а слой материала — кипящим. В этом состоянии продукт интенсивно пе-
ремешивается и высушивается горячим воздухом или охлаждается хо-
лодным. Сушка и охлаждение в таких аппаратах совмещается с транс-
портировкой продукта. Результаты работы на отечественных заводах
аппаратов с применением метода кипящего слоя показали, что сахар
высушивается в них до влажности 0,03% при измельчении всего до 6%,
или почти в трн раза меньше, чем в аппаратах других типов.
На рис. 122 показана схема принятого типовым с у ш и л ьн о-о х л а-
дителыюго аппарата типа СПС, основанного на применении
метода кипящего слоя. Аппарат состоит из двух камер — сушильной 1
и охладительной 4. Камеры разделены поддерживающими решетками
13 и 6, установленными под углом 2—3° в сторону движения сахара. На
решетку сушильной камеры питателем 15 подается влажный сахар. Под
распределительную решетку 11 этой камеры вентилятором нагнетается
воздух, нагреваемый в калорифере 12. Воздух разрыхляет сахар, он пе-
реходит в состояние псевдоожижения и высушивается. Одновременно
сахар передвигается по наклонной решетке и через секторный шибер 10,
служащий для регулирования толщины слоя, переходит в охладитель-
ную камеру, где попадает на поддерживающую решетку 6. Под распре-
делительную решетку 9 этой камеры вентилятором нагнетается воздух,
который ожижает сахар и охлаждает его. Из охладительной камеры са-
хар через секторный шибер 7 и шлюзовой затвор 8 выходит из аппарата
и попадает на транспортер, направляющий его на упаковку или бестар-
ное хранение. Воздух, вышедший из-под решеток и высушивший и охла-
дивший сахар, через аспирационные коллекторы 2 и 5 и патрубок 3 от-
сасывается вентилятором. Камеры аппарата снабжены смотровыми стек-
лами 14.
На некоторых заводах эксплуатируется сушиль и о-охладитель-
ный аппарат СБУ-1 барабанно-слоевого типа (рис. 123). Такой
аппарат состоит из перфорированного барабана 1, на котором закрепле-
223
ны два опорных бандажа 2 и приводная шестерня 3. Внутри барабана
по всему периметру размещены фигурные лопатки 4, перекрывающие
одна другую, благодаря чему воздух проходит внутрь барабана, а са-
хар из него не просыпается. Сверху на барабане закреплены неподвиж-
ные кожухи 5, которые внутренними перегородками разделены на
зоны.
Барабан герметизирован специальными уплотнениями и приводится
электродвигателем во вращение с частотой 3 об/мин. На входе 10 саха-
ра в барабан и выходе 11 расположены лопастные турникеты.
Рис. 123. Сушильно-охладительный аппарат СБУ-1.
Из распределителя 6 сахар попадает на фигурные лопатки, которые
поднимают его до угла естественного откоса, заставляя ссыпаться вниз.
Таким образом производится перемешивание сахара, передвигаемого
вдоль барабана, который установлен под углом 3° в сторону движения
сахара.
Через зазоры между фигурными лопатками под слой движущегося
сахара по зонам подается воздух разных параметров. В переднюю су-
шильную часть барабана через короба 7 поступает подогретый до 100° С
воздух, в охладительную часть через короба 8 — холодный воздух. Воз-
дух отсасывается через трубу 9, введенную внутрь аппарата через тор-
цовую стенку заднего кожуха.
В этом аппарате, благодаря поперечной подаче воздуха, образуется
некоторое подобие псевдоожиженного слоя, улучшающего процесс высу-
шивания и охлаждения. Такой аппарат высушивает сахар до влажно-
сти 0,03% при первоначальной 0,5%, но измельчение сахара в нем не
меньше, чем в барабанных аппаратах с подъемно-лопастными устрой-
ствами.
Весьма перспективными являются сушка и охлаждение сахара-песка
в виброкипящем слое. Аппарат для проведения такого процесса в прин-
ципе представляет собой виброконвейер, под желобом которого распо-
ложен кожух. Дно желоба выполняется ситчатым. На желоб подастся
сахар, а в пространство между дном желоба и кожухом — воздух. Про-
ходя через сито, воздух ожижает сахар и он, одновременно транспор-
тируясь, высушивается или охлаждается.
Сушильные аппараты камерного и коридорного (туннельного) типов,
а также аппараты с использованием для сушки токов высокой частоты
применяются в рафинадном производстве.
224
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОЗДУХА
Для нагрева воздуха, поступающего в сушильный барабан, применя-
ют калориферы. Они состоят из теплообменных элементов, представляю-
щих собой трубы с установленными на них прямоугольными или спи-
ральными ребрами. Секции таких элементов помещены между камера-
ми. Внутри труб проходит пар. Воз-
дух проходит поперек секций. Пар
для обогрева поступает в одну из
камер, из другой выходит конден-
сат. Элементы соединяются после-
довательно по движению воздуха и
образуют группы. Группы элемен-
тов соединяются как параллельно,
так и последовательно.
Воздух, выходящий из сушиль-
ной установки, содержит сахарную
пыль. Для отделения этой пыли
применяется сухое и мокрое улав-
ливание ее. Сухое улавливание осу-
ществляется в рукавных фильтрах
или циклонах. Однако матерчатые
рукава фильтров, в которых проис-
ходит отделение сахара от воздуха,
быстро покрываются коркой засох-
шего сахара и выходят из строя.
Одноступенчатое сухое улавлива-
ние пыли в циклонах также мало-
эффективно, так как в них улавли-
вается нс весь сахар.
Мокрая очистка заключается в
улавливании пыли с помощью
брызг воды или сока II сатурации,
растворении сахара и направлении
этого раствора в клеровочпую ме-
шалку желтых сахаров. Для этих
целей в верхней части улавливате-
ля устанавливаются форсунки, в ко-
торые подается жидкость.
Наиболее эффективным являет-
ся двухступенчатое улавливание са-
харной пыли, при котором аппара-
ты для сухой и * экрой очистки ус-
танавливаются последовательно.
В качестве первой ступени применя-
ют циклопы системы НИЙОГАЗ,
для второй ступени — скрубберы си-
стемы ЛИСТ или СИОТ.
Для сушильно-охладительной ус-
тановки УСС-30 применяется улав-
ливатель, в котором одновременно
производится как сухая, так и мо-
края очистка воздуха.
Улавливатель (рис. 124) состоит
Рис 124. Улавливатель сахарной пыли к
аппарату УСС-30.
из скруббера 6 («мокрая» зона) и
циклона 3 («сухая» зона) с кону-
8-800
225
сом /, установленных на раме 2. Запыленный сахаром воздух вентиля-
тором подается через патрубок И, расположенный по касательной к об-
разующей циклона, в «сухую» зону аппарата. Здесь частицы сахара как
более тяжелые центробежной силой отбрасываются к стенкам циклона
и по конусу направляются к выходному патрубку 8, где установлен
шлюзовой затвор (на рисунке не показан). Воздух с остатками сахар-
ной пыли через трубу 4, отразившись от отражателя 12, попадает в
«мокрую» зону. Здесь установлены трубки 7, в которые из специального
сборника подается вода под избыточным давлением 0,2—0,3 МПа (2—
3 кгс/см2), с температурой 60°С. Полученная в результате растворения
сахара в воде клеровка по трубке 5 удаляется из циклона.
Очищенный воздух поднимается в верх аппарата и по вытяжной тру-
бе 9, в которой установлена решетка 10, удаляется из циклопа в атмос-
феру.
Масса улавливателя 5,7 т.
«Слабая» клеровка из циклона поступает в сборник, а оттуда снова
направляется в циклон. Такая циркуляция происходит до тех пор, пока
содержание сахара в этой клеровке не достигнет 10—15%. После этого
такая клеровка направляется в мешалку, куда поступает уловленная в
«сухой» части циклона сахарная пудра. Здесь приготовляется клеровка
с содержанием сахара 30—35%, которая направляется в клеровочные
мешалки продуктового отделения.
СОРТИРОВОЧНЫЕ МАШИНЫ
Одной из характеристик качества белого сахара является величина
и однородность его кристаллов. Так как сахар, выходящий из сушиль-
ной установки, является смесью кристаллов различной величины, а так-
же содержит комки, то перед упаковкой от пего отделяют комки и сор-
тируют на несколько фракций по величине кристаллов.
Для отделения комков от сахара-песка служит машина ТКС-1,2,
изображенная на рис. 125. Она представляет собой стальной желоб 1,
над которым находится енто 4. Желоб установлен на наклонных сталь-
ных пружинах 2 с резиновыми прокладками. Шатунно-кривошнпный
механизм 3 приводит желоб в колебательное движение, вследствие чего
сахар, поступивший на сито в левой части конвейера, продвигается впе-
ред по ситу. Отделенные па сите кристаллы попадают па дно желоба,
продвигаются по нему и по лотку 6 отводятся на транспортер. Задер-
жанные на сите комки сахара продвигаются вперед и через край 7 кон-
вейера удаляются.
Привод машины осуществляется ременной передачей 10 через шкив
5 от электродвигателя 8 мощностью 4,5 кВт. Эксцентриковый вал 9 де-
лает 375 об/мин. Масса машины 0,9 т.
Для отделения комков из рафинадной кашки применяется машина
несколько иной конструкции.
Для разделения сахара-песка па три фракции (крупную, среднюю и
мелкую) служит машина МРС-69 (рис. 126). Она состоит из кожуха 1
с дверцами 2 и 3. В кожухе установлено вибросито, состоящее из соеди-
ненных трубами 15 боковых стенок 4 и верхнего 9, среднего 10 и ниж-
него 11 сит. Сита имеют квадратные ячейки размерами: верхнее 2,5 мм,
среднее 1,2 мм и нижнее 0,45 мм. Сита образуют выпуклые поверхности
благодаря соответствующему расположению труб 15. Для натяжки сит
служат винтовые устройства 16. На поверхности сит свободно лежат
легкие цепочки 17, закрепленные в уголках 18 и планках 23. При работе
226
вибросита цепочки подпрыгивают слегка вверх, вниз и в стороны, очи-
щая поверхность сит и разбивая комочки сахара.
При помощи вибратора 72, вращаемого электродвигателем 24 мощ-
ностью 4,5 кВт через эластичную муфту, закрытую кожухом 34, вибро-
сито получает колебательное движение относительно осей 13, выходящих
из кожуха 1 через тка-
невый рукав 35. Амор-
тизация вибросита осу-
ществляется с помо-
щью стальных ленточ-
ных рессор 25, закреп-
ленных на кронштей-
нах 26. Принудитель-
ная циркуляционная
смазка подшипников
вала вибратора произ-
водится маслом через
трубки 30 из масляной
станции, состоящей из
бака 31, насоса 32 и
электродвигателя 33
мощностью 1 кВт. Раз-
деленные виброситом
фракции попадают в
четыре отсека, образо-
ванные стенками кожу-
ха машины и перего-
родками-желобами 14.
В дне этих секций име-
ются проемы, через ко-
торые фракции сахара
распределяются по сво-
им бункерам. Через
проем 19 удаляются
комки сахара, через
проем 20 — крупная
фракция, через проем
21 — средняя и через
проем 22—мелкая.
Сахар па рассев по-
дается из бункера 5,
Рис. 125. Машина для отделения комков от сахара-
песка ТКС-1,2.
осуществляющего рав-
номерную подачу тур-
никетным питателем 7,
приводимым в движе-
ние электродвигателем 27 мощностью 1 кВт, через редуктор 28 и шес-
терни 29. Для регулирования поступления сахара служит шибер 6. Са-
харная пыль удаляется через патрубок 8, который подсоединяется к вен-
тилятору.
Машина МРС-69 рассчитана для завода мощностью 1500 т свеклы
в сутки и рассеивает 300 т сахара в сутки. Масса машины 4,9 т.
На рис. 127 показан вибратор машины МРС-69. Он состоит из не-
уравновешенного вала 1, эксцентрично расположенного в трубе 2. к ко-
торому крепятся стенки 3 вибросита 4. К стенкам вибросита крепятся
корпуса 5 подшипников 6, в которые через трубки 7 подастся, а через
трубки 8 отводится масло. Подшипники закрыты крышками 9. На кон-
8”
227

Рис. 126. Машина для рассева
Рис. 127. Вибратор машины МРС-69.
цах вала установлены маслоотбойный диск 13 и полумуфты 10 с крыш-
ками И, между которыми зажаты дисбалансные диски 12. Узлы под-
шипников заключены в кожухи 15, которые проходят из стенки кожу-
ха 14 машины через тканевый рукав 16.
Вал 1 соединен с электродвигателем 18 через эластичную муфту 17.
При вращении неуравновешенного вала он сообщает колебательные
движения виброситу.
Перестановкой дисбалансных дисков осуществляют изменение ам-
плитуды колебаний вибросита.
сахара-песка на фракции МРС-69.
229
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПАКОВКИ САХАРА
Высушенный, очищенный от примесей и разделенный на фракции бе-
лый сахар-песок попадает в бункера, служащие буферными емкостями
между непрерывным процессом сушки и периодическим процессом упа-
ковки его в мешки.
При отсутствии автоматических ленточных весов, учитывающих по-
сменную выработку сахара, число бункеров должно быть не менее двух;
емкость каждого из них рассчитывается на вмещение сахара, получае-
мого за одну смену работы завода. При наличии автоматических весов
и рассева сахара на фракции число бункеров должно соответствовать
количеству разделяемых фракций (обычно три).
Бункер для сахара представляет собой железобетонный закром с де-
ревянной внутренней обшивкой. Прежде они изготовлялись из дерева
или листовой стали. Бункер имеет форму опрокинутой четырехгранной
пирамиды с наклоном боковых стенок 50—60° к горизонту. Этот угол
больше угла естественного откоса сахара и делается таким большим
для того, чтобы сахар самотеком ссыпался к вершине пирамиды, где на-
ходится выпускное отверстие, через которое он поступает на упаковку.
Сахар-песок упаковывается в стандартного размера джутовые меш-
ки, рассчитанные на массу нетто 50, 60, 80 и 100 кг, или в многослойные
крафт-бумажные мешки па 25 и 40 кг. Наполнение и взвешивание меш-
ков осуществляется с помощью бункерных весов или на специальной
расфасовочной машине.
Для взвешивания сахара-песка, затариваемого в джутовые мешки,
применяются бункерные равноплечие весы ДСП-100-2
(рис. 128). Пределы взвешивания на этих весах 50—100 кг, часовая про-
изводительность— до 200 мешков емкостью 50 кг и до 170 мешков емко-
стью 100 кг. Средняя погрешность из 10 порций ±0,1%, погрешность
каждого отвеса + 0,25%. Масса весов 310 кг.
Взвешивание на этих весах производится автоматически при ручном
надевании и зажиме мешка, открытии входных заслонок и съеме мешка.
Перед началом взвешивания коромысто 32 под действием помещен-
ных в гиредержателе 30 гирь повернуто по часовой стрелке и гиредер-
жатель, подвешенный на призменной подвеске 7 к коромыслу, своими
приливами сидит на резиновых амортизаторах 26. При этом регулятор
плавности 28 под действием болта 27 повернут против часовой стрелки.
В крайнем верхнем положении гиредержателя зазор между его прили-
вами и амортизатором должен составлять 30 мм (регулируется болта-
ми 25).
Рабочий надевает мешок на воронку 16 ковша 2, подвешенного к ко-
ромыслу на призменной подвеске 34, и затягивает мешок ленточным
зажимом /. Затем рабочий поворачивает рукоятку подпружиненного
пружиной 4 рычага 3 против часовой стрелки. В результате поворачи-
вается рычаг 8 и открываются заслонки 11 и 12. При этом ролики 10
поднимутся выше упоров рычагов 14, которые под действием собствен-
ного веса повернутся по часовой стрелке. Рычаги 22 и 35 также повер-
нутся по часовой стрелке и своими левыми концами войдут в зацепление
с рычагом 14, чем зафиксируют открытое положение заслонок 11 и 12.
Величина зацепления рычагов 22 и 35 с рычагом 14 должна быть 1—2 мм
(регулируется болтами 20, упирающимися в планки 21). При открытых
заслонках сахар через горловину 36 и ковш 2 большим потоком поступа-
ет в мешок.
Под действием веса сахара, поступившего в мешок, и под действием
регулятора плавности 28 с грузом 29 коромысло 32 начинает поворачи-
ваться на призменной опоре 5 против часовой стрелки. При этом регу-
230
Рис. 128. Полуавтоматические порционные весы для сахара ДСП 100 2
990
лятор плавности поворачивается по часовой стрелке и скобой 33 припод-
нимает правый конец рычага 22, а левый конец этого рычага выходит
из зацепления с зубом рычага 14. Освободившись, рычаг 14 под давле-
нием ролика 10 заслонки 11 повернется против часовой стрелки. Ролик
10, потеряв опору, упадет вместе с заслонкой 11.
После закрытия заслонки 11 прекращает свое воздействие на болт 27
регулятор плавности 28. Дальнейшее поступление сахара в мешок осу-
ществляется небольшим потоком через окно, имеющееся в заслонке 11.
Начинается досыпка. При достижении сахаром в мешке заданной массы
коромысло 32 возобновляет движение левой стороной вниз и передний
кронштейн 23 через болт 24 приподнимает правый конец переднего ры-
чага 35. Когда коромысло достигнет положения равновесия, левый ко-
нец рычага 35 выходит из зацепления с зубом рычага 14. Освободив-
шись, рычаг 14 под действием давления ролика 10 заслонки 12 повернет-
ся против часовой стрелки.
Ролик 10, потеряв опору, упадет вместе с заслонкой 12. При этом по-
ступление сахара в мешок полностью прекратится.
При закрытии заслонки 12 рычаг 15 под воздействием ролика 13 ры-
чага 9 повернется против часовой стрелки и кулачок 18, воздействуя на
рычаг 19, повернет регулятор точности 17 с гирей 31 по часовой стрелке.
Благодаря этому коромысло освобождается от действия регулятора точ-
ности и остается под воздействием веса сахара в мешке и веса гирь в ги-
редержателе, т. с. получит возможность свободных колебаний. Точность
отвеса, которая зависит от положения гири 31, можно наблюдать по
указателю равновесия. Перед снятием мешка необходимо приподнимать
ковш 2 с мешком до тех пор, пока гиредержатель не сядет па амортиза-
торы 26, чтобы избежать удара при снятии мешка. Весь механизм весов
смонтирован на литом основании, которое своей верхней плитой 6 кре-
пится к фланцу выходного отверстия бункера сахара.
При эксплуатации весов ДСП-100-2 необходимо периодически про-
верять затяжку всех болтовых соединений, ежедневно производить про-
верку точности работы весов, предотвращать попадание в них посторон-
них предметов, ежесуточно очищать механизм весов от пыли.
Для взвешивания и упаковки сахара в крафт-бумажпые мешки слу-
жит упаковочная машина МРС-40. Крафт-бумажпые мешки име-
ют рукав-клапан, который после наполнения мешка вытягивается и за-
крывает при этом входное отверстие.
Для зашивки мешков с сахаром используется зашивочная ма-
шина ЗЗЕ-М (рис. 129), производительностью до 500 мешков в час.
Она состоит из ленточного транспортера 1, станины 2 и швейной голов-
ки 3.
Транспортер служит для подачи наполненных мешков от автоматиче-
ских весов к швейной iоливке и перемещения их после зашивки. Он со-
стоит из рамы 4 и двух барабанов 5 (приводного) и 6 (натяжного). Ба-
рабан 5 приводится во вращение электродвигателем 7 мощностью 1,1 кВт
через червячный редуктор 8 и передачу, состоящую из цепи 9 и звездо-
чек 10 и 11. Натяжение цепи в передаче регулируется путем перемеще-
ния винтовым устройством 12 барабана 5. Натяжение ленты транспор-
тера, движущегося со скоростью 0,11 м/сек, производится перемещением
барабана 6 с помощью винтового устройства 13.
Станина состоит из двух стоек 14 и 15, связанных верхней 16 и ниж-
ней 17 плитами. На верхней плите укреплен кронштейн 18 с тремя от-
верстиями для регулирования высоты качающегося кронштейна 19, не-
сущего на себе швейную головку 3, и электродвигатель 20 мощностью
0,27 кВт, который посредством клипоременной передачи 21 приводит во
вращение шкив 22 главного вала головки с частотой 1000 об/мин. Ка-
232
чающийся кронштейн насажен на палец 23, сбалансирован и при нажа-
тии рукой легко занимает необходимое при зашивке мешков положение.
Благодаря такому устройству швейная головка может перемещаться в
вертикальном и горизонтальном направлениях. На качающемся крон-
штейне установлена шпульная стойка 24, на стержни которой устанав-
ливаются две бобины с нитками, и нитенаправитель 25.
Управление тран-
спортером и швейной
головкой осуществля-
ется при помощи педа-
ли 26, находящейся
под ногой зашиваль-
щика. Педаль включе-
ния устроена таким об-
разом, что она вклю-
чает одновременно
транспортер и головку
либо отдельно транс-
портер. После оконча-
ния зашивки зашиваль-
щик снимает ногу с пе-
дали. При этом швей-
ная головка отключа-
ется, а транспортер
продолжает работать
для передачи мешка на
рольганг. Для останов-
ки транспортера слу-
жит педаль 28. Для
возврата нсзашитых
мешков лента транс-
портера при нажатии
на кнопку 27 движется
в обратную сторону.
Масса машины 730 кг.
Швейная головка
зашивает горловину
мешка во время его не-
прерывного движения
по транспортеру. За-
вертка фальца мешка
и заправка его под
лапку швейной головки
производится вручную
во время движения
транспортера. Мешки
зашиваются двухниточ-
ным цепеобразным
швом, петли которого
образуются совмест-
ными движениями иг-
лы и крючка — петли-
теля со сложным про-
странственным движе-
нием. С лицевой сторо-
ны этот шов не отлича-
Рис. 129. Мешкозашивочная машина ЗЗЕ-М.
233
чающийся кронштейн насажен на палец 23, сбалансирован и при нажа-
тии рукой легко занимает необходимое при зашивке мешков положение.
Благодаря такому устройству швейная головка может перемещаться в
вертикальном и горизонтальном направлениях. На качающемся крон-
штейне установлена шпульная стойка 24, на стержни которой устанав-
ливаются две бобины с нитками, и нитенаправитель 25.
Управление тран-
спортером и швейной
головкой осуществля-
ется при помощи педа-
ли 26, находящейся
под ногой зашиваль-
щика. Педаль включе-
ния устроена таким об-
разом, что она вклю-
чает одновременно
транспортер и головку
либо отдельно транс-
портер. После оконча-
ния зашивки зашиваль-
щик снимает ногу с пе-
дали. При этом швей-
ная головка отключа-
ется, а транспортер
продолжает работать
для передачи мешка на
рольганг. Для останов-
ки транспортера слу-
жит педаль 28. Для
возврата незашитых
мешков лента транс-
портера при нажатии
на кнопку 27 движется
в обратную сторону.
Масса машины 730 кг.
