/
Текст
г 1йдй№ ii j
М. Я. Азрилбвич ТЕХНФЛФГИНЕС^
•верудевАНИЕ
СВЕКЛВСАХАРНЫХ
ЗАВВДВВ
М-ЯАзрилебич ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
СВЕКЛОСАХАРНЫХ
ЗАВОДОВ
ИЗДАНИЕ 3-Е, ПЕРЕРАБОТАННОЕ
И ДОПОЛНЕННОЕ
Одобрено Ученым советом Государственного
комитета СССР по профессионально-техниче-
скому образованию в качестве учебника для
средних профессионально-технических училищ
МОСКВА
АГРОПРОМИЗДАТ —
1986
ВВЕДЕНИЕ
Классификация оборудования. На свеклосахарном заводе эксплуатиру-
ется большое количество разнообразного оборудования. Все это оборудова-
ние по характеру воздействия на обрабатываемый продукт можно разделить
на две основные группы: машины и аппараты.
К группе машин относят оборудование, имеющее движущиеся части, ко-
торыми осуществляется механическое воздействие на обрабатываемый про-
дукт. Продукты в машинах либо не изменяют своих свойств (например,
в транспортных машинах, транспортерах, насосах), либо изменяют геометри-
ческие или механические параметры (например, в свеклорезках).
К группе аппаратов относят оборудование, в котором осуществляется
воздействие на продукты, изменяющие их физическое, химические свойства
или агрегатное состояние (например, фильтр, подогреватель, дефекатор, ва-
куум-аппарат). Характерной особенностью аппаратов является обязательное
наличие рабочего пространства, в котором осуществляется процесс (напри-
мер, аппараты станции дефекосатурации), или рабочего элемента (напри-
мер, поверхность нагрева или фильтрования). Имеющиеся в некоторых аппа-
ратах. движущиеся приспособления (например, мешалка в дефекаторе или
транспортный элемент в диффузионных аппаратах) играют лишь вспомога-
тельную роль.
Пб своему назначению группу технологических машин на свеклосахар-
ных заводах можно разделить на следующие подгруппы:
машины-орудия — ботволовушки, камнеловушки, свекломойки, свекло-
резки, хвостикоулавливатели, дробилки известняка, прессы для отжатия жома,
прессы для гранулирования жома, машины для взвешивания, фасовки и упа-
ковки сахара-песка;
транспортные машины — машины для погрузки, разгрузки и укладки
сырья, продуктов и вспомогательных материалов, транспортеры, насосы, ком-
прессоры, вентиляторы.
Группу технологических аппаратов на свеклосахарных заводах по своему
назначению можно разделить на следующие подгруппы:
аппараты для проведения физико-химических процессов—диффузионные
аппараты, преддефекаторы, дефекаторы, сатураторы, сульфитаторы, вакуум-
аппараты, кристаллизаторы, клеровочные аппараты, аффинаторы, сушилки,
известково-газовые печи, известегасители;
тепловые аппараты — подогреватели, выпарные аппараты, газопромыва-
тели, калориферы;
аппараты для разделения неоднородных систем — сгустители, фильтры,
центрифуги, циклоны, гидроциклоны;
аппараты для изменения агрегатного состояния — конденсаторы, серни-
стые печи.
Эта классификация является условной, так как одно и то же оборудо-
вание может быть отнесено к разным подгруппам. Так, например, газопро-
мыватели могут быть отнесены как к тепловым аппаратам, так и к аппара-
там для разделения неоднородных систем; вакуум-аппараты являются одно-
временно и аппаратами для проведения физико-химических процессов, и
тестовыми аппаратами.
4
Машины и аппараты могут быть периодического или непрерывного дей-
ствия; автоматизированные, полуавтоматизированные или неавтоматизиро-
ванные; вертикальные, горизонтальные или наклонные (по расположению
главной оси в пространстве). Оборудование может также различаться по
технологическому циклу, функциональному признаку или по другим техно-
логическим и конструктивным особенностям.
Так, центрифуги по характеру действия бывают периодического и непре-
рывного действия; по степени автоматизации — полностью автоматизирован-
ные, полуавтоматизированные и неавтоматизированные; по расположению
главной оси в пространстве — вертикальные и горизонтальные; по техноло-
гическому циклу — для центрифугирования утфелей и отжима фильтроваль-
ной ткани; по функциональному признаку — для центрифугирования утфелей
первой, второй, третьей кристаллизаций; по конструктивным особенностям —
с цилиндрическим или конусным барабаном, с ножевой или шнековой вы-
грузкой осадка, фильтрующие или отдтойные, с нижним или верхним при-
водом И др.
Важнейшей характеристикой оборудования является его техническая
производительность, под которой понимается максимально возможное коли-
чество свеклы или полупродуктов и вспомогательных материалов, эквива-
лентное количеству свеклы, которое может быть переработано на данном
оборудовании в сутки при условии максимальной загрузки, непрерывной
работы в течение 1 сут, в оптимальном режиме работы, обеспечивающем со-
блюдение установленных технико-экономических показателей работы обору-
дования, при нормативном качестве поступающих и отводимых продуктов.
Техническая производительность оборудования определяется его произ-
водственно-технической характеристикой и техническими нормативами ис-
пользования.
Производственно-техническая характеристика численно определяет глав-
ную, рабочую часть (орган) оборудования, обусловливающую его техниче-
скую производительность, и представляет собой длину, площадь, вмести-
мость и др.
Технические нормативы являются показателями использования главной
части оборудования (длительность процесса, коэффициент использования
площади поверхности или вместимости, коэффициент теплопередачи, ско-
рость движения или фильтрования, частота вращения и т. п.). Эти норма-
тивы утверждаются с учетом показателей, достигнутых на передовых пред-
приятиях. По своей природе технические нормативы не являются стабиль-
ными величинами и пересматриваются в сторону интенсификации по мере
развития техники и совершенствования методов обслуживания оборудования.
Как правило, каждый вид и тип оборудования изготовляется нескольких
типоразмеров, т. е. с разными величинами характеристик рабочего органа.
Так, сатураторы одного и того же типа выпускаются разной вместимостью,
соответствующей технической производительности 1500, 2000, 2500, 3000,
4500 и 6000 т свеклы в сутки; подогреватели и выпарные аппараты одного
типа выпускаются с разными величинами площади поверхности нагрева.
Технологическая часть свеклосахарного завода имеет следующие ма-
шинно-аппаратурные системы:
приемки, хранения и транспортирования свеклы;
подачи и очистки свеклы;
получения диффузионного сока;
очистки сока;
кристаллизации сахара;
получения товарного сахара-песка;
получения известкового молока и сатурационного газа;
отжатия, сушки и гранулирования жома.
Требования к оборудованию. К оборудованию сахарного производства
предъявляется ряд требований. Так, применение высокопроизводительного
оборудования вместо нескольких малопроизводительных машин или аппара-
тов позволяет сократить производственные площади, расходы на эксплуата-
цию и ремонт, затраты электроэнергии и уменьшить стоимость строительства-
предприятия. ,f
5
В связи с протеканием некоторых процессов в кислой среде, а также не-
допустимостью попадания в сахар, являющийся пищевым продуктом, про-
дуктов коррозии, многие виды оборудования должны быть коррозиестойкими.
Оборудование свеклосахарных заводов должно быть механически проч-
ным, так как оно рассчитано на круглосуточную работу в течение довольно
длительного сезона производства. Недостаточная надежность оборудования
приводит к выходу его из строя, остановке технологического процесса, боль-
шим производственным и экономическим потерям.
Современные машины сахарного производства (свеклорезки, центрифуги,
насосы, компрессоры и др.) являются быстроходными. Даже незначительная
неуравновешенность вращающихся частей машин приводит к вибрациям
опор и перекрытий зданий, а также к износу подшипников и отдельных де-
талей. Поэтому в конструкции такого оборудования должна быть преду-
смотрена возможность статической и динамической балансировки.
Конструкция оборудования должна отвечать требованиям техники без-
опасности, промышленной санитарии и технической эстетики. Машины и ап-
параты должны состоять из отдельных легкосоединяемых унифицированных
блоков, что облегчает монтаж и демонтаж, позволяет произвести быструю
замену изношенных деталей новыми или заранее отремонтированными.
Конструкция оборудования свеклосахарных заводов должна позволять
осуществлять очистку без применения тяжелого физического труда. Это от-
носится к свекломойкам, свеклорезкам, подогревателям, фильтрам и т. п.
Машины и аппараты должны оснащаться контрольно-измерительными
приборами и регулирующими средствами, с тем чтобы процесс в них проте-
кал в автоматическом режиме на оптимальном или заранее заданном уровне.
Все органы управления оборудованием не должны требовать больших физи-
ческих усилий, их следует располагать в местах, удобных для работы.
Конструкция оборудования должна быть ремонтопригодной в условиях
действующего предприятия. В связи с этим оборудование по возможности
не должно иметь чрезмерно сложных узлов и деталей сложных конфигура-
ций, а также изготавливаться с применением дефицитных материалов. Это
способствует тому, что вышедшие из строя детали могут быть изготовлены
в механических мастерских завода, а оборудование отремонтировано силами
заводского персонала.
Ремонт оборудования. В соответствии с существующей в сахарной про-
мышленности классификацией для всех видов оборудования предусматрива-
ется три вида ремонта.
Текущий ремонт—вид планового ремонта, при котором нормаль-
ная эксплуатация оборудования до очередного планового ремонта обеспечи-
вается заменой или восстановлением изношенных деталей или регулирова-
нием механизмов.
Средний ремонт — вид планового ремонта, при котором произво-
дятся частичная разборка оборудования, ремонт отдельных узлов, замена и
восстановление значительного количества изношенных деталей, сборка, ре-
гулирование и испытание оборудования под нагрузкой. В объем работ вклю-
чается текущий ремонт и дополнительные работы: разборка оборудования,
обеспечивающая доступ к узлам и деталям, требующим ремонта; восста-
новление или замена их. новыми.
Капитальный ремонт — вид планового ремонта, при котором
производятся полная разборка оборудования, замена изношенных деталей
или узлов, сборка, регулирование и испытание агрегата под нагрузкой. В пе-
речень работ включаются объемы работ текущего и среднего ремонтов и
дополнительные работы: полная подетальная разборка всех узлов и меха-
низмов оборудования, иногда со снятием его с фундамента.
Глава 1. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ
И МОЙКИ СВЕКЛЫ
Свекла, доставляемая с полей.на завод, загрязнена различ-
ными примесями. При ручной доочистке выкопанной свеклы
загрязненность ее составляет 1—2 % к общей массе свеклы.
В настоящее время в связи с повсеместным переходом на комп-
лексно-механизированную уборку свеклы (без ручной до-
очистки) загрязненность ее достигает 10—20 % к общей массе
свеклы.
Наличие значительного количества примесей приводит к не-
производительному использованию транспорта, ухудшает про-
цесс хранения и переработки свеклы. Очистка свеклы от при-
месей является чрезвычайно важной операцией в свеклосахар-
ном производстве. Она осуществляется в несколько этапов.
Перед укладкой в кагаты свеклу, доставляемую с полей ав-
томобилями, очищают от примесей на очистителях разгрузоч-
но-укладочных машин. При этом отделяется 80—90 % свобод-
ной земли и до 30—40 % связанной с корнями влажной земли
и ботвы.
Забираемую из кагатов в производство свеклу очищают от
свободной ботвы, соломы и других органических примесей
в камнеловушках и ботволовушках, расположенных на гидро-
транспортере, подающем свеклу в завод.
Затем свекла моется в свекломойках, где окончательно очи-
щается от грязи и примесей, как свободных, так и связанных
(кроме некоторой части связанной ботвы). И наконец, с по-
мощью контрольного электромагнитного сепаратора от свеклы
отделяются ферромагнитные примеси.
На рис. 1 приведена одна из аппаратурно-технологических схем транс-
портировки и очистки направляемой в переработку свеклы с применением
наиболее распространенной на заводах кулачковой свекломойки.
Подача свеклы со склада (кагатное поле, комплексно-механизированный
склад или бурачная) на переработку производится водой по гидротранспор-
теру 3, в начале которого размещена горизонтальная / и наклонная 2 за-
градительные решетки. После горизонтальной решетки установлен пульси-
рующий шибер 4, регулирующий подачу свеклы по гидротранспортеру, а да-
лее по ходу свеклы — ботволовушка 6 для улавливания ботвы и соломы,
которые перед ловушкой поднимаются сжатым воздухом в верхние слои
свекловодяной смеси с помощью ботвоподъемника 5. Очистка свеклы от
камней производится в камнеловушке 8. Уловленные примеси удаляются
транспортером 7 из помещения 9 очистной станции.
7
Рис. 1. Аппаратурно-технологическая схема очистки и мойки свеклы
Затем свекловодяная смесь свеклонасосом 10 поднимается на эстакад-
ный гидротранспортер 11, на котором установлены горизонтальная решетка
12, камнеловушка 13 и ботволовушка 15 с ботвоподъемником 14. Примеси
из ловушек отвозятся автомашинами 16 и 17.
При большой загрязненности свеклы и достаточной длине эстакадного
гидротранспортера на нем размещают еще одну очистную станцию, состоя-
щую из пульсирующего шибера 18, ботволовушки 19 и камнеловушки 20.
Перед поступлением в свекломойку 23 свекловодяная смесь проходит во-
доотделитель 22, на котором от свеклы отделяются транспортерная вода,
хвостики и обломки свеклы, а также камни. Из свекломойки свекла по-
ступает на другой водоотделитель 30, где ополаскивается хлорированной
водой из форсунок 26. Вода в форсунки подается насосом из дозирующей
установки 24. После водоотделителя свекла элеватором 29 направляется на
контрольный транспортер 27 с электромагнитным сепаратором для улавлива-
ния ферромагнитных примесей и далее — на автоматические весы 28 пе-
ред свеклорезками.
Уловленные в1 свекломойке песок и камни транспортером 36 удаляются
из завода. На этот же транспортер поступают примеси, задержанные в кам-
неловушке 20.
Транспортерная вода с хвостиками и обломками свеклы из водоотдели-
теля 22 сливается в хвостикоулавливатель 21, откуда вода попадает в желоб
31, которым она направляется в сборник 37.
Из хвостикоулавливателя хвостики и примеси поступают на сортировоч-
ное устройство — классификатор 34. Из него хвостики скатываются в мойку
35 (сюда же поступает вода из водоотделителя 30), а примеси — на транс-
8
портер 32, на который направляют также плавающие примеси из моики для
хвостиков и свекломойки.
Из мойки 35 хвостики с водой насосом 33 подают в шнековый водоот-
делитель 25, где от хвостиков отделяется вода, которую возвращают в свек-
ломойку. Хвостики же элеватором 29 направляются вместе со свеклой на
весы 28.
В зависимости от конкретных условий завода схема транспортировки и
очистки свеклы может иметь те или иные особенности.
ГИДРОТРАНСПОРТЕР
Для подачи свеклы из бурачных и склада в производство
служат гидравлические транспортеры. Полевые транспортеры,
на которые (или рядом с которыми) укладывают кагаты
свеклы, соединяются сборными Гидротранспортерами, ведущими,
в свою очередь, к главному гидротранспортеру, по которому
свеклу подают в моечное отделение завода.
Гидротранспортер представляет собой желоб, расположен-
ный в земле (открыто или в проходных туннелях) или на эста-
кадах и в галереях. По этому желобу, имеющему уклон в сто-
рону завода, подается так называемая свекловодяная смесь.
Желоба изготовляют из стали, бетона, сборного железобе-
тона, кирпича и дерева. Сечение желобов прямоугольное, углы
у дна несколько скруглены. На рис. 2 показано поперечное се-
чение гидротранспортера из сборных бетонных лотков 1, распо-
ложенного открыто в земле. На земляные откосы и на верх-
ней поверхности земли уложены бетонные плиты 2 и 3, пред-
отвращающие сползание земли в лоток гидротранспортера. Для
отвода дождевой воды от гидротранспортера под плитами 2
уложены дренажные трубы 4.
На эстакадах или галереях устраивают металлические гидро-
транспортеры из листовой стали толщиной 4—5 мм. Металли-
ческие желоба рекомендуется также устанавливать на участках,
примыкающих к свеклонасосам, камнеловушкам и другому
оборудованию. Уклон дна транспортера на непрямых участ-
ках делают для бетонных лотков 15—18, для металлических —
10—12 мм на 1 м длины, на закруглениях уклон увеличивают
на 20—30 %. Радиус закруглений дол-
жен быть не менее 5 м. Размеры попе-
речного сечения желоба гидротранспор-
тера должны быть: для заводов мощ-
ностью до 3000 т свеклы в сутки 0,6 X
Х0,8 м (ширина X высота), для заводов
большей мощности — 0,7 X 0,9 м. Пло-
щадь сечения потока составляет 0,5—
0,75 площади полного поперечного сече-
ния транспортера. Скорость движения
свекловодяной смеси в транспортере
должна быть не менее 1,5 м/с, чтобы
камни и песок не оседали на дно. Рас-
Рис. 2. Поперечное се-
чение гидротранспортера
из сборных бетонных
лотков
9
ход воды на транспортирование свеклы составляет 700—1000 %
к массе свеклы.
, Для изменения количества поступающей по гидротранспор-
теру свеклы и предотвращения ее заторов устанавливают регу-
лирующие органы в начале гидротранспортера и перед свек-
лоподъемной станцией. В качестве таких органов применяются
пульсирующие шиберы типа РШ (рис. 3).
Несущей конструкцией шибера является опорная рама 5,
монтируемая на бортах желоба гидротранспортера 3. Шибер
представляет собой вертикальную раму 4, которая посредст-
вом роликов 14 перемещается в опорной раме 5.
Регулирующим органом, опускаемым в гидротранспортер,
является пальцевая заслонка 2, шарнирно закрепленная в ниж-
ней части рамы 4. Рычагами и шатунной тягой 7 заслонка сое-
динена с кривошипом 12, который приводится во вращение с по-
мощью электродвигателя 10 мощностью 1,1 кВт через клино-
ременную передачу 11 и редуктор 9. Кривошип осуществляет
колебательное движение (пульсацию) заслонки с частотой
8,5 качаний в минуту и амплитудой 100 мм. Такая пульсация
заслонки предотвращает заклинивание свеклы между концом
заслонки и дном желоба гидротранспортера.
Вертикальное перемещение заслонки в желобе гидротран-
спортера на 500 мм при изменении площади поперечного сече-
ния желоба для регулирования количества проходящей свеклы
осуществляется электрическим исполнительным механизмом 8
через тягу 6, соединенную с рамой 4\ длина тяги при наладке
устанавливается винтовым устройством 13. Отключение элек-
трического исполнительного механизма в крайних положениях
заслонки производится конечными выключателями, располо-
женными в механизме.
Перед заслонкой в гидротранспортере устанавливают гори-
зонтальную решетку 1. Уровень установки такой решетки над
дном желоба принимают равным высоте заслонки регулирую-
щего шибера, а длину решетки — равной 5—15 м. Решетку из-
готовляют из прутьев круглого сечения диаметров 20—25 мм
или трубок диаметром 33X1,5 мм с просветами между ними
в 50—70 мм.
Горизонтальные решетки позволяют избежать переполнения
гидротранспортера свеклой при закрытии регулирующего ши-
бера или при остановке свеклонасоса. Пространство под решет-
кой является, таким образом, накопительной емкостью. Так
как транспортерная вода должна все время поступать по тракту
«склад свеклы — моечное отделение — очистные устройства» не-
зависимо от перерывов в подаче свеклы, то надрешеточное про-
странство гидротранспортера служит в этих случаях каналом
для прохода воды. Кроме того, благодаря решетке свекла
сплавляется постепенно после открытия регулирующего шибера
из подрешеточного пространства со стороны, обращенной к ши-
беру (по ходу потока).
ю
Перед горизонтальной решеткой (по ходу потока) разме-
щают вертикальную заградительную решетку, перекрывающую
все поперечное сечение желоба гидротранспортера выше гори-
зонтальной решетки. Вертикальная решетка предотвращает по-
падание свеклы из гидротранспортера на горизонтальную ре-
шетку.
На сахарные заводах с двумя работающими свекломойками
для распределения свеклы между ними устанавливают поворот-
11
ный шибер. Он представляет собой металлический перфориро-
ванный лист толщиной 15—20 мм, монтируемый на шарнире
вертикально в месте разветвления желоба гидротранспортера.
Перемещение шибера в вертикальной плоскости производится
ручным или электрическим исполнительным механизмом.
ЛОВУШКИ ЛЕГКИХ ПРИМЕСЕЙ
Плотность органических примесей (ботвы, соломы, травы
и т. п.) меньше плотности смеси воды со свеклой, поэтому
в свекловодяной смеси, протекающей по гидротранспортеру,
они располагаются на поверхности воды. Такие примеси назы-
ваются легкими, или плавающими, и улавливаются в специ-
альных устройствах — ботволовушках. Ботволовушки устанав-
ливают на желобе гидротранспортера открыто (в приямке)
в специальном помещении, а также на эстакаде.
Рабочим органом ботволовушек являются грабли, опущен-
ные в свекловодяную смесь, которые, двигаясь против потока
свекловодяной смеси, захватывают легкие примеси.
Гребенки грабель могут быть прямыми и изогнутыми, корот-
кими и длинными, с квадратными и треугольными вырезами,
с разведенными и неразведенными зубьями, треугольной или
трапециевидной формы, сплошными и «ломающимися» (с про-
межуточными шарнирами). Практикой установлено, что луч-
шими являются сплошные изогнутые гребенки с неразведен-
ными трапециевидными зубьями и треугольными вырезами.
Грабельные ботволовушки бывают двух типов — цепные и
ротационные. Цепные ботволовушки в зависимости от профиля
каркаса, на котором размещаются звездочки и ролики для це-
пей с укрепленными на них гребенками грабель, подразделяют
на следующие типы:
треугольная с установкой трех пар звездочек и роликов
в вершинах каркаса, имеющего вид прямоугольного треуголь-
ника;
прямоугольная четырехвалковая, в которой четыре пары
звездочек и роликов смонтированы в двух горизонтальных па-
раллельных плоскостях каркаса, имеющего вид прямоуголь-
ника;
прямоугольная двухвалковая, в которой две пары звездочек
смонтированы в одной горизонтальной плоскости каркаса,
имеющего вид прямоугольника или трапеции.