Швейная головка
зашивает горловину
мешка во время его не-
прерывного движения
по транспортеру. За-
вертка фальца мешка
и заправка его под
лапку швейной головки
производится вручную
во время движения
транспортера. Мешки
зашиваются двухниточ-
ным цепеобразным
швом, петли которого
образуются совмест-
ными движениями иг-
лы и крючка — петли-
теля со сложным про-
странственным движе-
нием. С лицевой сторо-
ны этот шов не отлича-
Г~ SZ9 Т 007
Рис. 129. Мешкозашивочная машина ЗЗЕ-М.
233
ется от обыкновенной строчки с шагом 5—10 мм. С задней стороны шов
представляет собой цепочку, состоящую из петель игольной нитки, пе-
реплетенных ниткой крючка-петлителя. Для зашивки применяется бе-
чевка, скрученная из трех или четырех льняных ниток. Обрезка ниток
после окончания зашивки мешка производится специальным ножом, ус-
тановленным на швейной головке.
Во время эксплуатации зашивочной машины необходимо системати-
чески следить за правильностью натяжения ленты транспортера, цепной
и клиноременной передач и периодически натягивать их, а также сле-
дить за нормальной работой швейной головки и всех движущихся частей
машины. Должны быть приняты все меры для предотвращения травм.
Осматривать и ремонтировать машину во время ее работы запрещается.
ОБОРУДОВАНИЕ СКЛАДА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ САХАРА
Мешки с сахаром поступают по сборном} конвейеру в склад для хра-
нения в штабелях. Применяются различные схемы механизации тарных
складов. По одной из таких схем мешки с сахаром из упаковочной сбор-
ным конвейером подаются на стационарный ленточный транспортер, рас-
положенный в складе со стороны погрузочных дверей и состоящий из
нескольких (по числу секций склада) последовательно установленных
транспортеров с отдельными приводами. Для передачи мешков с одного
транспортера на другой устанавливаются наклонные прутковые транс-
портеры.
Каждая секция стационарного транспортера снабжена передвиж-
ным роликовым сбрасывателем и переносным роликовым спуском, по-
средством которых мешки передаются на штабелеукладчик через вспо-
могательные передвижные прутковые транспортеры или непосредствен-
но в зависимости от места укладки штабеля. Для укладки мешков в
штабель применяются переносные транспортеры. Съем мешков с этих
транспортеров и укладка их в штабель производится вручную, так как
они должны укладываться аккуратно, с перевязкой рядов и соблюдени-
ем других правил укладки. Высота укладки штабеля —25—30 рядов
мешков.
Погрузка мешков в вагоны производится в обратной последователь-
ности. Мешки вручную забираются из штабеля и подаются па штабеле-
укладчик, планочному полотну которого сообщается обратный ход. С не-
го мешки через передвижные прутковые транспортеры или минуя их
поступают на конвейер-вагонопогрузчик. Вагонопогрузчик подает мешки
в вагон, где они укладываются в ряды также вручную.
В целях соблюдения норм противопожарной безопасности склад раз-
делен поперечными стенами па секции. Количество секций принимается
в зависимости от производительности завода. Для сообщения между
секциями в поперечной стене устраивается проем с герметически закры-
вающейся огнестойкой дверью.
Использование площади в складе под укладку штабелей составляет
в среднем 75%. от общей площади.
При такой схеме механизации помещение упаковочной сблокировано
со зданием сахарного склада и отделено от него только стеной.
Схема механизации склада с верхним распределением мешков имеет
преимущество перед описанной схемой в том, что увеличивается ко-
эффициент использования площади пола и повышается уровень механи-
зации, так как отпадает надобность в передвижении тяжелого оборудо-
вания и неизбежном при этом удлинении расстояния переноски мешков
вручную.
234
Чтобы исключить опасность отсыревания сахара в результате конден-
сации водяных паров, в складе необходимо поддерживать с помощью
отопления температуру нс менее чем на 5° С выше температуры наруж-
ного воздуха. В складе необходимо поддерживать также относительную
влажность воздуха не выше 70%.
При хранении и транспортировке сахара в мешках имеют место боль-
шие затраты рабочей силы и тары. Значительной экономии затрат труда
можно достигнуть при хранении сахара не в мешках, а насыпью в спе-
циальных складах и при перевозке его также насыпью в самоэазгру-
жающихся вагонах, автомобилях, цистернах и контейнерах. Внедрение
этого способа обеспечивает комплексную механизацию работ и дает
значительный экономический эффект по сравнению с другими способами.
При бестарном хранении и перевозках специальные склады должны быть
оборудованы не только на свеклосахарных заводах, но и у потребителей
(рафинадные заводы, базы, магазины).
За рубежом наиболее широкое применение нашли склады бестарно-
го хранения, представляющие собой вертикальные цилиндры (силосы)
диаметром до 50 м и высотой до 40 м. Силосы имеют железобетонные
или металлические стенки. Во избежание отсыревания сахара при изме-
нении наружной температуры стенки силосов снабжают изоляцией или
применяют установки для кондиционирования воздуха.
Высушенный до влажности 0,03—0,05% сахар из бункеров сахарного
завода с помощью конвейеров со стальной лентой и элеваторов подается
в склад бестарного хранения. Для распределения сахара по всему сече-
нию силоса применяются вращающиеся в горизонтальной плоскости кон-
вейеры, распределительные шнеки или диски.
Из силоса сахар забирается через центральную или периферийную
шахту, в которой помещен элеватор, либо через устроенные в дне силоса
отверстия, иод которыми установлен транспортер.
В широко распространенном складе фирмы «Вейбулл» (Швеция) на-
полнение силоса сахаром происходит при помощи радиального моста, па
котором установлен транспортер со стальной лентой, служащий для рас-
пределения сахара. С транспортера сахар снимается плужковым сбрасы-
вателем. Такое распределение по всему сечению силоса при вращении
моста обеспечивает уменьшение уплотнения сахара и равномерное его
распределение. Выгрузка сахара из склада производится специальным
механизмом, также укрепленном на радиальном мосту. Механизм состо-
ит из системы транспортеров, подъемной лебедки, ковшового элеватора
н скрепера. Разгрузочный механизм со скрепером подвешен под радиаль-
ным мостом, а элеватор расположен в центральной шахте. При помощи
скрепера, поднимающегося или опускающегося в зависимости от высоты
слоя сахара в силосе, сахар сгребается к люкам в центральной шахте.
Здесь сахар попадает на элеватор. Поднимаясь, сахар в верхней ча-
сти шахты попадает на систему транспортеров, удаляющих его из
склада.
В Советском Союзе разработан и строится склад бестарного хране-
ния сахара, имеющий силосы несколько иной конструкции.
Значительную эффективность дает бестарное хранение сахара в ком-
плексе с бестарной перевозкой его. Для бестарных перевозок сахара кро-
ме специальных вагонов и автомобилей-цистерн применяются цельноме-
таллические контейнеры с загрузкой сахара через верхнюю горловину
и разгрузкой его опрокидыванием или контейнеры с загрузкой через
верхний люк и выгрузкой через раскрывающееся днище, напоминающее
грейферный ковш. Все типы контейнеров герметизированы и имеют вмес-
тимость 3—5 т сахара.
235
ГЛАВА 9
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ И БРИКЕТИРОВАНИЯ ЖОМА
Жом в свежем, кислом и сухом виде используется для кормления жи-
вотных. Свежий жом получается в диффузионных аппаратах и содержит
92—93% воды и 8—7% сухих веществ. Его скармливают скоту в таком
виде или для удешевления и удобства транспортирования из пего меха-
ническим путем в прессах отжимают часть воды и доводят содержание
сухих веществ в нем до 12—14%.
Кислый жом получается в результате хранения свежего или отжатого
жома в хранилищах.
Жом, который не скармливается в свежем или отжатом виде, подвер-
гается высушиванию. Для уменьшения расхода тепла на высушивание
значительная часть воды из свежего жома удаляется при помощи прес-
сов глубокого отжатия с доведением содержания сухих веществ в жоме
до 18—25%.. Затем сухой жом можно брикетировать.
ОТЖИМНЫЕ ПРЕССЫ
Рабочими органами прессов неглубокого отжатия могут быть шпеки
и вальцы. Такие прессы бывают горизонтальными, наклонными и верти-
кальными. Рабочими органами прессов глубокого отжатия, как правило,
являются шнеки. Такие прессы бывают вертикальными и горизонталь-
ными. В горизонтальных прессах глубокого отжатия применяется рабо-
чий орган, состоящий из двух шнеков, расположенных параллельно друг
другу в горизонтальной или вертикальной плоскости.
Горизонтальные и наклонные шнековые прессы неглубокого отжатия
имеют в принципе аналогичную конструкцию. Основным недостатком го-
ризонтальных прессов является частичное смешение отжатого жома с
водой. Этого недостатка лишены наклонные прессы, в которых осущест-
влен правильный противоток жома и воды. Такие прессы приняты в оте-
чественной промышленности в качестве типовых.
На рис. 130 показан наклонный шнековый пресс ПСЖН-68
производительностью 1200 т жома в сутки со степенью отжатия его до
12—14% сухих веществ. Он состоит из наклоненного под углом 15° сталь-
ного корпуса 1, установленного на постаменте 2. В корпусе помещено
разъемное цилиндрическое сито 3. Внутри сита с частотой 19,6 об/мин
вращается конусный перфорированный полый отжимной шнек 28, уста-
новленный в подшипниках 4 и 5, смазка которых производится маслен-
ками 6. Вращение шнеку передается от электродвигателя 7 мощностью
40 кВт через редуктор 8 и конические шестерни 9 и 10. Сочленение валов
редуктора с электродвигателем и валом 11 шестерни 10 производится
муфтами 12 и 13.
Для того чтобы жом не вращался вместе с витками шнека, на корпу-
се пресса установлены четыре ряда контрлап 14— по две контрлапы в
ряду.
Свежий жом через патрубок 15 поступает в сепаратор 16. Здесь на
сите 17 часть воды отделяется от жома и через штуцер 18 уходит из
сепаратора. Избыток свежего жома удаляется из сепаратора через шту-
цер 19. Сепаратор снабжен смотровым стеклом 20 и люком 21.
Из сепаратора жом попадает в приемную камеру 22. Через ситчатую
стенку 23 этой камеры часть воды отцеживается из жома и попадает в
водяную камеру 25, образованную стенкой 23 и торцовой стенкой 24 кор-
236
пуса пресса. Жом в приемной камере подхватывается витками шнека и
продвигается к верхнему концу пресса.
Продвигаясь при помощи шнека из пространства с большим объемом
в пространство с меньшим объемом, жом сжимается, при этом происхо-
дит отделение от него воды. Часть воды проходит через цилиндрическое
латунное сито 3 (живое сечение 10%, воронкообразные отверстия диамет-
рами 3 и 4 мм), а часть поступает внутрь шнека, из которого через окна
Рис. 130. Наклонный пресс ПСЖН-68.
26 она выходит в камеру 25. Из корпуса пресса вода уходит через пат-
рубок 27. Отжатый жом выходит через кольцевое пространство 30, обра-
зованное шнеком и ситчатым конусом 29 регулирующего устройства.
Оно служит для регулирования степени отжатия жома.
Масса пресса 10,6 т.
Отжимной шнек пресса ПСЖН-68 (рис. 131) состоит из перфориро-
ванного полого конуса 1, закрытого стенками 2 и 3. Внутри конуса нахо-
дится труба 4, которая крепится к конусу с помощью распорок 5. В кон-
цы трубы вварены цапфы 6 и 7, вращающиеся в подшипниках.
237
2935
Рис. 131. Отжимной шнек пресса ПСЖН-68.
365
9
Вид л
Рис. 132. Регулирующее устройство пресса ПСЖН-68.
Рис. 133. Вертикальный пресс Р-2с.
Снаружи перфорированная стенка конуса обтянута латунным ситом
8, крепящимся к конусу винтами 9. На конусе укреплены витки 10 шнека.
В левом конце конуса имеются окна 11, через которые из внутренней по-
лости конуса выходит вода, прошедшая сюда через сито и перфориро-
ванную стенку.
Регулирующее устройство (рис. 132) предназначено для автоматиче-
ского регулирования степени отжатия жома в прессе ПСЖН-68. Оно со-
стоит из конуса 1, с внутренней сто-
роны обтянутого ситом 2. Конус
своим фланцем 3 соединен с пру-
жинными механизмами 4, которые
при помощи кронштейнов 5 и 6 кре-
пятся к корпусу пресса. Регулиро-
вание пружинного механизма про-
изводится гайкой 7, перемещающей
втулку 10, а вместе с ней и пружи-
ну 8 по направляющему стержню 9.
Если в прессе создается большое
давление, то ситчатый конус, нажи-
мая на пружины, перемещается
внутри корпуса 11 пресса в правую
сторону. При этом увеличивается
кольцевой зазор между меньшим
основанием конуса и валом отжим-
ного шнека 12, увеличивая выход
жома. При уменьшении давления в
прессе конус под действием пружин
перемещается в обратную сторону.
В Польской Народной Республи-
ке выпускается вертикальный
вальцевый пресс Р-2с (рис.
133),отличающийся небольшими га-
баритами и массой при большой
производительности. Он состоит из
корпуса 7, внутри которого установ-
лен ситчатый барабан 2, вращаю-
щийся с частотой 360 об/мин от
электродвигателя 8 через зубчатую
передачу, смонтированную в верх-
ней крышке 9 пресса. В этой крыш-
ке имеется люк 10 для входа жома
в пресс. К ситчатому барабану кре-
пится диск 1, предназначенный для
равномерного распределения жома
по окружности барабана под дей-
ствием центробежной силы.
Внутри ситчатого барабана на-
ходятся прессующие валки 5, а так-
же два ряда скребков 4. Прессую-
щие валки и скребки вращаются с частотой 320 об/мин в том же на-
правлении, что и барабан. Наличие разности в частоте вращения бара-
бана и валков вызывает перемещение слоя жома вдоль барабана сверху
вниз, а также перекатывание валков по образующей поверхности ба-
рабана. При этом от жома отделяется вода как под действием центро-
бежной силы, так и в результате нажатия валков на жом. Вода прохо-
дит сквозь сито барабана и через патрубок 3 удаляется из пресса. От-
240
жатый жом в нижней части пресса попадает на скребки 6, подающие
его к выходному патрубку 11.
Такой пресс рассчитан на производительность 1400 т жома в сутки
при степени отжатия его до 12% СВ и имеет массу 3,0 т.
Сырой жом, предназначенный для сушки, отжимается в прессах глу-
бокого отжатия. На рис. 134 показан вертикальный пресс
Рис. 134. Вертикальный пресс ПВЖ-60.
ПВЖ-60. Он состоит из корпуса 1 и чугунной плиты 2, расположенной
на установочной раме 3. Над плитой находится приемная воронка 4 с
винтовыми лопастями 9, а под ней, в корпусе пресса, — разъемное ци-
линдрическое сито 5 с отверстиями в виде усеченного конуса с основания-
ми диаметром 2 и 3,5 мм. Внутри цилиндрического сита от электродвига-
теля 6 мощностью 40 кВт через редуктор 19 и передачу 7 вращается чу-
гунный полый обтянутый ситом дырчатый конус 8 с двухзаходными
241
прерывистыми витками 10. В верхней части шаг витков увеличивается.
Шнек делает около 4 об/мин.
В нижней части пресса установлен подвижный ситчатый конус 11,
перемещением которого с помощью винтового устройства 20 можно ре-
гулировать степень отжатия жома. Здесь же установлены вращающиеся
лопасти 12 для сгребания отжатого жома в сторону. По высоте цилинд-
рического сита с двух противоположных сторон установлено по четыре
башмака (контрлопасти) 13 с отверстиями для впуска пара при прессо-
вании холодного жома. Подача пара производится по патрубкам 14 в
коллекторы 15.
i486
I . \__________________________Л0У
3
Жом, проходя сверху вниз в постепенно суживающемся пространстве,
«отжимается и выходит через кольцевую щель 16, образованную кониче-
ским шнеком с ситчатым конусом, и здесь сгребается лопастями 12 к вы-
ходному лотку 18. Ширина щелн регулируется в пределах 25—75 мм.
Часть жомопрессовой воды проходит через цилиндрическое сито, а
часть — через полый вал, затем вода по патрубку 17 удаляется из пресса.
Пресс рассчитан па производительность 1000 т неотжатого жома в
сутки, степень отжатия — до содержания 18—20% сухих веществ, масса
16,1 т. Пресс с ситом диаметром 1000 мм, рассчитанный на производи-
тельность 500 т неотжатого жома в сутки, имеет электродвигатель мощ-
ностью 28 кВт и массу 11 т.
За рубежом пашли распространение горизонтальные двух-
шпек о в ы е прессы глубокого отжатия жома до содержания
сухих веществ в нем 22—25%. На рис. 135 показан такой пресс фир-
242
мы «Сторд» (Норвегия). Он состоит из горизонтального корпуса 1, в ко-
тором находится сито 2. Внутри корпуса от электродвигателя 3 через
редуктор и зубчатую передачу 4 во взаимно противоположных направле-
ниях вращаются два конических шнека 5. Свежий жом поступает в при-
емный бункер 6, отжимается шнеками и транспортируется ими к выходу
7. Отжатая вода проходит сквозь сито и через патрубок 8 удаляется из
пресса.
При обслуживании прессов нужно следить за равномерным и доста-
точно полным наполнением их, так как в противном случае пресс будет
работать как обычный шнек. т. е. не отжимать жом, а только транспор-
тировать его. Необходимо добиваться максимального отжатия жома
при наибольшей производительности пресса. Наиболее благоприятной
для прессования является температура жома 50—60° С, так как горячий
жом легче отжимается до необходимого содержания сухих веществ.
Остывший жом плохо поддается прессованию, поэтому если жом остыл,
то в вертикальный пресс следует подать пар для подогрева жома. При
перегреве стружки в диффузионной установке выше 80° С получается
разваренный жом, который плохо отжимается на прессах, замазывая
отверстия.
Перед пуском пресса необходимо убедиться в отсутствии в нем твер-
дых предметов. Вертикальный пресс можно пускать только после запол-
нения его жомом. Приемный бункер пресса в период его работы всегда
должен быть заполнен жомом. Перед пуском пресса следует дать преду-
предительный сигнал. Все движущиеся части прессов должны быть на-
дежно ограждены.
ЖОМОСУШИЛЬНЫЕ АППАРАТЫ
Сушка жома производится дымовыми газами с температурой 800—
850° С, полученными в специальной топке при сжигании антрацита, ма-
зута или природного газа. С экономической и технической точки зрения
применение последних двух видов топлива более целесообразно. Сушка
жома дымовыми газами с такой высокой температурой производится
только в прямотоке, что при правильном ведении процесса исключает
возгорание жома.
Сушка жома производится в жомосушильных аппаратах. По конст-
рукции они могут быть барабанными (наподобие барабанных сушилок
для сахара) и шахтно-слоевыми (наподобие шахтно-слоевых сушилок
для сахара). В качестве типового на отечественных заводах принят жо-
мосушильпый аппарат барабанного типа с отдельной топкой, оборудо-
ванной газовыми или газомазутными горелками.
Такой аппарат (рис. 136) представляет собой барабан 1 с бандажа-
ми 2. Бандажи опираются на две пары роликов 3, которые вращают
барабан с частотой 1,5 об/мин. Привод барабана осуществляется от
электродвигателя 4 мощностью 13 кВт через редуктор 5 и две шестерни
18 и 20. Шестерня 20 насажена на вал 21, который и вращает ролики
одного ряда. Вал 21 цепной передачей 24 связан с валом 25, который
вращает ролики второго ряда. В некоторых случаях вращение барабана
осуществляется при помощи установленной на нем венечной шестерни и
шестерни, приводимой в движение электродвигателем. В этом случае ро-
лики служат лишь опорами.
Так как перемещение жома производится горячими газами, то бара-
бан обычно устанавливается горизонтально. Однако для лучшего прод-
вижения жома барабан может устанавливаться также несколько наклон-
но в сторону движения жома. В том и другом случае для предотвраще-
243
Рис. 136. Жомосушнльный аппарат.
ния осевого сдвига барабана на одном из бандажей устанавливаются
опорные ролики или одна из пар роликов (на рисунке — правая) делает-
ся с бортиком.
Весь внутренний объем барабана заполнен крестообразными насад-
ками, которые пересыпают жом и обеспечивают равномерное омывание
его газами.
На одном из концов барабана имеется неподвижная загрузочная
камера 7 с патрубком 8 для входа отжатого жома из шнека-питателя.
В открытый торец 17 этой камеры поступают газы, получаемые в от-
дельной топке 22. На друг м конце барабана установлена неподвиж-
ная выгрузочная камера 10, в которой вращается улитка 9, позволяющая
изменять время пребывания жома в барабане.
Рис. 137. Барабан жомосушнльного аппарата.
Сухой жом влажностью 12—14% из барабана поступает в шнек
11, вращающийся с частотой 25 об/мин от электродвигателя 4 через цеп-
ную передачу 6. Сухой жом выходит из шнека через патрубок 13, а не-
досушенный жом — через патрубок 14, откуда жом направляется на до-
сушивание (через патрубок 19).
Отработанные газы температурой 100—120°С через патрубок 15
отсасываются дымососом и поступают в циклоп для улавливания час-
тиц сухого жома, уносимых газами. Разрежение в барабане регулируется
шибером 16 (управляемым червячным механизмом 23 с цепью 12) или
направляющим аппаратом дымососа. В случае загорания жома в бара-
бан по специальному трубопроводу впускается пар.
Масса этого аппарата, рассчитанного на производительность 2000 т
свеклы в сутки, составляет 39 т. Наружная поверхность аппарата футе-
руется теплоизоляционным материалом.
245
Жомосушнльный аппарат с барабаном диаметром 2400 мм имеет
длину барабана 12050 мм, общую длину 15410 мм, вращается с часто-
той 1,75 об/мин от электродвигателя мощностью 10 кВт. Масса такого
аппарата составляет 49,4 т.
Весь внутренний объем барабана жомосушильного аппарата
(рис. 137), кроме передней части, заполнен насадками — полками 1,
которые пересыпают жом и обеспечивают равномерное омывание его
газами. Эти насадки состоят из крестообразно сваренных листов 2, про-
дольные кромки которых отбортованы. Полки набраны в шесть секций.
Рис. 138. Загрузочная камера жимисушильпиго аппарата.
Каждая секция состоит из определенного количества полок, приварен-
ных к лестницам 3 и прикрепляемых к обечайке 6 барабана с помощью
стяжек 4. Кроме этих съемных секций к обечайке привариваются несъем-
ные полки 5.
В передней входной части барабана жом пересыпается полками 7 с
отбортовкой, установленными наклонно к обечайке барабана (в разрезе
А—А показан только передний ряд полок).
К входному торцу барабана 4 примыкает неподвижная часть — за-
грузочная камера 1 (рис. 138) с лотком 2 для входа отжатого жома из
шиека-питателя. Загрузочная камера устанавливается в проеме задней
стенки топки и изнутри футеруется огнеупорным кирпичом 3. Сторона
.246
входного лотка, обращенная к вращающемуся барабану, открытая, зад-
няя сторона защищена от горячих газов съемными чугунными плитами
5. Б открытый торец загрузочной камеры поступают газы, получаемые в
топке.
Противоположный торец барабана входит в неподвижную часть —
выгрузочную камеру, в которой находится улитка (рис. 139), позволяю-
щая увеличить продолжительность пребывания жома в барабане. Улит-
ка состоит из двух фланцев / и 2, соединенных между собой лопастями
3, изогнутыми по ходу вращения улитки. Улитка крепится к барабану
фланцем / и вращается вместе с ним. Сухой жом, попадая внутрь улитки,
Рис. 139. Улитка выгрузочной камеры жомосушнльного аппарата.
не сразу поступает в нижнюю часть выгрузочной камеры, а поднимается
лопастью на некоторую высоту и ссыпается с нее на нижележащую ло-
пасть, благодаря чему продолжительность пребывания его в барабане
несколько увеличивается. Пересыпаясь таким образом, жом попадает,
наконец, в нижнюю часть выгрузочной камеры и лопатками 4 подается в
выгрузочный шнек. Отходящие газы проходят между лопастями в верх-
ней части улитки и удаляются из выгрузочной камеры.
На рис. 140 показана одна из конструкций топки жомосушнльного
аппарата. Снаружи топка выложена обычным кирпичом 1, а внутри —
огнеупорным кирпичом 2. Потолок топки выполнен в виде свода. В пе-
реднюю стенку 3 топки вмонтированы горелки 4, а в заднюю — загрузоч-
ная камера 5 жомосушнльного аппарата. Полустенками 6 и 7 топка раз-
делена на три газохода. Газоход 8 служит для сжигания топлива, а га-
зоход 9— для смешения дымовых газов с воздухом, подаваемым через
патрубок 10, и доведения температуры газов до 800—850° С.
Для сжигания мазута и природного газа используются горелки раз-
личных типов. На рис. 141 показана низконапорная короткофакельная
мазутная горелка конвективной сушки типа ГКС. Она состоит из корпу-
са 1, установленного в патрубке 6, в который подается так называемый
247
вторичный воздух. Патрубок 6 своим фланцем 7 крепится к амбразуре
топки 8. Внутри корпуса 1 установлен раздвижной ствол 3, в который
через штуцер 9 под давлением подается мазут. С помощью первичного
воздуха, входящего через патрубок 5, и подвижного завихрителя 2 ма-
Рис. 140. Топка жомосушильного аппарата.
Рис. 141. Мазутная горелка ГКС.
зут распиливается до тончайшего тумана. Благодаря раздвижному ство-
лу и подвижному завихрителю в процессе работы можно регулировать
длину и ширину факела, а также его расположение в амбразуре и топке.
На пути вторичного воздуха установлен завихритель 4.
Фирмой «Буккау-Вольф» (ФРГ) выпускается жомосушильный аппа-
рат, состоящий из вращающегося барабана и расположенной параллель-
но над ним вращающейся трубы. Дымовые газы температурой до 1100° С,
полученные в отдельной топке, поступают в начало трубы. Сюда же по-
248
ступает отжатый жом. В трубе жом подхватывается газами, идущими с
большой скоростью (40 м/с), и во взвешенном состоянии переносится из
трубы в барабан. Более крупные частицы, которые оседают в трубе, при
ее вращении поднимаются находящимися в ней лопатками, подхватыва-
ются потоком газов и также переносятся в барабан. Во вращающейся
трубе испаряется до половины влаги, подлежащей испарению. В бараба-
не жом окончательно высушивается. Достоинством такого аппарата яв-
ляется улучшение теплового баланса сушки, ускорение процесса, повы-
шение качества сухого жома.
При обслуживании жомосушильных аппаратов необходимо следить
за равномерным поступлением отжатого жома и его качеством, не до-
пускать отклонений от нормальной температуры входящих и выходящих
газов, контролировать качество выходящего сухого жома.
При возгорании жома следует, не прекращая подачи отжатого жома
и не останавливая барабана, остановить дымосос и закрыть шибер перед
ним, закрыть все шиберы, через которые поступает свежий воздух, и
одновременно подать в аппарат пар. При внутреннем осмотре аппарата
запрещается пользование открытым огнем. Необходимо принимать меры
по предотвращению ожогов.
, ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ ЖОМА
Сухой жом имеет незначительную насыпную массу—190—250 кг/м3.
Для хранения его требуются склады большой емкости, а при транспор-
тировании грузоподъемность вагонов используется недостаточно. Поэто-
му сухой жом подвергается брикетированию; при этом объемная масса
брикетов достигает 750 кг/м3. Для улучшения кормовых достоинств
брикетированного жома в пего добавляется меласса и другие компо-
ненты.
Брикетирование жома производится в поршневых периодически дей-
ствующих или в вальцевых непрерывно действующих прессах.
Основными узлами поршневого пресса являются матрица, пуансон
и шатунно-кривошипный механизм, создающий давление около 40 МПа
(400 кгс/см2). Брикеты жома имеют сечение 180X100 мм и длину
1—1,5 м.
Применение брикетов таких габаритов неудобно. Для получения
брикетов малых размеров предназначен вальцевый пресс ПБ-5, пока-
занный на рис. 142. Полый вал 1 этого пресса вращается с частотой
60 об/мин от электродвигателя 16 мощностью 75 кВт через клиноремен-
ную передачу 18, редуктор 17 и пару конических шестерен 2. На валу
укреплена и вращается вместе с ним матрица 3 с отверстиями 4 диамет-
ром 20 мм. Внутри полого вала находится неподвижная ось 5. В верхней
части оси, над матрицей, установлены четыре рифленых валка 6. Валки
посажены на роликоподшипники 19. При вращении матрицы валки ка-
тятся по ней. Зазор между матрицей и валками должен быть около
0,5 мм. Изменение этого зазора во время эксплуатации регулируется
гайками 20.
Сухой жом, смешанный в смесителе-дозаторе с мелассой, поступает
в пресс через горловину 7 и при помощи направляющего конуса 8 пода-
ется на матрицу. Здесь он при вращении матрицы валками продавлива-
ется через отверстия в ней. Брикеты срезаются четырьмя ножами 9
и попадают на вращающуюся вместе с валом чугунную тарелку 10. При
помощи отражателя 11 брикеты поступают на разгрузочный лоток 12
и удаляются из пресса.
Пресс закрыт кожухом 13. Смазка конических шестерен осуществля-
ется залитым в поддон основания 14 пресса маслом, уровень которого
249
1600
<01155
Рис. 142. Брикетный пресс ПБ-5.
4
вл
огв!
измеряется уровнем 15. Воздух из
пресса вытягивается вентилято-
ром через патрубок 21.
Нож представляет собой пла-
стину 22, укрепленную с помо-
щью винтов 23 в держателе 24,
удерживаемом винтами 25 на
оси 26. Длина срезаемых брике-
тов зависит от количества рабо-
тающих ножей.
Матрица (рис. 143) пресса
ПБ-5 представляет собой диск
диаметром 605 мм с расположен-
ными концентрично тремя ряда-
ми отверстий диаметром 20 мм.
В первом с краю ряду располо-
жено 55 отверстий, во втором —
49 и в третьем — 43.
Пресс рассчитан на произво-
дительность 5 т сухого жома в
час при влажности жома 12—
11% и имеет массу 4,3 т.
Брикеты жома, выходящие из
пресса, имеют температуру 60—
65° С. С целью охлаждения их до
температуры хранения (20—
25°С) они поступают в охлади-
тельную башню, которая состоит
из шахты, где брикеты охлажда-
ются воздухом, протягиваемым
через шахту вентилятором, и ви-
брационного сита, отделяющего
от брикетов мелкие частицы жо-
ма и нссбрикетированный жом.
Из охладительной башни бри-
кеты жома поступают па конт-
рольное вибросито для оконча-
тельного отделения частиц жома.
С этого вибросита брикетирован-
ный жом направляется в склад.
Для отделения от дымовых газов
из жомосушильного аппарата и от
•стиц сухого жома применяются ци
Рис. 143. /Матрица пресса ПБ-5.
воздуха из охладительной башни ча-
ГЛАВА 10
ОБОРУДОВАНИЕ ИЗВЕСТКОВОГО ОТДЕЛЕНИЯ
Для очистки диффузионного сока от содержащихся в нем нссахаров
применяется известковое молоко и сатурационный газ. Известковое мо-
локо образуется при гашении извести, полученной в известняковообжи-
гательной печи при обжиге известняка. В процессе обжига известняка
из него выделяется углекислый газ, который в смеси с воздухом и про-
дуктами горения топлива образует сатурационный газ.
251
ИЗВЕСТНЯКОВООБЖИГАТЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ
Известняк обжигается в печах. Печь представляет собой шахту ци-
линдрической формы или в виде двух усеченных конусов, сложенных
большими основаниями. Изготовление и эксплуатация цилиндрических
печей проще и дешевле, чем конусных. Шахта выполняется из красного
кирпича и изнутри футерована огнеупорным кирпичом, а снаружи одета
в металлический кожух.
Загрузка печи шихтой (смесь известняка и топлива) производится
через верхнее отверстие шахты из расположенного здесь бункера, выпу-
скное отверстие которого закрывается затвором. Выгрузка обожженной
извести производится разгрузочным устройством из нижней части печи.
Подача шихты в загрузочный бункер печи производится лифтовыми
(в печах старых конструкций) или скиповыми подъемниками.
Скиповый подъемник представляет собой наклоненный под углом 76°
металлический мост, по которому проложены швеллерные рельсы. По
рельсам 1 (рис. 144) передвигается ковш 2 (на рисунке — емкостью
0,8 т), установленный на тележке 3. Тележка с помощью пружины 4
и кольца 5 подвешивается к тросу, перекинутому через блоки и переме-
щаемому электрической лебедкой.
Тележка своими передними колесами 6 передвигается по нижней пол-
ке рельсов, а задними колесами 7— по верхним полкам. Нижние полки
рельсов около загрузочного бункера печи загибаются вниз. Поэтому
в этом месте при движении тележки ее передние колеса по этим полкам
движутся вниз, а задние колеса продолжают движение вверх. При этом
тележка наклоняется и шихта из ковша высыпается в загрузочный бун-
кер. При обратном ходе тележки ее задние колеса движутся вниз, те-
лежка занимает нормальное положение и спускается. Тележка снабжена
устройством («ловителем») для остановки ее в любом положении на
скиповом подъемнике при обрыве троса.
Загрузка ковша подъемника шихтой производится из бункеров с по-
мощью виброконвейеров и весовых дозаторов.
Рис. 144. Ковш скипового подъемника.
252
Затворы загрузочных бункеров должны надежно герметизировать
верхнюю часть печи для предотвращения дополнительных подсосов воз-
духа в нее, а также равномерно распределять шихту по сечению печи.
Наиболее распространенными являются загрузочные бункеры с ко-
нусными затворами (рис. 145).
Конусные затворы 1 размещаются либо в загрузочном бункере 2 пе-
чи 3 (см. рис. 145,а), либо под ним (см. рис. 145,6). В первом случае
для подачи шихты в печь затвор лебедкой 4 поднимается, во втором —
опускается. Лучшим является второе решение, так как при этом дости-
гается лучшее распределение шихты по сечению печи.
Для печей большого диаметра конус выполняется спиралеобразным
(см. рис. 145, в). В плане он имеет различную длину поверхности по
спирали. После каждой очередной загрузки конус с помощью специаль-
ного приспособления автоматически поворачивается вокруг своей оси на
четверть оборота. Вследствие разной длины поверхности конуса шихта
сбрасывается с пего на разных расстояниях от центра. При очередном
повороте конуса места сброса
шихты перемещаются, поэтому
куски разных размеров распреде-
ляются по сечению печи более
равномерно.
Для уменьшения подсосов
воздуха в печь затвор может со-
стоять из двух конусов 1 и 5 (см.
рис. 145,г). Сначала лебедкой 4
опускают конус 1 и шихта из за-
грузочного бункера 2 попадает в
промежуточный бункер 6, после
чего поднимают конус I и бун-
кер 2 закрывается. Затем лебед-
кой 7 опускают конус 5 и шихта
из бункера 6 попадает в печь 3.
Для выгрузки обожженной
извести из печи применяют раз-
личные выгрузочные устройства
(рис. 146). Они должны обеспе-
чивать пе только равномерную
выгрузку извести по всему по-
перечному сечению печи, но и в
случае надобности также перио-
дическую одно- или двусторон-
нюю выгрузку.
Выгрузочное устройство в ви-
де турникета 1 (см.- рис. 146, а)
наименее громоздко и достаточ-
но просто по устройству, но пе
позволяет осуществлять одно-
или двустороннюю выгрузку и
удалять из печи без разбивки
большие куски спекшейся извести.
В этом отношении преимуще-
ствами обладает выгрузочное
устройство «Омега» (см. рис. 146,6). Оно состоит из четырех кареток 2,
движущихся от кривошипных механизмов 3 и валов 4 на роликах 5 впе-
ред и назад. Каретка выполнена в виде ступенек, повышающихся к оси
печи. При ходе каретки от центра печи к периферии лежащая на сгу-
Рис. 145. Загрузочные устройства известня-
ковообжигательных печей:
а—с конусным затвором внутри буккера, б —
с конусным затвором под бункером, в — спирале-
образный конусный затвор» г — двойной конус-
ный затвор.
253
Рис. 146. Выгрузочные устройства известняковообжн-
гательиых петой:
а — турникет, б — типа «Омега», в — типа «Улита».
пеньках известь передвигается вместе с кареткой. На место сдвинутой
извести из печи опускается вышележащий слой. При ходе каретки
назад известь с каретки сдвигается и проваливается в желоб, направ-
ляющий ее в гасильный аппарат. Такая конструкция позволяет осуще-
ствлять одно- или двустороннюю выгрузку извести (отключением не-
нужной каретки). Однако такое устройство занимает небольшую часть
площади сечения печи и поэтому недостаточно приспособлено для рав-
номерной выгрузки извести по всему сечению печи.
Более равномерная выгрузка извести по всему сечению печи произ-
водится поворотными столами. Одна из таких конструкций типа «Ули-
та» выполнена в виде поворотного стола 6 с улиткообразным конусом
7 (см. рис. 146, в). При медленном вращении такого конуса он наподо-
бие бурава, ввертываемого в массу извести, забирает ее из печи, а нож 8
сбрасывает известь в соответствующий желоб. Однако такие выгрузоч-
ные устройства весьма громоздки и не позволяют осуществлять одно-
или двустороннюю выгрузку.
Отечественные свеклосахарные заводы оборудованы в основном ко-
нусными шахтными печами со скиповыми подъемниками, одно-или двух-
конусными затворами и выгрузочным устройством типа «Омега». Такая
печь имеет целый ряд не-
достатков как конструк-
тивного, так и эксплуата-
ционного характера. Ос-
новными недостатками ее
являются низкое с резки-
ми и частыми колебания-
ми содержание СОг в са-
турационном газе, низ-
кий удельный съем извес-
ти с 1 м3 объема печи,
высокий расход топлива,
неравномерная выгрузка
извести, малая емкость
загрузочного бункера и
ковша скипового подъем-
ника, плохое распределе-
ние шихты по сечению пе-
чи, значительные подсо-
сы воздуха через загру-
зочный затвор и др.
В настоящее время
промышленностью выпу-
скается новая модер-
низированная печь.
Такая печь (рис. 147)
представляет собой ци-
линдрическую шахту 20,
выполненную из огне-
упорного доменного кирпича типа Д-8 (прямого) и Д-6 (клинового).
Шахту окружает кладка 21 из красного кирпича, затем шамотная за-
сыпка 22 и цельнометаллический кожух 23. Между шамотной засып-
кой и кожухом оставлен температурный зазор в 20 мм. В шахте печи в
зоне горения в шесть рядов установлены смотровые окна 24 и датчи-
ки 25 температуры (по три в каждом ряду). В верхней части печи уста-
новлены источник 37 и приемник 38 радиоактивного индикатора уров-
ня шихты.
254
Рис. 147. Известняковообжигательная печь.
Верхняя часть шахты перекрыта сводом 26, выполненным из жаро-
упорного бетона. Свод жестко связан с металлическим кожухом, что да-
ет возможность ремонтировать шахту без разборки свода и полностью
исключить подсосы воздуха. В свод вмонтированы ремонтный люк 27
и трубы 28, по которым из верхней части печи отводится сатурационный
газ. При этом разрежение в верхней части печи составляет 300—400 Па
(30—40 кге/м2).
В верхней части печи на площадке 29 в каркасе 51 смонтировано за-
грузочное устройство. Оно состоит из бункера 2 емкостью 3 т с загру-
зочной воронкой 30, проходящей через центр свода. Бункер и загрузоч-
ная воронка не связаны друг с другом, что уменьшает нагрузку от уда-
ров падающей шихты на железобетонный свод. Через бункер проходит
штанга 31, на конце которой находится конусный спиралеобразный за-
твор 3, закрывающий выходное отверстие загрузочной воронки. С помо-
щью механизма 8 затвор при каждой загрузке поворачивается на чет-
верть оборота, равномерно распределяя шихту по сечению печи. Этому
помогает также распределительное кольцо 6, подвешенное к своду.
Вторым своим концом штанга связана с тросом 13, перекинутым через
блоки 12 п 10. К блоку 10 тросом 15 подвешивается контргруз 4. При
включении электрогидропривода 5 он поднимает тросом 15 блок 10 с
контгрузом и затвор опускается, открывая отверстие воронки. После вы-
ключения электрогидропривода контргруз опускает блок 10, в результа-
те чего затвор закрывает воронку.
Винтовое устройство 11 служит для регулирования натяжения троса
13. Управление затвором может производиться также и резервной руч-
ной лебедкой при помощи троса 14, перекинутого через блоки 32 и 33.
При движении этого троса вниз он поднимает блок 33, а вместе с ним
и блок 10. При этом затвор опускается вниз, открывая воронку. При дви-
жении троса 32 вверх воронка закрывается. Длительность цикла от от-
крытия затвора до полного его закрытия составляет не более 7—8 с.
В течение часа делается два таких цикла. В этом случае время откры-
тия отверстия воронки в течение суток составляет всего 6 мин вместо
почти 5 ч в печи старой конструкции.
Загрузка шихты производится ковшом 34, из которого ока по лотку 7
попадает в бункер. Ковш передвигается по скиповому подъемнику 1
с помощью троса 19, перекинутого через блок 36.
Для контроля уровня шихты в печи служит индикатор 16, перемеща-
емый тросом 18, перекинутым через блок 17.
В нижней части (в зоне охлаждения) шахта печи имеет форму усе-
ченного конуса. Здесь установлено выгрузочое устройство типа «Улита».
Оно состоит из стола 35 с укрепленными па нем круговым рельсом 39
и шестерней 40, входящей в зацепление с четырехскоростным приводом
(на рисунке не показан). При вращении стола он перекатывается по
роликам 41, передвигающимся по круговому рельсу 42, установленному
на столе 43.
На столе 35 укреплен улиткообразный конус 44, закрытый колпаком
46, входящим внутрь печи. Через центральный канал 47 подается воз-
дух для горения топлива и обжига известняка. Воздух из-под колпака
выходит внутрь печи. Колпак служит также для разрыхления извести
при своем вращении.
При вращении конуса он забирает из печи известь, которая по спира-
ли скатывается на стол 35. Здесь двумя ножами 48 известь направляет-
ся в короба 49, по которым она сбрасывается в гасильный аппарат.
Для отвода скапливающихся в выгрузочном устройстве газов служат
трубы 50. Печь установлена на постаменте 9, опирающемся на колон-
ны 45.
256
Печи такой конструкции выпускаются с полезным объемом 65, 80, 90
и 120 м3. Эксплуатация таких печей показала, что содержание СО2
в сатурационном газе составляет 38—40%. расход топтива — 6,5 — 7%
к массе известняка, увеличился эффект очистки на тефскосатурации, уве-
личился выход сахара в результате снижения потерь его в мелассе, уве-
личилась производительность завода, снизился расход электроэнергии
на подачу сатурационного газа, сократились сроки строительства, уде-
шевился ремонт и эксплуатация печи.
Большой интерес представляет перевод печей на отопление природ-
ным газом. Газ характеризуется полным отсутствием балласта, что бла-
гоприятно сказывается на качестве извести и сатурационного газа. При
работе печи на газе значительно улучшаются условия труда обслужива-
ющего персонала. Процесс обжига известняка улучшается в связи с тем,
что: создастся постоянное расположение по высоте печп зон обжига и
охлаждения; равномерно распределяется температура по сечению шах-
ты печп в зоне обжига, что предотвращает местные перегрев или педо-
грев известняка и получение из печи перепала или недопала; в извести
отсутствует шлак и остатки несгоревшею топлива; упрощается автома-
тизация процесса обжига известняка; отпадает необходимость в транс-
портных перевозках и сортировке антрацита.
Концентрация СО2 в сатурационном газе из печей, отапливаемых
газом, на 8—10% меньше, чем при использовании кокса. Это связано
с меньшим содержанием углерода в природном газе. Поэтому печи на
газообразном топливе особенно чувствительны к качеству известняка,
тепловым потерям и избытку воздуха. В печах применяются горелки
инжекционного типа среднего давления с предварительным смешением
газа и воздуха. Они устанавлизаются в центре печи и прикрываются бал-
ками, охлаждаемыми водой. Балка, имеющая в поперечном сечении вы-
тянутую пятиугольную форму, своей остроконечной стороной направлена
вверх и прикрывает горелки от давления движущейся шихты.
Проводятся исследования, связанные с возможностью применения
для обжига известняка мазута. Установлено, что содержание СО2 в са-
турационном газе при этом меньше, чем при отоплении коксом, но боль-
ше, чем при отоплении природным газом. В продуктах горения содержит-
ся значительное количество золы, поэтому особое внимание обращается
на очистку сатурационного газа.
За рубежом применяются печи, существенно не отличающиеся от на-
ших. Применяются различные по конструкции загрузочные и выгрузоч-
ные устройства. Например, на ряде заводов ФРГ на печах установлены
бункеры с перегородками, делящими их на секции. Во время загрузки
бункер вращается, поэтому известняк и кокс распределяю гея в нем рав-
номерно. При быстром открывании днища бункера содержимое его по-
падает в печь, размещаясь в пей так же, как и в самом бункере.
Для первоначального пуска после тщательного наружного и внутрен-
него осмотра известняковообжигатслыюй печи и проверки всех ес меха-
низмов приступают к первичной загрузке и розжигу ее. Около трех суток
производят предварительное подсушивание кладки печи, для чего от-
крывают все выгрузочные дверцы, загрузочные отверстия и окна и соз-
дают тем самым свободный обмен воздуха в шахте печи. Затем в низ
печи укладывают слой известняка, прикрывают этот слой дровами
и разжигают их. В течение пяти суток сушат печь на естественной тяге,
при этом в первые сутки в шахте поддерживают невысокую температуру
(100—200° С), в последующие двое суток температуру в шахте доводят
до 400—450° С (за счет увеличения количества сжигаемых дров), затем
сжигание дров прекращают и в течение двух последующих суток печь
постепенно охлаждают.
Vs 10-800
257
После окончательного охлаждения печи приступают к ее загрузке.
Вручную заполняют известняковым камнем (кусками одинаковой вели-
чины, без мелочи) низ печи до уровня первого ряда окон.