В настоящее время выпускается прямоугольная двухвалко-
вая ботволовушка СБГ-1060 (рис. 4).
Ловушка установлена на металлическом желобе 22, выпол-
няющем роль участка гидротранспортера, и состоит из каркаса
1 и предохранительного ограждения 24. На каркасе располо-
жены подшипники 29, в которых вращаются две пары звездо-
чек 3 и 11 с надетыми на них двумя тяговыми замкнутыми па-
раллельными втулочно-роликовыми цепями 4, натяжение кото-
12
ff75
A*A
рых осуществляется натяжной станцией 2. К звеньям цепей
присоединены валики 25 с шарнирно закрепленными на них
граблями, которые состоят из четырнадцати гребенок 23. Уста-
новленные на валиках ролики 26 при передвижении ц'еПей ка-
тятся вверху по направляющим 10, а внизу — по направляю-
щим 27. Звездочки соединены с электродвигателем 30 мощ-
ностью 3 кВт клиноременной передачей, заключенной в кожух
31, редуктором 17 и цепной передачей, состоящей из ведущей
звездочки 32, приводной втулочно-роликовой цепи 13 и ведомой
звездочки 12, сидящей на одном валу 28 со звездочками 11.
Вал звездочки 32 вращается в подшипниках 33 и соединен с вы-
ходным валом редуктора муфтой 34. Цепная передача заклю-
чена в кожух 15. Натяжение цепи производится роликом 14,
прижимаемым к цепи грузом 16. Для удобства обслуживания
привода устроена огражденная площадка 18, на которую под-
нимаются по лестнице 19.
При движении против потока свекловодяной смеси гребенки,
перекрывающие весь поток, зубьями захватывают солому и
ботву и выносят их наверх. Здесь на амортизаторах 8 закреп-
лена встряхивающая рамка 6 с рядами поперечных угольников.
Перед рамкой установлен свободно вращающийся обрезинен-
ный успокоительный валик 9, проходя через который гребенки
прекращают колебательное^движение в вертикальной плоско-
сти. Затем гребенки верхними концами зацепляются за попе-
речные угольники и многократно встряхиваются. Примеси,
захваченные зубьями гребенок, стряхиваются и падают на на-
клонный лоток 7, над которым установлена смывающая брыз-
галка. Освобожденные от примесей гребенки нижними концами
проходят через успокоительный обрезиненный валик 5 и вновь
направляются в желоб 22, в начале которого находится ботво-
подъемник 21. Ботвоподъемник состоит из решетки с отверсти-
ями диаметром 8—10 мм, устанавливаемой в дне гидротранс-
портера, и расположенной под ней коробки, в которую через
патрубок 20 под небольшим давлением подается сжатый воз-
дух. Струйки воздуха, выходя из-под решетки в желоб гидро-
транспортера, способствуют лучшему всплыванию легких при-
месей.
Ботволовушка СБГ-1060 предназначена для работы на са-
харных заводах мощностью 6000 т свеклы в сутки. Для сахар-
ных заводов мощностью 3000 и 4500 т свеклы в сутки применя-
ется такая же ловушка, но с уменьшенным числом гребенок
в ряду и уменьшенной шириной желоба.
На некоторых свеклосахарных заводах эксплуатируются ротационные
ботволовушки. Такая ловушка состоит из двух колец диаметром 3000 мм
(для ловушек на подвесном гидротранспортере) и 11 000 мм (для ловушек
на заглубленном гидротранспортере), изготовленных из уголка. Кольца спи-
цами крепятся к ступице, которая насажена на вал, опирающийся на под-
шипники. Вал вращается от электродвигателя через редуктор и цепную или
клиноременную передачу. Между кольцами расположены оси, на которые
шарнирно подвешены грабли. Кольца вращаются от электродвигателя, при
14
этом грабли, находящиеся в нижней части в вертикальном положении, улав-
ливают примеси. При подъеме грабли с уловленными примесями в верхней
части многократно встряхиваются о планки и освобождаются от примесей.
Такие ловушки просты по конструкции и в обслуживании, но несколько
хуже улавливают примеси, так как в свекловодяную смесь одновременно
погружено меньшее число грабель, чем в цепной ловушке.
Обслуживание цепной ботволовушки заключается в перио-
дическом наблюдении за приводом, цепями и граблями, а также
в своевременном удалении уловленных примесей. Необходимо
также следить за тем, чтобы в месте установки ее не было
заторов свеклы. .Регулированием натяжной станции обеспечи-
вается равномерное и постоянное натяжение ветвей тяговой
цепи. Для хорошей работы лоцушки большое значение имеет
своевременное удаление уловленных примесей с наклонного
лотка. В каждом отдельном случае необходимо подбирать опти-
мальный угол наклона лотка к вертикали и делать его не ме-
нее 55°, осуществлять механическую очистку или усиленное смы-
вание примесей водой из брызгалки.
Во время работы ловушки следует регулярно смазывать
подшипники, цепи, натяжные приспособления, двигатель и за-
ливать в редуктор масло, а также постоянно наблюдать за со-
стоянием валиков грабель, так как они могут изгибаться при
заклинивании грабель в желобе. Возможны обрыв элементов
встряхивающей рамки, износ амортизаторов и обрезиненных
успокоительных роликов.
Перед пуском в эксплуатацию необходимо осмотреть ло-
вушку, проверить натяжение ремней и цепей, сделать пробный
пуск и, убедившись в работоспособности ловушки, произвести
эксплуатационный пуск.
При работе ботволовушки все вращающиеся узлы должны
быть ограждены. Запрещаются ремонт, регулировка, очистка
и смазка работающей ловушки. Удаление уловленных приме-
сей должно осуществляться механизированно (тракторными те-
лежками и пр.). Ловушка должна быть заземлена.
Неполадки в работе цепных ботволовушек и меры по их устранению
Признаки неполадок
Соскакивание тяго-
вой цепи со звездоч-
ки
Неравномерное
движение («дерга-
ние») цепей
Возможные причины
Непараллельность ва-
лов звездочек, неперпен-
дикулярность цепей осям
звездочек
Ослабление цепей
Разрыв одного или не-
скольких . звеньев цепи
Недостаточный размер
плечей грабель, растяже-
ние цепи, наличие в кон-
струкции ловушки частей
(уголки, листы), за кото-
рые цепляются грабли
Меры по устранению
Установить валы звездо-
чек параллельно, а це-
пи — перпендикулярно
осям звездочек
Натянуть цепи
Проверить целостность
и размер звеньев, негодные
заменить
Поставить грабли с нор-
мальными плечами, цепи на-
тянуть, части конструкций,
за которые цепляются граб-
ли, удалить
15
Вытягивание цепей Сильные удары грабель Проверить работу амор-
и изнашивание пле- о металлические планки тизаторов и в случае необ-
чей грабель для встряхивания ходимости отремонтировать
или заменить их
Отключение элек- Заедание цепи в зубьях Проверить цепь и вал,
тродвигателя звездочек, искривление ва- выявленные неисправности
ла звездочек устранить
ЛОВУШКИ ТЯЖЕЛЫХ ПРИМЕСЕЙ
Корнеплоды свеклы имеют плотность, немного большую
плотности воды. Поэтому свеклу легко поддерживать в воде
во взвешенном состоянии, для чего необходимо лишь легкое
перемешивание свекловодяной смеси или наличие восходящих
потоков воды, что наблюдается в гидротранспортере при дви-
жении смеси. В этих условиях минеральные примеси (камни,
песок, земля), металлические предметы и т. п., имеющие плот-
ность, намного большую плотности воды, тонут в свекловодя-
ной смеси, благодаря чему и могут быть удалены из нее. Та-
кие примеси называются тяжелыми, или тонущими, а устрой-
ства для их улавливания — камнеловушками. Для отделения
металлических ферромагнитных примесей, не уловленных
в камнеловушке (и свекломойке), применяются электромаг-
нитные сепараторы.
Камнеловушки. В настоящее время на большинстве сахар-
ных заводов эксплуатируется непрерывнодействующая ротаци-
онная (барабанная) противоточная камнеловушка нескольких
типоразмеров.
На заводах мощностью 6000 т свеклы в сутки эксплуатиру-
ются камнеловушки ЛТП-6 (рис. 5,а). Корпус 11 имеет полу-
цилиндрическую форму и является расширенным участком же-
лоба гидротранспортера 9. На входе свекловодяной смеси в ло-
вушку корпус имеет расширение 2, служащее сборником песка.
На выходе смеси из ловушки участок 10 корпуса постепенно
сужается до размеров желоба гидротранспортера 9.
На горизонтальном валу 6 в корпусе ловушки при помощи
спиц 7 укреплен ситчатый барабан 12, вращающийся в под-
шипниках 4 с частотой 0,046 с-1 (2,74 об/мин). Вращение бара-
бану сообщается электродвигателем 20 мощностью 4 кВт через
клиноременную передачу, закрытую щитком 18, редуктор 17 и
передачу типа «беличье колесо», состоящую из звездочки 16
и втулочно-роликовой цепи 15, приваренной к барабану. При-
вод находится на раме 19, а для перемещения электродвига-
теля в целях натяжения клиноременной передачи он установ-
лен на салазках, перемещаемых с помощью винтов.
К внешней и внутренней стенкам барабана приварены витки
шнеков 13 и 14. Со стороны входа свекловодяной смеси в бара-
бане имеется вращающийся приемник 3 для осевших в ловушке
камней с двумя обечайками — внутренней 24 или 29 и наруж-
ной 23 или 26. Кольцевое пространство между этими обечай-
16
D£9£
Рис. 5. Камнеловушка ЛТП-6:
а — общий вид; б — схема работы ков-
шей
ками разделено двумя пе-
регородками 34 и 27 на
два полых полукольца 31
и 37 (рис. 5, б), которые
служат ковшами для уда-
ления уловленных приме-
сей. В каждом из этих ков-
шей имеются карманы 28
и 33 для песка, отверстия
32 (см. рис. 5, б) и 25 на
лобовой части наружной
обечайки и окна 30 и 35
(размером 400X400 мм)
у днища на внутренней
обечайке. Для спуска воды
.1 5 23 Я 373233 35 JL 37
26 25 302825
0
в нижней
из корпуса ловушки в конце
производства служит патрубок 1
Для удобства обслуживания ловушки имеет!
с ограждением 22. За ловушкой в гидрот
Навливается шибер 8 для создания npeft
Свекловодяная смесь, движуща^бя п
проходит через вращающийся бараб! —
сей сразу же осаждается в сборни
части ко.
Ы&21
. П
«ртеру;
^лрйме-
роходит
17
в барабан. Здесь мелкие примеси через отверстия барабана по-
падают в корпус. Не прошедшие в отверстия примеси захваты-
ваются витками внутреннего шнека, а прошедшие — витками
наружного шнека и против потока свеклы подаются в сбор-
ник 2. Для прочистки параллельных зазоров между корпусом
и барабаном в конце барабана предусмотрены скребки. Для
прочистки торцового зазора между корпусом и барабаном сде-
ланы отвороты в передней части полукольцевых ковшей. Перед
этими отворотами имеются отверстия, через которые внутрь
ковшей поступают попавшие в торцовый зазор примеси.
На рис. 5,6 показана схема работы ковшей камнеловушки.
В положении I ковш 31 погружен в залитую часть корпуса ло-
вушки. Через отверстие 32 на наружной обечайке ковш 31 за-
полняется водой, и в него попадает порция песка, осевшего на
дно сборника 2. В этом же положении I ковш 37 находится
вверху, а песок, и камни — в кармане 33. Вода выливается из
ковша 37 через окно 35 на внутренней обечайке этого ковша.
В положении 11 барабан повернут на 45°. При этом .перед-
няя часть ковша 31 выходит из воды, а вода, заполнявшая
этот ковш, с большой скоростью выливается через окно 30, пре-
пятствуя попаданию корней свеклы внутрь ковша. В то же
время камни, как более тяжелые, могут через отверстия попа-
дать внутрь ковша. Песок, осевший в ковше 31, перемещается
в сторону кармана 28. В этом же положении ковш 37 начинает
погружаться в воду. Камни и песок из кармана <35 выбрасы-
ваются на лоток 5 через окно 35, а вода входит в ковш через
отверстие 25. Регулирование скорости вытекания воды из ков-
шей (номинальная — 0,38 м/с) производится передвижными
щитками 36, изменяющими площадь окон 30 и 35.
В положении Ill барабан повернут на 90°. В обоих ковшах
продолжаются те же операции, что и в положении II, и, кроме
того, в ковш 37 через отверстие 25 начинает поступать порция
песка, осевшего на дно сборника 2.
В положении IV барабан повернут на 135°. Песок, попавший
в ковш 31, оседает в кармане 28, а в ковш 32 через отверстие
25 продолжает поступать песок, осевший на дно сборника 2.
При повороте барабана на 180° ковши меняются местами
по сравнению с положением I, и весь цикл повторяется.
Перед пуском камнеловушки в эксплуатацию необходимо об-
ратить 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
приводит к следующим нарушениям: корни свеклы будут попа-
дать под барабан и измельчаться, корни и хвостики свеклы бу-
дут выбрасываться ковшами вместе с примесями на отводя-
щий лоток; в торцовый зазор между корпусом и бара-
баном будут попадать камни, что повлечет за собой заклинива-
ние барабана и поломку ловушки, затормозится подача свеклы
18
в завод как при вращении барабана, так и в случае его оста-
новки, потому что вода будет уходить через зазоры, а бара-
бан переполнится свеклой.
Следует также убедиться в том, что барабан правильно от-
центрирован на валу и при его вращении нет шума, заеданий
и заклиниваний.
Перед пуском камнеловушки надо проверить, что огражде-
ние привода установлено, ловушка заземлена, а электропро-
водка защищена от повреждений. Во время эксплуатации осо-
бое внимание следует обратить на качество работы подшипни-
ков и регулярно смазывать их. Устранять замеченные недо-
статки в работе ловушки можно только после полной ее оста-
новки и выключения электропитания.
Для наибольшего эффекта очистки свеклы от примесей при
эксплуатации ловушки свеклу необходимо подавать равномерно
и поддерживать постоянным уровень свекловодяной смеси в ба-
рабане. Чем выше этот уровень, тем меньше скорость потока
в барабане и тем лучше происходит осаждение тяжелых при-
месей.
Во время работы барабан ловушки должен вращаться бес-
прерывно, чтобы не произошло заклинивание барабана осев-
шим в корпусе и уплотнившимся осадком примесей. В случаях
заклинивания барабана его нужно провернуть вручную или
поднять для очистки корпуса.
Для хорошего отделения примесей от свеклы и предотвра-
щения попадания свеклы в полукольцевые ковши необходимо,
чтобы вода вытекала из этих ковшей со скоростью 0,35—
0,4 м/с, что происходит при вращении барабана с нормальной
частотой. Если эта скорость вытекания воды не предотвращает
попадания свеклы в ковши, то рекомендуется уменьшить пло-
щадь окон для камней на внутренних обечайках ковшей при
помощи передвижных щитков, которые позволяют изменять
длину окна от 400 до 300 мм при неизменной ширине. При этом
скорость вытекания воды увеличивается обратно пропорцио-
нально уменьшению площади окон.
Основные неполадки в работе камнеловушки и меры по их устранению
Признаки неполадок
Выброс свеклы ло-
вушкой
Возможные причины
Недостаточное количе-
ство воды в барабане.
Проваливание свеклы в от-
верстия и выбрасывание ее
ковшами
Провал свеклы в кар-
маны ловушки
Меры по устранению
Установить ловушку н -
участке гидротранспортер;.
с постоянным уклоне.',..
Обеспечить уровень вед™
в барабане не ниже 300-
400 мм
Поддерживать скорость
восходящего потока воды н
карманах 0,35—0,4 м/с, для
чего передвижными щитка?
ми изменить сечение окон
карманов
19
Плохое улавлива-
ние примесей
Неравномерная подача
свекловодяной смеси
Заклинивание
рабана
Недостаточный уровень
воды в барабане
Большая скорость по-
тока свекловодяной смеси
в месте установки ловуш-
ки
ба- Неправильный выбор за-
зора между корпусом ло-
вушки и вращающимся
барабаном (места заклини-
ваний имеют блестящую
поверхность)
Увеличенный рас-
ход мощности на ло-
вушку
Пониженный уровень во-
ды в барабане
С помощью пульсирую-
щих шиберов поддержи-
вать равномерную подачу
смеси
Поддерживать оптималь-
ный уровень воды
Установить ловушку в
в местах с нормальным укло-
ном гидротранспортера и
равномерным потоком смеси
Проверить, чтобы все за-
зоры были сделаны с рас-
ширением в сторону враще-
ния барабана. Это дости-
гается сдвигом оси барабана
по отношению к корпусу на
5 мм, созданием зазора 30—
40 мм между передней стен-
кой и передним кольцом и
установкой передней стенки
с расширением в сторону
вращении барабана на 10 мм
Поддерживать оптималь-
ный уровень воды в бараба-
не
Электромагнитные сепараторы. Для удаления из массы
свеклы ферромагнитных примесей, не уловленных на предыду-
щих стадиях очистки, применяются электромагнитные сепара-
торы. Такие же сепараторы применяются и для улавливания
ферромагнитных примесей из сухого сахара перед его упаков-
кой и из жома перед его прессованием.
Принцип действия этих сепараторов основан на притягива-
нии ферромагнитных материалов магнитным полем, создавае-
мым при пропускании через катушки сепаратора постоянного
электрического тока. Электромагнитные сепараторы могут
быть барабанными (шкивными), или подвесными.
Шкивный сепаратор применяется в качестве ведущего барабана лен-
точного транспортера и выполнен в виде катушек и латунных и стальных
дисков, закрепленных попеременно на валу шкива. Концы проводов катушек
выведены к контактным кольцам. При включении катушек образуется маг-
нитное поле и стальные диски намагничиваются. При прохождении ленты
транспортера по шкиву ферромагнитные примеси притягиваются через ленту.
Эти примеси в дальнейшем при сходе ленты со шкива падают вниз.
Подвесные сепараторы типа ЭП (рис. 6) располагаются над
транспортируемым по конвейеру материалом. В процессе дви-
жения материала через магнитное поле немагнитный материал
(свекла, сахар), расположенный на транспортере, разгружа-
ется обычным путем, а ферромагнитные предметы, находящиеся
в транспортируемом материале, притягиваются к рабочей по-
верхности сепаратора (полюсным наконечникам) и затем уда-->
ляются с нее.
Сепаратор состоит из полюсной скобы, двух катушек 6 и по-
люсных наконечников 8. Полюсная скоба представляет собой
20
Рис. 6. Подвесной электромагнитный сепаратор ЭП1М
отливку из магнитомягкой стали, цилиндрические части кото-
рой являются сердечниками 5, а верхняя часть, соединяющая
их, —ярмом 3. Пространство между катушкой и кожухом 4 за-
полнено заливочной массой 7 в целях улучшения отвода тепла
и предотвращения распространения искры в окружающую среду
в случае пробоя электрической изоляции. Концы проводов ка-
тушек выведены в соединительную коробку 1, которая служит
для подключения кабеля к выпрямителю, дающему постоян-
ный ток напряжением ПО В. Подвеска сепаратора над тран-
спортером 9 шириной 650—1000 мм (сепаратор ЭП1М) и
1200—1600 мм (сепаратор ЭП2М) производится тросами или
цепями, пропущенными в два отверстия, находящиеся в при-
ливах 2.
В процессе эксплуатации сепаратора не допускается произ-
водить уборку в месте разгрузки извлеченных предметов, при-
ближаться к магнитному полю с металлическими предметами,
которые могут быть вырваны из рук или притянуты вместе
с рукой, а также приближаться к сепаратору с измеритель-
ными приборами или часами, которые могут быть повреждены
от воздействия магнитного поля. Запрещается пробовать силу
магнитного притяжения ферромагнитных предметов непосред-
ственно из рук, а также включать питание в обмотку сепара-
тора во время остановки конвейера и оставлять сепаратор
включенным при неработающем конвейере.
При эксплуатации подвесных сепараторов необходимо по-
мнить, что каждый притянутый к его полюсам ферромагнит-
21
ныи предмет частично снижает напряженность магнитного
поля, ухудшая тем самым извлекающую способность сепара-
тора. Поэтому нельзя допускать, чтобы на полюсных наконеч-
никах скапливалось много извлеченных предметов, следует пе-
риодически удалять их.
ВОДООТДЕЛИТЕЛИ
Перед поступлением свеклы на мойку важно как можно пол-
нее отделить от нее транспортерную воду и примеси на водоот-
делителях. На заводах эксплуатируются дисковые водоотдели-
2181
22
тели ВДМ-15, ВДФ-3 и ВДФ-6 производительностью соответ-
ственно 1500, 3000 и 6000 т свеклы в сутки.
Дисковый водоотделитель ВДМ-15 показан на рис. 7. На ста-
нине 5 водоотделителя в подшипниках 4 вращаются восемь
квадратных валов 14, на которые ступицами 19 надеты фигур-
ные резиновые диски 6, вращающиеся с частотой 1,41 с-1
(85 об/мин) в водоотделителе перед свекломойкой и 1,78 с-1
(107 об/мин) в водоотделителе после свекломойки (изменение
частоты вращения достигается заменой шкива редуктора). При-
вод валов осуществляется от электродвигателя 10 мощностью
2,8 кВт через клиноременную передачу 11, редуктор 8, муфту
' А-А
Рис. 7. Дисковый водоотделитель ВДМ-15
23
и звездочки 3. На каждом валу (кроме двух крайних) уста-
новлено по две звездочки. Одна из них является ведомой для
собственного вала, другая — ведущей для следующего. Через
звездочки перекинуты пластинчатые втулочно-роликовые цепи 2
с шагом 25,4 мм. Звездочки и цепи помещены в масляную ванну
1 для непрерывной смазки. Вращение от редуктора передается
четвертому (слева на рисунке) валу, а от него цепной переда-
чей — к остальным валам. Привод водоотделителя установлен
на раме 7, а электродвигатель может перемещаться салазками
9 для натяжения клиноременной передачи. Масляная ванна за-
крыта крышкой, а клиноременная передача — кожухом 15.