Поверх известняка укладывают слой дров, при этом поленья должны
образовать каналы, пересекающиеся под прямым углом и направленные
по диаметру печи от одного окна к другому. Каналы сверху перекрыва-
ют одним рядом дров, заполняют щепой и стружкой, смоченной мазутом,
а концы поленьев дров со стороны канала смазывают мазутом.
Поверх дров укладывают слой известняка без топлива, а затем три
слоя известняка с коксом, при этом чем выше слон, тем меньше должно
быть содержание кокса. Укладку ведут вручную так, чтобы нн один ку-
сок кокса не соприкасался со стенками печи.
Па самый верхний слой известняка укладывают специальную клет-
ку с сухими дровами, сильно смоченными мазутом.
Розжиг печи проводят на естественной тяге. Перед розжигом закры-
вают все окна (кроме самого нижнего ряда, на уровне уложенных дров)
и полностью открывают вытяжную трубу печи. Через загрузочное отвер-
стие бросают в печь зажженную паклю н поджигают дрова, уложенные
в клетке. После того как они хорошо разгорятся и в печи создастся тя-
га, с помощью зажженной пакли, прикрепленной к деревянным палкам,
с четырех сторон через нижние окна зажигают щепу н стружку в ка-
налах.
Через 10—12 ч посте розжига делают пробную выгрузку извести
и загрузку известняком и коксом, а по истечении 24 ч после розжига
начинают систематически производить выгрузку и загрузку. Печь счита-
ют пущенной в эксплуатацию после того, как при установившейся есте-
ственной тяге пускают газовый насос и закрывают вытяжную трубу.
Обслуживание печи ери установившемся режиме состоит в приго-
товлении шихты и загрузке ею по мере необходимости печи (при ручном
управлении), наблюдении за процессом горения и его регулировании, за
отводом обожженной извести и ее качеством, за отводом сатурацион-
ного газа и его температурой.
При работе печи па газе она комплектуется автоматическими при-
борами для определения процентного содержания в сатурационном га-
зе углекислого газа, кислорода, метана и окиси углерода, расходомера-
ми природного газа, приборами для измерения температуры сатураци-
онного газа и воды, входящей в защитную балку и выходящей из нее,
разрежения в верхней части печи и у каждой горелки, давления природ-
ного газа у каждой горелки и воды перед защитной балкой. Кроме того,
предусматривается автоматическое аварийное прекращение подачи га-
за в печь при падении разрежения в печи, прекращении подачи воды в
защитную балку и при падении давления подаваемого в печь природ-
ного газа на входе в газевын котлектор.
При обслуживании печи должны соблюдаться необходимые меры
предосторожности. Нельзя пользоваться скиповым подъемником для
транспортирования людей. Около подъемника не должно быть посторон-
них. Перед пуском ковша должен подаваться сигнал. Необходимо осте-
регаться ожогов горячим известняком и газом и принимать другие меры
предосторожности с целью предотвращения несчастных случаев.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
ИЗВЕСТКОВОГО МОЛОКА
Обожженная известь поступает на гашение. При этом получается
известковое молоко — суспензия Са(ОН)2 с содержанием 20% СаО и
80% воды, что соответствует плотности 1190 кг/м3. Понижение плотно-
258
»01 */т
Рис. 148. Известегасильный аппарат АИ-1.8М.
сти известкового молока приводит к увеличению количества обрабатыва-
емого сока и излишнему расходу пара па выпарной станции, увеличе-
ние плотности — к оседанию и залеганию извести в трубопроводах, осо-
бенно на горизонтальных участках и в коленах. Для гашения извести
применяются промой фильтров, а также горячая аммиачная вода.
Процесс гашения извести сопровождается выделением большого
количества тепла. В том случае, если на гашение поступает недостаточ-
ное количество промоев, температура процесса может резко повыситься.
При этом сахар, содержащийся в промоях, разлагается и окрашивает
известковое молоко в темный цвет. Оптимальная температура гашения
100° С. При этом известковое молоко имеет температуру 65—70° С.
В то*м случае, если в промоях содержится много сахара, наблюдается
образование пены. Если при этом известь содержит большое количество
перепала, образуется пескообразный известковый осадок (грисс). В этих
случаях гашение извести необходимо производить не промсями, а горя-
чей аммиачной водой Гашение извести производится непрерывно в из-
вестегасильном аппарате.
Известегасильный аппарат АИ-1.8М (рис. 148) произво-
дительностью 80 т СаО в сутки представляет собой горизонтальный
цилиндрический барабан /, своими бандажами 2 опирающийся па две
пары роликов 3 и вращающийся с частотой 3,6 об/мин. Ролики приводят-
ся во вращение электродвигателем 4 мощностью 4,5 кВт через редук-
тор 5. Аппарат последней модели имеет привод через венечную шестерню.
Обожженная известь по неподвижной горловине 6 загрузочного
устройства поступает иа решетку 7. В горловине имеется заслонка 16,
связанная с противовесом 20. При подаче извести она отклоняется, про-
пуская известь в аппарат. При прекращении подачи извести заслонка
под действием противовеса перекрывает горловину, препятствуя выходу
испарений из аппарата через горловину в помещение. По штуцеру 8 в
патрубок 12 подаются прэмои и аммиачная вода.
Па внутренней поверхности барабана по винтовой линии расположе-
ны лопатки 15, поднимающие и передвигающие куски извести к противо-
положному концу барабана. Параллельно с известью по нижней части
барабана движется и известковое молоко. В этом конце аппарата имеет-
ся неподвижное выгрузочное устройство 10 с двумя ситчатыми
цилиндрами со шнеками. Известковое молоко из барабана забирается
карманами 9, выливается и а лоток 17 (в выгрузочное устройство) и уда-
ляется через патрубок 18. Пе прошедшие через сита примеси лентами
шнеков выносятся через патрубок 19 на транспортер и удаляются. Вы-
грузочное устройство снабжено двумя люками, закрываемыми двер-
цами 11.
Образовавшиеся при гашении извести пары отводятся через патруб-
ки 13 и 14. Через патрубок 21 производится окончательный спуск извест-
кового молока из аппарата.
Этот аппарат имеет полный объем 17,5 м3, полезный объем 5 м3 и
массу 6,4 т. Аппарат АИ-1.5М, рассчитанный иа производительность
50 т СаО в сутки, имеет барабан диаметром 1,5 м, вращающийся с час-
тотой 3 об/мин от электродвигателя мощностью 4,5 кВт, и имеет
массу 5,2 т.
Выгрузочное устройство известегасильного аппарата (рис. 149)
состоит из кожуха 1, в котором один в другом помещены два цилиндра:
наружный 2 и внутренний 3. Внутренний цилиндр выполнен целиком
перфорированным. Своей сплошной конусной частью 8 этот цилиндр
проходит сквозь переднюю торцовую стенку кожуха, фланцем 4 крепит-
ся к торцу барабана 5 аппарата и вращается вместе с ним. На внешней
и внутренней стенках этого цилиндра установлены шнеки 6 и 7.
260
<РЮОО
Рис. 149 Выгрузочное устройство известегасилыюго аппарата АИ-1.8М.
Наружный неподвижный цилиндр крепится к кожуху и в нижней
своей трети выполнен перфорированным. Через центр вращающегося
цилиндра проходит штанга 9, установленная в сальниках 10 и 11.
На конце штанги находится ковш-лоток 12, открытый сверху и сбоку.
На этот лоток выливается известковое молоко из карманов 13 вращаю-
щегося барабана. По лотку известковое молоко попадает на сплошной
конус 8. по нему входит во вращающийся цилиндр и процеживается
сквозь его перфорированную стенку в неподвижный цилиндр. Оставшие-
ся внутри вращающегося цилиндра примеси внутренним шнеком 7 пере-
двигаются к открытому торцу цилиндра, вываливаются из него и уходят
из кожуха через патрубок 14.
Попавшее внутрь неподвижного цилиндра известковое молоко про-
цеживается через его перфорированный низ и выходит из кожуха через
патрубок 15. Оставшиеся внутри этого цилиндра примеси наружным
шнеком 6 при вращении цилиндра 3 продвигаются к лотку 16 и через
патрубок 14 удаляются из кожуха.
Для изменения количества отбираемого из барабана известкового
молока лоток 12 с помощью штурвала 17 может поворачиваться. Фикса-
ция нового положения лотка производится штырем 18, вставляемым в
совпадающие отверстия в торцовой стенке кожуха и диска 20, приварен-
ного к штанге 9. Испарения, образовавшиеся при гашении извести,
отводятся из кожуха через патрубок 19.
Обслуживание известегасильного аппарата состоит в регулировании
подачи в него обожженной извести и необходимого для достижения
нужной плотности молока количества промоев или аммиачной воды.
Известь должна подаваться равномерно и в таком количестве, чтобы
обеспечить процесс дефекации необходимым количеством молока. Сле-
дует принимать меры по предотвращению ожогов горячими продуктами,
работать в брезентовых костюмах, рукавицах, предохранительных очках
и респираторах, перед началом работы лицо п руки смазывать расти-
тельным (лучше касторовым) маслом.
Для предохранения трубопроводов, насосов и дефекатора от засоре-
ния песком, недопалом и другими содержащимися в известковом молоке
примесями оно подвергается очистке. Для предварительного отделения
крупных частиц и дальнейшего гашения мелких частиц непогасившейся
извести — «дозревания» известкового молока — применяется песколо-
вушка Русселя-Дорошенко.
Песко лов ушка системы Русселя-Дорошенко
(рис. 150) —это горизонтальное полуцилиндрическое корыто 1, по дли-
не разделенное рядом поперечных вертикальных плоских перегородок 2.
В корпусе вращается приводимый электродвигателем 3 мощностью
2,8 кВт через редуктор 7 квадратный вал 4 с прикрепленными при помо-
щи скоб черпаками 5 — по одному в каждой секции. Черпаки по всему
периметру, кроме сливной стороны, имеют приваренные бортики, удер
жпвающие захватываемый песок. Черпак захватывает осевший на дно
песок по всей ширине секции и в следующие пол-оборота передает его в
соседнюю секцию в специально устроенный карман 8, по которому песок
опускается на дно секции. При этом устраняется взмучивание верхних
слоев известкового молока.
Передаваемый черпаками из секции в секцию песок продвигается к
наклонному шнеку 6, который удаляет его из аппарата через штуцер 9.
Шпек вращается цепной передачей, ведущая звездочка 10 которой уста-
новлена на валу 4, а ведомая звездочка 11 передает вращение коничес-
кой передаче 12 шнека. Известковое молоко поступает в ловушку со
стороны шнека и медленно движется вдоль корыта, переливаясь через
борта перегородок, к противоположному концу. Окончательный спуск
262
молока из корыта аппарата производится через штуцер 13. Частота вра-
щения вала шнека 15 об/мин, вала черпаков 2 об/мин. Масса аппарата
2,8 т, полный объем 5,2 м3, полезный объем 3,2 м3.
За рубежом используются песколовушкп различных типов. В част-
ности, в ПНР широкое распространение нашли пескотовушка-деканта-
750 \750
5 8 Z 1 13
тор и вибрационная ловушка. Принцип действия декантатора состоит в
гравитационном отделении песка и прочих примесей из поступающего
в декантатор известкового молока. Песок падает вниз, а освободившееся
от него известковое молоко переливается в корыто. Песок, собирающий-
ся в нижней части аппарата, наклонным шнеком отводится наружу.
Вибрационная пескотовушка состоит из вибрационной рамы с натяну-
тым на нее ситом, эксцентрикового устройства с приводом, несущей
рамы и кожуха со штуцерами. При резком встряхивании рамы чистое
молоко проходит через сито и поступает в сборник, а не прошедший через
сито песок под действием встряхивания попадает в желоб, а оттуда
шнеком удаляется.
9*
263
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ САТУРАЦИОННОГО ГАЗА
Выходящий из известняковообжигательной печи сатурационный газ
имеет температуру до 300° С и содержит углекислоту, выделившуюся
при разложении известняка, газообразные продукты горения топлива,
пыль известняка, золу топлива, смолистые вещества и другие примеси.
Поэтому перед поступлением газа па компрессоры он должен быть очи-
щен и охлажден до 30° С.
Рис. 151. Лавер ЛГМ-1600В.
Сначала газ очищается от пыли в так называемой «сухой» ловушке
циклонного типа. Затем он очищается и охлаждается в промывателе —
лавере.
Лавер ЛГМ-1600В (рис. 151), принятый типовым, состоит из корпуса,
состоящего из шести чугунных отбортованных царг 1, соединенных це-
ментной заливкой, крышки 11 и днища 12 (крышка и днище стянуты
стяжками 17). В корпусе закреплены три чугунные колосниковые решет-
ки 2, на которые насыпаны керамические кольца Рашига 3 диаметром
264
50 мм и высотой 50 мм, способствующие равномерному распределению
промывной воды. Кольца насыпаются через боковые люки 13.
Холодная вода для охлаждения газа подводится по гр)бе 4 в рас-
пределитель 5 и через патрубки 14, прикрываемые конусами 15, стекает
на верхний слой колец. С помощью виптов 16 регулируют положение
конуса относительно патрубка, изменяя количество поступающей в ла-
вер воды. Сатурационный газ вводится в лавер через штуцер 6, входит
в конус 7 и через колосниковые решетки и слои колец движется вверх
навстречу воде. Уровень воды в нижней части лавера определяется во-
домерным стеклом 9. Вода, находящаяся в нижней части аппарата,
нагревается до кипения горячим газом, газ насыщается водяными па-
рами, которые, конденсируясь на кольцах Рашига, увлекают за собой
тончайшую пыль и другие примеси.
Отработанная вода отводится по патрубку 10. Так как при работе
лавера создается некоторое разрежение, то отводящая воду труба дол-
жна быть длиной около 2 м, соответственно возможному вакууму.
Нижний конец этой трубы должен быть опущен в сборник с водой.
Очищенный и охлажденный газ отводится сверху через патрубок 8.
Масса аппарата 6,1 т, объем около 11 м3.
Другие типы лаверов по конструкции похожи на колпачковые и та-
рельчатые барометрические конденсаторы. Однако такие лаверы оказы-
вают большее сопротивление прохождению газа по сравнению с лаве-
рами с кольцами Рашига.
Во время эксплуатации лавера нужно следить за тем, чтобы не про-
исходило «захлебывания» его при чрезмерном орошении или засорения
колец при слишком малом орошении, что приводит к недостаточной
очистке газа и к уменьшению количества его, подаваемого на завод.
Выходящий из лавера сатурационный газ содержит мельчайшие кап-
ли воды. Для отделения ее устанавливается так называемая циклонная
ловушка. Опа представляет собой цилиндрический корпус, заканчиваю-
щийся конической частью. Газ поступает в ловушку по трубе, располо-
женной по касательной относительно корпуса. При входе газа внутрь
цилиндра создается центробежная сила, в результате которой более
тяжелые по сравнению с газом капли воды отбрасываются к стенкам
корпуса и стекают по конической части ловушки. Очищенный сухой газ
через трубу, расположенную в центре аппарата, отводится из ловушки
на газовый насос.
ГЛАВА И
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КУСКОВОГО
САХАРА-РАФИНАДА
Отечественная и зарубежная сахаро-рафинадная промышленность
перешла на выработку кускового сахара-рафинада в основном методом
прессования или вибрации. Выпуск литого сахара-рафинада почти пре-
кращен, поскольку его производство чрезвычайно трудоемко и слабо
поддается механизации и автоматизации.
Большое внимание уделяется в настоящее время выпуску готовой
продукции в расфасованном виде, что значительно облегчает торговлю
п сокращает потери при транспортировке и в торговой сети. Создание и
применение в промышленности механизированных и автоматизирован-
ных линий по производству сахара-рафинада способствует росту произ-
265
водительности труда, улучшению качества продукции и условий труда.
Производство кускового рафинада состоит из следующих основных
технологических операций: растворение (роспуск) сахара-песка; очистка
сиропа; варка утфеля; прессование или виброуплотнение рафинадной
кашки; сушка и охлаждение рафинада; колка (если кашку прессуют в
виде брусков); расфасовка и упаковка рафинада.
Оборудование для роспуска сахара-песка, очистки сиропа, варки
и фуговки утфеля рассмотрено в предыдущих главах.
Для обработки рафинадной кашки, выходящей из центрифуг, и полу-
чения рафинада применяются отдельные агрегаты (прессы, сушильно-
охладительпые установки, колочные станки, упаковочные машины) и
механизированные и автоматизированные линии! Кроме того, применя-
ется вспомогательное оборудование (бобинорезальные и пачкосбразую-
щие машины и др.).
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ РАФИНАДНОЙ КАШКИ
Прессование рафинадной кашки производится на прессах. Цикл
прессования рафинадной кашки (рис. 152, а) состоит из нескольких
последовательных фаз. В матрице 1 двигается пуансон 2. Двигаясь вниз,
Рис. 152. Прессующие элементы:
а — схема прессования, б — матрица и пуансон для брус-
ков, в — матрица и пуансон для кусочков.
он освобождает в матрице
определенный объем (фа-
за I), который затем запол-
няется влажной рафинадной
кашкой (фаза II). После
этого происходит собственно
прессование (фаза III). При
прессовании пуансон подни-
мается и сжимает сахар
между поверхностью своего
торца и плитой-клином 3.
После прессования клип от-
ходит, а пуансон продолжа-
ет движение вверх и вытал-
кивает спрессованный сахар
из матрицы (фаза IV). При
работе пресса, имеющего не-
сколько матриц, все они на-
ходятся в различных фазах
цикла: когда одна матрица
подготавливается к заполне-
нию. другая заполняется, в
третьей идет прессование, а
в четвертой происходит вы-
талкивание спрессованного
сахара.
В прессах с двусторон-
ним прессованием вместо
плиты имеется второй пуан-
сон, и сахар спрессовывает-
ся в объеме между двумя
пуансонами в момент, когда нижний пуансон движется вверх, а верхний
вниз.
Прессы могут быть дисковыми (с односторонним и двусторонним
прессованием) и ротационными. Дисковый пресс с двусторонним прсс-
266
сованием и ротационный пресс производят рафинад в виде отдельных
кусочков, а дисковый пресс с односторонним прессованием — в виде
отдельных кусочков или брусков. Основной вид бр\ска имеет размеры
23 X 23 X 184 мм и массу 125 г, что дает возможность формировать
полукилограммовые пачки из четырех расколотых на кусочки брусков,
а килограммовые — из восьми.
Независимо от конструкции пресса для наполнения матриц кашкой
применяют так называемую набивную коробку. Коробка представляет
собой открытую сверху и
снизу емкость. Нижняя
часть коробки примыкает
к прессу, а к верхней ее
части присоединяется бун-
кер для кашки. В нижней
части коробки при помо-
щи шестерен вращаются
валики со штифтами. На
один из валиков насаже-
на звездочка, через кото-
рую все они приводятся в
движение. Вращающиеся
штифты способствуют на-
биванию матриц рафинад-
ной кашкой.
На отечественных за-
водах работают в основ-
ном дисковые прес-
с ы одностороннего прес-
сования малой и большой
модели. Наибольшее рас-
пространение нашел пресс
малой модели, общий вид
которого показан на рис.
153. Дисковым такой
Рис. 153. Дисковый пресс малой модели.
пресс называется потому,
что одной из основных частей его является горизонтальный диск (круг)
с симметрично расположенными четырьмя окнами-вырезами. В эти окна
вставлены матрицы, подвижным дном которых служат пуансоны. Диск
вращается в горизонтально”! плоскости на вертикальной оси.
Основными узлами дискового пресса малой модели являются: пзбив-
иая коробка /; диск 2 с матрицами, пуансонами и другими деталями,
предназначенными для выполнения всех стадий процесса прессования;
стойка для крепления бабки, вертикального вала, механизмов для об-
служивания пресса; передняя стойка 4, на которой крепятся детали ме-
ханизма выталкивания брусков рафинада из матриц; механический стол
(при индивидуальной установке пресса) для приемки порожних сушиль-
ных планок, наполнения их сырыми брусками и перемещения планок;
механизм 6 для очистки пуансонов от прилипшего сахара; коленчатый
вал 7 для привода деталей пресса; трансмиссия 3 пресса; чугунная фун-
даментная плита 5 для монтажа деталей пресса.
Кинематическая схема дискового пресса малой модели показана на
рнс. 154.
Направляемая на прессование рафинадная кашка через бункер
попадает в набивную коробку, валики 3 которой подают кашку в матри-
цы, расположенные во вращающемся в горизонтальной плоскости чугун-
ном или стальном диске 5, который установлен на вертикальном валу 6.
267
Верхняя поверхность диска покрыта латунной накладкой. В диске
имеются симметрично расположенные четыре сквозных прорези 41 пря-
моугольного сечения, в которые вставляются матрицы, удерживаемые в
прорезях боковыми закраинами. Матрицы и пуансоны могут быть выпол-
нены как для получения брусков, так и для получения кусочков сахара-
рафинада.
Рис. 154. Кинематическая схема дискового пресса малой модели.
Каждая матрица имеет свой пуансон 34, совершающий возвратно-
поступательное движение в вертикальной плоскости. В фазе прессования
матрицы находятся под клинообразной плитой. При этом кашка спрес-
совывается между пуансоном и клинообразной плитой.
Совершая дальнейшее продвижение вверх, пуансон выталкивает
спрессованную кашку из матрицы выше уровня верхней плоскости диска
на 0,5—0,6 мм, после чего сахар сдвигается скребком 24 на подставляе-
мую планку или ленту конвейера.
При каждом выполнении операций прессования круг поворачивается
па 90°. За один оборот диска происходит четыре прессования и четыре
выталкивания спрессованного рафинада. Обычно число прессований
составляет 24—32 в минуту, что соответствует 6—8 оборотам диска в
минуту.
268
Привод пресса осуществляется от электродвигателя 35 через клино-
ремепную передачу со шкивом 40 и маховиком 7 с передачей движения
на трансмиссию 23. Трансмиссия через конические зубчатые колеса 44,
шкивы 42 и 36 и цилиндрические шестерни 8 приводит во вращение ва-
лики 3 набивной коробкн.
Коленчатый вал 19, вращающийся от трансмиссии через шестерни
13 и 43, приводит в движение распределительный валик 20 через зубча-
тую передачу 21, прессующий стакан 16 — через вертикальную бабку 15
и секторную шестерню 14 — через диск с пальцем. На валик 20 насажен
кулачок, приводящий в движение рычаги надматричного клина, прикры-
вающего сверху матрицу в момент прессования кашки.
Прессующий стакан снабжен болтом, головка которого передает
усилие от коленчатого вала на толкатель пуансона. Степень перемеще-
ния прессующего болта регулируется фиксатором, предотвращающим
самопроизвольное отвинчивание болта при работе пресса.
На конце коленчатого вала имеется диск с пальцем, на который на-
сажен бронзовый подшипник — ползун 17, заключенный в прорези
вертикальной секторной шестерни. Это обеспечивает преобразование
вращательного движения коленчатого вала в колебательное движение
секторной шестерни вокруг оси 18.
Для привода горизонтального рычага 25 на секторной шестерне
имеется палец 33 с лигой 31. На этом рычаге укреплены две скобы 9, ко-
торые оттягивают пуансон вниз в требуемое положение, захватывая
штифт 10.
На вертикальном валу 6 с помощью полой крестовины устанавлива-
ется диск 5 с четырьмя скобами, в которых заключены толкатели с пуан-
сонами 34. На втулку крестовины свободно надевается горизонтальная
секторная шестерня 12, которая сцеплена в вертикальной шестерней 14.
В верхней части горизонтальной шестерни на крестовину свободно наса-
живается муфта сцепления 11, которая снизу имеет четыре скошенных
зуба для сцепления с горизонтальной секторной шестерней 12. При ее
повороте против часовой стрелки она своими выступами захватывает
выступ муфты сцепления 11, поворачивает крестовину, а следовательно,
и диск на 90°. При повороте горизонтальной секторной шестерни в про-
тивоположном направлении выступы муфты 11 скользят по выступам
этой шестерни и пе влияют па положение диска — он остается неподвиж-
ным. Так осуществляется периодическое с остановками поворачивание
диска пресса каждый раз на 90°.
Для фиксации диска при повороте на каждые 90° в строго определен-
ном положении на боковой стороне его имеется небольшой вырез, куда
заходит защелка 32. Эта защелка приводится в движение от распреде-
лительного валика, который в свою очередь приводится во вращение от
коленчатого вала 19 через зубчатую передачу.
С правой стороны зубчатого колеса распределительного валика 20
по неполной окружности имеется прилив со скосами. При нажиме при-
лива на специальный ролик противоположный конец рычага 27 отводит
защелку 32 из выемки диска. Возврат защелки в прежнее положение
(после поворота диска на 90°) происходит под воздействием спиральной
пружины на рычаг 27 в тот момент, когда ролик пе отводится приливом
зубчатого колеса 21.
С целью уменьшения инерции движения диска перед его остановкой
конструкцией предусмотрен нажимной тормоз с деревянной колодкой.
Степень прижима колодки к стенке диска регулируется упорным болтом
с контргайкой.
Для кратковременной остановки диска без выключения электродви-
гателя нажимается вниз рукоятка рычага 29, который поднимает муфту
269
включения 11, выводя ее из зацепления с горизонтальной секторной
шестерней 12.
В конце распределительного валика 20 насажена кулиса, которая
при вращении поднимает рычаг, связанный с выталкивателем 30.
Он представляет собой цилиндрический стакан с ввинченным в пего бол-
том с контргайкой, который фиксируется этой гайкой после регулировки
пресса, обеспечивающей выход пуансона выше плоскости диска на 0,5—
0,6 мм. При таком положении пуансона над плоскостью диска вытолк-
нутые из матриц бруски сдвигаются без повреждения их нижней кромки
и пуансон легче очищается от прилипшего сахара.
На зубчатое колесо 21 распределительного валика насажена кули-
са 22, которая, соприкасаясь с роликом, установленным на рычаге 26,
заставляет его подниматься и опускаться. К рычагу 26 присоединена па
шарнире вертикальная тяга 28, связанная с рычагом 37, укрепленном на
валике 38. На противоположном конце этого валика установлен рычаг 39
для привода в возвратно-поступательное движение скребка 24, которым
бруски рафинада сдвигаются с диска на сушильную планку или конвейер.
Все детали пресса, соприкасающиеся с рафинадом во время прессо-
вания, для сохранения чистоты рафинада и для создания условий для
меньшего прилипания кристаллов сахара к деталям, выполнены из ла-
туни, так как латунь хорошо полируется.
Для предотвращения свободного опускания пуансонов во время ра-
боты пресса, что может привести к его поломке, на хвостовик толкателя
давят с двух сторон деревянные колодки. Они находятся под воздей-
ствием плоских пружин.
Для непрерывной очистки пуансонов от налипших па пих кристаллов
сахара служит механизм очистки. Очистка пуансона происходит в мо-
мент остановки пресса, когда пуансон находится в крайнем верхнем
положении, выступая над поверхностью круга на 0,5—0,6 мм. Механизм
натирки .круга выполнен в виде фетрового валика 1, вращаемого транс-
миссией через цепную передачу с колесами 2 и 4. Фетр пропитывают
расплавленным стеарином. При прессовании холодной кашки применяют
смесь стеарина и олеиновой кислоты в равных количествах (температу-
ра кашки 25—35° С) или только олеиновую кислоту (температура кашки
ниже 25°С).
При достаточно теплой кашке и непрерывной работе пресса доста-
точно во время очистки и смазки пресса протереть круг сначала матери-
ей, пропитанной расплавленным стеарином, а затем чистым куском
материи. В этом случае потребность в механической очистке отпадает.
Чтобы брусок не деформировался при сдвигании его с круга, необхо-
димо периодически очищать нож от налипшего сахара.
При разделке брусков рафинада, полученных на дисковых прессах,
получается много отходов. Если же на дисковом прессе получают кусоч-
ки, то при сдвигании их с пресса на сушильную планку они в большин-
стве случаев деформируются. Этих недостатков лишен ротационный
пресс. При сравнительно небольших габаритах производительность
этого пресса составляет до 50 т в сутки рафинада в виде кусочков с ров-
ной поверхностью всех граней. Одпако рафинад, получаемый на рота-
ционных прессах, менее крепкий (так называемый быстрорастворимый).
Ротационный пресс французской фирмы «Ш а м б о н»
(рис. 155) работает следующим образом. Направляемая па прессование
рафинадная кашка поступает в бупкер над прессом. Для дальнейшего
продвижения кашки в пресс под бункером установлена набивная короб-
ка 1, снабженная горизонтальными валиками 2 со штифтами. Основной
частью пресса является вращающийся па горизонтальном валу с часто-
той 9 об/мин барабан (ротор) 7, состоящий из 20 блоков 8 с 36—45 ячей-
270
ками пуансонов 4 и матриц 3 в каждом блоке. Таким образом, ротор
пресса имеет 720—900 ячеек.
Внутри барабана расположены неподвижные пазы, по которым дви-
жутся ролики, находящиеся на валиках блоков пуансонов. К этим вали-
кам прикрепляются все пуансоны блока. При вращении барабана
ролики, проходя поочередно по пазам барабана, перемещают валики
блоков в осевом направлении. Благодаря этому достигается перемеще-
ние в том же направлении
рафинадной кашки, по-
ступающей в матрицы из
набивной коробки в мо-
мент прохождения под
ней блоков. В момент
прессования сахара к вра-
щающемуся барабану с
наружной стороны прижи-
мается бронзовая плита 5.
Сахар из ротационного
пресса попадает на метал-
лические кассеты, продви-
гаемые цепным конвейе-
ром. При прохождении
блоков над кассетами пу-
ансоны продолжают свое
движение вперед под дей-
пуансонов каждого блока и прессование
ствием пружинных молот-
ков, благодаря чему
спрессованный рафинад
выталкивается па движу-
щуюся под прессом кас-
сету.
На поверхности пуан-
сона после выталкивания
кусочка рафинада оста-
ются кристаллы сахара.
Эти кристаллы счищают-
ся с пуансонов вращаю-
щейся нейлоновой щеткой
6. После очистки поверх-
ность пуансонов натира-
ется с помощью специаль-
ного механизма бруском
стеарина, смешанного с
маргарином. Затем меха-
нической щеткой удаля-
Рис. 155. Ротационный пресс:
а — схема прессования, б — общий вид.
ется излишне нанесенная
масса.
Привод пресса осуществляется через клиноремеппую передачу от
электродвигателя мощностью 11 кВт с регулируемой частотой вращения.
За каждый оборот барабана прессуется 720—900 кусочков сахара
массой по 5,5 г размерами 27,3 X 17,4 X11,1 мм.
Все наружные движущиеся части рафинадных прессов должны быть
надежно ограждены Ограждения должны обладать необходимой жест-
костью, легко сниматься. Чистку деталей пресса, его разборку и сборку
можно производить только при выключенном электродвигателе. Работы
по чистке пуансонов, матриц и других деталей диска или барабана прес-
271
са можно производить лишь при выключенном прессе. Необходимо при-
нимать меры для предотвращения травм.
Рафинад, получаемый из влажной кашки прессованием, не удовлет-
воряет повышенным требованиям к его качеству.
С целью устранения недостатков прессованного рафинада (непра-
вильная форма кусочков от колки, отсутствие блеска на поверхности
кусков и др.) в Швеции создана установка для уплотнения и формирова-
ния рафинада с помощью вибрации. Такая автоматизированная установ-
ка выпускает быстрорастворимый рафинад совершенно правильной
формы, с блестящей поверхностью (вследствие того, что кристаллы
сахара не разрушены), с точной массой отдельных кусочков.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ РАФИНАДА
Выходящие из пресса бруски или кусочки рафинада содержат вла-
гу в виде раствора сахара в воде. Удаление воды из рафинада произ-
водится в сушилках. Благодаря удалению влаги растворенный в ней
сахар кристаллизуется, цементируя между собой кристаллы сахара, из
которых состоит рафинад. После высушивания рафинад подвергается
охлаждению, что также способствует его цементации.
Сушка рафинада можег производиться горячим воздухом при атмос-
ферном или небольшом избыточном давлении, при разрежении, а так-
же токами высокой частоты и инфракрасными лучами.
Для сушки рафинада горячим воздухом применяются несколько ти-
пов сушилок: туннельная кольцевая, туннельная пролетная, механизи-
рованные и автоматизированные туннельные сушилки, входящие в оте-
чественную линию ПСА (СРА), а также в линии фирм «Хевелер» и
«Шамбой». Эти сушилки применяются при получении рафинада, отно-
сительно быстро растворяющегося в воде, начальная влажность кото-
рого при поступлении в сушилку составляет 2% и менее.
Туннельные сушилки, не входящие в состав механизированных и ав-
томатизированных линий, представляют собой длинную камеру с про-
ложенными в ней рельсами, по которым передвигаются вагончики с ус-
тановленными на них планками с рафинадом. Внутренние размеры т\н-
нелей должны обеспечить возможно меньшие зазоры (5—7 см) между
краями вагончика и стенками туннеля, а также между верхним рядом
планок и потолком сушилок. Степки туннеля изолируются.
Схема пролетной туннельной сушилки представлена на
рис. 156, а. Эта сушилка состоит из двух параллельных камер а и б, в
начале которых рафинад нагревается и высушивается (зона /), а в кон-
це охлаждается (зопя //) Зоны сушки и охлаждения отделены друг
от друга автоматически открывающимися дверями 4. В зоне сушки цир-
кулирует горячий воздух в противотоке движению вагончиков 9 с саха-
ром. Вентилятором 2 воздух из начала зоны сушки засасывается по ка-
налу 1 и через калорифер 3 подается в конец зоны сушки навстречу ва-
гончикам. В зоне охлаждения также соблюдается принцип противотока
воздуха и сахара. Холодный воздух засасывается по трубопроводу 6 и
вентилятором 7 нагнетается в зону охлаждения, откуда отработанный
воздух выходит в атмосферу по трубопроводу 5. Вагончики передвига-
ются по рельсам, расположенным па уровне пола сушилки. Они вводят-
ся в сушильную камеру и выводятся из зоны охлаждения механически-
ми толкателями 8.
Туннельная сушилка может быть кольцевой, т. е. состоять из двух
камер, расположенных рядом, причем вторая камера служит продолже-
нием первой. Схема такой сушилки дана на рис. 156, б. Сушилка имеет
272
четыре зоны (/, II, III и 7V): первые три служат для нагрева и сушки
рафинада, а четвертая является зоной охлаждения.
Обычно в первую зону подается воздух, нагретый до 50—55° С, во
вторую—до 70—75° Сив третью —до 80—85° С. В зону охлаждения
с помощью вентилятора подается наружный воздух; в зимнее время к
нему добавляют воздух из помещения.
Рис. 156. Схемы туннельных сушилок:
а — пролетной противоточной, б — кольцевой.
В зоне / подогретый воздух движется в одном направлении с сырым
рафинадом. При этом вентилятор 2 забирает воздух из конца этой зоны
и через калорифер 1 подает его в начало зоны. Лафетом 3 вагончики
передаются из зопы I в зону //. В этой зоне осуществляется противоток
воздуха и рафинада. Вентилятор 4 засасывает воздух из начала зоны //
и через калорифер 5 подает его в конец этой зоны. В зоне III осущест-
вляется прямоток воздуха и рафинада: вентилятор 7 засасывает воздух
из конца зоны III и через калорифер 6 подает его в начало этой зоны.
Вагончик с высушенным рафинадом с помощью лафета 8 перемещается
в зону IV для охлаждения. В эту зону холодный воздух подается венти-
лятором 10 с боковых сторон вагончика, что способствует более интен-
сивному охлаждению рафинада. По трубопроводу 9 имеется возмож-
ность добавлять к атмосферному воздуху более теплый воздух из поме-
щения.
Особенностью кольцевой сушилки является то, что находящиеся в
ней вагончики, не выходя из туннельной камеры, совершают полный
цикл. Загружаются планки с сырым рафинадом, поступающим от пресса
273
в свободный вагончик (на рисунке— 14). Пройдя через все четыре
эны, готовый сахар-рафинад выгружается из вагончика (на рисунке —
15 на колочный стапок 11. Освободившиеся планки передаются на стол
12 пресса 13 для заполнения их сырыми брусками. Такая компоновка
оборудования дает возможность в известной мере приблизиться к по-
точной линии. В туннельных сушилках рафинад пребывает в тече-
ние 7—8 ч.
Рис. 157. Толкатели:
а — механический, б — гидравлический.
Вагончики и лафеты в этих сушилках передвигаются толкателями.
Палец 1 механического толкателя (рис. 157, а), представляющего собой
бесконечную цепь 4, огибающую две звездочки 2, захватывает упор 3
вагончика 5. При движении цепи палец перемещает вагончик в туннель.
Первый вагон толкает второй, занимая его место; второй толкает третий
и т. д. Вагон останавливается, когда палец оказывается на ведущей
звездочке. Огибая ее. он соскакивает с упора вагончика, и перемещение
вагончиков в сушилке прекращается до закатки следующего вагончика.
Помимо механического применяется и гидравлический толкатель
(рис. 157, б). В цилиндре 1 имеется поршень 2, связанный штоком 3 с
зубчатой рейкой 4. При помощи распределительного механизма, уста-
новленного близ сушилки, в цилиндр через патрубок 5 подается
вода под избыточным давлением 2,5—3 МПа (25—30 кгс/см2). Вода за-
ставляет поршень перемещаться, рейка вращает шестерню 10, которая
двигает верхнюю зубчатую рейку 7, установленную в сушилке под ва-
гончиками. На этой рейке имеется крючок 8. При движении под вагон-
чик 6 крючок отгибается вниз, проходя под упором 11 вагона. Пройдя
упор, крючок выпрямляется и захватывает вагончик, передвигая его.
Обратное движение поршня производится давлением воды, входящей в
цилиндр по патрубку 9. В это время вода из противоположной стороны
274
цилиндра выходит через патрубок 5. Так как расход воды для толкате-
ля меняется от минимального до максимального значения, то для вы-
равнивания колебании устанавливают гидравлический аккумулятор.
Сушилка (рис. 158), входящая в состав механизиро-
ванных линий ПСА и фирмы «Хевелер», выполнена в виде
двухэтажной камеры, состоящей из двух зон: 1— сушильной и 2— ох-
ладительной. Вдоль сушилки автоматически передвигаются подвесные
вагончики этажерочиого типа: 21 вагончик с сырыми брусками движет-
ся в верхней зоне, 21 вагончик с подсушенным и сухим рафинадом дви-
жется в нижней зоне и один вагончик перемещается из одной зоны в
другую. В передней и задней частях сушилки имеется по одному лафету,
Рис. 158. Сушилка линии ПСА-М.
которые служат для передвижения сушильных вагончиков с одного эта-
жа на другой: снизу вверх в передней части сушилки и сверху вниз в
задней. Вагончики перемещаются вдоль сушилки толкателями, которые
приводит в движение электромагнитная муфта в моменты, определяе-
мые программным устройством. Толкатели заталкивают поднятый вверх
или опущенный вниз вагончик в соответствующую зону и продвигают их
(движение вагончиков показано на рисунке светлыми стрелками). При
этом один вагончик выходит на свободный лафет.
В верхней — сушильной—зоне происходит одновременно подогрев и
высушивание рафинада, который с пресса 7 поступает на верхнюю ветвь
8 транспортера и толкателем 3 подастся в вагончик. В нижней зоне про-
исходит досушивание и охлаждение рафинада, который с вагончиков
поступает на нижнюю ветвь 9 того же транспортера и подается ею на
колочный станок. Во всех зонах воздух и рафинад движутся противо-
током.
Воздух поступает в нижнюю зону сушилки через слои рафинада,
расположенные на вагончиках этой зоны (движение воздуха показано
на рисунке темными стрелками). Просасываемый вентилятором 4 воз-
дух охлаждает в передней части сушилки высушенный рафинад перед
выгрузкой из вагончиков. Тот же вентилятор нагнетает несколько на-
275
гретый воздух через обогреваемый паром калорифер 5, в котором тем-
пература воздуха повышается до 80—85° С. В верхней зоне сушилки этот
воздух движется навстречу вагончикам с сырым рафинадом. Продвиже-
ние нагретого воздуха через второй этаж усиливается вентилятором 6,
который направляет его на выхлоп. Время сушки 5—6 ч.
Сушилка автоматизированной линии фирмы «Шам-
бон» (рис. 159) представляет собой две одинаковые вертикальные шах-
ты, соединенные между собой вверху туннелем 2. Сушильная шахта 1
разделена перегородками на четыре зоны, в каждой из которых распо-
ложены калориферы 5 для подогрева воздуха и осевые вентиляторы 4
для создания циркуляции подогретого воздуха.
Рис. 159. Сушилка автоматизированной линии фирмы «Шамбой».
В туннеле, соединяющем обе шахты, расположен горизонтальный
транспортер, совершающий периодическое движение и передвигающий-
ся на длину одной кассеты в то время, когда расположенные в шахтах
элеваторы неподвижны. На элеватор сушильной шахты специальным
толкателем с нижнего горизонтального транспортера подаются метал-
лические кассеты 8 с кусочками рафинада. Поднимаясь вверх, кассеты
поступают на транспортер в туннеле и передаются им на элеватор охла-
дительной шахты 3. Здесь они движутся вниз, где толкателем сталкива-
ются на транспортер, подающий кусочки на упаковку.
Время пребывания рафинада в этой сушилке равно 25 мин. Сахар
высушивается до влажности 0,15—0,2% при средней влажности рафи-
надной кашки 1,6—1,8%. Свежий воздух па охлаждение и сушку заби-
рается из помещения. Отработанный воздух выбрасывается в атмосфе-
ру вентиляторами 6 и 7.
Сушка рафинада под разрежением предусматривает предваритель-
ный нагрев рафинада в подогревателях.
276
Подогреватель представляет собой закрытую камеру из кирпича или
бетона. Передняя часть камеры имеет двери. Внутри камеры уложены
рельсы для передвижения вагонеток. Подогрев производится паром,
подаваемым в ребристые трубы поверхностью нагрева 80—100 м2, рас-
положенные в нижней части камеры в несколько рядов. Для облегчения
удаления конденсата трубы укладываются с уклоном в сторону движе-
ния пара. Для улучшения маневрирования при перекатке вагонов из по-
догревателей в вакуум-сушилки иногда у подогревателя делают две две-
ри с противоположных сторон. Для улучшения условий теплопередачи
необходимо увеличить скорость движения воздуха в подогревателе, по-
этому в некоторых конструкциях подогревателей имеются вентиляторы,
создающие циркуляцию воздуха. Из подогревателей рафинад выходит
с температурой 85—90° С.
Рис. 160. Вакуум-сушилка.
Вакуум-сушилка (рис. 160) состоит из стального или чугунного
корпуса 1. Дверь 2 аппарата снабжается резиновым уплотнением и про-
тивовесом для облегчения открывания. Внутри аппарата имеются рель-
сы 3 и трубы 4 для обогревания с поверхностью 20—40 м2. Паровоздуш-
ная смесь или воздух выкачивается по трубе 5, отводящей паровоздуш-
ную смесь в барометрический конденсатор.
Вакуум в этих сушилках создается с помощью барометрического
конденсатора и вакуум-насосов. С целью исключения влияния включае-
мой в работу сушилки на общую величину разрежения в системе этот
аппарат сначала подключается с помощью трубы 6 непосредственно к
специальному вакуум-насосу, который создает в сушилке предваритель-
ное разрежение, а потом уже она включается в общую систему. В про-
цессе высушивания вагончики с рафинадом несколько раз перекатыва-
ются из подогревателя в сушилку и обратно. Перекатка вагончиков осу-
ществляется с помощью лафетов.
Сушка токами высокой частоты или инфракрасным облучением при-
меняется на зарубежных автоматизированных линиях по выработке
277
кускового сахара-рафинада. И в том и в другом случае сахар находится
на конвейере, где он подвергается воздействию токов высокой частоты
или инфракрасного облучения.
При сушке токами высокой частоты кусочки сырого рафинада транс-
портируются конвейером со стальной лентой под антенными пластин-
ками. На эти пластинки и стальную ленту конвейера подается напряже-
ние. Под действием токов высокой частоты сахар прогревается и влага
испаряется. Для удаления испаренной влаги в зону сушки подается по-
ток горячего воздуха от вентилятора. Затем кусочки высушенного саха-
ра обдуваются холодным воздухом, нагнетаемым другими вентилято-
рами.
При сушке инфракрасным облучением кусочки сырого рафинада
транспортируются конвейером под короба, внутри которых вмонтиро-
ваны лампы инфракрасного излучения. Высушенный сахар затем тран-
спортируется под другой короб, куда нагнетается холодный воздух для
охлаждения сахара.
КОЛОЧНЫЕ СТАНКИ
Полученные на дисковых прессах бруски рафинада подвергаются
колке.
При раскалывании получаются кусочки, толщина которых зависит
от сечения бруска. При сечении бруска 22x22 мм, 23x23 мм, 24X24мм
толщина кусочков рафинада составляет соответственно 13—14 мм, 12—
13 мм, 11—12 мм. Такие соотношения принимаются для получения ку-
сочков приблизительно одинаковой массы.
Для раскалывания брусков рафинада на кусочки применяются глав-
ным образом цепные колочные станки, одна из моделей которых пред-
ставлена па рис. 161. Высушенные бруски рафинада помещаются на сто-
ле 1 и затем сдвигаются па металлическое полотно 2 с бортами 21. Брус-
ки передвигаются по этому полотну с помощью планок 3, укрепленных
на двух бесконечных роликовых цепях, закрытых ограждениями 16. На-
тяжение цепи осуществляется перемещением пары зубчатых колес 22,
а привод — через пару колес 10, установленных па одном валу 11 с хра-
повым колесом 13. Расстояние между планками выбирается по длине
бруска. Планки, а вместе с ними и бруски перемещаются с остановками
после каждого небольшого продвижения, что осуществляется при помо-
щи тяги 15 и рычага 14 с собачкой 12, вращающей храповое колесо 13.
При вращении коленчатого вала 17 тяга 15 сообщает нижнему концу
рычага 14, свободно посаженному на валу 11, возвратно-поступательное
движение. При движении верхнего конца рычага вперед собачка 12.