Фигурный диск, выполненный из резины, имеет по шесть вы-
ступов 16 и впадин 17. Для обеспечения жесткости диска глу-
бина впадин выполнена минимальной, исходя из требований
наименьших потерь свекломассы, попавшей в зазоры между ди-
сками. На одном из шести рабочих выступов имеется короткий
выступ 18 («сапожок»), предназначенный для очистки зазоров
между дисками и их ступицами. Достоинство таких дисков со-
стоит в том, что зазоры между дисками и их ступицами всегда
остаются чистыми, свободными для прохождения транспортер-
ной воды и примесей, так как «сапожок» непрерывно очищает
их, выбрасывая обломки свеклы вверх. На одном валу диски
устанавливаются так, чтобы «сапожки» располагались в ряд,
а на смежных валах — таким образом, чтобы «сапожки» на ди-
сках последующего вала проходили впереди ступиц диска пре-
дыдущего вала на 20—30°.
Свекла, проходя по дискам водоотделителя, попадает в свек-
ломойку, а в зазоры между дисками проходят вода и мелкие
примеси, которые отводятся через желоб 12. Для того чтобы
свекла не сваливалась с водоотделителя в стороны, установ-
лены борта 13. Продолжительность пребывания свеклы на во-
доотделителе 3 с.
Над водоотделителем до и после свекломойки рекоменду-
ется устанавливать сопла для обработки свеклы плоской струей
воды под давлением. После свекломойки на водоотделитель раз-
брызгивателями подается также хлорированная вода, которая
обеззараживает свеклу, что приводит к уменьшению потерь са-
хара, вызванных жизнедеятельностью микробов в процессе диф-
фузии.
Во время работы дискового водоотделителя необходимо сле-
дить за его исправностью. Кожухи на масляной ванне и кли-
ноременной передаче должны быть тщательно установлены.
В ванне должно быть достаточно масла. Перед пуском водоот-
делителя нужно убедиться в надежном креплении узлов и дета-
лей, а диски необходимо смочить водой. Нельзя производить ре-
гулировку, ремонт и смазку механизмов во время работы.
Металлическая конструкция водоотделителя заземляется.
На некоторых заводах применяется ротационный водоотделитель. Он со-
стоит из пруткового барабана с зазорами между прутками 20 мм. Свекловодя-
24
ная смесь из гидротранспортера поступает во внутреннюю часть барабана,
где, попадая на спиральные витки, установленные на внутренней стороне ба-
рабана, теряет скорость, и вода свободно проходит через зазоры между прут-
ками, увлекая песок и другие мелкие примеси. Свекла же с помощью спи-
ральных витков проходит через барабан и попадает в мойку. Такой водоотде-
литель прост по конструкции, хорошо отделяет воду, песок и другие примеси
и незначительно повреждает свеклу.
ХВОСТИКОУЛАВЛИВАТЕЛИ И КЛАССИФИКАТОРЫ
На водоотделителях, установленных до и после свекломоек,
от массы свеклы вместе с транспортерной водой и примесями
отделяются камни, обломки и хвостики корней. Чтобы повторно
использовать транспортерную воду, а обломки и хвостики
свеклы возвратить в производство или использовать на корм
скоту, их улавливают на специальной установке (рис. 8). Она
состоит из хвостикоулавливателя 3, в который поступает транс-
портерно-моечная вода от водоотделителей до и после свекло-
мойки с содержащимися в ней примесями. Вода с камнямя и пе-
ском, пройдя через ситчатое дно улавливателя, через лоток 2
поступает в коллектор 1 и да-
лее в систему очистки. Отде-
ленные в улавливателе об-
ломки свеклы, солома и ботва
поступают на классификатор
4. Здесь обломки свеклы от-
деляются от соломы и ботвы,
попадают на ленточный кон-
вейер 5 и направляются в со-
ответствующий бункер. Соло-
ма и ботва попадают на лен-
точный конвейер 6 и выво-
дятся из завода.
Хвостикоулавливатель РХ-6
(рис. 9) представляет собой
корпус 4, внутри которого
Рис. 8. Установка для улавливания
хвостиков свеклы
7
Рис. 9. Хвостикоулавливатель РХ-6
25
Рис. 10. Классификатор хвостиков КХЛ-6
вращается собранный из уголков пространственный ротор 7
с расположенными по винтовой линии резиновыми скребками
1. В корпусе улавливателя установлено сито 9. Через проем 6
на сито поступает транспортерно-моечная вода. Она проходит
через сито и удаляется через патрубок 5. Оставшиеся на сите
хвостики и обломки свеклы, а также солома и ботва захваты-
ваются скребками и выбрасываются на лоток <8, направляющий
их в классификатор.
Ротор улавливателя вращается с частотой 0,09 с-1
(5,4 об/мин) от электродвигателя 2 мощностью 5,5 кВт через
редуктор 3.
Классификатор КХЛ-6 (рис. 10) состоит из станины 14
с установленными на ней подшипниками 3 и 8, в которых с ча-
стотой 0,13 с-1 (7,75 об/мин) вращается приводной вал с уста-
новленными на нем верхними звездочками 4. Вращение верх-
ним звездочкам передается от электродвигателя 11 мощностью
3 кВт через редуктор 10 и цепную передачу со звездочкой 9.
Натяжение нижних звездочек 2 производится с помощью уст-
ройства 1.
Через верхние и нижние звездочки перекинуты цепи 12.
К цепям крепятся планки 7 с несущим полотном 6. На планках
установлены грабли 5. Верхняя рабочая часть несущего по-
лотна со скоростью 0,1 м/с движется снизу вверх, навстречу
поступающим на него из улавливателя обломкам свеклы, со-
ломе и ботве. При этом обломки и хвостики скатываются по
нему вниз, а грабли захватывают солому и ботву, транспорти-
руют их вверх и через верхнюю звездочку удаляют из класси-
фикатора. Нижние звездочки 2 с помощью устройства 13 мо-
гут перемещаться, изменяя угол наклона несущего полотна для
обеспечения оптимального режима работы.
Хвостикоулавливатель и классификатор рассчитаны на про-
изводительность 6000 т свеклы в сутки.
Начато серийное производство установок РХК-3 и РХК-6
(с производительностью соответственно 3000 и 6000 т свеклы
в сутки, в которых хвостикоулавливатель и классификатор, по
26
конструкции аналогичные рассмотренным, объединены в один
агрегат.
Для выделения из ранее отделенных на хвостикоулавливателе хвостиков
и обломков свеклы частиц, пригодных для дальнейшей переработки, начат
выпуск двухбарабанного классификатора с наварными штырями.
Он состоит из двух параллельных наклоненных под углом 15° барабанов,
вращающихся в противоположные стороны с частотой 0,33—0,75 с-1 (20—
45 об/мин) от электродвигателя мощностью 3 кВт. На поверхности бараба-
нов по винтовой линии наварены металлические штыри.
Хвостики и обломки подаются на нижнюю часть барабанов, при вра-
щении которых они продвигаются штырями вверх. При этом хвостики и об-
ломки определенного размера, соответствующего регулируемому в пределах
9—18 мм зазору между барабанами, проваливаются в расположенный под
барабаном бункер, из которого они выводятся в отходы. Хвостики и об-
ломки большего размера не проваливаются в зазор, транспортируются шты-
рями в верхнюю часть классификатора и попадают на лоток, отводящий эту
фракцию на дальнейшую переработку вместе с корнями свеклы.
СВЕКЛОМОЙКИ
Для отмывания свеклы от земли и других прилипших при-
месей применяют свекломойки, которые служат также для
окончательного отделения от свеклы соломы, ботвы, камней и
песка.
По принципу действия свекломойки делят на кулачковые,
струйные, ротационные (барабанные) и вибрационные. Первые
нашли широкое распространение в промышленности, остальные
находятся в стадии исследований, разработки и опытной экс-
плуатации.
Кулачковые свекломойки. Для отмывания в кулачковых свек-
ломойках прилипших к свекле примесей необходимо перемеши-
вать свеклу в скученном состоянии: корни свеклы трутся один
о другой, в результате примеси отделяются. Для улавливания
тяжелых примесей требуется, чтобы корни свеклы, наоборот,
свободно размещались в воде, так как только в этом случае
примеси могут легко оседать на дно свекломойки. Для удале-
ния легких примесей зеркало воды должно быть спокойным,
чтобы они могли всплывать. Таким образом, при конструиро-
вании кулачковых свекломоек возникает ряд противоречивых
требований, что привело к появлению большого разнообразия
их конструкций.
Кулачковые свекломойки бывают с низким или высоким
уровнем воды, а также комбинированными. В свекломойках
первого типа уровень воды, располагается несколько ниже верх-
них кромок кулаков, насаженных на вращающийся в корыте
свекломойки вал, и поэтому свекла находится в скученном со-
стоянии. В свекломойках второго типа вода находится выше
верхних кромок кулаков, и свекла свободно размещается в воде.
Комбинированные свекломойки состоят из отделений с низким
и высоким уровнями воды.
Свекломойки с высоким уровнем воды благодаря спокой-
ному зеркалу воды и свободному расположению свеклы в ней
27
хорошо отделяют от свеклы легкие и тяжелые примеси. Однако
они плохо отмывают от свеклы прилипшую землю, так как
корни свеклы недостаточно трутся между собой. Свекломойки
с низким уровнем воды отмывают от свеклы прилипшую землю,
так как корни находятся в скученном состоянии и интенсивно
трутся один о другой. Но в таких свекломойках плохо отделя-
ются как легкие (благодаря неспокойному зеркалу воды), так
и тяжелые (благодаря скученности свеклы) примеси. Комбини-
рованные свекломойки наиболее полно отделяют от свеклы лег-
кие и тяжелые примеси и отмывают от нее прилипшую землю.
По конструктивному исполнению свекломойки могут быть
с одним или параллельно двумя кулачковыми валами. В ком-
бинированных свекломойках отделения с низким и высоким
уровнями воды могут располагаться как последовательно, так и
параллельно. Передача свеклы из одного отделения в другое
в этих свекломойках осуществляется при помощи специальных
перебрасывающих устройств ковшового или другого типа. От-
мытая свекла удаляется из свекломойки ковшовыми вращаю-
щимися устройствами или шнеками.
Корпус свекломоек, как правило, имеет двойное дно: наруж-
ное— сплошное и внутреннее — ситчатое. В сплошном дне уста-
навливаются ловушки для песка и камней. Управление откры-
вающимися днищами ловушек может быть как ручным, так и
с помощью пневматических или гидравлических цилиндров.
На отечественных сахарных заводах эксплуатируются кулач-
ковые свекломойки с низким уровнем воды КМЗ-57М (произ-
водительность 1500 т свеклы в сутки) и комбинированные свек-
ломойки КМЗ-М, СМК-ЗМ и СКД-6 (производительность соот-
ветственно 1500, 3000 и 6000 т свеклы в сутки). Комбинирован-
ные свекломойки имеют принципиально одинаковую конструк-
цию и отличаются друг от друга габаритами и некоторыми де-
талями. В частности, свекломойка СКД-6 имеет два параллель-
ных кулачковых вала в связи с большой шириной корыта.
Комбинированная свекломойка СМК-ЗМ (рис. И) имеет мо-
ечное отделение / вместимостью 19,6 м3 с низким уровнем воды
и моечное отделение III вместимостью 24 м3 с высоким уровнем
воды. Оба отделения представляют собой открытый сверху по-
луцилиндрический корпус.
В отделении с низким уровнем воды на валу 3, вращаю-
щемся в концевых 2 и промежуточных 5 подшипниках с часто-
той 0,22 с-1 (13,2 об/мин) от привода, состоящего из электро-
двигателя 37 мощностью 30 кВт, редуктора 39 и зубчатой пере-
дачи 1, по винтовой линии установлены двенадцать пар кула-
ков 4. Кулаки обеспечивают интенсивное перемешивание и тре-
ние между собой свекловичных корней для отмывания основ-
ного количества грязи, а также передвижение Свеклы к пере-
брасывающим ковшам. Уровень воды в этом отделении ниже
верхних кромок кулаков на 350 мм. Чистая вода поступает че-
рез патрубки 32 и 35 в карман 34. Грязная вода из этого отде-
ле
ления через отверстие в корпусе проходит в карман 40 с про-
тивоположной стороны и отводится из мойки через патрубок 48.
Грязь сквозь ситчатое днище 46 попадает в две песколовушки
33 и 38, а камни оседают в камнеловушке 36. При открытии
с помощью гидроцилиндров откидных днищ ловушек примеси
удаляются из мойки.
Свекла же кулаками направляется к торцовой стенке отде-
ления и через отверстие 47 в ней попадает в перебрасывающее
отделение II. Для возможности регулирования количества по-
ступающей в перебрасывающее отделение свеклы сечение от-
верстия 47 может изменяться с помощью шибера 50, переме-
щаемого в направляющих 51 ручной лебедкой 9. В отделении II
от электродвигателя 6 мощностью" 10 кВт через редуктор 7 и
зубчатую передачу 8 с частотой 0,12 с-1 (7,1 об/мин) враща-
ется вал с установленными на нем двенадцатью перебрасы-
вающими ковшами 10 (каждый вместимостью 0,073 м3), кото-
рые захватывают свеклу без воды и по желобу И перемещают
ее в отделение III с высоким уровнем воды.
В отделении III на валу 13, вращающемся с частотой 0,22 с-1
(13,2 об/мин) от расположенного на раме 30 привода (электро-
двигатель1 28 мощностью 30 кВт, редуктор 29 и зубчатая пере-
дача 31), по винтовой линии размещено тринадцать пар кула-
ков 14. Вода в это отделение поступает через отверстие в стенке
корпуса из кармана 12 по патрубку 26.
Уровень воды в отделении III на 315 мм выше уровня верх-
них кромок кулаков, благодаря чему обеспечиваются спокойное
зеркало воды, окончательная мойка и ополаскивание корней.
Отделившаяся грязь проходит через ситчатое днище в две пес-
коловушки 27 и 24, а камни попадают в камнеловушку 25.
Для улавливания плавающих примесей в отделении III при-
менено устройство,, состоящее из шнека 18, установленного в же-
лобе 17 поперек корпуса мойки у стенки. Шнек вращается с ча-
стотой 0,38 с-1 (22,8 об/мин) от электродвигателя 45 мощностью
3 кВт через редуктор 44. Одна стенка желоба шнека выполнена
в виде направляющего лотка 16, который проходит вдоль всего
шнека. Кромка лотка находится примерно на 500 мм ниже нор-
мального уровня воды в моечном отделении.
В этом отделении находятся две смывные трубы с соплами,
направленными в сторону шнека. Струйки вытекающей воды
перемещают всплывшие примеси к шнеку. Часть примесей не
успевает всплывать на поверхность воды, и они, находясь в верх-
нем слое свекловодяной смеси, выносятся к направляющему
лотку 16, а затем попадают в шнек. Попавшие в шнек примеси
удаляются в сливной желоб 42 и уносятся поступившей из от-
деления III грязной водой через патрубок 41.
Чтобы свекла не попадала в шнек, перед ним размещают
барабан 15, набранный из стальных прутьев и вращающийся
с частотой 0,75 с-1 (45 об/мин) от привода шнека. Барабан
вращается в ту же сторону, что и шнек, т. е. навстречу свекло-
29
3852
2175
1000
Рис. 11. Комбинированная свекломойка СМК-ЗМ
Рис. 12. Камнеловушка свекломойки СМК-ЗМ
водяной смеси, поэтому свекла отталкивается барабаном и не
может попасть в шнек.
Отмытая свекла передвигается кулаками к торцовой стенке
отделения III и через отверстие 49, регулируемое перемещаю-
щимся с помощью лебедки 19 шибером, попадает в отделе-
ние IV, в котором от привода (электродвигатель 23 мощностью
10 кВт, редуктор 22 и зубчатая передача 21) с частотой
0,12 с-1 (7,1 об/мин) вращается вал с установленными на нем
двенадцатью выбрасывающими ковшами 20. Эти ковши (каж-
дый вместимостью 0,073 м3) захватывают свеклу без воды и
по желобу 43 выбрасывают ее из свекломойки.
Мойка изготовляется в правом (выброс свеклы из мойки
в правую по направлению движения свеклы в мойке сторону)
и левом исполнении. Корпус 19 камнеловушки свекломойки
СМК-ЗМ (рис. 12) своим фланцем 10 крепится к горловине
ситчатого днища мойки.
При открытом секторном затворе 14 камни через проем
в ситчатом днище свекломойки проходят по горловине внутрь
ловушки. Для того чтобы свекла не попадала в ловушку вме-
32
Вид А
сте с камнями, в горловину гидрантом 5 подается вода, скорость
противотока которой в горловине должна быть не меньше
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 кран на пульте уп-
равления ставится в положение «Открыто», открывается один
из кранов соответствующей камнеловушки (или песколовушки)
и в гидроцилиндры 13 и 8 (через тройник 12, трубу 11 и муфту
9) подается вода под избыточным давлением 0,4—0,45 МПа
(4—4,5 кгс/см2). При этом поршень со штоком 7 гидроцилиндра
13 движется влево и, преодолевая усилие противовеса 18, на-
ходящегося на рычаге 16, при помощи рычага 6, крепящегося
к втулке 26, поворачивает в подшипниках 27 ось 4, на которой
с помощью втулок 29 крепится затвор 14, и горловина отверстия
в ситчатом дне мойки закрывается. Одновременно поршень со
штоком 15 гидроцилиндра 8 движется вниз и, преодолевая уси-
лие укрепленного на рычаге 2 противовеса 25, рычагом 20, кре-
пящимся к втулке 28, поворачивает ось 3 и рычаги 24 с клапа-
ном 23. Камни с небольшим количеством воды удаляются через
2 М. Я. Азрилевич
33
отверстие с фланцем 21 в днище ловушки. Резиновый шнур 22
служит для уплотнения клапана.
Через 5—6 с после окончания чистки трехходовой кран на
пульте управления переводится в положение «Закрыто». При
этом подача воды под давлением в гидроцилиндры прекраща-
ется. Под действием противовесов 18 и 25 клапан 23 закрыва-
ется, а секторный затвор 14 открывает горловину отверстия
в ситчатом дне мойки. Поршни гидроцилиндров возвращаются
в исходное положение и вытесняют воду, которая через треххо-
довой кран сбрасывается в сборник. После этого кран ловушки
закрывают и весь цикл повторяют со следующей ловушкой.
Ручки 17 и 1 на противовесах служат для ручного управления
затвором и клапаном.
Кулачковым свекломойкам присущи общие недостатки: низ-
кий эффект очистки (8—40 %), плохое удаление легких приме-
сей и прилипшей земли, значительный (до 5 %) бой свеклы,
продолжительное (5—8 мин) время пребывания свеклы в мойке
и связанные с этим потери сахара (до 0,15% к массе свеклы),
перетирание части боя свеклы через ситовую поверхность, по-
вышенная трудоемкость обслуживания, большие габариты и ме-
таллоемкость.
Обслуживание кулачковых свекломоек заключается в регу-
лировании количества поступающей в них свеклы и воды, си-
стематической чистке песко- и камнеловушек, водосливного же-
лоба, ботволовушки и решеток. В свекломойку необходимо по-
давать чистую (свежую и осветленную) холодную воду. На
случай переработки мерзлой и подмороженной свеклы должен
быть предусмотрен подвод теплой воды. Нельзя допускать пе-
регрузки свекломойки свеклой во избежание поломок валов и
приводов. Перед пуском или остановкой свекломойки, а также
перед чисткой ловушек необходимо дать предупредительный сиг-
нал. В период чистки под свекломойкой не должны находиться
люди. Во время работы свекломойки ремонт ее производить
нельзя. Ремонт электродвигателей, приводов и пусковой аппа-
ратуры должен осуществляться при отключенной сети. Все
электродвигатели свекломойки должны быть заземлены/Необ-
ходимо следить, чтобы подшипники, электродвигатели и ре-
дукторы не нагревались выше 50 °C, своевременно смазывать
эти узлы)
Песколовушки чистят не менее 2 раз в час, а камнело-
вушки — не менее 2 раз в смену. Несоблюдение режима очистки
может привести к залеганию примесей в ловушках. Одновре-
менное открытие всех ловушек не допускается, так как это свя-
зано с большой потерей воды в свекломойке.
При необходимости пуска свекломойки в работу включают
все электродвигатели, наполняют мойку водой и затем начи-
нают равномерно подавать свеклу в нее. Подачу свеклы регу-
лируют пульсирующим шибером на гидротранспортере. Работу
свекломойки систематически контролируют путем анализа за-
34
грязненности выходящей из нее свеклы и содержания сахара
в моечной воде.
Решетки под свекломойкой должны содержаться в чистоте.
Примеси, удаленные из ловушек, немедленно убирают.
При получении из свеклоперерабатывающего отделения
сигнала о необходимости прекратить подачу свеклы останавли-
вают поступление ее в свекломойку и выключают электродвига-
тель выбрасывающих ковшей. Кулачковые валы моечных отде-
лений и перебрасывающие ковши продолжают работать Если
необходимо остановить кулачковые валы, моечные отделения
предварительно освобождают от свеклы по крайней мере напо-
ловину. Для этого следует закрыть пульсирующий шибер на
гидротранспортере.
Основные неполадки в работе кулачковых свекломоек и меры по их устранению
Признаки неполадок
Плохое отмывание
свеклы от прилипших
примесей (песок, земля)
Попадание в мытую
свеклу тяжелых приме-
сей
Возможные причины
Недостаточное по-
ступление воды в свек-
ломойку
Чрезмерная загряз-
ненность свеклы
Плохая работа кам-
не- и песколовушек на
гидротранспортере и
в свекломойке
Попадание в мытую
свеклу легких приме-
сей
Плохая работа бот-
воловушек на гидро-
транспортере и в свек-
ломойке
Перегрев электродви-
гателя моечного отделе-
ния свекломойки
Повышенный расход
мощности в связи с пе-
регрузкой свекломойки
свеклой или неисправ-
ным состоянием элек-
тродвигателя
Попадание в свекло-
мойку грязной транс-
портерной воды
Забивание водоотде-
лителя перед свекло-
мойкой хвостиками, об-
ломками свеклы и по-
сторонними примесями
Меры по устранению
Отрегулировать поступ-
ление воды
Наладить работу очист-
ных устройств
Проверить исправность
камне- и песколовушек,
отремонтировать и наладить
регулярную чистку лову-
шек свекломойки. Осмо-
треть и очистить сита свек-
ломойки
Проверить и наладить
работу ботволовушек
Проверить уровень слива
в месте сброса легких при-
месей и, если необходимо,
понизить его. Установить
нормальное поступление
воды в смывные трубы. При
неспокойном зеркале воды
увеличить уровень ее
в свекломойке повышением
сливов, при необходимости
нарастить борта свекло-
мойки
Проверить заполнение
свекломойки свеклой, при
необходимости уменьшить
поступление ее до достиже-
ния нормальной степени за-
полнения. Проверить за-
тяжку подшипников и
сальников, при чрезмерной
затяжке ослабить ее
Проверить и, если необ-
ходимо, очистить водоотде-
литель
2
35
Барабанные свекломойки. Все большее распространение на-
ходит установка, состоящая из барабанной свекломойки и свек-
лоополаскивателя. При работе такой установки потери са-
хара в транспортно-моечной воде снижаются до 0,03 %
к массе свеклы, а эффект отмывания свеклы достигает
80—90 %.
На рис. 13 показана барабанная свекломойка ПМБ-6 про-
изводительностью 6000 т свеклы в сутки. Горизонтальный ба-
рабан 3 вращается на восьми блоках автомобильных колес 4,
соединенных валами 10. Правые приводные блоки колес враща-
ются от привода 9, состоящего из электродвигателя постоян-
ного тока, редуктора и цепной передачи, установленных на раме
11. Вращение барабана с частотой 0,066 — 0,12 с-1 (4—7 об/мин)
осуществляется за счет трения, возникающего между бараба-
ном и приводными колесами.
Правый торец барабана закрыт перфорированной стенкой 7,
в которой имеется загрузочный конус 6, по которому свекла по-
ступает внутрь барабана. Левый конец барабана заканчивается
сдвоенным выгрузочным конусом 1, через который свекла выхо-
дит из барабана.
Внутри барабана по всей длине укреплены по спирали пер-
форированные витки 5 и /2 с гофрами 14, а между витками
расположены клинообразные уступы 8, рабочие поверхности
15 которых выполнены с переменным шагом и постепенным уве-
личением высоты. В центре барабана смонтирована труба 2
с отверстиями 13 для выхода воды.
Свекломойка работает следующим образом. Свекла диско-
вым водоотделителем через загрузочный конус направляется
внутрь барабана, где она размещается между витками, переме-
щается как в осевом направлении к выгрузочному конусу, так
и вверх по внутренней поверхности барабана между витками
(за счет усилий трения и уступов) до угла естественного откоса.
При возвращении вниз поток свеклы, двигаясь по вогнутой ра-
бочей поверхности клинообразного уступа, проходит гофриро-
ванный участок, имеющийся на витках. Таким образом, проис-
ходят активная переориентация свеклы и ее перетирание между
собой и контактирующей поверхностью устройства. За один обо-
рот барабана поток свеклы, находящийся между соседними вит-
ками, подвергается неоднократной переориентации, которая со-
ответствует числу клиновидных уступов и гофров, имеющихся
в одном шаге витка.
В барабане свекла в течение 2—4 мин подвергается актив-
ной мойке в небольшом количестве воды. Для этого в загрузоч-
ную часть барабана поступает возвратная осветленная вода
в количестве, необходимом для смачивания корней. В противо-
положную часть барабана подается возвратная осветленная
вода в количестве, не допускающем всплывания свеклы, но до-
статочном для интенсивного орошения массы свеклы, поступаю-
щей на выгрузку из барабана. Для свободного прохода воды
36
в барабане его витки и торцовая стенка выполнены перфориро-
ванными. Благодаря этому и направленной подаче воды в ба-
рабане создаются условия противотока свеклы и воды.
Окончательный смыв грязи с поверхности свеклы и очистка
ее от посторонних примесей производятся в другом ап-
парате описываемой установки — свеклоополаскивателе ПОС-6
(рис. 14). Он состоит из ванны 4, в которую из барабана свек-
ломойки поступает свекла. В воду, находящуюся в ванне, из
коллектора 6 подается сжатый воздух, который обволакивает
ботву, солому и другие примеси, в результате чего они всплы-
вают на поверхность воды и удаляются из ванны конвейером 5,
имеющим ситчатую ленту. Крупные тяжелые примеси, не под-
нявшиеся в верхние слои воды, оседают в песколовушке 1. Очи-
щенная свекла шнеками 2 с приводами 3 удаляется из опола-
скивателя.
37
Рис. 14. Свеклоополаскиватель ПОС-6
На такой установке собственно корни свеклы не поврежда-
ются, имеют место отламывание хвостиков и частичное удале-
ние связанной ботвы за счет интенсивного трения в воде кор-
ней между собой и с абразивными частицами. При переработке
хранившейся свеклы происходит полное отделение связанной
ботвы и растительных примесей.
Струйные свекломойки. Весьма перспективными являются так называе-
мые струйные свекломойки. Принципиально такая мойка представляет со-
бой дисковый водоотделитель, по которому проходит свекла. Сверху на
свеклу из сопловых аппаратов струями под давлением 1 МПа (10 кгс/см2)
поступает вода. Переваливаясь на дисках и передвигаясь ими, свекла тща-
тельно отмывается высоконапорными струями воды.
Отечественная струйная свекломойка ПСМ-3 состоит из двух установ-
ленных друг за другом дисковых водоотделителей, между которыми распо-
лагается примесеотделительная ванна.
Грязная свекла из гидротранспортера поступает на первый водоотдели-
тель, где отделяется транспортерная вода и происходит отмывание свеклы
плоскими струями осветленной воды. Затем свекла поступает в ванну, где
соответствующими устройствами улавливаются всплывшие на поверхность
легкие примеси (ботва, солома и пр.), а также осевшие на дно ванны тяже-
лые примеси (камни, песок и пр.).
Наклонным шнеком свекла из ванны подается на второй водоотделитель,
где сна ополаскивается струями чистой воды и обдувается воздухом с по-
мощью установленного на водоотделителе вентилятора.
Свекломойка отличается хорошим отмыванием свеклы во взвешенном
слое и более совершенными узлами для улавливания посторонних примесей.
При работе струйной свекломойки исключаются потери свекломассы,
имеющие место в мойках кулачкового типа вследствие перетирания корней,
увеличивается эффект отмывания до 90 %, потери сахара снижаются до
0,01 % к массе свеклы, длительность процесса составляет 40—50 с.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова аппаратурно-технологическая схема очистки и мойки свеклы?
2. Как устроен гидравлический транспортер?
3. Как устроен пульсирующий шибер?
38
4. Как устроена грабельная ботволовушка?
5. Как устроена камнеловушка?
6. Как устроен водоотделитель?
7. Как устроен хвостикоулавливатель?
8. Как устроена кулачковая свекломойка?
9. Каковы правила эксплуатации кулачковых свекломоек?
10. Как устроена барабанная свекломойка?
Глава 2. ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ СВЕКЛЫ
Основным оборудованием свеклрперерабатывающего отделе-
ния являются диффузионные установки, в которых при контакте
воды со свекловичной стружкой образуется диффузионный сок,
содержащий сахар и некоторые несахаристые вещества. Вспо-
могательным оборудованием этого отделения являются свекло-
резки, в которых свекла изрезывается в стружку, мезголовушки
для очистки сока от мезги, установка для приготовления пита-
тельной воды и пр.
На свеклосахарных заводах эксплуатируются разнообразные
диффузионные установки *.
Среди диффузионных установок непрерывного действия на
отечественных заводах наибольшее распространение получили
наклонные и вертикальные (колонные).
На рис. 15 показана аппаратурно-технологическая схема свеклоперера-
батывающего отделения с наклонным шнековым диффузионным аппаратом.
Вымытая свекла взвешивается на автоматических порционных весах 1
и изрезывается в стружку на свеклорезках 2. Свекловичная стружка лен-
точным транспортером 4, на котором установлены автоматические ленточные
весы 3, подается в наклонный шнековый диффузионный аппарат 5. Для из-
влечения из стружки сахара в диффузионный аппарат подается 40 % к массе
свеклы возвратной жомопрессовой воды температурой 74 °C из сборника 15
и 60 % к массе свеклы свежей воды температурой 65 °C из сборника 14.
Жомопрессовая вода получается при прессовании жома (обессахарен-
ной стружки), выходящего с температурой 67 °C в количестве 80 % к массе
свеклы из диффузионного аппарата и грабельным транспортером 13 направ-
ляемого на прессы. Вода из жомовых прессов освобождается от мезги, сте-
рилизуется и насосами нагнетается в сборник 15.
Свежую воду (аммиачный конденсат выпарных аппаратов и барометри-
ческая вода) обрабатывают сернистым газом и насосами подают в сбор-
ник 14.
Полученный в диффузионном аппарате сок в количестве 120 % к массе
свеклы с температурой 30 °C насосами 9 перекачивается в мезголовушку 6,
где счищается от содержащейся в нем мезги. Очищенный диффузионный сок
собирается в сборник 7, из которого насосами 8 его подают в сокоочисти-
тельное отделение.
Для поддержания реакции среды в диффузионном аппарате в пределах
pH 5,5—6 и уничтожения микроорганизмов в диффузионный аппарат вводят
раствор формалина.
На некоторых старых заводах применяются еще батареи периоди-
ческого действия. Здесь они не описываются в связи с тем, что подлежат за-
мене на современные установки непрерывного действия.
39
Камеры диффузионного аппарата обогреваются вторичным паром II и
III ступеней выпарной станции и (в начале производства) технологическим
паром, абсолютное давление которого понижено до 0,18 МПа (1,8 кгс/см2).
Конденсат пара из камер через водоотводчики 12 поступает в сборник 11,
из которого он насосами 10 перекачивается в общезаводской сборник ам-
миачного конденсата. Неконденсирующиеся газы из паровых камер диффу-
зионного аппарата отводятся в паровую камеру IV ступени выпарной
станции.
На рис. 16 показана аппаратурно-технологическая схема свеклоперераба-
тывающего отделения с колонным диффузионным аппаратом. Свекловичная
стружка, полученная в свеклорезках, ленточным транспортером с установлен-
ными на нем автоматическими ленточными весами подается через шахту
в ошпариватель 19.
В ошпаривателе стружка предварительно нагревается диффузионным
соком температурой 72 °C в количестве 120 % к массе свеклы. Сок, нагре-
вая стружку, охлаждается до 45 °C и через торцовое сито ошпаривателя на-
сосами 20 нагнетается в песколовушку 21, работающую по принципу гидро-
циклона. Отделенный от песка диффузионный сок поступает в меэголовушки
1, из которых он направляется в подогреватели перед дефекосатурацией.
Мезга из ловушек сбрасывается в ошпариватель 19.
Окончательный нагрев стружки в ошпаривателе производится циркули-
рующим соком в количестве 300 % к массе свеклы, нагретым паром в подо-
гревателях 2 с 72 до 78 °C. Конденсант из этих подогревателей через кон-
денсатоотводчики отводится в сборник, а неконденсирующиеся газы—в па-
ровую камеру III ступени выпарной станции. Смесь стружки с циркулирую-
щим соком, так называемую сокостружечную смесь, в количестве 400 %
к массе свеклы с температурой 74 °C насосами 18 перекачивают в распре-
делитель колонного диффузионного аппарата 3.
Стружка в диффузионном аппарате перемещается в вертикальном на-
правлении благодаря совместной работе распределителя, лопастей вращаю-
щего вала и насоса сокостружечной смеси. В верхнюю часть диффузионного
аппарата подается жомопрессовая и сульфитированная вода.
40
Рис. 16. Аппаратурно-технологическая схема свеклоперерабатывающего отделения с колонным диффузионным аппаратом
Полученный в процессе диффузии диффузионный сок в количестве 120 %
к массе свеклы и циркулирующий сок в количестве 300 % к массе свеклы
отделяются на ситах в нижней части диффузионного аппарата и поступают
в песколовушку 16. Смесь этих двух видов сока в количестве 420 % к массе
свеклы с температурой 72 °C освобождается от песка и разделяется на два
потока. Один в количестве 120 % к массе свеклы поступает в отпариватель
19 для предварительного нагрева, а другой в количестве 300 % к массе
свеклы насосами 17 подается в подогреватели 2. Этот поток так называе-
мого циркулирующего сока направляется затем в отпариватель для оконча-
тельного нагрева стружки и транспортирования ее в диффузионный аппарат.
Образующийся в диффузионном аппарате жом подается в шнековый во-
доотделитель 4 и направляется затем в вертикальные жомовые прессы. От-
деленная на этих прессах и водоотделителе от жома вода сливается в мезго-
ловушку 5 с прессом. Освобожденная от мезги жомопрессовая вода из мез-
головушки попадает в сборник 15, из него насосами 14 вода прокачивается
через водо-водяной 6 и паровой 7 подогреватели, где нагревается до темпе-
ратуры 85 °C (для пастеризации), а затем отстаивается в аппарате 13 и
насосами 12 подается в диффузионный аппарат.
Конденсат вторичных паров выпарной станции и барометрическая вода
собираются в сборнике 8, где нагреваются паром и обрабатываются затем
сернистым газом в сульфитаторе 9 до pH 6—6,5. Сульфитированная вода
сливается в сборник 10, из которого ее насосами 11 перекачивают в диффу-
зионный аппарат.
При снижении pH среды ниже 6 в диффузионный аппарат и отпарива-
тель дозирующей установкой добавляют раствор формалина.
ВЕСЫ ДЛЯ СВЕКЛЫ И СТРУЖКИ
Для учета количества свеклы, поступающей на переработку
в свеклосахарный завод, она взвешивается. Взвешивание свеклы
производится на автоматических порционных весах. Для взве-
шивания свекловичной стружки, поступающей в диффузионные
аппараты непрерывного действия, отжатого жома, направляе-
мого на сушку, и для посменного учета вырабатываемого бе-
лого сахара устанавливаются ленточные весы.
Порционные весы. Наибольшее распространение на отече-
ственных заводах нашли весы ДС-800, работающие под дей-
ствием силы тяжести и кинетической энергии проходящего через
них потока свеклы.
Рама 8 весов ДС-800 (рис. 17) состоит из двух частей, свя-
занных балками и приемной воронкой 18. Приемный ковш ве-
сов 7 подвешен на призмах 4 к нижним грузоприемным рыча-
гам 5 с соотношением плеч 1 : 10. Благодаря такому соотноше-
нию плеч для взвешивания 800 кг нужны гири общей массой
80 кг. С верхними грузоприемными рычагами 10 ковш соеди-
нен через серьгу 11. На правом конце рычага 5 подвешен гире-
держатель 21 с четырьмя гирями по 20 кг. Левые концы рыча-
гов связаны перекладиной 6. Верхние и нижние грузоприем-
ные рычаги соединены между собой разъемной серьгой 9. Ковш
имеет откидное днище 31, шарнирно связанное с системой рыча-
гов 2. Днище закрывается с помощью противовеса 1 после опо-
рожнения ковша.
В верхней части рамы расположена приемная воронка 18,
которая перекрывается восемью отдельными свободно сидящими
42
Рис. 17. Автоматические порционные весы ДС-800-
на оси заслонками 12. Через систему рычагов и тяг заслонки
связаны с кулисой 23 и рычагами 2. Приводным механизмом
весов является храповик 27 с собачкой 28, укрепленной на ры-
чаге 26. Привод к храповому колесу осуществляется от элект-
родвигателя 24 мощностью 1,7 кВт через червячный редуктор
25 и пару цилиндрических шестерен. На передней раме весов
в верхнем правом углу установлены механизм счетчика 17
с квадрантом и конечный выключатель 20, служащий для по-
дачи импульса на дистанционный счетчик. Весь механизм счет-
чика заключен в шкафчик с дверцей. Весы снабжены регуля-
тором плавности хода и резиновыми амортизаторами 13, 15, 22,
ограничивающими ход рычажных систем.
Свекла поступает в ковш 7 через приемную воронку. В на-
чале взвешивания ковш находится в верхнем положении и ро-
ликом 19 через систему рычагов опирается на запирающий ры-
чаг 3. По мере поступления свеклы ковш опускается и по дости-
жении заданной массы рычаг 3, вращаясь по часовой стрелке,
освобождает от упора ролик 19 вертикального рычага 14.
Рычаг падает, и заслонки 12 под действием собственной массы
опрокидываются и перекрывают приемную воронку 18, прекра-
43
щая поступление свеклы в ковш. Одновременно кулиса 23 уда-
ряет по пальцу 29 рычага 26 и поворачивает рычаг против часо-
вой стрелки. Собачка 28 соскакивает с верхнего упора и захва-
тывается зубьями вращающегося храпового колеса. Рычаг 26
начинает вращаться вместе с храповым колесом против часо-
вой стрелки, пока собачка не выйдет из зацепления, выскочив на
нижний упор. После этого рычаг 26 останавливается, а храпо-
вик продолжает вращаться вхолостую. В результате разбло-
кируется система рычагов 2, днище 31 под давлением свеклы
открывается, и свекла высыпается из ковша 7.
После опорожнения ковша откидное днище 31 под дейст-
вием противовеса 1 закрывается, при этом палец 30 системы
рычагов 2 затвора ударяет по длинному концу рычага 26, ко-
торый теперь находится слева и освобождает собачку 28 от
нижнего упора. Собачка снова входит в зацепление с храповым
колесом и поворачивает рычаг 26 в исходное положение. За
это время палец 29 поднимает кулису 23 и вертикальный рычаг
14. Заслонки 12 открываются, и ролик 19 упирается в запираю-
щий рычаг 3. При этом вся система возвращается в исходное
положение.
В тот момент, когда заслонки при падении перекрывают до-
ступ свеклы в ковш, система рычагов 16 освобождает рейку
счетчика и производит отсчет в верхнем ряду циферблата счет-
чика 17, который просуммирует 800 кг с предыдущим показа-
нием. Перевес свеклы свыше этой массы (до 28 кг) суммиру-
ется в нижнем ряду циферблата счетчика.
Производительность весов ДС-800 — 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. Вместимость ковша 1,83 м3.
Большое влияние на точность взвешивания порционных ве-
сов оказывает равномерность подачи свеклы. Резкие рывки
ковша приводят к износу механизма весов и искажению показа-
ний счетчика. Для нормальной работы необходимо: ежедневно
проверять правильность регулировки весов; содержать весы,
особенно призмы, подушки и шарнирные соединения, в чистоте,
ежедневно обтирать грязь и брызги воды; ежедневно проверять
затяжки всех болтовых и шплинтовых соединений, обращая
особое внимание на крепление баланса ковша на пальце днища;
ежедневно проверять смазку и систематически смазывать шар-
нирные соединения, редуктор и шестерни; периодически прове-
рять равновесие ненагруженных весов; следить за сохранностью
пломбы на гиредержателе и счетчике.
Ленточные весы. В отличие от порционных ленточные весы
являются непрерывнодействующими. Весы устанавливаются
в верхнем поясе несущей конструкции горизонтального или на-
клонного ленточного транспортера, в котором вырезается уча-
сток, называемый длиной взвешивания. Этот участок ограни-
чен роликами, закрепленными га станине транспортера. В ме-
44
сте рззрывз устанавливается грузоприемная платформа с роли-
ками. Платформа подвешивается на рычагах весоизмеритель-
ного прибора.
Кинематическая схема ленточных весов ЛТМ-1М, применяе-
мых на свеклосахарных заводах, показана на рис. 18, а, а об-
щий вид их — на рис. 18,6.
Масса стружки, находящейся на прямой (несущей) ветви 2
ленты транспортера, воспринимается грузоприемной платфор-
мой 4 весов с двумя роликовыми опорами 3 и 1. Левый непод-
вижный конец платформы опирается на станину транспортера,
а правый при помощи призм 20, тяг 19 и 17 и неравноплечных
рычагов 6 и 7, соединенных перекладиной 5, связан с главным
рычагом 18. Этот рычаг тягой 16 соединен с рычагом 9, имею-
щим тарировочный 8 и калиброво*й1ый грузы.
Рычаг 9 передает усилие уравновешивающему квадранту 12
через тягу 11. Для сглаживания колебаний служит масляный
амортизатор 10. Квадрант имеет противовес 13 и тарный груз
14. При помощи валика и поводка 15 квадрант через тягу 44
шарнирно связан с текстолитовым интегрирующим роликом 45,
расположенным в подшипнике 23. Ролик образует фрикцион-
ную пару со стальным диском 24. Этот диск через передачу, со-
стоящую из цепи 42, зубчатых колес 37 и 22 и шестерен 34, вра-
щается от ролика 35, приводимого в движение обратной ветвью
ленты транспортера.
Нагрузка на платформе весов вызывает отклонение по часо-
вой стрелке квадранта 12, что приводит к повороту ролика 45
вокруг вертикальной оси и образованию некоторого угла между
направлениями окружных скоростей ролика и диска 24 в точке
их касания. В этом случае возникает сила, перемещающая ро-
лик по диску в радиальном направлении от центра до совмеще-
ния направлений их CKopoc'ffeft. При уменьшении нагрузки на
платформу ролик поворачив&ется в обратную сторону и пере-
мещается к центру диска. Таким образом, скорости вращения
ролика и диска пропорциональны соответственно нагрузке ве-
сов и скорости движения ленты транспортера. Перемножение
этих скоростей, характеризующих расход подаваемой транспор-
тером стружки, осуществляется механическим путем при помощи
зубчатого дифференциала 43, связанного через передачу, состо-
ящую из зубчатых колес 21 и 36 и цепи 41, с валом 39 шести-
значного счетчика 38.