укрепленная на верхнем конце рычага, вращает храповое колесо, а че-
рез него перемещает цепи, а следовательно, и планки с рафинадом. При
обратном движении верхнего конца рычага собачка скользит по зубь-
ям храповика, не вращая его. Соединительная муфта 19 служит для
регулирования начала передвижения брусков и их раскалывания.
Бруски раскалываются двумя плоскими ножами 6, совершающими
в вертикальной плоскости возвратно-поступательное движение, которое
сообщается им от коленчатого вала 17 через две пары шатунов 7. Ножи
закрыты кожухом 5. При движении верхнего пожа вверх нижний опус-
кается, и наоборот. Расстояние между ножами увеличивается при дви-
жении брусков. Сближение ножей, в конечной фазе которого происхо-
дит раскалывание бруска, происходит в период остановки брусков. При
раскалывании ножи одновременно сверху и снизу погружаются в брус-
ки приблизительно на 1 мм с каждой стороны.
278
Рис. 161. Колочный станок цепного типа.
Толщина кусочка рафинада равна пути, который проходят бруски за
время от одного удара ножей до другого. Этот путь определяется шагом
зубьев храпового колеса 13, который выбирается таким образом, чтобы
при раскалывании правильно поданного бруска первый и последний
его кусочки не получались тоньше других. Это осуществляется подбо-
ром крепления тяги 15 на рычаге 14 в определенной точке прорези 20.
Бруски при подаче их под ножи и в период раскалывания удержива-
ются рядом пластинчатых пружин, укрепленных иа поворотной план-
ке 4.
Если рафинад с колочного станка укладывается в пачки вручную, то
для удобства набора кусочки каждого четвертого бруска провалива-
ются в отверстия 8, а на дальнейшем пути их на полотне 2 заменяют на-
правляющие планки 9. Высыпавшиеся из прорезей 8 кусочки поступают
на наклонный виброконвейер 18, который передаст их на упаковку в
мешки. Если с полочных станков рафинад идет на механическую упа-
ковку, то на полотне 2 стола делаются направляющие по всей его длине,
разделяющие ноток рафинада па несколько ручьев шириной в два брус-
ка. Если сахар весь идет на упаковку в мешки, то, как и в предыдущем
случае, потребность в прорезях 8 и виброконвепсре 18 отпадает.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПАКОВКИ КУСКОВОГО РАФИНАДА
Основными видами товарного рафинада являются:
упакованный насыпью в тканевые мешки;
мелкорасфасованный (ресторанный)—по два куска общей массой
15—16 г;
пачечный — массой 0,5 или 1,0 кг.
Расколотый на колочных станках рафинад содержит значительное
количество крошки и сахарной пыли. Для придания сахару товарного
вида необходимо максимально отделить эти «примеси». Такое отделе-
ние примесей от кусочков рафинада происходит на вибрирующем кон-
вейерном сите.
Освобожденный от мелочи рафинад направляется в бункер, из кото-
рого по рукаву он поступает в мешок, подвешенный на ременной за-
стежке к конусу бункерных равноплечих весов. В мешок помещается 40—
50 кг рафинада. Взвешенный мешок конвейером подастся к зашивочной
машине и далее через рольганг на конвейер, направляющий упакован-
ный рафинад в склад.
Для мелкой расфасовки рафинад изготовляют в виде отдельных ку-
сочков на дисковых пресса?; со специальными матрицами и пуансонами.
Упаковка производится иа автоматах ПЗА по два кусочка в пергамент-
ную подвертку и бумажную бандероль. Автомат имеет следующие уз-
лы: станину с приводом, загрузочный стол с транспортером, устройст-
во для подачи подвертки и бандероли, механизм пуансонов, устройство
для завертки. Привод автомата осуществляется от индивидуального
электродвигателя мощностью 0,6 кВт через клиноременную передачу и ре-
дуктор. Производительность автомата — 85—90 пакетиков в минуту, га-
бариты 1550X1820X1100 мм.
Автомат ПЗА (рис. 162) работает следующим образом. Со стола
1 кусочки рафинада подаются на ленточный транспортер 2 непрерывно-
го действия, откуда толкателем 3 подаются на нижний пуансон 6. Рулон
бумаги шириной 70 мм, удерживаемый двумя конусными шайбами 4 и 5,
устанавливается и регулируется с помощью механизма 8. Бумага сги-
бается на маятнике 7 и роликах 9 и 21 и подастся к ножницам. При про-
тягивании бумаги тормоз 10 отпускается при помощи рычага-маятника
280
I
1
I
;«фс:
Рис. 162. Автомат ПЗА.
11—800
!, а при остановке снова зажимает бумагу. Таким образом обеспечива-
ется разматывание бумаги. В момент разматывания пергамента с руло-
на происходит отделение бандероли от стопки 11, находящейся в кассе-
те 22. Пластина 12 при помощи вакуума отсасывает край бандероли и
отгибает его вниз к пергаменту. В это время отсекатель 13 отделяет
бандероль от стопки. Подошедшие щипцы 14, захватив подвертку и от-
деленную бандероль, протягивают их вперед на длину 90 мм. Ножницы
15 отрезают подвертку. Щипцы, продолжая движение, протягивают
подвертку и бандероль над кусочками рафинада и опускают их. При
этом на бандероль при помощи ролика 16 и прижима 17 накосится слой
клея.
Верхний 18 и нижний 6 пуансоны, зажав кусочки рафинада вместе
с подверткой и бандеролью, протягивают их через матрицы 19. При
этом получается пакет, открытый снизу. Завертывающие лапки подво-
рачивают боковые стенки пакетика. Левая продольная грань заверты-
вается механизмом подвертки — нижним толкателем 3. Верхний толка-
тель 20 проталкивает рафинад на приемный стол, подворачивая таким
образом правую грань подвертки. На этом процесс завертки заканчи-
вается.
Дальнейшее движение завернутого рафинада происходит по нагре-
той пластине для закрепления клеевого шва. Габариты пакетика —
48x23, 7 X 12,6 мм.
Пачечный рафинад выпускается в основном машинным способом.
Машинный способ упаковки сахара-рафинада предусматривает два ви-
да упаковки:
а) укладка сгруппированных кусочков рафинада в готовые картонные
коробки с помощью вакуума с последующим закрыванием коробки кар-
тонной крышкой и
б) обвертывание сгруппированных кусочков рафинада в картон.
Крышка в первом варианте упаковки и листы картона специально-
го раскроя (высечки) во втором изготавливаются на так называемых
печатно-высекательных машинах. Коробки для первого варианта упа-
ковки изготавливаются на коробочных машинах.
Принцип работы укладочной машины фирмы «Шам-
бон» показан на рис. 163.
Машина укладывает высушенные кусочки рафинада в картонные ко-
робки, поступающие по транспортеру 1 от коробочной машины. Специ-
альным механизмом 2 кусочки рафинада сдвигаются в три плотные че-
тырехугольника. Одновременно поперечный пульсирующий транспортер
3 подает с ленточного транспортера 1 три коробки под рабочие плос-
кости трех присосов 4, подсоединенных к трубопроводу 5, в котором со-
здается разрежение. Сдвинутые кусочки рафинада под действием ваку-
ума прижимаются к присосам, которые снимают их с кассеты и при от-
ключении вакуума укладывают в картонные коробки, находящиеся на
пульсирующем транспортере. Две коробки, в которые укладываются две
первые порции рафинада, поднимаются с транспортера, для того чтобы
уровень укладки во всех коробках был одинаков, так как все три
присоса находятся на одном уровне. После каждого заполнения короб-
ки опускаются на транспортер и передвигаются под следующий присос.
В присосах имеются поворотные заслонки, которые в момент снятия ку-
сочков рафинада с конвейера соединяют рабочую плоскость присосов с
вакуумом, а в момент укладки рафинада в коробку вакуум отключает-
ся. По мере продвижения коробок по транспортеру рафинад укладыва-
ется в них в три слоя. После укладочной машины коробки с рафинадом
закрываются крышкой на так называемой закрывающей машине.
282
Машина для обвертки сгруппированных кусочков
рафинада упаковывает их в пачки по 0,5 кг из четырех расколотых
брусков массой 125 г каждый.
Схема группирования и завертывания рафинада на этой машине по-
казана на рис. 164.
Расколотые бруски со стола колочной части автомата перемещаются
на шибер 7 расфасовочной части. В этот момент шибер расположен над
коробками конвейера 4, закрывая доступ в них рафинада. Когда раско-
лотые бруски 9 располагаются точно над коробками, планочный конвей-
ер, перемещающий их по столу колочной части, останавливается,
Рис. 163. Укладочная машина автоматизированной линии
фирмы «Шамбон»
шибер 7 отходит и рафинад вталкивается в коробки. При этом нижние
пуансоны 5 и 6 приподнимаются и рафинад ложится на пуансоны 6 или
па нижний ряд расколотых брусков, лежащих на пуансоне 5. Затем опус-
каются пуансоны 8 и 10, зажимают рафинад соответственно с пуансона-
ми 5 и 6 и выравнивают его в коробках. Вслед за этим пуансоны 8 и 10
поднимаются и шибер 7 возвращается в прежнее положение над коро-
бочным конвейером. Пуансоны 5 и 6 немного опускаются п образуют
плоскость, по которой перемещаются сгруппированные кусочки рафи-
нада.
За время перемещения расколотых брусков на шибер 7 коробочный
конвейер 4 перемещается вправо на шесть коробок. Таким образом, к
началу каждого цикла под шибером шесть коробок слева будут без ра-
финада, а в шести коробках справа будет находиться один нижний ряд
рафинада. При этом рафинад с плоскости пуансонов 6 переходит на плос-
кость пуансонов 5, а оттуда — на неподвижную нижнюю плоскость пра-
вой части машины перед упаковочным агрегатом.
В упаковочном агрегате, куда конвейером 4 подаются сгруппирован-
ные кусочки рафинада, каждая коробка конвейера останавливается
между пуансонами И п 15. Перед завертыванием сахара из магазина
высечек картонных коробок на верхнюю плоскость пуансона 15 подает-
11* 283
ся одна высечка, линии загиба на которой показаны штрихами, а плос-
кости клея затемнены (позиция /). Высечка из штабеля забирается ва-
куум-присосами. Для создания разрежения применен ротационный ва-
куум-насос, встроенный в машину, с индивидуальным приводом от
электродвигателя мощностью 0,37 кВт через клиноременную передачу.
Механизм подачи высечек устроен таким образом, что при отсутствии
рафинада высечка не подается.
Вакуум-присосы подают высечку к вращающимся роликам, которые
перемещают се к щипцам, подающим высечку на пуансон 15. При про-
ходе между роликами на высечку наносится клей специальным меха-
низмом, имеющим индивидуальный привод от электродвигателя мощ-
ностью 0,17 кВт.
Рис. 164. Схема работы машины для группирования и завертывания рафинада.
Пуансон 15 вместе с высечкой поднимается к шиберу 12. При этом
щеками 13 высечка загибается книзу. Эти щеки при подъеме пуансона
15 несколько раздвигаются. Пуансон 11 опускается и при открывании ко-
робок снизу шибером 12 укладывает рафинад на высечку (позиция II).
Зажатый пуансонами 15 и 11 рафинад вместе с высечкой опускается
и проталкивается в ячейку конвейера 21. При этом во избежание рассы-
пания рафинада щеки 13 сдвигаются. Проходя через неподвижную рам-
ку 14, высечка загибается кверху, охватывая рафинад, и в таком виде
пачка заполняет ячейку пачечного конвейера 21 (позиция III), соверша-
ющего также периодическое движение с остановками. За время останов-
ки конвейера 21 совершается ряд операций по завертыванию рафинада.
Подгибатель 3 загибает левую узкую сторону высечки (позиция IV).
Складыватели 1 подгибают с двух торцов пачки длинные горизонталь-
ные клапаны высечки (позиция V). Лапками 2 и 16 подгибаются корот-
кие вертикальные клапаны (позиция VI). При движении конвейера 21
правой нижней кромкой рамы 14 загибается правая широкая сторона
высечки (позиция VII). Последняя операция по завертыванию — заги-
бание верхних горизонтальных клапанов — совершается рычагами под-
гибателя 17 (позиция VIII). После этого пачка попадает под плоский
электронагреватель, который прижимает и обогревает их сверху. Верх-
ний клеевой шов при этом высыхает и становится прочным.
Из ячеек пачечного конвейера 21 выталкивателем 18 пачки переме-
щаются на приемный стол 20 с электронагревателями для закрепления
клеевых швов торцов пачки. Для предотвращения сползания пачек об-
ратно в сторону конвейера 21 они прижимаются прижимом 19. Все пач-
284
ки на приемном столе перемещаются при вталкивании на стол очеред-
ной пачки с конвейера 21.
Кроме указанных приводов отдельных частей машины имеется ос-
новной привод, осуществляемый от электродвигателя мощностью
5,5 кВт через систему передач на все двигающиеся механизмы машины.
ПОТОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО КУСКОВОГО САХАРА-РАФИНАДА
С развитием техники в сахаро-рафинадиом производстве в отечест-
венной промышленности и за рубежом стали применять полуавтомати-
ческие и автоматические линии по прессованию, сушке, охлаждению,
разделке и упаковке сахара-рафинада в пачки с последующим форми-
рованием пакетов массой до 12 кг.
На отечественных заводах применяют механизированную ли-
нию по прессованию, сушке и охлаждению сахара-ра-
финада ПСА-М и кол оч н о-у п а ков о ч н у ю линию ПЛР
(комплект к линии ПСА) для упаковки рафинада в пачки по 1,0 кг.
Линия ПСА-М (рис. 165) состоит из дискового пресса 1, конвейера 2
со стальной лентой, сушилки 3, калорифера 4, вентиляторов 5 и 6. Агре-
гат прессует кашку, транспортирует сырые бруски к сушилке, сушит ра-
финад и транспортирует сухие бруски к месту разделки. На прессах ли-
нии ПСА-М прессуются бруски габаритами 18X24X150 мм. Производи-
тельность такой линии 30 т рафинада в сутки.
Пресс производит 24 прессования в минуту. Влажность кашки, посту-
пающей на прессование, поддерживается на уровне 2—2,2%.
Транспортировка сырого рафинада от пресса к сушилке и сухого ра-
финада от сушилки к месту разделки осуществляется конвейером со
сталыюй лентой. Стальная лента шириной 250 мм установлена ниже
поверхности пресса на 0,2—0,3 мм. Лента делает периодические останов-
ки, во время которых на ее верхнюю ветвь сдвигаются сырые бруски с
пресса, с этой ветви сырой рафинад загружается в сушилку и одновремен-
но на нижнюю ветвь выгружаются из вагончиков высушенные бруски ра-
финада. Загрузка сырых брусков в сушилку и выгрузка сухих брусков
из нее осуществляется толкателями 7. Лента конвейера останавливается
при выключении пресса на время перемещения всех вагончиков внутри
сушилки.
Схема сушилки показана на рис. 158. Конвейер, пресс и конвейер су-
шилки приводятся в движение от одного привода. Обслуживает агре-
гат один человек. Потребляемая мощность агрегата составляет 30 кВт.
В комплекте с линией ПСА-М применяется линия ПЛР для колки и
упаковки рафинада в пачки массой 1,0 кг. Линия состоит из питателя
для подачи высушенных и охлажденных брусков от линии ПСА к колоч-
но- укладочному автомату, автомата для изготовления коробок, автома-
та для оклейки коробки крышкой, штабелеформующего агрегата, авто-
мата для упаковки пачек в крафт-бумагу. Готовая продукция отводится
конвейером на склад или на штабелировку.
Для групповой упаковки пачек в пакеты по 6 или 12 кг применяется
штабелировочно-укл ад очный агрегат ПУА-1/ПША про-
изводительностью 10 пакетов в минуту. Процесс упаковки складывается
из группировки заданного количества пачек в штабель и последующе-
го его заворачивания в рулонную крафт-бумагу. Агрегат состоит из
двух автоматов — ПША и ПУА-1, имеющих общий установленный в ав-
томате ПУА-l привод, осуществляемый от электродвигателя мощно-
стью 2,8 кВт.
285
Рис. 165. Механизированная линия прессования, сушки н охлаждения рафинада ПСА-М
Автомат ПША (рис. 166) предназначен для штабелировки пачек и
подачи штабеля на упаковку. Пачки с конвейера 1 подаются в прием-
ную камеру 2 с подъемным столом приводимым в движение от ку-
лачка. К столу прикреплен шиток, перекрывающий вход в камеру для
пачек при подъеме и опускании стола. По обе стороны стола размещены
сходящиеся и расходящиеся пластины 4, которые приводятся в движе-
ние кулачковым механизмом. Пластины удерживают поднимаемые сто-
лом ряды пачек. Кулачки подъема стола и перемещения пластин укреп-
лены на одном валу, однооборотпая муфта 5 которого включается кон-
тактом 6 при воздействии на него крайней пачки ряда.
Рис. 166. Штабслировочный автомат ПША.
После того как конвейером 1 на стол 3 подано заданное количество
пачек, под воздействием крайней пачки срабатывает электрический
контакт и включается однооборотная муфта, от которой приводится во
вращение кулачковый вал. От воздействия кулачкового механизма под-
держивающие пластины расходятся. В момент, когда пластины зани-
мают крайнее положение, под действием кулачка поднимается стол.
Когда стол с пачками окажется выше пластин, последние сближаются
и подходят под пачки. При опускании стола пачки удерживаются на
пластинах, а стол опускается в крайнее положение. К этому моменту
муфта заканчивает один оборот и останавливается.
В период, когда вход в приемную камеру перекрыт поднятым сто-
лом, питающий конвейер непрерывно работает и на нем создается не-
который запас пачек, упирающихся в щиток стола. Как только вход
в приемную камеру открывается, на стол поступает очередная партия
пачек и цикл повторяется. Верхний ряд набранного таким образом
штабеля воздействует на контакт 7, расположенный на боковой пласти-
не приемной камеры, включает механизм поперечного толкателя 8,
который направляет штабель в накопитель заверточного автомата
ПУА-1. В этот момент пачки поступают на стол, передняя из них нажи-
мает на контакт 6 включения однооборотной муфты кулачкового вала.
Однако она включается только тогда, когда поперечный толкатель 8
287
придет в исходное положение. Привод поперечного толкателя осущест-
вляется от индивидуального электродвигателя мощностью 1 кВт.
Автомат ПУА-1 предназначен для завертки штабеля пачек в рулон-
ную крафт-бумагу. Схема завертки показана на рис. 167.
Сформированный штабель (позиция /) захватывает отрезанный лист
крафт-бумаги (позиция 2) и входит с ним в туннель. При входе в тун-
нель образуется передняя сторона упаковки (позиция 3), а затем по
мере движения образуются одновременно верхняя, нижняя и частично
боковые стороны (позиция 4 и 5). Па боковых сторонах снизу и сверху
образуются выступающие клапаны (позиция 6), которые по мере даль-
нейшего продвижения штабеля подгибаются на неподвижных фигурных
направляющих (позиция 7), образуя готовый пакет. Края верхних кла-
панов смазаны клеем и перекрывают нижние клапаны на 20—25 мм,
образуя проклеенные боковые швы.
Рнс. 167. Схема завертки пакета пачек на автомате ПУА-1.
Для производства рафинада в пачках массой 1,0 и 0,5 кг предназна-
чена линия для прессования, сушки и упаковки саха-
ра-рафипада фирмы «Ш а м б о н».
Линия (рис. 168) состоит из ротационного пресса (см. рис. 155), су-
шилки (см. рис. 159), укладочной машины (см. рис. 163), коробочной
и заклеивающей машин и машины для штабелировки пачек рафинада
и заворачивания их в крафт-бумажные пакеты.
Рафинад из ротационного пресса 17 толкателем 1 подается на алю-
миниевые кассеты, поднимаемые элеватором, расположенным в сушиль-
ной шахте 2. Затем рафинад цепным конвейером W, расположенным
в туннеле 4, передается на элеватор охладительной шахты 3. Привод
конвейера осуществляется через систему передач от привода пресса.
Движение элеваторам сообщают приводы 5 и 6; цепи элеваторов натя-
гиваются механизмами 8 и 9.
Высушенный и охлажденный рафинад на кассетах толкателем 7 по-
дается к упаковочной машине 18. Машина укладывает высушенные ку-
сочки в коробки, подаваемые транспортером 14 от коробочной маши-
ны 13. Пульсирующий конвейер подает заполненные коробки через
контрольный транспортер 15 к ленточному конвейеру 16, доставляюще-
288
му эти коробки к заклеивающей машине 12. Не захваченные укладчи-
ком кусочки рафинада сбрасываются с кассеты скребковым конвей-
ером 11, движущимся поперек хода кассеты.
Рис. 168. Линия для производства рафинада фирмы «Шамбой».
На этой линии получают так называемый быстрорастворимый ра-
финад, обладающий меньшей крепостью по сравнению с рафинадом,
получаемым на агрегате ПСА (СРА). Производительность линии «Шам-
бон» при производстве пачек массой 1,0 кг — 2 т/ч, а пачек массой 0,5—
1,8 т/ч. Линию обслуживают 6 человек.
ГЛАВА 12
ТРАНСПОРТНОЕ И НАСОСНО-КОМПРЕССОРНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
ТРАНСПОРТЕРЫ
Для горизонтального, наклонного и вертикального перемещения сы-
пучих веществ (свекла, стружка, сахар, жом, известняк и др.) применя-
ются ленточные, грабельные, скребковые, лотковые, пластинчатые и
вибрационные транспортеры (конвейеры), шнеки и элеваторы.
Ленточный транспортер представляет собой станину, на которой
смонтированы ведомый и ведущий барабаны. Ведущий барабан, свя-
занный с приводом, может являться одновременно и электромагнитным
сепаратором, служащим для отделения ферромагнитных примесей от
свеклы и сахара. На барабаны надета бесконечная лента, выполненная
из специальной пищевой резины (для сахара), прорезиненной тканн
(для свеклы, стружки) или стали (для жома). При своем движении
лепта опирается на верхние и нижние роликовые опоры. В зависимости
от устройства таких опор верхняя ветвь ленты, несущая груз, может
быть плоской или желобчатой.
289
При работе лента растягивается. Для предотвращения провисания
ее служит натяжное устройство. Устройство представляет собой салаз-
ки, на которых установлены подшипники ведомого барабана. При по-
мощи винтов, вращаемых рукоятками, эти салазки могут отодвигать-
ся, натягивая таким образом ленту. Привод ведущего барабана осуще-
ствляется от электродвигателя через редуктор. Ленточный транспортер
MW
Рис. 169. Грабельный транспортер горизонтальный ТГ-600.
может быть установлен как горизонтально, так и наклонно. Угол накло-
на должен быть незначительным и во всяком случае не превышать
угла естественного откоса материала. На транспортере могут устанав-
ливаться автоматические ленточные весы для взвешивания материала
в непрерывном потоке.
Транспортирующим органом пластинчатого конвейера служат дере-
вянные планки, укрепленные на двух бесконечных цепях. Такие тран-
спортеры могут применяться для наклонного перемещения мешков
с сахаром.
Для подачи обожженной извести из печи в гасильный аппарат (если
последний не расположен непосредственно под печью) применяются
290
лотковые транспортеры, несущим элементом которых являются отдель-
ные стальные лотки, соединенные шарнирно.