Весы снабжены указателем 25 погонной нагрузки (мгновен-
ной производительности) ленты транспортера, определяемой по
положению каретки 29, которая передвигается по рельсам 30
рычагом 46 одновременно с перемещением рычага 5. Эта же
каретка приводит в действие сигнальное устройство предельных
нагрузок весов. При увеличении погонной нагрузки сверх уста-
новленной максимальной величины каретка, перемещаясь влево,
замыкает конечный выключатель 26 сигнального устройства,
а при понижении нагрузки до>^половины от максимальной за-
45
Рис. 18. Ленточные весы ЛТМ-1М:
а — кинематическая схема; б — общий вид
ставляет сработать выключатель 27. Перегрузка ленты за допу-
стимый максимальный предел счетчиком ленточных весов не
учитывается.
С помощью тяги 31, связанной с сердечником индукционной
катушки 32, и сельсина-датчика 40, сидящего на валу 39, зна-
46
чения погонной нагрузки и суммарной массы передаются на
дистанционный пульт контроля. Провода 33 от конечных вы-
ключателей, индукционной катушки и сельсина выведены на
клеммник 28, расположенный, как и весь счетный механизм ве-
сов, в шкафу.
Весы изготавливаются к стандартным ленточным транспор-
терам с тканевой прорезиненной лентой шириной от 400 до
2000 мм с нагрузкой от 6 до 500 кг на 1 м длины ленты. Взве-
шивание на ленточных весах производят с точностью 1 % при
скорости движения ленты до 2,5 м/с. Угол наклона транспор-
тера, на котором устанавливаются весы, может быть в преде-
лах 0—20°.
При обслуживании ленточных весов необходимо периодиче-
ски чистить и смазывать механизмы, осуществлять профилакти-
ческий осмотр и периодическую тарировку, регулировать и по-
верять весы, а также своевременно выявлять и устранять неис-
правности.
Для нормальной работы весов необходимо, чтобы лента
транспортера двигалась плавно, без рывков и на всем протяже-
нии плотно прилегала к роликам. Взвешиваемый материал дол-
жен быть равномерно распределен на ленте, без разрывов и рез-
ких колебаний погонных нагрузок. Необходимо обеспечить
надежную очистку холостой ветви ленты транспортера от при-
липшего материала.
СВЕКЛОРЕЗКИ
Для извлечения сахара свекла должна быть измельчена (из-
резана). Этот процесс осуществляется в свеклорезках специ-
альными свеклорезными ножами.
Принцип действия свеклорезок основан на относительном
движении свеклы и ножей. Такое движение может осуществ-
ляться различными путями. В дисковых свеклорезках движутся
ножи, закрепленные на вращающемся диске, свекла непо-
движна. В центробежных свеклорезках ножи закреплены не-
подвижно на стенках вертикального цилиндра, свекла же дви-
жется по внутренней поверхности цилиндра, прижимаясь к но-
жам центробежной силой. В барабанных свеклорезках ножи
закреплены на стенках горизонтального вращающегося бара-
бана, свекла находится внутри барабана и удерживается от вра-
щения специальными приспособлениями.
Ко всем типам свеклорезок предъявляются одинаковые тре-
бования: высокая производительность, надежная и экономич-
ная работа, удобство эксплуатации и ремонта, возможность ре-
гулирования производительности.
Центробежные свеклорезки позволяют, не останавливая их
работы, производить смену ножей, регулировать производитель-
ность как путем изменения частоты вращения ротора, так и ко-
личеством работающих ножей, контролировать качество
47
стружки от каждого ножа, удалять попавшие посторонние пред-
меты, очищать свеклорезные ножи и регулировать их подъем,
изменять профиль стружки. Но они имеют довольно сложную
конструкцию, большой удельный расход электроэнергии, дают
повышенное содержание брака в стружке, и их сложно ремон-
тировать.
Барабанные свеклорезки более просты по конструкции, дают
хорошую стружку, имеют меньший по сравнению с центробеж-
ной свеклорезкой удельный расход электроэнергии, но смена,
регулировка и очистка ножей осуществляются только при оста-
новке свеклорезки.
Дисковые свеклорезки имеют меньший удельный расход
электроэнергии, чем центробежные и барабанные, дают хоро-
шую стружку, но требуют остановки для смены, регулировки
и очистки ножей.
На подавляющем большинстве отечественных свеклосахар-
ных заводов эксплуатируются свеклорезки центробежного типа,
имеющие принципиально одинаковую конструкцию, но отличаю-
щиеся числом устанавливаемых ножевых рам (а следовательно,
и производительностью), видом привода и отдельными кон-
структивными элементами.
В настоящее время серийно изготовляются свеклорезки:
12-рамная СЦ2Б-12 и 16-рамная СЦ2Б-16 (модели Т1 с регу-
лируемым многомашинным приводом и модели Т2М с регули-
руемым тиристорным приводом и регулируемой на ходу ноже-
вой рамой), а также 24-рамная ПРБ-24 (аналогичная модели
Т2М, но с гидравлическим шибером).
Центробежная свеклорезка СЦ2Б-16 показана на рис. 19.
Корпус (барабан) 6 свеклорезки представляет собой вертикаль-
ный цилиндр, стенки которого имеют шестнадцать сквозных про-
емов. В проемы вставляются ножевые рамы 13, в каждой из
которых укреплены два свеклорезных ножа. Для замены ножей
на ходу предусмотрена реечная лебедка 10, посредством кото-
рой ножевая рама выдвигается из своего проема вверх, а вме-
сто нее снизу в проем входит глухая рама 14. Лебедка может
передвигаться по окружности верхнего края корпуса и устанав-
ливаться над любой ножевой рамой.
Внутри барабана на вертикальном валу 2 конического ре-
дуктора 17 вращается улитка 12.
Регулировка ножевых рам по высоте для совпадения гре-
бешков ножей осуществляется с помощью винтовых уст-
ройств 28.
Вертикальный вал конического редуктора получает враще-
ние через пару конических шестерен 27 и муфту 19 от привода
(электродвигатель постоянного тока 22, редуктор 20 и муфта
21). Смазка шестерен осуществляется маслом, заливаемым
в ванну 1 через трубку 15. Уровень масла определяют по мас-
лоуказателю 24, сливают масло из ванны по трубке 25. Подшип-
ники вертикального вала смазываются маслом, подаваемым по
48
Рис. 19. Центробежная свек-
лорезка СЦ2Б-16
трубкам 3 из- масленок 4. Смазка промежуточного подшипника
30 производится из масленки 18. Электродвигатель обдувается
воздухом с помощью вентилятора 23.
Снаружи свеклорезка закрыта кожухом 16. Над ним на-
ходится загрузочный ковш 11 с бункером 8 и пальчатым ши-
бером 7; при открытом положении последнего свекла попадает
на вращающуюся улитку и отбрасывается ее лопастями к не-
подвижным ножам, режущие кромки которых обращены внутрь
резки. Благодаря центробежной силе свекла прижимается к но-
жам и изрезывается ими. Быстроизнашивающиеся поверхности
сопряжения улитки с барабаном выполнены в виде сменных
бандажей, а внутренняя поверхность барабана выложена смен-
ными накладками Из износоустойчивой стали и полукольцами.
Образовавшаяся свекловичная стружка через пространство
между кожухом и барабаном направляется вниз и через выход-
49
ное отверстие 26 попадает на
транспортер. Для удаления
неизрезанной свеклы и посто-
ронних примесей в аварийных
ситуациях в кожухе свекло-
резки имеется карман с вы-
ходным желобом.
При переработке волок;,
стой или засоренной свеклы
свеклорезные ножи быстро за-
биваются примесями или
стружкой. Для очистки ножей
сжатым воздухом (или паром)
во время работы свеклорезки
применяется обдувочное уст-
ройство 9.
Свеклорезка устанавлива-
ется на балках 29 перекрытия
при помощи лап 5, крепя-
щихся к корпусу.
На рис. 20 показана улитка
свеклорезки. Она состоит из
верхнего 7 и нижнего 11 конус-
ных дисков, стянутых при-
жимным кольцом 9. Края дис-
ков снабжены сменными бандажами 6 (верхним) и 2 (нижним).
Между дисками расположены три криволинейные лопасти 10,
концы которых заканчиваются передвижными контрножами 13,
Техническая характеристика
Производительность по све-
кле при шаге ножа 5 мм,
скорости изрезывания 6 м/с
и условной толщине желоб-
чатой стружки 1,2 мм, т/сут
Число двухножевых рам
Скорость изрезывания, м/с
Частота вращения улитки,
с-1 (об/мин)
Диаметр барабана, мм
Давление воздуха для про-
дувки ножей, МПа (кгс/см2)
Расход воздуха при продув-
ке, мэ/с
Двигатель постоянного тока
мощность, кВт
частота вращения, с-1
(об/мин)
Габаритные размеры (дли-
нах ширинах высота), мм
центробежных свеклорезок
СЦ2Б-12 1200 СЦ2Б-16 1600 ПРБ-24 3000
12 16 24
4-8 4—8 4—8
1,75—2,39 0,95—1,9 0,95-1,9
(95—143) (57—114) (57—114)
1200 1600 1600
0,8 (8) 0,8 (8) 0,8 (8)
0,2 0,2 0,2
75 100 125
16,66 (1000) 25 (1500) 25 (1500)
4830Х 5705Х 5452Х
Х2260Х 2660Х X 2660Х
Х3150 Х3555 Х3790
50
62
108
позволяющими с помощью шпилек 12 регулировать зазор ме-
жду лопастями и барабаном со свеклорезными ножами, кото-
рый должен составлять 5—6 мм.
К лопастям крепится трубка 4 обдувочного устройства с кол-
лектором 5, имеющим форсунки 3, через которые сжатый воз-
дух поступает к ножам для продувки от забивших их примесей.
Грузики 1 служат для балансировки улитки, а болт 8 применя-
ется при ее транспортировке.
На рис. 21 показано обдувочное устройство. Оно представ-
ляет собой камеру, которая своим днищем 8 с помощью болта
51
7 крепится к торцу вертикального вала 10 конического редук-
тора свеклорезки, одновременно прижимая усеченный конус 9
нижнего диска улитки, насаженный на вал. От проворачивания
камеру удерживает штифт 2. Камера вращается вместе с улит-
кой. Из днища камеры отводятся трубки 1, спускающиеся по
лопастям улитки к ножам. Через эти трубки поступает сжатый
воздух, входящий в камеру через неподвижную трубу 4. Ниж-
ний конец этой трубы находится в сальнике 5, набивка 6 кото-
рого уплотняется крышкой 3.
Давление сжатого воздуха, входящего в трубу 4, должно
быть не менее 0,8 МПа (8 кгс/см2).
Для выемки ножевых рам из барабана свеклорезки и поста-
новки вместо них глухих рам служит лебедка (рис. 22). Она
представляет собой стойку 4, с помощью двух роликов 1 перека-
тываемую по наружной площадке барабана 2 свеклорезки. От
опрокидывания стойку предохраняет направляющий уголок 3,
входящий в кольцевой паз на наружной стороне барабана.
На стойке находится реечный механизм, состоящий из трех
шестерен и зубчатой рейки 11. При вращении рукоятки 9 начи-
нает вращаться шестерня 8, входящая в зацепление с шестер-
ней 7. Эта шестерня сидит на одном валу с шестерней 6, вхо-
дящей в зацепление с зубчатой рейкой. Для предотвращения
обратного вращения шестерен при подъеме рейки служит сто-
пор 5. При опускании рейки стопор выводится из соединения
с шестерней 6.
С зубчатой рейкой связана планка 10, на конце которой на-
ходится тяга 13. При подъеме рейки крюк этой тяги захваты-
вает глухую раму 14 за прилив и поднимает ее. Глухая рама
толкает и выводит из проема барабана ножевую раму 12, за-
нимая ее место.
Для установки свеклорезных ножей служит ножевая рама.
На рис. 23 показана ножевая рама свеклорезки СЦ2Б модели
Т1. В ее корпусе 7 расположены рядом два ножа 9, которые
накрываются общей прижимной планкой 8 и прикрепляются
двумя шпильками 1 и гайками 11. Против режущей кромки
ножа на корпусе рамы размещена контрольная планка 5,
притягиваемая к корпусу шпильками 4, гайками 3 и пружи-
нами 10.
Для того чтобы свекла изрезывалась, режущая кромка ножа
должна выступать над контрольной планкой на некоторую вы-
соту. Эта величина называется подъемом ножа. Регулированием
подъема можно изменять толщину стружки, величина которой
зависит от качества свеклы и типа диффузионного аппарата. Ре-
гулирование подъема ножа производится перемещением планки
с помощью клина 6. Для этого необходимо ослабить гайки 3
шпилек 4, переместить клин до необходимой высоты контроль-
ной планки и снова затянуть гайки 3.
Между краем контрольной планки и кромкой ножа остав-
ляется зазор, величина которого, зависящая от качества свеклы,
52
Б-Б
Рис. 23. Ножевая рама центробеж-
ной свеклорезки
Рис. 24. Ножевая рама с регулиро-
ванием подъема ножей
регулируется передвижением ножа вперед или назад относи-
тельно шпилек 1.
Для возможности регулирования ножевой рамы по высоте
проема барабана служит фигурный паз 2, в который входит
болт винтового устройства.
Одним из недостатков такой ножевой рамы является не-
возможность регулирования при работе свеклорезки толщины
получаемой стружки. Этот недостаток устранен в ножевой шар-
нирной раме, применяемой в свеклорезке СЦ2Б модели Т2М.
Такая рама позволяет регулировать подъем ножей над кон-
трольной планкой без остановки свеклорезки.
Рама (рис. 24) состоит из двух частей, соединенных шар-
ниром 4. В корпусе 1 рамы с помощью прижимной планки 5
и четырех болтов 6 установлены два ножа 7. Против режущей
кромки ножей на корпусе расположена контрольная рамка 2,
притягиваемая двумя болтами 3.
Подвижная часть 10 рамы, в которой крепятся ножи, имеет
кронштейн 11 с фиксирующим винтом 12, а неподвижная часть
9 рамы снабжена подпружиненным регулировочным винтом 8,
53
Рис. 25. Глухая рама центробежной
свеклорезки
Рис. 26. Винтовое устройство цен-
тробежной свеклорезки
соединяющим ее с кронштейном 11 подвижной части. Поворо-
том винта 8 подвижная часть рамы вращается вокруг шар-
нира 4, изменяя высоту подъема ножа над контрольной рамкой.
При достижении необходимой толщины стружки положение
подвижной части рамы фиксируется винтом 12.
Кроме ножевых рам свеклорезка имеет такое же число глу-
хих рам (рис. 25). Служат они для выемки или частичной за-
мены ножевых рам при смене затупйвшихся ножей и регулиро-
вании производительности свеклорезки. При замене ножевых
рам лебедка свеклорезки подводится в соответствующее место,
тяга ее рейки заводится за прилив 5 на корпусе / глухой рамы.
При подъеме рейки лебедки глухая рама выталкивает ножевую
раму, закрывая освободившийся проем в барабане свеклорезки.
В этом месте глухая рама фиксируется снабженным пружиной
3 штифтом 2, который с помощью рукоятки 4 вводится в спе-
циальное отверстие в барабане свеклорезки.
Винтовое устройство (рис. 26) выполнено в виде скобы 2,
вращающейся вокруг болта 3. Скоба заводится за болт 5, ук-
репленный на барабане 4 свеклорезки у каждого ножевого
проема 6. В центре скобы имеется отверстие 1 с нарезкой, в ко-
торое ввинчивается регулировочный болт 7, вращаемый наклад-
ным ключом. На нижнем конце этого болта находится вытачка
9, входящая в фигурный паз ножевой рамы 8. Вращением ре-
54
Рис. 27. Схема привода центробеж-
ной свеклорезки
Рис. 28. Пульт управления центро-
бежной свеклорезки
гулировочного болта при одновременном наблюдении за каче-
ством выходящей стружки рабочий устанавливает необходимое
положение ножевой рамы по высоте.
Как было сказано, вращение улитки свеклорезки осущест-
вляется электродвигателем постоянного тока. Применение та-
кого двигателя позволяет плавно в широких пределах менять
частоту вращения улитки свеклорезки и тем самым ее произво-
дительность, что необходимо как при изменении производитель-
ности предыдущих и последующих участков производства, так
и при изменении качества свеклы. Питание этого электродвига-
теля постоянным током производится по двум вариантам — по
системе «генератор — двигатель» (свеклорезка модели Т1) или
с помощью тиристорного преобразователя (свеклорезка модели
Т2М).
По системе «генератор — двигатель» постоянный ток обра-
зуется отдельным генератором, вращаемым электродвигателем
переменного тока. Такая система является весьма громоздкой и
сложной. В тиристорном преобразователе постоянный ток пре-
образуется из переменного с помощью полупроводниковых вы-
прямителей— тиристоров, не имеющих вращающихся частей.
На рис. 27 показана принципиальная электрическая схема
привода по системе «генератор — двигатель». Улитка 10 свекло-
резки через редуктор 9 приводится во вращение двигателем 8
постоянного тока. Питание его осуществляется от генератора 5
постоянного тока, который приводится во вращение асинхрон-
ным электродвигателем 6 переменного тока.
Двигатель 8 и генератор 5 имеют независимое возбуждение,
подаваемое от возбудителя 3 — генератора постоянного тока
с параллельным возбуждением, который вращается также
асинхронным двигателем 6. Начальный ток в обмотке 2 возбу-
дителя 3 и обмотке 11 двигателя 8 регулируется соответственно
реостатами 1 и 12. Чтобы изменить частоту вращения двига-
55
теля 8, необходимо изменить ток возбуждения в обмотке 4 ге-
нератора 5 шунтовым реостатом 13. На одной оси с двигате-
лем 8 находится тахогенератор 7 для контроля частоты его вра-
щения. Напряжение, сила тока и частота вращения контроли-
руются вольтметрами и амперметрами.
Все приборы и органы управления свеклорезкой сосредото-
чены на щите переменного тока, щите постоянного тока и пульте.
На пульте (рис. 28), подвешиваемом непосредственно у свек-
лорезки, установлены: амперметр А и вольтметр 1В для кон-
троля потребляемой силы тока и напряжения на якоре генера-
тора постоянного тока; вольтметр 2В для контроля частоты
вращения двигателя постоянного тока; сигнальная лампа 1ЛС,
кнопки управления 1К.П (пуск) и 1КС (стоп) асинхронного дви-
гателя; сигнальная лампа 2ЛС, кнопки управления 2К.П (пуск)
и 2КС (стоп) генератора постоянного тока; реостат РЬ изме-
нения возбуждения генератора постоянного тока (частоты вра-
щения двигателя постоянного тока).
Для резания свеклы применяются специальные свеклорез-
ные ножи, устанавливаемые в ножевые рамы. Отечественной
промышленностью выпускаются ножи двух типов: тип I — без-
реберный (модель 1011-В) и тип II — ребристый (модель
1017-П). Для их изготовления применяют фрезерованные заго-
товки из инструментальной стали.
Наибольшее распространение в настоящее время получили
безреберные ножи (рис. 29), выпускаемые в двух исполне-
ниях,— А (левый) и Б (правый). Нож состоит из рабочей
(режущей) 1 и крепежной 2 частей. Крепежная часть имеет два
паза 3 для крепления ножа к раме.
Режущая кромка ножа (перо), затачиваемая под углом
33±3°, складывается из граней, расположенных под углом 75°.
Расстояние между соседними ребрами‘называется шагом ножа
(S) и составляет 6; 7; 8,25; 9, 10 и 12 мм. Ножи исполнений
А и Б различаются между собой смещением шага наполовину.
В раму устанавливается один нож исполнения А и один нож
исполнения Б. Это дает возможность при их установке в одной
раме не нарушать профиль режущей кромки на стыке двух
ножей.
На рис. 30 показан ребристый нож. Нож состоит из кре-
пежной 3 и рабочей 1 частей. Режущая кромка ножей (перо),
затачиваемая под углом 35—45°, складывается из острых гра-
ней угла в 90° и прямоугольных вертикальных ребер 2. Шаг
ножа 5 и 6 мм. Эти ножи изготавливаются в трех исполне-
ниях—А, Б и О (обезличенный). Нож исполнения О (показан
на рисунке) имеет однозначные стыкуемые кромки слева и
справа.
Острота режущих кромок ножей, характеризуемая радиусом
их закругления, влияет на качество стружки. С увеличением
этого радиуса возрастают усилия резания и ухудшается каче-
ство стружки (вырывы, ворсистость, значительная шерохова-
56
5-5
Рис. 29. Безреберный свеклореэный нож для центробежной свеклорезки
Б-б
Рис. 30. Ребристый свеклореэный нож (исполнение О) для центробежной
свеклорезки
57
тость и другие дефекты). Чем качественнее заточка ножа, тем
меньше процент брака в стружке, тем меньше она измельча-
ется в процессе транспортирования и экстрагирования, что по-
вышает эффективность извлечения из нее сахара.
Ножи в каждой раме должны занимать строго определен-
ное положение относительно ножей соседних рам.
Для получения желобчатой стружки каждый ребристый нож
в свеклорезке должен проходить строго по следу предыдущего
ножа. Чтобы стружка была пластинчатой, рамы с такими но-
жами должны быть сдвинуты в свеклорезке относительно друг
друга на 0,7 толщины стружки. Относительный сдвиг достига-
ется не в самой раме, а соответствующим перемещением всей
рамы в проеме барабана свеклорезки с помощью винтового ус-
тройства.
Для получения желобчатой стружки безреберными ножами
рамы с ними устанавливаются в проемах барабана резки та-
ким образом, что если в данной раме сверху находится нож
исполнения А, то в соседних рамах (слева и справа) должны
быть ножи исполнения Б. Таким образом, шаг двух соседних
по окружности барабана резки ножей будет сдвинут наполо-
вину. Для получения ромбовидной стружки подъем такого ножа
должен быть равным двум высотам его пера.
Как было сказано, свеклорезные ножи устанавливаются в но-
жевой раме с помощью прижимной планки и двух шпилек так,
чтобы их режущая часть выступала над контрольной планкой
рамы. Подъем ножа (расстояние от контрольной планки дб
лезвия ножа) регулируется специальным шаблоном в зависи-
мости от качества свеклы и устанавливается в таких пределах
(в мм): свежая здоровая свекла — 2,5—3; вялая или волокни-
стая— 3—3,5; подмороженная или деревянистая — 3,5—4.
Между краем контрольной планки и лезвием ножа для вы-
хода стружки устанавливается зазор не менее 10 мм с помощью
специального кондуктора.
В работе должны использоваться только такие ножи, у ко-
торых выдержаны все геометрические размеры с правильной и
качественной заточкой режущей кромки. Ножи должны быть
ровными, без задиров и зазубрин. Вставляют ножи в рамы
вручную; использовать при этом различного рода ударные при-
способления не допускается.
В работе свеклореэные ножи тупятся, а также повреждаются из-за
попадания в резку посторонних примесей. Такие ножи подвергаются вос-
становлению для их дальнейшего использования.
Восстановление ножей на многих заводах складывается 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 пуан-
сонами.
Торцовка — снятие абразивным материалом режущей кромки ножа
для выравнивания его лезвия. Торцовка производится на специальном станке
вращающимся шлифовальным кругом.
58
Отжиг — нагрев ножа для уменьшения твердости и придания металлу
вязкости, необходимых для дальнейшей обработки. При отжиге нож в те-
чение 5 с нагревается до температуры 780—800 °C в ванне с расплавленной
поваренной солью, а затем медленно охлаждается в сухом песке или золе.
После охлаждения нож помещают в кипящую воду для удаления с его по-
верхности соли. Затем с ножа при помощи напильников снимаются заусенцы
и окалина.
Фрезеровка — обработка граней ножа с целью предварительной за-
точки. 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 вручную специаль-
ными напильниками или на станках абразивными кругами из сверхтвердого
материала (кубонита).
Закалка — процесс термообработки., при котором режущей кромке
ножа придается высокая твердость. Закалка ведется в ванне с расплавлен-
ной поваренной солью при температуре 800 °C в течение 5 с с последующим
охлаждением в воде при температуре 15—20 °C.
Отпуск — процесс термообработки, при котором металл режущей
кромки ножа приобретает необходимые твердость и вязкость; проводится
в ванне из расплавленной селитры при температуре 375—385 °C в течение
5 с, после чего ножи медленно остывают на воздухе.
Готовые к употреблению ножи моют в горячей воде, сушат и хранят
в масле для предотвращения коррозии.
Такой метод восстановления ножей металлоемок и малопроизводителен;
качество режущей кромки получается неудовлетворительным, а многократная
термическая обработка снижает прочность ножа и его режущей кромки,
укорачивает срок его службы.
На новых свеклосахарных заводах восстановление ножей осуществляется
на поточной полуавтоматической линии, состоящей из четырех станков —
МЗ-37П (для правки), M3-37T (для торцовки), МЗ-36У (для заточки ножей
по передней поверхности кругами из кубонита), M3-36H (для заточки фаски
на передней поверхности ножей).
Для процесса диффузии важно, чтобы качество всей массы
стружки (в том числе и процент брака) было относительно оди-
наковым в любой промежуток времени. Так как качество
стружки зависит от состояния ножей, которое ухудшается в про-
цессе их работы, то целесообразно, чтобы на каждый диффузи-
онный аппарат работало по три свеклорезки. Одну из них
в данный момент времени подготавливают к работе (заменяют
ножи, отлаживают), вторая работает со «свежими» ножами,
третья работает примерно вдвое дольше второй, т. е. ножи
в ней наполовину затуплены. После вывода третьей свеклорезки
из работы начинают подготовку ее к работе и запускают пер-
вую (подготовленную к работе) свеклорезку. Когда ножи вто-
рой свеклорезки окончательно затупятся, ее останавливают,
а запускают третью (уже подготовленную) свеклорезку. Таким
образом, чередуя три свеклорезки и имея в каждый данный мо-
мент в работе две свеклорезки, начало работы которых сдви-
нуто на половину периода, добиваются постоянного качества
массы стружки.
Крайне нежелательно, хотя привод это и позволяет, умень-
шать производительность свеклорезки за счет снижения ско-
рости резания, так как это ведет к резкому ухудшению каче-
ства стружки.
59
Обслуживание свеклорезки заключается в подборе ножей
в рамы, в выемке и вставке рам в свеклорезку, в пуске и ос-
тановке свеклорезки, в наблюдении за ее работой и качеством
получаемой стружки. Пускать свеклорезку необходимо при уме-
ренном заполнении ее свеклой. В дальнейшем уровень свеклы
в центробежной свеклорезке должен быть на 0,8 м выше ниж-
него края рам.
При появлении резких звуков (тарахтение, стуки) при ра-
боте свеклорезки, что свидетельствует о попадании в нее по-
сторонних предметов, необходимо немедленно остановить ее,
извлечь попавшие посторонние предметы, обследовать состоя-
ние ножей и, если они исправны, пустить свеклорезку в ход.
Если ножи повреждены, рамы необходимо заменить запасным
комплектом. На каждую свеклорезку необходимо иметь три
полных комплекта рам с ножами (один находится в работе,
один — в запасе, один — в наборе). Еще три комплекта дол-
жны находиться в процессе восстановления.
Необходимо регулярно проверять качество получаемой свек-
ловичной стружки. При плохом ее качестве в свеклорезку
нужно подать сжатый воздух, чтобы прочистить ножи, а если
это не помогает — рамы с затупившимися ножами заменить за-
пасными. При плохом качестве свеклы (волокнистая, деревяни-
стая) сжатый воздух нужно подавать непрерывно.
Замена отдельных рам может осуществляться при работаю-
щей свеклорезке. Для этого при помощи лебедки рама с зату-
пившимися ножами поднимается вверх (проем в свеклорезке
при этом закрывается глухой рамой). Рама вынимается и за-
меняется новой. Эту операцию необходимо производить, со-
блюдая меры предосторожности. Если замена рам осуществля-
ется при неработающей свеклорезке, необходимо принимать
специальные меры, гарантирующие от случайного пуска свек-
лорезки. Ни в коем случае не допускается подниматься на край
приемника или наклоняться над работающей свеклорезкой.
Приводные устройства и выступающие движущиеся части свек-
лорезок должны быть надежно ограждены щитками, а корпус
электродвигателя — заземлен.
При эксплуатации свеклорезок необходимо следить за со-
стоянием механизмов и их креплением. Перед пуском свекло-
резки следует проверить, надежно ли закреплены все узлы и
детали. Запрещается работать со снятыми ограждающими щит-
ками или снимать их во время работы.
Важнейшим условием правильной эксплуатации свеклорезки,
предотвращающим преждевременный износ ее и выход из строя,
является регулярная смазка узлов трения. В ванну кониче-
ского редуктора свеклорезки и редуктора привода при мон-
таже заливают масло (автотракторное АК-15 или цилиндровое
11) до уровня, указанного риской на маслоуказателе, и под-
держивают этот уровень во время работы свеклорезки. Корпуса
подшипников качения при монтаже и во время профилактиче-
60
ских осмотров заправляют консистентной смазкой (солидол).
В подшипники вертикального вала свеклорезки во время ра-
боты дополнительно подают смазку через колпачковые ма-
сленки.
Работа резчика свеклы складывается из следующих опера-
ций:
наблюдение за процессом, выходом свекловичной стружки, ее
качеством и работой свеклорезок;
определение качества стружки по внешнему виду (форма,
толщина, содержание брака) с отбором проб из всех рам;
регулирование качества стружки — смещение ножевых рам
в гнездах барабана с укреплением рам фиксатором;
замена ножевых рам — выемка‘рам, дающих стружку ниже
установленного качества, из гнезд барабана при помощи рееч-
ного механизма и замена их запасными рамами, набранными
новыми или восстановленными ножами, установка ножевых рам
в гнезде барабана с регулированием положения рам в соот-
ветствии с качеством стружки;
определение пригодности ножей в рамах для дальнейшей
эксплуатации путем осмотра лезвий ножа с очисткой их от во-
локон, мезги и стружки;
укладка ножевых рам в емкость, набор воды в нее из ком-
муникации, обмывка и прочистка рам металлической щеткой,
переноска рам на верстак, спуск воды из емкости;
замена поврежденных и притупленных ножей в рамах но-
выми или восстановленными с соблюдением необходимого за-
зора, креплением, проверкой шаблоном и регулированием подъ-
ема ножей;
прочистка (обдувка) ножей свеклорезки сжатым воздухом;
обмывка барабана, рам, бункера стружки водой из шланга;
удаление посторонних предметов из свеклорезки с освобож-
дением ее от свеклы;
включение-выключение свеклорезки или изменение числа
оборотов улитки после получения соответствующего сигнала;
устранение затора (зависания) свеклы в бункере путем раз-
рыхления ее;
уборка россыпи свеклы после удаления посторонних пред-
метов;
связь с рабочими предыдущего и последующего участков за-
вода.
Основные неполадки в работе центробежных свеклорезок и меры по их устранению
Признаки неполадок Возможные причины Меры по устранению
Толщина стружки Велик подъем ножей в Уменьшить подъем ножей-
выше допустимой для рамах При необходимости пе-
данного состояния рейти на применение ножей
свеклы (недостаточ- с более мелким шагом
пая общая длина
стружинок в стограм-
мовой навеске струж-
ки)'
61
Толщина стружки
меньше допустимой
(чрезмерная общая
длина стружинок в
стограммовой навеске
стружки)
Стружка мятая,
рваная, ворсистая
(негладкая)
Мал подъем ножей
Затупление ножей
Повреждение ножей по-
павшими в свеклорезку
твердыми предметами (но-
жи недостаточно закалены,
и режущая кромка их по-
догнулась или, наоборот,
перекалены и хрупкая
кромка их разрушилась)
Забивание ножей соло-
мой и ботвой, попавшими
со свеклой
Забивание ножей волок-
нами свеклы (при перера-
ботке волокнистой или
деревянистой свеклы)
Шероховатости поверх-
ности корпуса свеклорезки
Стружка ломаная
Стружка состоит из
коротких кусочков
Стружка получает-
ся с гребешками
Наличие большого
количества брака
в стружке
Мал зазор между режу-
щей кромкой ножей и кон-
трольной планкой
Сильно приподнята кон-
трольная планка и круто
поставлены ножи
В наборе используются
изношенные ножи с реб-
рами короче 20 мм
Забивание стружки меж-
ду ребрами ножей, струж-
ка рвется
Недостаточный уровень
свеклы в свеклорезке
Слишком высокий подъ-
ем ножей в рамах
Чрезмерно велик зазор
между режущей кромкой
и контрольной планкой
Недостаточная высота
ребер ножей. Выбоины на
ребрах
Круто поставлена кон-
трольная планка
Увеличить подъем ножей.
При необходимости перейти
на применение ножей с бо-
лее крупным шагом
Подточить или сменить
ножи и одновременно при-
нять меры к лучшему уда-
лению примесей из свеклы
на тракте подачи
Заменить ножи новыми
Прочистить ножи и при-
нять меры к улучшению ра-
боты ботволовушек
Подать (периодически
или непрерывно) сжатый
воздух для очистки ножей.
Чаще очищать ножи в ра-
мах. Увеличить зазор ножей
Устранить шероховато-
сти при очередном внут-
реннем осмотре и ремонте
свеклорезки
Увеличить зазор до ве-
личины, требуемой для
свеклы данного качества
Уменьшить величину
подъема планки и ножей
до необходимых размеров
Удалить из набора изно-
шенные ножи и не приме-
нять их впредь
Не ставить ножи круто и
чаще чистить их в рамах
щетками
Увеличить высоту уровня
свеклы до 0,8 м над нижним
краем рабочей рамы
Уменьшить подъем
Уменьшить величину за-
зора
Забраковать такие ножи
и вывести их из набора
Придерживаться нормаль-
ной величины подъема, ре-
комендуемой для данного
качества свеклы
62
Контрольные планки
имеют очень малый подъ-
ем — менее 1 мм
Затупление ножей
Забивание ножей соло-
мой и волокнами свеклы
Очень мала или очень
велика скорость изрезы-
вания свеклы
Недостаточен уровень
свеклы в свеклорезке
Поднять контррльные
планки так, чтобы верхние
ребра их выступали над
внутренней поверхностью
корпуса на 1,5 мм
Заменить ножи новым на-
бором
Прочистить ножи
Не допускать уменьше-
ния или увеличения скоро-
сти изрезывания против
требуемой для данного ка-
чества свеклы
Поддерживать нормаль-
ный уровень свеклы
Шум в свеклорез-
ке, характерный при
попадании посторон-
него предмета
Ослабление соединений
в свеклорезке
Остановить свеклорезку
и после выгрузки из нее
всей свеклы промыть ее;
разъединить муфту; тща-
тельно осмотреть все со-
единения; при медленном
вращении резки от руки
установить место, в кото-
ром происходит стук; подтя-
нуть соединения
Ритмичный стук
при работе свекло-
резки
Нагрев подшипни-
ков свеклорезки
Выбит зуб в шестернях
привода; погнут вал; на-
рушена концентричность
установки вращающихся
частей; слишком высоко
подняты один или несколь-
ко ножей в рамах; пере-
косились или погнулись
ребра ножей
Сильно затянуты под-
шипники
Отсутствие смазки в под-
шипниках
Попадание грязи или
песка в подшипники
Перекос подшипника
или кривизна вала
Установить причину сту-
ка и устранить его
Ослабить затяжку под-
шипников
Прочистить маслопро-
воды и залить свежую смаз-
ку
Остановить свеклорезку,
выгрузить свеклу и промыть
свеклорезку
Устранить неисправности
Ремонт свеклорезок. Текущий ремонт свеклорезок включает в себя сня-
тие ограждений, масленок, маслоуказателя; разъединение муфты; снятие при-
емника, бункера, разгрузочного ковша, кожуха, улитки, масляной ванны,
глухих и ножевых рам, реечного механизма; разборку редуктора со сливом
масла; очистку узлов и деталей и смазку их; ремонт ограждений, подшип-
ников, масленок, реечного механизма и глухих рам; шлифовку конуса
улитки, опиливание пазов барабана; изготовление прокладок, проверку ре-
дуктора и валов; балансировку улитки, правку погнутых мест бункера, за-
грузочного ковша и кожука; прогонку резьбы крепежных деталей; сборку
свеклорезки; проверку и регулирование резки; опробование свеклорезки и
сдачу ее из ремонта.
63
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий, а также
включает в себя: замену нижнего бандажа; ремонт контрножей с разверты-
ванием, исправлением резьбы и свертыванием болтов; ремонт подшипников
с частичной заменой на новые; замену полумуфты на новую с подготовкой
шпонки по канавке и маслопроводов; балансировку улитки со сверлением
или рубкой металла; усиленный ремонт реечного механизма, исправление
резьбы крепежных деталей.
Капитальный ремонт состоит из операций среднего ремонта, а также
включает в себя: снятие корпуса резки, транспортировку в мастерскую для
расточки; замену верхнего бандажа и подшипников на новые; восстановле-
ние валов; снятие, восстановление или замену шестерен; частичную замену
сломанных шпилек.
Планировка рабочего места резчика свеклы. Рабочее место (рис. 31)
резчика свеклы оснащается (для свеклосахарного завода мощностью 3000 т
Рис. 31. Планировка рабочего места резчика свеклы
64
переработки свеклы в сутки с тремя 16-рамными свеклорезками): тремя
деревянными, сбитыми жестью стеллажами 2; письменным столом 4; пуль-
том вызывной сигнализации с телефоном 5; двумя обитыми жестью слесар-
ными верстаками 7 с тисками; металлической ванной 8 для мойки ножей;
тремя поворотными светильниками 9 местного освещения; двумя металличе-
скими решетками 10 для сушки ножей; шестью деревянными ящиками 11
для ножей; стулом 3; двумя урнами 1 для мусора; двумя деревянными ре-
шетками 6 под ноги.
На рабочем месте должны быть переносная лампа (напряжением 12—
26 В), набор слесарных инструментов для проведения планового ремонта и
два комплекта инструмента для разборки и наборки ножевых рам (металли-
ческие комбинированные линейки-шаблоны, установочные кондукторы, метал-
лические крючья, латунные оправки и молотки, квадратные напильники,
щетки с капроновым волосом, металлические линейки и щуп, гаечные ключи
и тиски).
На рабочем месте резчика свеклы должна быть следующая документа-
ция: карта организации труда на рабочем месте; карта организации рабо-
чего места; инструкция по ведению технологического процесса; инструкция
по эксплуатации оборудования; график планово-предупредительного ремонта
и межремонтного профилактического обслуживания оборудования; инструк-
ция по охране труда и технике безопасности; журнал для записей по веде-
нию технологического процесса.
ДИФФУЗИОННЫЕ УСТАНОВКИ
Одним из основных технологических процессов свеклосахар-
ного производства является извлечение сахара из свеклы, кото-
рое осуществляется экстрагированием (диффузией) в диффу-
зионных аппаратах или установках.
Важнейшим требованием, предъявляемым к диффузионным
аппаратам, является строгое соблюдение принципа противотока
сока и стружки при равномерном заполнении стружкой всего
аппарата.
Хорошая работа диффузионного аппарата возможна только
на стружке высокого качества. Стружка не должна перемеши-
ваться в ходе процессов, а лишь перемещаться, если в аппа-
рате имеются транспортирующие устройства. Для получения
диффузионного сока высокого качества в аппарате должна под-
держиваться определенная температура, а длительность диф-
фундирования должна быть оптимальной. Диффузионный про-
цесс должен проходить при отсутствии воздуха, так как в про-
тивном случае диффузионный сок сильно пенится, в нем уси-
ленно развиваются ^микроорганизмы, вызывающие коррозию
аппарата. Потери сахара в процессе диффузии не должны пре-
вышать установленных норм. Потери тепла должны быть ми-
нимальными. Диффузионные аппараты должны быть неслож-
ными в обслуживании и ремонте.
Современные диффузионные установки состоят из ошпари-
вателя, в котором стружка нагревается (ошпаривается) горя-
чим соком для денатурации (свертывания) протоплазмы свекло-
вичной клетки в целях подготовки к проведению собственно
процесса диффузии, т. е. извлечению сахара из стружки. Из
ошпаривателя стружка в смеси с соком поступает в диффузион-
3 М. Я. Азрилевич 65
ныи аппарат, в котором с помощью воды и производится обес-
сахаривание стружки.
По такой схеме работает большинство диффузионных уста-
новок непрерывного действия, за исключением наклонных шне-
ковых и некоторых других аппаратов, в которых ошпаривание
стружки производится в самом аппарате в начальной его части.
Кроме вышеперечисленных требований все диффузионные
установки непрерывного действия должны удовлетворять ряду
специфических требований:
непрерывное поступление стружки и воды и непрерывный
отвод сока и жома;
равномерное обессахаривание свекловичной стружки;
полный возврат жомопрессовых вод;
высокая доброкачественность и фильтрационная способность
сока; при переработке некондиционной свеклы (вялой, подмо-
роженной, подгнившей) качество сока не должно значительно
ухудшаться;
небольшой расход пара;
полная автоматизация процесса;
наименьшее количество движущихся частей.
Применение диффузионных аппаратов непрерывного дейст-
вия дает возможность ликвидировать тяжелый физический труд,
автоматизировать процесс сокодобывания, сократить количество
вредных сточных вод, уменьшить потребность в свежей воде,
снизить потери сахара, расход пара и трудозатраты.
Существует большое количество диффузионных аппаратов
непрерывного действия, отличающихся принципом действия,
конструкцией, габаритами, параметрами работы и др. И лишь
немногие из этих конструкций получили широкое промышлен-
ное применение.
Диффузионные аппараты непрерывного действия делятся на
наклонные, вертикальные, горизонтальные и ротационные.
Горизонтальные диффузионные аппараты в отечественной
сахарной промышленности не применяются. Небольшое количе-
ство эксплуатирующихся на отечественных заводах ротацион-
ных аппаратов постепенно заменяется на аппараты наклонные
или вертикальные.
Установки с наклонным диффузионным аппаратом. Наклон-
ные диффузионные аппараты имеют транспортный орган раз-
личной конструкции в виде одного или двух шнеков. Наиболь-
шее распространение в СССР и за рубежом нашли двухшнеко-
эые (двухвальные) диффузионные аппараты.
На некоторых отечественных заводах эксплуатируется сня-
тый в настоящее время с производства наклонный двухшнеко-
вый диффузионный аппарат С-17М тьршиводительностыо 1500 т
свеклы в сутки. На ряде заводов работают польские наклон-
ные аппараты типа ДС, изготовляемые по лицензии датской
фирмы ДДС.
В настоящее время отечественная промышленность изготав-
66
ливает наклонные шнековые диффузионные аппараты ПД2С-20
производительностью 2000 т свеклы в сутки, в стадии освоения
находятся аппараты ПД2С-30 и ПДС-60 производительностью
соответственно 3000 и 6000 т свеклы в сутки.
На рис. 32 показан выпускаемый в настоящее время серийно
наклонный шнековый диффузионный аппарат ПД2С-20.
Опорой этого аппарата является постамент 16. Он состоит
из восьми вертикальных стоек различной высоты, выполненных
сваркой из проката и размещенных на фундаментах двумя ря-
дами вдоль аппарата. В поперечном направлении стойки по-
парно соединены стяжками сверху, вдоль каждого ряда стоек
закреплены балки.