Для транспортировки стружки и жома применяются грабельные
транспортеры типов ТГ (горизонтальный) и ТГП (горизонтально-нак-
лонный). Горизонтальный грабельный транспортер
ТГ-600 (рис. 169) представляет собой расположенный в станине 6 же-
лоб 2, в котором стружка перемещается движущимися скребками 3,
выполненными в виде грабель, прикрепленных к двум бесконечным па-
раллельным втулочно-роликовым цепям (цепям Галля). Цепи надеты
на две пары вращающихся звездочек. Звездочки 4 являются ведущими,
Рис. 170. Виброкопвейер для сахара ТБС-1.
звездочки 5 — натяжными. Привод звездочек осуществляется от элек-
тродвигателя 1 через редуктор 7. Грабли опираются своими ползуна-
ми 8 или ходовыми роликами на направляющие 9, по которым они и
движутся.
Рабочей частью является нижняя ветвь транспортера. Стружка или
жом поступают в приемную коробку 10, попадают в желоб 2, захваты-
ваются граблями и транспортируются ими к выходному отверстию,
находящемуся в дне желоба у ведущих звездочек.
Грабельный транспортер ТГ-400 с желобом шириной 400мм
рассчитан на мощность завода 1650 т свеклы в сутки, ТГ-600 — на
2500 т/сут и ТГ-800 — на 3300 т/сут. Такую же производительность име-
ют и горизонтально-наклонные транспортеры типа ТГН с желобами
соответствующей ширины. Скорость движения грабель транспортеров
всех типоразмеров составляет 0,82 м/с. Максимальный угол наклона
транспортеров типа ТГН—45°.
Несколько отличаются от грабельных транспортеров скребковые,
в которых вместо грабель применяются специальные скребки, укреплен-
ные на бесконечной цепи, перемещающей эти скребки по дну желоба
конвейера, одновременно транспортируя материал.
Сахар, выгруженный из центрифуг I утфеля, в горизонтальном на-
правлении транспортируется на сушку виброкопвейером. Он представ-
ляет собой стальной желоб, установленный на наклонных пружинах
или катках.
291
Виброконвейер на пружинах по конструкции принципиально не от-
личается от сортировочного виброконвейера, изображенного на рис. 125,
за исключением того, что на желобе его отсутствует сито.
Виброконвейер на катках ТБС-1 показан на рис. 170.
Стальной желоб 1 транспортера установлен на катках 2. Катки катятся
по направляющим 3. Амортизация виброконвейера осуществляется пру-
жинами 4. Виброконвейер приводится в движение электродвигателем 7
мощностью 7 кВт через шкив 5 клиноременной передачей.
Колебательное движение виброконвейера осуществляется с помощью
шатунно-кривошипного механизма 6. За время одного оборота вала
кривошип его меняет скорость желоба трясуна по величине и направле-
нию. За время первой четверти оборота скорость желоба достигает
максимальной величины, благодаря чему находящийся в желобе сахар
начинает двигаться и приобретает скорость несколько меньшую, чем
скорость желоба вследствие трения. За время второй четверти оборота
вала скорость желоба уменьшается, но сахар продолжает по инерции
двигаться с нарастающей скоростью. Во время третьей четверти обо-
рота скорость сахара уменьшается, так как желоб двигается в обрат-
ном направлении. В четвертой четверти оборота скорость сахара умень-
шается до нуля. Таким образом, сахар в желобе виброкопвейера дви-
жется скачкообразно. При этом вследствие небольшого перетряхивания
происходит некоторое подсыхание его.
Виброконвейер ТБС-1 выпускается с желобами длиной от 7 до 14 м,
рассчитан для заводов мощностью 2500—3000 т/сут и имеет массу от
2,3 до 2,8 т.
Для транспортирования желтого сахара, жома и некоторых других
материалов используются шнеки. Шнек представляет собой открытый
или закрытый сверху стальной желоб с цилиндрической нижней ча-
стью. В желобе вращается вал, который приводится через редуктор и
в случае необходимости вариатор от электродвигателя. В случае боль-
шой длины шнека устанавливаются промежуточные подвесные подшип-
ники, препятствующие прогибу вала.
Па валу крепится спираль (винт). Для жома применяется сплошная
спираль, а для сахара — спираль в виде ленты. Трение материала о
стенки желоба препятствует вращению его вместе со спиралью.
Под давлением спирали материал перемещается вдоль желоба от за-
грузочного патрубка к выгрузочному. Шнек может быть установлен
под углом не более 15°.
Для вертикального перемещения свеклы, сахара, жома применяют-
ся ковшовые элеваторы.
Ковшовый элеватор ЭДС-450 для свеклы производительно-
стью до 2100 т/сут (рис. 171) состоит из обшитой со всех сторон листо-
вой сталью шахты 1, верхнего ведущего 2 и нижнего натяжного 3 ба-
рабанов и перекинутой через них цепи 4 с укрепленными на ней кар-
манами-ковшами 5. Для предотвращения обратного хода барабана во
время остановки элеватора на одном валу с барабаном 2 устанавлива-
ются храповые колеса 8 с защелками 9 («собачками»). Для предотвра-
щения падения карманов при обрыве цепи предусмотрены ловители в
виде выступов-защелок, захватывающих планку 7 кармана в момент
возникновения его обратного движения. Для натяжения цепи служит
винтовое устройство 6, передвигающее нижний барабан, прикрытый
щитком 11.
Ковши 5 емкостью 0,048 м3 имеют форму трехгранной призмы и из-
готовляются из листовой стали толщиной 2,5—3 мм. Такая форма ков-
шей обеспечивает высокий коэффициент наполнения и полное высыпа-
ние свеклы в сторону от элеватора. Ширина карманов составляет
292
450 мм. Для отвода воды из ковшей в нижней части их боковин име-
ются отверстия, вода из которых вытекает в стороны. Для смывания
грязи и песка на цепь элеватора подаются струйки воды из промыва-
теля 10.
Ковши при помощи планок 7 крепятся к цепи на расстоянии 570 мм
друг от друга. Планки движутся по направляющим 12. Применяются
Рис. 171. Ковшовый элеватор для свеклы ЭДС-450.
293
Рис. 172.. Центробежный насос:
а — общий вид. б — устройство.
короткозвенные калиброванные корабельные или шарнирные (втулоч-
но-роликовые) цепи. Последние (цепи Галля) приняты в качестве типо-
вых. Корабельные цепи изготавливаются сварными из круглой стали и
отличаются простотой изготовления. Однако они быстро изнашиваются
вследствие трения между звеньями при изгибе цепи на барабане. В шар-
нирных цепях такого явления не наблюдается.
Барабаны выполняются с канавкой посредине для цепи. Верхний
барабан 2 вращается в подшипниках 13 с частотой 13,3 об/мин, полу-
чая вращение через шестерни 14 и 15 и сообщая при этом цепи ско-
рость 0,727 м/с. Шестерня 15 установлена на валу 16, который вращает-
ся в подшипниках /7 и с помощью муфты 18 сочленен с редуктором и
электродвигателем. На валу 16 установлена муфта 19, в отверстия кото-
рой устанавливается рычаг, с помощью которого производится ручное
проворачивание барабанов.
Свекла в элеватор поступает через загрузочную горловину 20 на
уровне второго-третьего ковша выше оси натяжного барабана. Разгру-
зочный лоток 21 расположен на расстоянии двух ковшей ниже оси веду-
щего барабана. Для того чтобы свекла не проваливалась в шахту эле-
ватора, верхняя кромка этого лотка снабжена резиновым фартуком,
перекрывающим зазор между лотком и ковшом.
В качестве тяговых органов элеваторов для сахара старых конст-
рукций применялись бесконечные цепи или стальные ленты. В настоящее
время применяются ленты из пищевой резины с тканевыми проклад-
ками, карманы к которой крепятся через стальные или дюралевые пла-
стины. По конструкции эти элеваторы сходны с элеваторами для свеклы.
Ковши элеватора для сахара ЭЛГ-250 изготовляются из дюралюминия,
имеют емкость 3,2 дм3 и установлены в шагом 300, 350, 450 и 600 мм.
При эксплуатации транспортеров различных систем необходимо
следить за правильностью их работы, не допускать схода тяговых орга-
нов. Периодически следует очищать транспортеры от грязи и смазывать
трущиеся элементы. При пуске транспортеров нужно давать предупре-
дительный сигнал. Привод транспортеров должен быть надежно ограж-
ден. Следует остерегаться затягивания одежды в работающий транспор-
тер и принимать все меры для предотвращения травм. Ремонт транспор-
теров во время их работы запрещается.
НАСОСЫ И КОМПРЕССОРЫ
В сахарной промышленности для перекачки жидкостей и газов широ-
ко используются насосы различных конструкций. Наиболее часто приме-
няются насосы лопастного и объемного типов.
К лопастным относятся центробежные, водокольцевые, осевые и
вихревые насосы. Последние два типа не получили распространения
на сахарных заводах. Центробежные насосы применяются для перекач-
ки не очень вязких жидкостей, а водокольцевые — для создания разре-
жения или небольшого давления.
Центробежные насосы можно классифицировать по следующим ос-
новным признакам:
по конструкции рабочих колес — открытые и закрытые;
по числу рабочих колес — одноступенчатые и многоступенчатые;
по способу разъема корпуса — горизонтальные и вертикальные;
по виду рабочих колес — с односторонним и двусторонним всасыва-
нием;
по расположению вала — горизонтальные и вертикальные.
295
На рис. 172 „оказана конструкция горизонтального с вер-
тикальным разъемом корпуса центробежного насо-
са (типа К), имеющего закрытое одноступенчатое колесо с одно-
сторонним всасыванием. Насос состоит из корпуса 1, в котором имеется
закрываемое болтом 2 отверстие для подключения вакуум-насоса или
для заливки насоса водой перед его пуском и закрываемое болтом 18
отверстие для окончательного спуска жидкости из насоса. С передней
стороны корпус закрывается крышкой 20 с всасывающим патрубком 21,
во фланце которого имеется (закрытое на рисунке болтом 23) отверстие
для подсоединения вакуум-метра.
С задней стороны корпус насоса закрыт крышкой 25 с кронштей-
ном 14. Через отверстие крышки проходит грунд-букса 3 корпуса.
В грунд-буксе находится сальник, состоящий из кольца 4 для гидравли-
ческого уплотнения, сальниковой набивки 5, защитной втулки 6 и крыш-
ки 7, перемещением которой производится уплотнение сальника. В коль-
цо 4 для уплотнения сальника подается вода из корпуса насоса по
каналу 33 (если насос перекачивает чистую воду) или через отверстие
(закрытое на рисунке болтом 34) из отдельной коммуникации. Через
сальник проходит вал 8, вращающийся в подшипниках 11 и 13. Осевой
сдвиг подшипников предотвращают распорная втулка 12, надетая на
вал, и крышки 9 и 15. Смазка подшипников производится маслом, нахо-
дящимся в ванне 26, имеющей закрываемые болтами 27 и 28 отверстия
для налива масла в ванну и слива масла из нее.
На один из концов вала насажена полумуфта 10, при помощи кото-
рой вал сочленяется с электродвигателем 32. На другом конце вала в
корпусе насоса укреплено рабочее колесо 24, отверстия 22 в котором слу-
жат для динамической разгрузки его. Уплотнение колеса в корпусе осу-
ществляют кольца 19.
Рабочее колесо закрытого типа выполнено из двух дисков — перед-
него 29 с отверстием для входа жидкости и заднего 30, между которыми
находятся лопатки 31. Рабочее колесо через патрубок 21 всасывает жид-
кость и нагнетает ее в патрубок 17, который может иметь различное рас-
положение. Просочившаяся из корпуса жидкость стекает через отвер-
стие 16.
В табл. 13 приведены технические характеристики некоторых центро-
бежных насосов, применяемых в сахарной промышленности.
К насосам, предназначенным для чистой воды, относятся центробеж-
ные насосы типов К (см. рис. 172), НДв и НДс, конструктивной особен-
ностью которых является многолопаточное закрытое рабочее колесо и
сальниковое уплотнение с подводом к нему перекачиваемой жидкости.
Эти насосы могут быть использованы и для подачи других жидкостей
(сока, горячих конденсатов и т. п.). В этом случае к сальнику необходи-
мо подвсстн чистую воду, а также обеспечить, особенно при перекачке
горячих конденсатов, подпор на всасывании во избежание явления ка-
витации — вскипания воды, сопровождающегося характерным шумом.
При кавитации рабочее колесо быстро разрушается мельчайшими
пузырьками пара, выделяющимися из жидкости.
Насос типа НДв, который относится к горизонтальным центробеж-
ным насосам с горизонтальным разъемом корпуса, имеет закрытое од-
ноступенчатое рабочее колесо двустороннего всасывания, с уплотнением
сальников перекачиваемой водой.
К насосам, предназначенным для подачи слегка загрязненных (не-
фильтрованные соки, осветленные транспортерно-моечные воды и т. п.)
и вязких (сироп и т. п.) жидкостей, относятся насосы типа СОТ. Эти
горизонтальные центробежные насосы с вертикальным разъемом корпу-
296
Таблица 13
Марка насоса Расход псрекачи- ваемой жидкости, м3/ч Полный напор, м Частота вращения рабочего колеса, об/мнн Мощность электродви- гателя (рекомендуе- мая), кВт К. п. д. насоса, % Допустимая вакуумметры - чсская высота всасывания, м Диаметр рабочего колеса, мм
2К-6 10 34,5 2900 4,2 50,6 8,7 162
20 30,8 66,4 7,2
30 24,0 63,5 5,7
2К-6а 10 28,5 2900 3,2 54,5 8,7 148
20 25,2 65,6 7,2
30 20,0 64,1 5,7
ЗК-6 30 62,0 2900 14 20 20 54,4 7,7 218
60 50,0 66,3 5,6
70 44,5 63,0 4,7
ЗК-6а 30 45,0 2900 10 10 14 55,0 7,5 192
50 37,5 64,0 6,4
65 30,5 59,5 5,3
ЗК-9 30 34,8 2900 7,2 63,0 7,0 168
45 31,0 71,0 5,0
55 27,5 71,5 3,0
ЗК-9а 25 24,2 2900 4,2 62,5 7,0 143
35 22,5 70,0 6,4
45 19,5 71,0 5,0
4К-6 65 98,0 2900 55 63,0 7,1 272
115 81,0 68,5 5,1
135 72,5 66,0 4,0
4К-6а 65 82,0 2900 40 63,2 7,1 250
105 69,5 68,5 5,5
125 61,5 66,0 4,6
6К-8 НО 36,5 1450 28 70,0 6,6 328
140 35,9 75,0 6,3
170 32,5 76,5 5,9
190 31,6 75,0 5,4
297
Марка насоса Расход перекачи- ваемой жидкости, м’/ч Полный капор, м Частота вращения рабочего колеса, об/мин Мощность электродви- гателя (рекомендуе- мая), кВт К. п. д. насоса, % Допустимая вакуум метри- ческая высота всасывания, м Диаметр рабочего колеса, мм
6К-8а по 30.5 1450 20 72.0 6,6 300
140 28,6 73,6 6,3
170 25,8 76,0 5,9
180 25,0 74,0 5,8
4НДв 108 22,0 1450 12 64,0 7,0 280
90 25,0 12 71,0 7,0
63 26,0 10 66,0 —
5НДв 250 30 1450 37 68 4,6 350
216 35 37 72 5,8
150 40 29 68 7,3
216 28 29 70 5,8 325
180 31 29 70 6,8
150 33 22 69 7,3
180 26 22 70 6,8 300
150 28 22 70 7,3
126 30 22 68 —
бНДв 360 47 1450 70 75 3,4 405
325 49 70 76 4.5
250 54 55 73 5,0
360 39 55 73 3,4 380
300 44 55 75 5,0
216 48 47 70 5,5
360 34 55 71 3,4 360
300 38 47 74 5,0
216 42 40 71 5,5
8НДв 600 35 960 80 79 4,0 525
500 39 75 81 4,6
400 42 70 78 6,3
500 33 70 80 4,6 500
400 36 55 79 6,3
500 28 55 79 4,6 470
400 32 55 79 6,3
12НДс 1000 24 960 85 85 5,0 460
800 28 80 87 6,0
650 30 75 84 6,0
298
Марка насоса Расход перекачи- ваемой жидкости» м’/ч Полный напор, м Частота вращения рабочего колеса, об/мии Мощность электродви- гателя (рекомендуе- мая). кВт К. п. д. насоса. % Допустимая вакуумметри- чсская высота всасывания, м Цнамстр рабочего колеса, мм
12НДс 900 22 960 75 86 6,2 430
720 25 65 87 6,0
600 27 65 84 6,0
900 18 55 83 6,2 400
720 21 55 87 6.0
12НДс 1260 64 1450 270 88 3,2 460
1080 68 260 87 4,9
900 70 225 83 5,0
1260 54 225 87 3,2 430
1080 58 225 86 4,9
900 60 190 84 5,0
1260 44 190 83 3,2 400
1080 48 190 87 4,9
900 51 160 84 5,0
14НДс 1260 37 960 160 87 5,0 540
1080 40 150 89 5,0
900 42 140 85 5,0
1260 32 140 85 5.0 510
1080 35 130 88 5,0
980 37 115 86 5,0
1080 30 115 88 5,0 480
900 32 100 87 5,0
800 33 100 84 5,0
COT-SO-П 25 27 1450 7 27 4 350
35 23 10 29 4
30 17 10 24 —
СОТ-60-П 60 47 1450 20 46 4 400
140 40 28 57 4
200 30 40 56 —
СОТ-ЮО-П 100 50 1450 28 50 4 400
160 44 40 65 —
220 35 40 52 —
299
Марка насоса Расход перекачи- ваемой жидкости. м3/ч Полный иапор, м Частота вращения рабочего колеса, об/мин Мощность электродви- гателя (рекомендуе- мая), кВт К. п. д. насоса, % Допустимая вакуумметри- ческая высота всасывания. м Диаметр рабочего колеса, мм
СОТ-150-П 150 50 1450 40 57 4 400
200 46 40 60 —
260 38 55 56 —
21/а НФ 36 9,8 1450 2,2 43 5,5 195
72 6,5 3,2 39 5,5
6НФ 252 24 960 36 59 6,0 450
360 23 45 63 6,0
504 20 48 59 5,0
КН-15/40 10 42 1450 5,5 25 "зГ до 8,8 360
15 40
KH3-6/30 30 24,5 1450 10—16 35,5 40 35,5 —• 300
50 20,5
70 15,5
НЖФ-150-1 223,8 45 1440 40 — — 380
НЖФ-150-2 244,4
НЖФ-150-3 281,2
са имеют более широкие открытые одноступенчатые с односторонним
всасыванием колеса с меньшим числом лопаток, подвод проточной чис-
той холодной воды для охлаждения сальника и подачу в сальник густой
смазки из масленки. Иногда для периодической промывки сальника на-
соса, перекачивающего вязкие жидкости, к нему подводится горячая
вода.
К насосам, предназначенным для подачи сильно загрязненных и со-
держащих включения жидкостей (циркулирующий сок, неосветленные
транспортерно-моечные воды, сточные воды III категории, жомо-водя-
ная смесь и т. п.), относятся центробежные насосы типа НФ и НЖФ. Ра-
бочее колесо в этих насосах широкое с малым (2—4) числом
лопаток.
Перед пуском центробежных насосов необходимо залить масло в
ванну, тщательно набить, слегка и равномерно подтянуть сальник. Затем,
если в насосе нет жидкости, залить насос и всасывающий трубопровод
жидкостью, открыв воздушный кран или пробку насоса, и подать холод-
ную чистую воду в сальниковую коробку (в случае перекачки горячих п
загрязненных жидкостей). После этого включается электродвигатель.
Пуск насоса можно производить как при открытой, так и при закрытой
напорной задвижке. В последнем случае се необходимо постепенно от-
крывать, после того как манометр покажет соответствующее значение
давления жидкости. Чтобы избежать ненужного нагревания жидкости,
300
работа насоса при закрытой напорной задвижке не должна продолжать-
ся более 2—3 мин.
Во время эксплуатации насосов необходимо следить за температурой
подшипников (не выше 70°С), поддерживать в ванне необходимое коли-
чество масла. Сальник должен быть подтянут так, чтобы вода из него
просачивалась непрерывно редкими каплями. При чрезмерной затяжке
сальника проход воды прекращается, что вызывает быстрый износ за-
щитной втулки и снижает коэффициент полезного действия насоса. При
слабой затяжке сальника происходит излишняя потеря воды и возника-
Рис. 173. Свеклонасос сварной конструкции:
а — общий вид. б — рабочее колеса
30»
ет опасность просачивания внутрь насоса воздуха. Необходимо следить
за показаниями манометра.
Для остановки насоса следует закрыть задвижку на напорном тру-
бопроводе и выключить электродвигатель.
К центробежным горизонтальным насосам с рабочим колесом одно-
стороннего всасывания относится также свеклонасос сварной
конструкции (рис. 173), рассчитанный для применения на заводах
мощностью 3000 т свеклы в сутки. Этот насос состоит из корпуса 1, за-
крытого передней 4 и задней 5 крышками. Внутри корпуса находится
рабочее колесо 2, насаженное на вал 11, вращающийся в двух подшип-
никах 12 и 13, расположенных в кронштейне 9. На валу установлен
шкив 10, приводимый во вращение с частотой 370 об/мин через клино-
ременную передачу от электродвигателя мощностью 125 кВт.
Цапфа рабочего колеса проходит через заднюю крышку 5 корпуса с
помощью сальника 8, па котором имеется кольцо 7. В кольцо через пат-
рубок 6 подается чистая вода для уплотнения сальника и предотвраще-
ния попадания в сальник грязной транспортерной воды. Чистая вода
через патрубок 3 подается также в переднюю часть корпуса насоса.
Свекло-водяная смесь поступает в насос по патрубку 14, а выходит из
насоса по патрубку 15.
Рабочее колесо этого насоса сварено из двух неполных дисков, обра-
зующих переднюю 16 и заднюю 17 стенки. К внутренней стороне стенок
крепятся лопасти 18, рабочая поверхность которых немного изогнута.
Рабочее колесо свеклонасоса ВСН-50 для
5000 т свеклы в сутки показано на рис. 174. Оно
состоит из диска 1 с патрубком 2, которым колесо
На диске укреплены две лопасти 3.
заводов мощностью
является открытым и
насаживается на вал.
вид A
видь
Рис. 174. Рабочее колесо свеклонасоса ВСН-50.
В табл. 14 приведены технические характеристики свеклонасосов.
Пуск свеклонасоса производится следующим образом. Проверяют
заземление насосной установки, включают элетродвигатель, затем от-
крывают вентиль и подают чистую воду на уплотнение сальника и в пе-
реднюю часть корпуса. После этого медленно открывают задвижку на
всасывающей коммуникации насоса и с помощью решетчатого шибера
регулируют подачу свеклы в насос.