На постаменте под углом 11° к-горизонту установлен кор-
пус 15 аппарата, представляющий" собой сварную корытооб-
разную металлоконструкцию, образованную двумя пересекаю-
щимися цилиндрическими поверхностями с расстоянием между
их параллельными осями 1836 мм.
В нижнем конце корпуса находятся соковая камера 18 и
бункер (шахта) 2 для входа стружки, на верхнем — секция вы-
грузки с устройством 9 для удаления жома. Между ними рас-
положены шесть рабочих секций.
Рабочие секции по наружной поверхности имеют паровые
камеры 14, разделенные по длине аппарата на четыре зоны
нагрева. Первую зону образует камера шестой (считая от верха
аппарата) секции, вторую — камера пятой секции, третью — сое-
диненные последовательно трубопроводом 6 камеры четвертой и
третьей секций, четвертую — соединенные последовательно тру-
бопроводом 12 камеры второй и первой секций. Пар в паровые
камеры подается через патрубки 3, конденсат отводится из
нижней части камер через патрубки 13, а неконденсирующиеся
газы — через систему 4 труб из верхних точек камер.
Внутри аппарата от нижнего 19 и верхнего 10 приводов
вращаются два продольных шнека 7, перемещающих стружку
с нижнего конца аппарата к выгрузочному устройству.
Барометрическая вода подается в аппарат через прямо-
угольный короб, расположенный по всей ширине корпуса, ря-
дом с разгрузочным устройством. Через торцовые стенки короба
вода проходит в низ первой секции по трубопроводам И, рас-
положенным с обеих сторон секции и имеющим по два ввода на
разных уровнях. Для подачи жомопрессовой воды над корпу-
сом аппарата в виде дуг размещены два трубопровода 8, ко-
торые заканчиваются с обеих сторон вводами в первую и вто-
рую секции. Трубопроводы через вентили соединены с общим
подводящим патрубком. В зависимости от содержания сахара
в жомопрессовой воде с помощью вентилей ее подают в пер-
вую или вторую секцию.
Для быстрого нагрева холодной воды, которой заполняют
корпус в период пуска установки в эксплуатацию, предусмот-
рен паропровод 5. Он расположен в виде дуги над корпусом
3*
67
21540
Рис. 32. Наклонный шнековый диффузионный аппарат ПД2С-20
аппарата и имеет с каждой его стороны на разных уровнях по
три ввода в низ пятой секции. При открытии вентилей паро-
провода дополнительно подают пар непосредственно в воду.
Диффузионный сок выходит из соковой камеры аппарата
по патрубку 17. Для регенерации сита соковой камеры в нее
обратным потоком через патрубок 1 подают диффузионный сок,
а для пропарки сита — технологический пар. Снаружи аппарат
снабжается лестницами и площадками для обслуживания.
Техническая характеристика отечественных наклонных
диффузионных аппаратов
Производительность, т ПД2С-20 2000 ПД2С-30 3000 ПДС-60 6000
свеклы в сутки Диаметр шнеков, мм 2600 3200 4000
Частота вращения шне- 0,017—0,006 0,016—0,005 0,019—0,007
ков, с-1 (об/мин) (1—0,34) (0,95—0,3) (1,14—0,42)
Площадь поверхности 8,0 12,5 17,7
сита, м2 Живое сечение сита, % 11,2 42,5 42,5
Привод шнеков общая установленная 76 114 300
мощность, кВт частота вращения, 25 (1500) 16,7 (1000) 16,7 (1000)
с-1 (об/мин) Мощность электродвига- 3 3 11
теля выгрузочного уст- ройства, кВт Габаритные размеры 21 540Х 28 000 X 36 200Х
(длинах ширинах высо- Х7710Х Х7710Х X 8890Х
та) Х8150 X 10 700 X 13 300
На рис. 33 показан корпус аппарата ПД2С-20, состоящий
из соковой камеры 3, разгрузочной секции 12 и шести рабочих
секций 14, которым присвоены порядковые номера, начиная
с верхнего конца корпуса.
В поперечном направлении секции корпуса имеют шпан-
гоуты 19 и ребра 21, которые увеличивают жесткость корпуса
и являются центрирующими элементами при изготовлении и
сборке секций. Внутри секций через каждые 500 мм длины
приварены трубчатые контрлопасти 16\ в нижних двух сек-
циях они соединены с паровой камерой и обогреваются от со-
ответствующих камер паром, что улучшает процесс диффузии..
Контрлопасти уменьшают рециркуляцию стружки в аппарате,
предотвращают ее вращение вместе со шнеками. Для этой же
цели к днищам приварены продольные полосы 15. В днищах
шестой и выгрузочной секций установлены соответственно за-
движки 17 и люки 11, служащие для разгрузки аппарата при
аварийных остановках и после окончания производства.
В верхней части секций находятся контрлопасти 8, изготов-
ленные из листовой стали. Для обслуживания аппарата в верх-
ней части секций имеются люки с шарнирными крышками 9.
70
Рис. 33. Корпус диффузионного аппарата ПД2С-20
Чтобы исключить возможность попадания внутрь аппарата по-
сторонних предметов, в углублениях люков предусмотрены пре-
дохранительные решетки 10. Внешняя сторона паровых камер
13 и остальная часть корпуса аппарата теплоизолируются.
Соковая камера, в которую из шестой (нижней) секции
корпуса поступает диффузионный сок, состоит из торцовой
стенки 1, обечайки 6 и торцового фильтрующего сита 4
с площадью поверхности 8 м2, выполненного из нержавеющего
стального или латунного листа путем сверления отверстий диа-
метром 4 мм. Через это сито из рабочей секции проходит в ка-
меру диффузионный сок, отделяясь от стружки, входящей в ап-
парат через бункер 7. Сок из камеры отводится через два па-
трубка 13.
Д.ля очистки сита от стружки через патрубок 5 в камеру
насосом нагнетается обратным потоком диффузионный сок.
В соковой камере и торцовой стенке выгрузочной секции
находятся узлы 2 для прохода валов шнеков. Внутри корпуса
имеются стойки для промежуточных опор этих валов. Патрубки
20 служат для отвода из паровых камер неконденсирующихся
газов.
Шнеки аппарата (рис. 34) делятся на правый и левый, при-
чем каждый из них-состоит из двух самостоятельных частей —
верхней и нижней. Каждая часть имеет свои подшипниковые
опоры: наружную 7 — на подшипниках качения в раме при-
вода и внутреннюю — на подшипниках скольжения внутри кор-
пуса. Верхние и нижние шнеки приводятся в движений само-
стоятельными приводами, причем верхние шнеки вращаются
с частотой, на 6—10 % большей, чем нижние. Шнеки враща-
ются в разные стороны: правый — по часовой, а левый — про-
тив часовой стрелки, если смотреть со стороны соковой камеры.
Шнеки изготовлены трехзаходными с установочным шагом
витков 2000 мм. Вал 3 шнека представляет собой заглушенную
по концам трубу с наружным диаметром 485 мм. К трубе при-
варены кронштейны 4 с планками 5, к которым с помощью бол-
тов прикреплены перфорированные лопасти 6 (диаметр отвер-
стий 12 мм) из листового алюминия. Витки шнеков не сплош-
ные, а имеют угол охвата 90° с разрывом между лопастями 30°.
По длине шнека лопасти расположены таким образом, что че-
рез каждые 500 мм имеются свободные зоны длиной 140 мм
для прохода контрлопастей корпуса. Зазор между шнеками и
корпусом и между шнеками и контрлопастями должен быть не
менее 5 мм и не более 42,5 мм.
На концах нижних шнеков, примыкающих к ситу соковой
камеры; имеется по два скребка 1 из нержавеющей стали и
по одному ножу 2 из фторопласта. С помощью рычажно-пру-
жинного устройства ножи всей своей поверхностью постоянно
прилегают к поверхности фильтрующего сита и очищают его от
мезги и мелкой стружки. Зазор между ситом и ножами не
должен превышать 1 мм. К концам верхних шнеков, находя-
72
Вид А
Рис. 34. Шнеки диффузионного аппарата ПД2С-20
щихся в зоне секции выгрузки, приварены лопасти <8, которые
поднимают жом к разгрузочному устройству.
Такая конструкция шнеков ПД2С-20 по сравнению с аппа-
ратом С-17М и описываемым ниже польским аппаратом ДС
(разделение шнеков на верхние и нижние, перфорированные
лопасти шнеков вместо ленточных, ускоренное по отношению
к нижним вращение верхних шнеков) дала возможность сни-
зить время диффундирования, улучшить транспортировку
стружки и исключить образование «пробок» в аппарате, улуч-
шить захват стружки шнеками.
Жом из аппарата удаляется выгрузочным устройством
(рис. 35), закрепленным на секции выгрузки. Корпус 9 пред-
ставляет собой сварную коробчатую металлоконструкцию ши-
риной 6100 мм, закрытую сверху съемными крышками. Внутри
корпуса параллельно друг другу установлены два шнека 1 с на-
ружным диаметром 540 мм и шагом витков 520 мм. Концевые
опоры 3 шнеков выполнены на подшипниках качения в торцо-
вых стенках корпуса, а промежуточные — на подшипниках
скольжения, закрепленных на съемном швеллере, установлен-
ном на корпусе.
3ud_J
74
Шнеки приводятся в движение (в противоположные стороны)
от индивидуального электродвигателя 7 мощностью 3 кВт через
редуктор 6 и цепную передачу 5, натяжение которой произво-
дится передвижением ролика 4. Для безопасности все открытые
движущиеся части разгрузочного устройства защищены предо-
хранительными ограждениями. Перемещаемый шнеками жом
лопастью 2 подается в выходной желоб 8.
На рис. 36 представлена кинематическая схема привода
верхних шнеков аппарата ПД2С-20. Приводы верхних и ниж-
них шнеков аналогичны. Каждый из них собран на сварной
раме, жестко прикрепляемой к торцовым стенкам соответ-
ственно секции выгрузки и соковой камеры, и состоит из двух
промежуточных редукторов 2, двух электродвигателей 1 посто-
янного тока мощностью 19 кВт, двух цепных передач 3 и основ-
ного редуктора 4.
-Каждая цепная передача (например, верхняя на рис. 36)
вращает два косозубых колеса 7, сидящих на одном валу. Эти
колеса находятся в зацеплении с косозубыми колесами 8, на
валах которых установлены прямозубые шестерни 6. Они вра-
щают колесо 9, находящееся в зацеплении с аналогичным коле-
сом 5 другого привода (на рисунке — нижнего). Это колесо
вращает вал 10 шнека 11. Такая конструкция гарантирует
75
Рис. 37. Схема станции жидкой смазки
вода диффузионного аппарата ПД2С-20
основного редуктора верхнего при-
синхронность вращения шнеков. Питание электродвигателей
постоянного тока осуществляется тиристорным преобразовате-
лем или трехмашинным агрегатом по системе «генератор —
двигатель».
Комплектно с диффузионным аппаратом ПД2С-20 поставля-
ются две одинаковые станции жидкой смазки, станция густой
смазки, станция антипенного вещества и станция формалина.
Схема станции жидкой смазки основного редуктора верх-
него привода аппарата показана на рис. 37. Жидкая смазка
.(автотракторное масло АК-Ю) заливается в картер 1 основного
76
Рис. 38. Схема станции густой
смазки диффузионного аппарата
ПД2С-20
Рис. 39. Схема станции подачи фор-
малина диффузионного аппарата
ПД2С-20
В диффузионный аппарат
редуктора привода. Из этого картера масло забирается шесте-
ренным насосом 9, прокачивается через пластинчатые фильтры
7 (один из них резервный, включаемый в работу при чистке
рабочего), через магнитный фильтр 5, проходит маслоуказа-
тели 3 и двумя маслораспределителями 2 подается в трубки,
подведенные к местам смазки (показаны стрелками) подшип-
ников и шестерен основного редуктора. Параллельно пластин-
чатым фильтрам включены реле давления 8 и предохранитель-
ный клапан 6. Манометр 4 контролирует давление подавае-
мого масла.
Конструктивно станция жидкой смазки представляет собой
раму, на которой установлены насос, фильтры, предохранитель-
ный клапан и реле давления.
Автотракторным маслом заливаются также промежуточные
редукторы верхнего и нижнего приводов аппарата, редукторы
разгрузочного устройства, смесителя станции формалина и ре-
дукторы станций антипенного вещества.
Станция густой смазки (рис. 38) предназначена для прину-
дительной централизованной смазки подшипников шнеков, рас-
положенных внутри корпуса аппарата, подшипников разгру-
зочного устройства и лабиринтных уплотнений, входящих в на-
ружные опоры шнеков аппарата.
Станция включает в себя сборник 5, который заправляется
универсальной жировой смазкой 1-13. Из сборника смазка че-
рез фильтр 4 шестеренным насосом 6 подается в двухлинейную
77
автоматическую станцию 1, из которой смазка через фильтры 7
нагнетается в одиннадцать двухлинейных питателей 3, направ-
ляющих ее по трубкам к соответствующим местам. Манометр
2 служит для контроля давления смазки.
Аппарат комплектуется станцией антипенного вещества, ко-
торое подается в диффузионный аппарат для предотвращения
пенообразования. Станция работает следующим образом.
В сборник-смеситель, служащий для приготовления 10 %-ной
эмульсии антипенного вещества, подают нагретую воду, анти-
пенное вещество (соапсток) и эмульгатор (альгатр натрия или
хозяйственное мыло). На 1 м3 эмульсии необходимо 890 л воды,
100 кг соапстока и 10 кг эмульгатора. Затем включают ме-
шалку смесителя, а в барботер смесителя подают пар. Для
хорошего перемещения эмульсии через 15—20 мин после вклю-
чения мешалки включают насос-циркулятор, который перекачи-
вает эмульсию из нижней части смесителя в верхнюю. Этот
насос должен работать до тех пор, пока эмульсия не станет
однородной. Такая эмульсия должна быть белой, молокообраз-
ной и не расслаиваться в течение 2—3 дней.
После приготовления эмульсии насос-циркулятор и мешалку
отключают и в случае образования в диффузионном аппарате
пены эмульсию рабочим насосом подают в коллектор, распре-
деляющий ее по трубкам в верх третьей, четвертой и шестой
секций аппарата.
Для борьбы с микроорганизмами в диффузионный аппарат
по мере необходимости подается раствор формалина. Введение
раствора формалина подавляет жизнедеятельность микроорга-
низмов и ликвидирует возможность их приспособления к опре-
деленным условиям.
Станция подачи формалина (рис. 39) состоит из приемного
резервуара 1, расходного бака 2, дозатора 3 и трубопроводных
коммуникаций.
В приемном резервуаре готовят раствор формалина. По тру-
бопроводам в него подают 550 л воды, 400 л технического фор-
малина, технологический пар (на 15—20 мин) и включают
мешалку. После этого включают вакуумную систему, и получен-
ный раствор переливается в расходный бак для хранения рас-
твора, в котором его можно подогревать. Из расходного бака
по той же вакуумной системе раствор подается в дозатор по-
лезной емкостью 25 л. На одну подачу расходуется 8—10 л
формалина. При необходимости с помощью сжатого воздуха
давлением 0,3 МПа (3 кгс/см2) раствор из дозатора по тру-
бопроводам направляют во вторую и третью секции диффу-
зионного аппарата.
Органы управления электродвигателями аппарата ПД2С-20
и вспомогательного оборудования (в том числе и системы «ге-
нератор— двигатель») сосредоточены на щите (рис. 40). При-
вод верхних и нижних шнеков диффузионного аппарата осу-
ществляется от двух пар последовательно соединенных элек-
78
тродвигателей постоянного
тока. Каждая пара этих пос- ~
ледовательно включенных дви-
гателей параллельно подклю-
чена к зажимам генератора
постоянного тока, приводи-
мого во вращение асинхрон-
ным (тонным) электродвига-
телем. Этот электродвигатель
вращает также возбудитель
(небольшой генератор посто-
янного тока), необходимый
для питания независимых об-
моток возбуждения приводных
двигателей.
Силу тока, потребляемого
приводными электродвига-
телями, контролируют ампер- Q
метрами А1 (верхний привод)
и А2 (нижний привод). Сила
тока возбуждения приводных
двигателей контролируется ам- Рис. 40. Щит управления диффузи-
перметрами АЗ (верхний при- онного аппарата ПД2С-20
вод) и А4 (нижний привод).
Частота вращения приводных двигателей контролируется вольт-
метрами V2 (верхний привод) и V3 (нижний привод), програ-
дуированными в соответствующих единицах. Напряжение, по-
лучаемое от генератора, контролируется вольтметром VI, а на-
пряжение, подводимое к обмоткам возбуждения приводных
двигателей,— вольтметром V4.
Тонным электродвигателем управляют кнопками КНП5
(пуск) и КНС5 (стоп). Включенное состояние этого двигателя
сигнализируется лампой ЛС8. Напряжение в цепи возбуждения
приводных двигателей подается кнопками К.НП8 (пуск) и
КНС8 (стоп) и сигнализируется лампой ЛС9. Напряжение на
приводные электродвигатели подается кнопкой КНП9 (пуск)
и КНС9 (стоп) и сигнализируется лампой ЛС10.
Напряжение на генераторе, т. е. частоту вращения привод-
ных двигателей, регулируют кнопками КНП6 (больше) и КНП7
(меньше), которые изменяют направление вращения электро-
двигателя реостата возбуждения генератора. Частоту вращения
генератора подрегулируют реостатом R14, а частоту вращения
привода верхних шнеков — реостатом R11.
Цепи возбуждения включаются переключателем УП2,
а цепи управления — переключателем УП1. Лампа ЛС1 сиг-
нализирует о подаче напряжения на щит управления.
Кнопками КНПЗ (пуск) и КНСЗ (стоп) управляется стан-
ция жидкой смазки нижнего привода, а кнопками КНП2 и
RHC2 — станция жидкой смазки верхнего привода. Лампы
79
ЛС4 и ЛСЗ сигнализируют о работе этих станций. Выключа-
телем В4 включается в работу автоматическая двухлинейная
станция густой смазки. Лампа ЛС15 сигнализирует о работе
этой станции, а лампы ЛС13 и ЛС14 — о падении давления
смазки в первой и второй магистралях этой станции.
Кнопками КНП13 (пуск) и КНС13 (стоп) управляется элек-
тродвигатель насоса подачи антипенного вещества в аппарат,
а кнопками КНП4 (пуск) и КНС4 (стоп) — электродвигатель
выгрузочного устройства аппарата. Лампы ЛС18 и ЛС7 сигна-
лизируют о работе этих двигателей. Кнопкой КНП1 включа-
ется предварительный звуковой сигнал о пуске диффузионного
аппарата. На рамках, укрепленных на щите у приборов и ор-
ганов управления, нанесены соответствующие надписи, указы-
вающие их функции.
Внутри щита управления смонтированы выключатели и
магнитные пускатели, реле и другие элементы электрической
схемы.
Рядом со щитом управления устанавливается магнитная
станция — щит, предназначенный для подвода напряжения
к диффузионной установке и распределения его по электропри-
емникам. Внутри станции расположены выключатели, контак-
торы и другие элементы для управления электродвигателями
трехмашинного агрегата и приводов шнеков диффузионного ап-
парата. На передней стенке магнитной станции установлены
ваттметр для контроля мощности, потребляемой приводными
двигателями, и сигнальная лампа, указывающая на включение
магнитной станции. Снаружи магнитной станции, на ее правой
стороне, находится рукоятка трехполюсного рубильника, к кото-
рому подводится напряжение 380 В.
Диффузионный аппарат ПД2С-20 оснащен системой автома-
тического контроля и регулирования с применением в основном
пневматических приборов. Давление сжатого воздуха для пита-
ния систем должно быть не менее 0,2 МПа (2 кгс/см2), расход
воздуха — 0,5 м3/мин. Системой автоматизации предусмотрено
регулирование: температуры свежей и жомопрессовой воды
в сборниках перед аппаратом, давления технологического пара,
подаваемого в начале производства в паровые камеры аппарата,
температуры сокостружечной смеси по зонам аппарата, уровня
диффузионного сока в сборнике после аппарата, соотношения
между количеством стружки и воды, подаваемых в аппарат.
Первые два параметра регулируются с помощью автоматиче-
ских приборов, расположенных непосредственно на трубопро-
воде и сборниках воды, остальные — с помощью автоматических
приборов, расположенных на щите контроля и регулирования
(рис. 41).
Соотношение количеств подаваемых в диффузионный аппа-
рат стружки и воды регулируют следующим образом. Датчик
автоматических весов, установленных на ленточном конвейере,
который подает стружку в аппарат, передает сигнал о проходя-
fit)
Рис. 41. Щит контроля и регулирования диффузионного аппарата ПД2С-20
щей массе стружки показывающему и регистрирующему при-
бору 1146, расположенному на левой панели щита контроля и
регулирования. Сигнал с этого прибора поступает на показываю-
щий прибор 114г. На этом приборе предусмотрен задатчик, с по-
мощью которого оператор диффузии подает сигнал на щит свек-
лорезок о необходимом количестве стружки.
Расход свежей (сульфитированной) и жомопрессовой воды
измеряется расходомерами, от регистрирующих и показывающих
приборов которых (105, 1056 и 106 соответственно) сигналы по-
ступают в суммирующий прибор. Из прибора сигнал суммы све-
жей и жомопрессовой воды подается в прибор 105ж, регистри-
рующий расход воды, и в регулирующий блок соотношения.
В этот же блок поступает сигнал от прибора 1146, пропор-
циональный расходу стружки, и сигнал ручной коррекции соот-
ношения от задатчика, встроенного в прибор 105ж. Отработан-
ный регулятором соотношения регулирующий сигнал направля-
ется на регулирующий клапан, установленный на трубопроводе
подачи свежей воды в аппарат. Таким образом, система автома-
тизации пропускает в аппарат всю жомопрессовую воду, а об-
щее количество воды, необходимое в данный момент в соответ-
ствии с количеством поступающей в аппарат стружки, регули-
руется за счет изменения поступления свежей воды.