302
Таблица 14
Показатели Для заводов мощностью, тыс. т/сут
1.5 3,0 5,0
Избыточное давление МПа кгс/см* Мощность электродвигателя, кВт Частота вращения колеса, об/мин Диаметр патрубка, мм всасывающего нагнетательного Габариты, мм длина ширина высота Масса, т 0,1 1,0 55 227 490 456 2264 2040 2440 4,5 0,25 2,5 125 370 490 456 2324 2040 2440 5,5 0,3 3,0 320 498 500 398 5650 4030 2150 13,9
Уход за насосом заключается в осмотре его и смазке подшипников.
Во время работы насоса не должно наблюдаться вибрации и нарастающе-
го шума. Подшипники не должны нагреваться выше 60° С. Необходимо
своевременно подтягивать клиноременную передачу и сальниковую на-
бивку (при неработающем двигателе). Клиноременная передача долж-
на быть надежно ограждена.
Остановку насоса производят в следующем порядке: прекращают
подачу свеклы с помощью решетчатого шибера, после выхода всей свек-
лы из насоса закрывают задвижку на всасывающей коммуникации, вы-
ключают электродвигатель, выпускают воду из корпуса насоса и из на-
порной коммуникации, закрывают вентиль на подаче промывной воды,
после чего можно открыть люк корпуса насоса и выполнить необходи-
мые операции.
Для отсасывания сатурационного газа из известняковообжигатель-
ной печи и подачи его в сатураторы применяется турбогазодувка
(компрессор) ТГ-80 (рис. 175), относящаяся к горизонтальным центро-
бежным машинам. Турбогазодувка развивает избыточное давление в
0,06 МПа (0,6 кгс/см2) и представляет собой шестиступенчатую центро-
бежную машину одностороннего всасывания. Чугунный корпус 6 газо-
дувки имеет разъем по горизонтальной оси. В нижней части корпуса
расположены патрубки для всасывания 9 и нагнетания 10 и опорные
лапы. К нижней же части крепятся корпуса подшипников 1 и 2, в кото-
рых вращается вал 3 с шестью рабочими коресами 4. В верхней части
имеется шесть отверстий 5 для подвода пара или горячей воды при пери-
одической промывке машины, а в нижней — патрубки 8 для спуска кон-
денсата и промывочной воды. Расположенные в корпусе специальные
промежуточные диафрагмы 7 образуют проточную часть машины с на-
правляющими каналами.
Сатурационный газ по патрубку 9 поступает во всасывающую по-
лость 11 газодувки и через центральное отверстие 12 — в первое рабочее
колесо 4. Здесь газ несколько сжимается и по каналам первой диафраг-
мы 7 попадает через центральное отверстие во второе рабочее колесо 4.
Таким образом, проходя последовательно все ступени, газ сжимается до
необходимого давления, попадает в нагнетательную полость 13 и через
патрубок 10 удаляется из газодувки. Корпуса подшипников имеют водя-
ную рубашку 14 для охлаждения масла, температура которого контро-
лируется термометрами 15.
303
Для создания разрежения и получения сжатого воздуха используют-
ся ротационные водокольцевые лопастные вакуум-насосы и компрес-
соры.
Ротационный вакуум-насос РМК-4 (рис. 176) предназначен
для отсасывания воздуха, газов и паров с целью создания разрежения,
а также может быть использован и как компрессор. По принципу дейст-
Рис. 175. Компрессор ТГ-80-1,6:
а — общий вид, б — устройство.
вия (см. рис. 176а) он является объемным насосом ротационного дейст-
вия, в котором камерами (цилиндрами) служат полости (ячейки) между
лопатками ротора 1, эксцентрично расположенного в корпусе 2, а пор-
шнями— рабочая жидкость, образующая в работающем насосе враща-
ющееся кольцо 3.
Вследствие наличия эксцентриситета за время первой половины обо-
рота ротора ячейки увеличиваются и через всасывающий патрубок 4 и
окно 5 происходит засасывание воздуха. При второй половине оборота
304
объем ячеек уменьшается, происходит сжатие воздуха и он выталкива-
ется через нагнетательное окно 6 в патрубок 7.
Вакуум-насос РМК-4 (см. рис. 1766) состоит из цилиндрического
корпуса 7, с обоих торцов закрытого крышками-лобовинами 1 и 11, раз-
деленными на три полости: всасывающую 12, нагнетательную 13 и водя-
ную, расположенную в нижней части лобовины и граничащую с первыми
двумя. В корпусе на валу 2 расположен ротор 6. Вал вращается в под-
шипниках 4 и предохраняется от осевого смещения затяжной втулкой 3
и гайкой 5. Отсасываемый воздух по трубе 9 понадает во всасывающую
полость лобовины, поступает в корпус насоса и через нагнетательную
полость лобовин и трубу 8 выбрасывается из пасоса.
Поступающая по трубам 14 в насос вода питает водяное кольцо и со-
здает гидравлический затвор с сальниках, обеспечивающий дополнитель-
ное уплотнение. Регулирование разрежепия, а следовательно, и произ-
водительности в небольших пределах достигается вводом воздуха из
атмосферы во всасывающую полость через пусковой кран 10, имеющий-
ся на всасывающей трубе. Перед пуском насос заливается водой до пере-
лива в контрольном клапане, помещенном на корпусе насоса. Для пита-
ния насоса водой (создания водяного кольца) и сбора рециркулирую-
щей воды служит сборник. Подвод свежей холодной воды осуществля-
305
ется из водопроводной линии, а согревшаяся отработанная вода
отводится из сборника в канализацию. При установке водокольцевого
насоса в качестве компрессора сборник одновременно служит и газо-
йли воздухосборником.
При помощи насоса РМК-4 можно создать разрежение, равное 96%
от абсолютного барометрического давления. Максимальная производи-
тельность насоса при разрежении, равном нулю, составляет 27 м3/мин.
Частота вращения ротора 720 об/мин, мощность электродвигателя
70 кВт. Диаметр ротора 450 мм, длина 520 мм, число лопаток 20. Мас-
са насоса 1,3 т.
Пуск насоса производится в следующем порядке: закрывают задвиж-
ку на всасывающем трубопроводе, открывают вентиль на трубе, подво-
дящей воду в сальники, пускают электродвигатель, открывают задвиж-
ку на всасывающем трубопроводе. Для того чтобы остановить насос, не-
обходимо закрыть задвижку на всасывающем трубопроводе, закрыть
вентиль подвода воды в сальники и отключить электродвигатель.
Обслуживание насоса заключается в тщательной смазке подшипни-
ков и периодическом поджатии и замене сальниковой набивки. Темпера-
тура подшипников не должна превышать 60° С. Температура воды, по-
ступающей в вакуум-насос, не должна превышать 15—18° С, так как
при повышении температуры снижается производительность.
К объемным насосам, применяемым в сахарной промышленности
относятся шестеренные и роторные. В них подача жидкости осуществ-
Рис. 177. Шестеренный насос
306
ляется вытеснением ее рабочими органами — шестернями или роторами.
На рис. 177 показан шестеренный насос типа НШП произ-
водительностью 20 м 3/ч, применяемый для перекачки оттеков.
Он состоит из корпуса 1, в котором в разные стороны вращаются две
шестерни. Шестерня 2 является ведомой и насажена иа вал 3. Шестер-
ня 4 является ведущей и насажена на вал 5, соединенный с редукто-
ром 6 и электродвигателем 7 мощностью 7 кВт. При вращении шестерен
с частотой 400 об/мин они засасывают через патрубок 8 оттек и нагнета-
ют его под избыточным давлением 0,5 МПа (5 кгс/см2) в патрубок 9.
Валы вращаются в опорных бронзовых втулках 11, к которым подводит-
ся смазка от масленок 12. Выступающий конец вала ведущей шестерни
опирается на сдвоенный радиально-сферический подшипник 10. Насос
имеет предохранительно-перепускной клапан 13, который должен быть
отрегулирован па максимально допустимое давление с перепуском пере-
качиваемой жидкости из нагнетательной линии насоса во всасывающую.
Шестеренный насос не может длительное время работать при закрытой
задвижке.
Для перекачки аффинационной массы применяется роторный на-
сос типа PH. Насос РН-13 (рис. 178) производительностью 13 м3/ч со-
стоит из закрытого крышками 7 и 8 корпуса 1, в котором с частотой
25 об/мин от электродвигателя мощностью 7 кВт вращается эллиптиче-
ский ротор 2. Перекачиваемая масса, поступающая в насос по патруб-
ку 4, передвигается ротором к нагнетательному патрубку 5. Подвешен-
тнпа НШП.
307
ный к нагнетательной полости насоса клапан 3 с контргрузом 6, не от-
рываясь, скользит по ротору и препятствует проникновению этой массы
из нагнетательной полости во всасывающую. Для промывки насоса по
патрубкам 9 подводится горячая вода или пар. Подшипники ротора и
клапана смазываются маслом из масленок 10. Для обеспечения нормаль-
ной работы насоса необходимо иметь всасывающую коммуникацию ми-
нимальной длины и достаточного сечения, отвесную или с уклоном к на-
сосу. Насос всегда должен быть под заливом. Насос РН-18 производи-
081
Рис. 178. Роторный насос PH-13.
тельностыо 18—30 м3/ч при избыточном давлении 0,25 МПа (2,5 кгс/см2}
по краям ротора, примыкающим к корпусу, имеет регулируемые наклад-
ки, позволяющие регулировать зазор (не более 1 мм) между ротором и
корпусом.
Ниже приведен перечень некоторых серийных насосов, рекомендуе-
мых для перекачивания жидкостей и газов на сахарных заводах.
Наименование перекачиваемого продукта
Циркулирующий диффузионный сок на предошпарива-
тель через подогреватель
Диффузионный сок на преддефекацию через подогре-
ватель и мезголовушку
Сок I сатурации на преддефекацию
Сок I сатурации на сгуститель через подогреватель
Суспензия из сгустителя на вакуум-фильтры
Сок 1 сатурации после вакуум-фильтров на контроль-
ные фильтры
Фильтрованный сок I сатурации на П сатурацию
Вакуум-насосы к вакуум-фильтрам
Рекомендуемые типы
и марки насосов
6НФ, 8НДв
бНДв, СОТ-ЮО-П
БНДв, бНДв
БНДв, бНДв
СОТ-ЗО-П
СОТ-ЗО-П, СОТ-60-П
6К-8, 6K-8a, 4НДв, БНДв
РМК-4, ВВН-50
308
Рекоменд! емые типы
и марки насосов
Наименование перекачиваемого продукта
Сок II сатурации на сульфитацию
Сульфитированный сок на выпарную станцию
Сироп после выпарной станции на сульфитацию
Сульфитированный сироп на фильтры через подогрева-
тель
Фильтрованный сульфитированный сироп в сборники
перед вакуум-аппаратами
Клеровка на сульфитацию
Оттеки и меласса
Конденсат ретурного пара
Конденсат пара I корпуса выпарной станции
Конденсат пара II и III корпусов выпарной станции
Конденсат пара IV корпуса выпарной станции
Барометрическая вода
Вода на промывку вакуум-фильтров
Промой с фильтров в известковое отделение
Жомопрессовая вода на диффузию
Аффинациоииая масса
Раствор соды и кислоты
Известковое молоко на дефекацию и гидроциклоиы
Насос свекловичных хвостиков
Насос для перекачки клеровки из сушильного в про-
дуктовое отделение
Компрессоры к вакуум-фильтрам
Воздушные насосы к вакуум-аппаратам и выпарной
станции
Компрессоры сатурационного газа
Жомо-водяная смесь
4НДв, 5НДв
4НДв, 4К-6а
СОТ-ЗО-П, СОТ-60-П
СОТ-ЗО-П, СОТ-60-П
СОТ-ЗО-П, СОТ-60-П
СОТ-ЗО-П
НШП
5КС-5Х2
5КС-5Х2
5КС-5х2,6К-8а
КН-15/40
2Ve НФ
ЗК-6
ЗК-9а. 2К-6а
ЗК-ба, ЗК-9
PH
KH3-6/30
СОТ-ЗО-П
НЖФ-150
СОТ-ЗО-П
РМК-4
РМК-4, ВВН-5Э
ТГ-80-1,6
НЖФ-150
ЛИТЕРАТУРА
А з р н л е в н ч М. Я. Оборудование свеклосахарных заводов. М„ изд-во «Пищевая
промышленность», 1970.
Бондаренко В. А. Оборудование свеклосахарного производства (свеклоперера-
батывающее отделение). М., ЦИНТИпнщепром, 1961.
Бондаренко В. А. Оборудование свеклосахарного производства (станция очистки
соков и сиропов). М., ЦИНТИпнщепром, 1964.
Борковский М. А. Современные центрифуги сахарной промышленности. М.,
ЦИНТИпнщепром, 1963.
Буренков Н. А. Интенсификация технологических процессов в пищевой про-
мышленности при помощи низкочастотных колебаний. Киев, изд-во «Техника»,
1969.
Внедрение непрерывно действующих двухшнековых диффузионных аппаратов наклон-
ного типа. ГОСИНТИ, I960.
Востоков А. И., Лепешкин И. П. Производство сахара из свеклы. Вып. 1, 2,
3, 4, 5. Библиотека молодого рабочего. Изд. 2. М., Пнщепромиздат, 1960.
Востоков А. И. Современное типовое оборудование для варкн, кристаллизации и
пробелки утфелей в свеклосахарном производстве. ЦИНТИАМ, 19G4.
Востоков А. И., Лепешкин И. П., Будный А. В. Расчет технической мощ-
ности оборудования и сооружений свеклосахарных заводов. М., изд-во «Пищевая
промышленность», 1965.
Востоков А. И., Лепешкин И. П. Свеклосахарное производство. М., изд-во
«Пищевая промышленность», 1966.
Г а б о в и ч М. С. Модернизация и ремонт теплообменной аппаратуры свеклосахарных
заводов. Изд. 2, перер. и доп. М., Пищепромнздат, 1960.
Гинзбург А. С., Резчиков В. А. Сушка пищевых продуктов в кипящем слое.
М., изд-во «Пищевая промышленность». 1966.
Гончаров Ю. Г. Применение природного газа для обжига известняка на сахарных
заводах. М., изд-во «Пищевая промышленность», 1966.
Гребенюк С. М. Технологическое оборудование сахарных заводов. М., изд-во «Пи-
щевая промышленность», 1969.
309
Дем минский Ф. А. Производство сахара-рафинада. М., изд-во «Пищевая про-
мышленность», 1965.
Дем минский Ф. А. Теории и практика прессования сахарной кашки. М., нзд-во
«Пищевая промышленность», 1968.
Догадов В. С., С ад ы рев Б. Д. Очистка транспортерно-моечных вод на сахар-
ных заводах. М., ЦИНТИпищепром, 1965.
Жигалов С. Ф. Процессы и аппараты свеклосахарного производства. М., Пнще-
промиздат, 1958.
Жужи ко в В. А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. Изд. 2-е,
перер. М., изд-во «Химия», 1968.
Журнал «Сахарная промышленность» за 1960—1971 гг. М„ нзд-во «Пищевая промыш-
ленность».
Замбровский В. А. Передовые методы работы на вакуум-фильтрацнонных уста-
новках сахарных заводов. М., Пищепромиздат, 1954.
Замбровский В. А. Фильтрация соков и сиропов на сахарных заводах. ЦИНТИ-
пищепром, 1961.
3 е л и к м а и И. Ф., Д е м ч и и с к и й Ф. А. Производство прессованного сахара-
рафинада. Изд. 2-е, перер. и доп. М., нзд-во «Пищевая промышленность», 1962.
Знаменский Г. М. Технологическое оборудование свеклосахарных и рафинадных
заводов. М., Пищепромиздат, 1957.
Инструкция по ведению технологического процесса свеклосахарного производства. М.,
ЦНИИТЭИпнщепром, 1969.
Кармазин В. Д. Сушка в сушильные установки в сахарной промышленности. М.,
ЦИНТИпищепром, 1968.
Колесников Б. Ф., Гончаров Ю. Г. Способы и устройства для проведения
сатурации. М., ЦИНТИпищепром, 1968.
Литвак И. М. Технология и технохимический контроль свеклосахарного производ-
ства. М„ Пищепромиздат, 1962.
Литвинов Е. В. Диффузионные установки непрерывного действия на зарубежных
сахарных заводах. И., ЦИНТИпищепром, 1960.
Лунин О. Г. Теплообменные аппараты пищевой промышленности. М., изд-во «Пи-
щевая промышленность», 1967.
Марьянчнк В. Л., Будный А. В., Бондаренко В. А. Механизация трудо-
емких работ на сахарных заводах. М., Пищепромиздат, 1960.
Найденов А. К., Лепешкин И. П. Практическое руководство по жомосуше-
нию. М., Пищепромиздат, 1951.
Найденов А. К. Прессование свекловичного жома. М., ЦИНТИпищепром. 1960.
Научно-техническая и формация «Сахарная и крахмало-паточиая промышленность» н
«Сахарная промышленность» за 1964—1971 гг. М., ЦИНТИпищепром (ЦНИИТЭИ-
пищепром).
Нормы технологического проектирования свеклосахарных заводов, МПП СССР, 1968.
Обзор «Новое в технологии и оборудовании сахарного производства». М., ЦИНТИпн-
щепром, 1966.
Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств. Под ред.
Соколова А. Я. М., Пищепромиздат, 1960.
Пашковский Ф. М., Конякин В. Ф. и др. Опыт внедрения непрерывно дей-
ствующих диффузионных установок на сахарных заводах Украинской ССР. М.,
ЦИНТИпищепром, 1963.
Савчук К- И. Снижение расхода топлива на сахарных заводах Вннпипкого свскло-
сахаротреста. М., ЦИНТИпищепром, 1967.
Силин П. М. Технология сахара. Изд. 2-е, перер. и доп. М., нзд-во «Пищевая про-
мышленность», 1967.
Соколов В. И. Современные промышленные центрифуги. М., Машгиз, 1961.
Справочник сахаринка. Ч. 1, 1963, ч. 2, 1965; М., изд-во «Пищевая промышленность».
Терешин Б. Н. Автоматизированные и непрерывно действующие центрифуги в са-
харной промышленности. М„ ЦИНТИпищепром, 1966.
Ф р е м с л ь А. Б. Сушка и сушильные установки в свеклосахарном производстве. М.,
ЦИНТИпищепром, 1966.
Ф ремел ь А. Б. Фильтрация в свеклосахарном производстве. М., ЦИНТИпищепром,
1966.
Экспресс-информация «Пищевая промышленность» за 1964—1971 гг. М., ВИНИТИ.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................................................................ d
- Глава I. Общие сведения об оборудовании сахарного завода.................... 5
Классификация оборудования ........................................... 6
Общие методы расчета производительности оборудования...............
Глава 2. Оборудование для транспортировки и очистки направляемой в пере-
работку свеклы ....................................................... Ю
Гидравлический транспортер ........................................ 10
Оборудование для очистки свеклы.................................... 12
Соломоботволовушки .............................................. 12
Камнеловушки .................................................... 15
Водоотделители .................................................. 21
Свекломойки ..................................................... 24
Оборудование для утилизации хвостиков и обломков свеклы............ 32
Глава 3. Оборудование для получения сока............................. 34
Весы ............................................................
Свеклорезки ....................................................... 41
Диффузионные аппараты ............................................. 52
Диффузионная батарея периодического действия..................... 53
Диффузионные аппараты непрерывного действия...................... 56
Наклонные диффузионные аппараты................................ 57
Вертикальные диффузионные аппараты............................. 67
Горизонтальные диффузионные аппараты........................... 76
Ротационные диффузионные аппараты.............................. 77
Ошпарнватели ...................................................... 80
Мезголовушки ...................................................... 84
Отстойники ........................................................ 90
Глава 4. Оборудование для очистки сока и сиропа......................... 91
Дефекаторы......................................................... 91
Дозаторы известкового молока ...................................... 96
Сатураторы ........................................................ 98
Сульфитаторы и серосжигательные печи................................ 104
Ионитовый реактор .................................................. 111
Глава 5. Оборудование для фильтрации..................................... 113
Фильтры с взаимно перпендикулярным направлением действия силы тяже-
сти и движения фильтрата.......................................... 115
Фильтр-прессы ....................................................115
Дисковые фильтры.................................................. 118
Патронные фильтры ................................................ 123
Мешочные фильтры ................................................. 126
Фильтры с совпадающим направлением действия силы тяжести и движе-
ния фильтрата..................................................... 127
Фильтры с противоположным направлением движения фильтрата и дей-
ствия силы тяжести................................................ 130
Сгустители 130
Вакуум-фильтры ...................................................138
Вспомогательные материалы .......................................... 147
Глава 6. Оборудование для иагрева, выпаривания и уваривания.............. 148
Подогреватели 149
Выпарные аппараты 154
Вакуум аппараты .................................................... 160
Вспомогательное оборудование ....................................... 171
311
Сепараторы пара ................................................
Термокомпрессоры 173
Оборудование дтя отвода конденсата .............................. 175
Конденсаторы 178
Глава 7. Оборудование для обработки утфеля.............................. 182
Мешалки и распределите чи.......................................... 182
Центрифуги ........................................................ 193
Глава 8. Оборудование для сушки, упаковки и хранения сахара..............213
Сушильные и охладительные аппараты..................................213
Оборудование для обработки воздуха ................................ 225
Сортировочные машины ...............................................226
Оборудование для упаковки сахара .................................. 230
Оборудование склада для хранения сахара ........................... 234
Глава 9. Оборудование для сушкн и брикетирования жома....................236
Отжимные прессы ....................................................236
Жомосущильные аппараты .............................................243
Оборудование для брикетирования жома ...............................249
Глава 10. Оборудование известкового отделения............................251
Извесгняковообжигательные печн .....................................252
Оборудование для приготовления известкового молока .................258
Оборудование для очистки сатурационного газа ...................264
Глава 11. Оборудование для производства кускового сахара-рафинада . . . 265
Оборудование для прессования рафинадной кашки . 266
Оборудование для сушки и охлаждения рафинада........................272
Колочные станки ....................................................278
Оборудование для упаковки кускового рафинада........................280
Поточное производство кускового сахара-рафинада.................... 285
Глава 12. Транспортное и насосно-компрессорное оборудование..............289
Транспортеры .......................................................289
Насосы и компрессоры ...............................................295
Литература ..............................................................309
МОИСЕЙ ЯКОВЛЕВИЧ АЗРИЛЕВИЧ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
САХАРНЫХ ЗАВОДОВ
Редактор Г. И. Круглова
Художник Б. М. Разин
Худож. редактор С. Р. Н а к
Техн, редактор Г. Г. X а ц к е в и ч
Корректоры Т. II. Бобрикова,
Л. В. Бодрихина
Издательство «Пищевая промышленность»
Москва Б-120, Мрузовский пер., дом 1
Т 02543. Сдано в набор 15/XI 1971 г.
Подп. в печать 14/111 1972 г.
Ф-т 70xl08'/i6. Объем 19,5 п. л.
Уч.-нзд. л. 26,08. Усл. п. л. 27,4.
Тираж 9000 экз. Издат. № 5109.
Цена 1 руб. 13 коп. Заказ 800.
Бум. тип. № 1.
Тем. план 1972 г. П/№ 6
Ярославский полнграфкомбнпат
Главполнграфпрома
Комитета по печати
при Совете Министров СССР.
Ярославль, ул. Свободы, 97.