При необходимости подачу в аппарат жомопрессовой воды
можно изменить вручную дистанционно со щита с помощью па-
нели 107а изменением давления сжатого воздуха, подаваемого
на регулирующий клапан трубопровода жомопрессовой воды.
Количество проходящей стружки и сумма количества свежей и
жомопрессовой воды регистрируются и показываются на при-
боре 1050. Схемой автоматизации предусмотрено прекращение
подачи свежей воды при остановке транспортера стружки.
»1
Манометр М3, установленный на левой панели щита, контроли-
рует давление сжатого воздуха, питающего систему автомати-
зации. На приборах, расположенных на этой панели, имеются
органы, предназначенные для ручного дистанционного управле-
ния параметрами.
Температуру сокостружечной смеси по четырем зонам аппа-
рата регулируют термометрами сопротивления в соответствую-
щих зонах, вторичными регистрирующими и показывающими
приборами 1126, 1176, 1186 и 1196, расположенными на правой
панели щита, и регулирующими клапанами на трубопроводах1,
подводящих пар в паровые камеры аппарата. Устройства 112в,
117в, 118в и 119в предназначены для ручного дистанционного
регулирования температуры сокостружечной смеси. Температура
свежей и жомопрессовой воды в сборниках, сокостружечной
смеси в зонах аппарата, диффузионного сока в соковой камере
аппарата и трубопроводе после сборника контролируется при-,
бором 116к, термометры к которому подключаются переключа-
телем 116и. Лампа ЛС12 на правой панели сигнализирует
о включении системы автоматизации аппарата в работу.
Уровень сокостружечной смеси перед ситом в аппарате регу-
лируется, регистрируется и показывается прибором 123г (сред-
няя панель щита), воздействующим на клапан отбора сока из
аппарата. Разность уровней сокостружечной смеси в двух точ-
ках аппарата контролируется прибором 121г. Уровень сока
в сборнике после аппарата регулируется, регистрируется и пока-
зывается прибором 125г, воздействующим на клапан, располо-
женный на нагнетательном трубопроводе насоса, который подает
сок в сокоочистительное отделение. Расход диффузионного сока,
откачиваемого из аппарата, измеряется приборами 124 и 1246,
а содержание в этом соке сухих веществ — прибором 126в. При-
бор 113г измеряет pH диффузионного сока, отбираемого с по-
мощью специального пробоотборника из середины аппарата.
Системой автоматизации предусматривается сигнализация:
открытия вентиля пробоотборного устройства pH-метра (табло
ЛС1), включения насоса пробоотборного устройства рН-метра
(табло ЛС2), переполнения сливного сборника пробоотборного
устройства pH-метра (табло ЛСЗ)\ прекращения подачи свежей
воды в аппарат (табло ЛС6) \ минимального уровня в сборнике
свежей воды (табло ЛС7); минимального уровня в сборнике жо-
мопрессовой воды (табло ЛС8); максимального уровня в сбор-
нике диффузионного сока (табло ЛС9)\ максимального уровня
сокостружечной смеси у сита аппарата (табло ЛС10)\ включе-
ния насоса-дозатора формалина (табло ЛС//).
На средней панели щита расположены также органы дистан-
ционного управления насосом-дозатором формалина (переклю-
чатель УП2 и кнопки К.НП9 и КНС9), пробоотборным устрой-
ством pH-метра (переключатель УП1 и кнопки КНПЗ и КНС1)
и клапаном на трубопроводе диффузионного сока из аппарата
(кнопки КНП1 и К.НП2). Кнопка К.НП7 служит для выключе-
82 .
ния звукового сигнала, включаемого одновременно с зажига-
нием табло (для привлечения внимания оператора), а кнопка
КНП6 — для опробования табло и звукового сигнала.
В рамках под приборами указано назначение приборов. Щит
контроля и регулирования устанавливается рядом со щитом уп-
равления электродвигателями аппарата.
На многих отечественных заводах эксплуатируются наклон-
ные шнековые диффузионные аппараты ДС, импортируемые из
Польской Народной Республики.
На рис. 42 показана комплектная установка с диффузионным
аппаратом ДС-10 производительностью 2400 т свеклы в сутки.
Она состоит из ленточного транспортера 1 для стружки, ленточ-
ных весов 2, трехмашинного агрегата 19 для получения посто-
янного тока (возможна поставка также тиристорного преобра-
зователя), шкафа 18 управления электродвигателями, щита 4
автоматического контроля и управления и собственно диффузи-
онного аппарата.
Аппарат ДС конструктивно схож с отечественным аппаратом
С-17М. Он устанавливается под углом 8° и состоит из корпуса
11, в котором от нижнего 15 и верхнего 9 приводов вращаются
два ленточных шнека 5. В нижнюю часть корпуса через бункер
3 подается стружка, а в верхнюю через патрубки 6 и 7 посту-
пает соответственно жомопрессовая и свежая вода. Диффузион-
ный сок в нижней торцовой части аппарата проходит сито, очи-
щаемое скребками, и попадает в соковую камеру 16, из которой
отводится через два патрубка 14. Жом забирается из верхней
части аппарата выгрузочным черпанным колесом 8 и выводится
по желобу 17.
Аппарат обогревается паром, поступающим в паровые ка-
меры 10 через трубопроводы 13. Конденсат пара отводится из
камер в сборник и удаляется из него насосом 12.
Техническая характеристика наклонных диффузионных аппаратов
типа ДС
ДС-Ю ДС-12 ДС-17
Производительность, т свеклы в сутки 2400 3000 4200
Частота вращения шне- 0,02—0,005 0,02—0,005 0,02—0,005
ков, с-1 (об/мин) Привод шнеков (1,2—0,3) (1,2-0,3) (1,2—0,3)
общая установленная мощность электродви- гателей постоянного тока, кВт 96 96 180
частота вращения, с-1 (об/мин) Привод черпанного колеса 25 (1500) 25 (1500) 25 (1500)
мощность, кВт 5,5 7,5 15
частота вращения, с-1 (об/мин) 12 (720) 12 (720) 12,1 (730)
Габаритные размеры 28 800Х 29 600 X 33 750 X
(длинах ширинах высо- Х7100Х Х7850Х Х9190Х
та), мм X 11 790 X 12 500 X 14 100
83
0069
28800
Рис. 42. Наклонный шнековый диффузионный аппарат ДС-10
Рис. 43. Шнеки диффу-
зионного аппарата
ДС-10:
а — схема шнеков; б — об-
щий вид
Транспортирующее устройство диффузионного аппарата ДС
(рис. 43) состоит из двух шнеков 3 (левой навивки) и 1 (пра-
вой навивки). Шнеки выполнены из лент 4, которые укреплены
на радиальных кронштейнах 5, наваренных в полые валы 2,
вращающиеся в противоположных направлениях. Витки одного
шнека заходят в витки другого, чтобы предотвратить вращение
стружки вместе со шнеком.
Камера (рис. 44) для отбора сока диффузионного аппарата
ДС образована торцовой стенкой 13 аппарата и ситовой стен-
кой 14. Сок из аппарата 5 проходит сквозь отверстия ситовой
стенки, очищаемой со стороны внутренней ч^сти аппарата скреб-
ками, попадает в камеру и через патрубок 7 удаляется из аппа-
рата.
Ситовая стенка состоит из отдельных ситовых элементов. По
бокам стенки установлена заглушка 3. Элементы 4, 6 и 1 пред-
ставляют собой рамы 10 с ситами, которые имеют щелевидные
отверстия, образованные навитой на валики 11 проволокой 12
с приваренными к ней трапециевидными накладками.
Элементы 2, 9 и 8 представляют собой сита с круглыми от-
верстиями диаметром 2,5 мм и с шагом между ними 6 мм.
Сито в нижней части аппарата очищается устройством
(рис. 45), состоящим из скребков 1, установленных на валах 2.
85
А-А
6-6
Рис. 44. Камера для отбора сока диффузионного аппарата ДС-10
\ '•
Очищающий скребок представляет собой'конструкцию, в кото-
рой установлен нож с закрепленной на нем резиновой щеткой
в виде шнура. При вращении валов щетки очищают сито от при-
липающей к нему стружки, пропуская сок через отверстия сит
в камеру:
В верхней части диффузионного аппарата ДС для удаления
из него жома установлено выгрузочное устройство (рис. 46).
Оно представляет собой закрытое кожухом 2 лопастное колесо
4, вращающееся в выгрузочной горловине диффузионного аппа-
рата 5. Лопастное колесо состоит из двух дисков 9 и 18 с уста-
новленными между ними перфорированными лопастями 8, обра-
зующими совместно со стенками дисков черпаки. Эти черпаки
при вращении забирают из горловины аппарата жом, отделяют
его от остатков воды и удаляют из аппарата через желоб 1.
Лопастное колесо установлено на валу 12, вращающемся
в двух подшипниках 11 от электродвигателя 13 через клиноре-
менную передачу 14, редуктор 16 и втулочно-роликовую цепную
передачу 17. Клиноременная передача защищена кожухом 15,
а цепная передача расположена в масляной ванне и закрыта
кожухом 3. Для натяжения передач служат винтовые устрой-
ства 6, перемещающие электродвигатель и редуктор, установ-
ленные на салазках 7. Положение подшипников, а вместе с ними
и лопастного колеса регулируется винтовым устройством 10,
.86
Рис. 45. Устройство для очистки сит
диффузионного аппарата ДС-10
Рис. 46. Устройство для выгрузки
жома диффузионного аппарата
ДС-10
При эксплуатации наклонных шнековых диффузионных ап-
паратов необходимо соблюдать соответствующие правила тех-
ники безопасности. Все движущиеся механизмы должны быть
надежно ограждены, а смотровые люки — закрыты. В случае
необходимости осмотра шнеков, регулирования положения очи-
щающих сито скребков и других внутренних работ аппарат сле-
дует опорожнить, остановить и охладить. Доступ во внутреннюю
часть аппарата разрешается только при отключенных электро-
двигателях. Внутри аппарата необходимо пользоваться электро-
инструментом и светильниками напряжением не более 12 В во
избежание поражения электротоком.
Корпус аппарата, трубопроводы и другие элементы, имеющие
температуру выше 35 °C, должны быть теплоизолированы.
Особо надо быть осторожными при взятии проб жома или сока
через смотровые люки, не следует открывать их полностью. Не-
обходимо соблюдать осторожность при обслуживании установки
для подачи раствора формалина.
Перед пуском диффузионного аппарата проверяют, чтобы
в нем не было посторонних предметов, все механизмы были за-
полнены смазочными материалами. Кроме того, контролируют
степень натяжения клиноременных или цепных передач, уста-
новку скребков и степень их прилегания к поверхности сита, всю
систему автоматизации и электроснабжение установки, подго-
товку к работе систем формалина, антипенного вещества и
смазки.
В процессе холостой работы диффузионного аппарата про-
веряют работу тракта удаления жома, шнеков и выгрузочного
устройства; мощность, потребляемую электродвигателями; по-
ступление смазки в необходимые места; степень нагрева под-
шипников; равномерность работы приводов; зазор между шне-
ками и корпусом аппарата. После устранения замеченных неис-
правностей переходят к технологическому пуску диффузионной
установки.
Перед подачей стружки аппарата наполняют водой, нагретой
до температуры не ниже 80 °C. Уровень воды должен быть при-
мерно на 200 мм ниже верхней точки шнеков непосредственно
у фильтрующего сита. Этот уровень следует поддерживать в те-
чение всей работы аппарата. Аппарат можно наполнить и холод-
ной водой, но с последующим подогревом ее при помощи паро-
вых камер и подачи пара непосредственно в массу воды через
паропроводы быстрого нагрева.
Затем включают приводы шнеков с частотой вращения около
0,008 с_| (0,5 об/мин). В аппарат подают стружку в количестве
около 70—80 % (от нормальной производительности аппарата).
В результате заполнения аппарата стружкой температура воды
падает, поэтому необходимо повысить давление пара в паровых
камерах.
Примерно через 30 мин после начала подачи стружки в аппа-
рат включают в работу регулятор дозировки свежей (баромет-
88
рической, сульфитированной) воды, чтобы на 1 т стружки посту-
пало 0,75 т воды. Струя воды в аппарате ДС должна быть на-
правлена навстречу движущимся лопастям выгрузочного устрой-
ства. Затем включаются другие системы автоматизации.
Когда диффузионный аппарат наполнится и появится жомо-
прессовая вода, свежую воду частично заменяют жомопрессовой
водой. Регулятор свежей воды устанавливается на подачу ее
пропорционально поступлению в аппарат стружки. Это соотно-
шение непостоянно, его нужно менять в зависимости от произ-
водительности и показателей работы диффузионного аппарата.
При нормальной работе аппарата стружка должна равно-
мерно распределяться по всей его длине, а высота заполнения
должна быть такой, чтобы на поверхности был бы виден самый
отдаленный от ситовой камеры виток шнека. Высота заполне-
ния у верхнего конца аппарата ПД2С регулируется изменением
частоты вращения верхних шнеков, а аппарата ДС — путем по-
ворота распределительного патрубка свежей воды. Когда поток
свежей воды направлен к выгрузочному устройству, производи-
тельность его уменьшается и загрузка аппарата увеличивается.
Если же поток воды направлен от выгрузочного устройства, то
производительность устройства увеличивается, а загрузка аппа-
рата уменьшается.
Слишком большая и слишком малая загрузка приводят к на-
рушениям процесса обессахаривания, поэтому скорость враще-
ния шнеков необходимо отрегулировать в соответствии с требуе-
мой производительностью аппарата. Благодаря подъемным свой-
ствам шнеков уровень в аппарате устанавливается наклонно и
нормальной считается такая загрузка, когда разность уровней
между точкой непосредственно у фильтрующего сита и точкой,
отстоящей от первой на расстоянии 4 м, составляет 400—500 мм.
Температура по зонам может быть изменена в зависимости
от качества стружки. Частота вращения шнеков регулируется
в зависимости от производительности аппарата и технологиче-
ских параметров, а длина стружки изменяется в зависимости от
качества свеклы. Длительность диффундирования устанавлива-
ется в зависимости от качества свеклы и технологических пара-
метров работы. При развитии в диффузионном аппарате микро-
организмов и понижении в связи с этим pH сока в аппарат
следует подавать раствор формалина, а при вспенивании соко-
стружечной смеси — антипенное вещество.
Очень важно, чтобы во время работы шнеков не прекраща-
лась подача воды в аппарат. Недопустим перегрев стружки, так
как это сразу же сказывается на ее транспортировке: в этих
случаях стружка перемещается в аппарате плохо и возможны
местные ее скопления.
Всякого рода остановки аппарата по причинам, не завися-
щим от его работы, нежелательны. В случае отсутствия или
уменьшения количества поступающей стружки снижают соот-
ветственно обороты шнеков и уменьшают подачу воды. При пол-
89»
ном отсутствии стружки шнеки и выгрузочное устройство спу-
стя 10—15 мин необходимо остановить, если в течение этого
времени не возобновилась ее подача.
При внезапном прекращении забора сока из аппарата сле-
дует прекратить подачу стружки и во избежание перелива сока
через люки откачать 5—10 м3 сока из аппарата в сборник.
Если предвидится длительная остановка, то необходимо пре-
кратить подачу воды и пара, остановить шнеки и разрузочное
устройство. Во время остановки необходимо тщательно следить
за реакцией среды в аппарате, периодически подавая раствор
формалина. За 5 мин до пуска аппарата в работу следует по-
дать свежую воду в нормальном количестве, чтобы поднять уро-
вень сока и облегчить работу шнеков и выгрузочного устрой-
ства при их пуске. Затем подают пар в паровые камеры и через
10—15 мин включают приводы шнеков и выгрузочного устрой-
ства. Как только шнеки начнут вращаться, возобновляют по-
дачу стружки в количестве 75 % от нормальной производитель-
ности.
В конце производства или в период простоя завода диффузи-
рованный аппарат от жома и воды освобождают следующим об-
разом. После прекращения подачи стружки свежую воду подают
в аппарат в том же количестве, как и перед остановкой. Частота
вращения шнеков так же сохраняется прежней. Когда вся
стружка переместится из нижнего в верхний конец аппарата, по-
дачу пара прекращают, распределитель свежей воды в аппарате
ДС поворачивают в направлении выгрузочного устройства. По-
дачу свежей воды снижают пропорционально выходу остатка
жома.
Когда аппарат опорожнится и выгрузочное устройство будет
забирать незначительное количество “•жома, шнеки и выгрузоч-
ное устройство останавливают и открывают спускные люки, рас-
положенные на дне хвостовой части аппарата. Оставшийся жом
с мезгой удаляют через люки струей воды. Одновременно хо-
рошо промывают боковые стенки корпуса аппарата и витки
шнека.
Во избежание появления коррозии внутри аппарата после
промывки нужно хорошо просушить стенки путем прогрева па-
ровых камер. Целесообразно покрыть внутреннюю поверхность
аппарата эпоксидными смолами с целью предохранения от кор;
розии и истирания при абразивном воздействии стружки.
Работа оператора установки с наклонным диффузионным
аппаратом (аппаратчика диффузии) складывается из следую-
щих операций:
наблюдение за показаниями контрольно-измерительных при-
боров на щите управления;
дистанционное регулирование частоты вращения шнеков;
дистанционное регулирование работы свеклорезок;
дистанционное регулирование подачи воды и пара в аппарат;
наблюдение за состоянием сокостружечной смеси в аппарате;
90
подача в аппарат формалина и антипенного вещества;
наблюдение за системами смазки;
наблюдение за работой приводов;
очистка фильтрующего сита аппарата;
проверка качества поступающей стружки;
получение результатов анализов из лаборатории;
дистанционное регулирование температуры свежей и жомо-
прессовой воды;
наблюдение за работой оборудования и механизмов свекло
перерабатывающего отделения (транспортер и весы для
стружки, мезголовушка, насосы и пр.);
поддержание связи с работниками предыдущего и последую-
щего участков работы.
Ремонт диффузионных установок. Текущий ремонт наклонного шнеко-
вого диффузионного аппарата включает в себя: снятие и ремонт огражде-
ний, кожухов, крышек, цепей, ремней и люков; разъединение муфт; разборку
и ремонт сальников, подшипников, трубопроводной арматуры; снятие скреб-
ков, сит; очистку узлов и деталей; замену до 25 % прокладок и уплотнений;
шлифовку шеек валов шнеков; зачистку зубьев звездочек; прогонку резьбы
крепежных деталей; правку погнутых мест; ремонт масляной системы.
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий, а также
включает в се’бя: ремонт подшипников скольжения при усиленной выработке
и подшипников качения с частичной заменой на новые; ремонт трубопровод-
ной арматуры со снятием корпусов и гидроиспытанием; замену до 50 %
уплотнений и прокладок; ремонт систем смазки с заменой отдельных дета-
лей и частичное снятие шестерен приводов, подгонку новых шпонок.
Капитальный ремонт состоит из операций среднего ремонта, а также
включает в себя: ремонт подшипников скольжения с заменой вкладышей
и подшипников качения с заменой на новые; опиливание зубьев звездочек
и шестерен; усиленный ремонт трубопроводной арматуры с частичной заменой
отдельных узлов и деталей; замену звездочек; снятие, ремонт и установку
верхних крышек аппарата с заменой уплотнений; замену всех прокладок на
люках и фланцевых соединениях.
Рабочее место оператора диффузионной установки. Рабочее место осна-
щается: щитом управления электроприводами, щитом контроля и регулиро-
вания диффузионной установки, письменным столом, стулом, телефонным
аппаратом, комплектом слесарного инструмента, урной для мусора и сле-
сарным двухместным верстаком (на первом этаже) для проведения ремонт-
ных работ в межсезонный период.
На рабочем месте оператора диффузионной установки должна быть сле-
дующая документация: карта организации труда на рабочем месте; карта
организации рабочего места; инструкция по ведению технологического про-
цесса; инструкция по эксплуатации оборудования; инструкция по охране
труда и технике безопасности; журнал для записей по ведению технологи-
ческого процесса и схема трубопроводов с обозначением трубопроводной
арматуры.
Основные неполадки в работе
их устранению
Признаки неполадок
наклонного диффузионного аппарата и меры по
Образование «проб-
ки» (диффузионный
аппарат переполнен
по меньшей мере
в одном месте)
Возможные причины
Низкое качество струж-
ки, стружка не продви-
гается шнеками, а враща-
ется со шнеками в одной
плоскости
Меры по устранению
Сменить свеклорезные но-
жи и улучшить качество
стружки. Залить в аппарат
жир в ближайшее от обра-
зовавшейся «пробки» ме-’
сто. Уменьшить или пре-
кратить [питание аппарата-
9t
стружкой до момента исчез-
Высокое содержа- Перегрев или недогрев стружки в аппарате в од- ном или нескольких ме- стах Недостаточное наполне- новения «пробки» Проверить и отладить ра- боту регуляторов темпера- туры. Принять меры к уст- ранению «пробки» Уменьшить частоту вра-
ние сахара в жоме ние аппарата стружкой щения шнеков. Отрегули-
Трудности в отборе из-за большой частоты вращения шнеков, в ре- зультате уменьшается вре- мя диффундирования Слишком грубая струж- ка Недостаточный нагрев стружки Низкий отбор сока Слишком высокий или низкий уровень сока в ап- парате, приводящий к на- рушению процесса диф- фузии Забивка фильтрующего ровать направление патруб- ка подачи воды (аппарат ДС) Заменить свеклорезные ножи или уменьшить подъ- ем их в раме Проверить и отладить ра- боту регуляторов темпера- туры. Проверить давление греющего пара, отвод кон- денсата и неконденсирую- щихся газов из паровых ка- мер Увеличить поступле- ние воды в аппарат Отрегулировать уровень сока Продуть сито паром или
диффузионного сока сита диффузионным соком
на производство Недостаточный на- Неэффективное действие скребков, очищающих си- то Наличие в стружке боль- шого Хколичества мезги и брака' Перегрев стружки Наличие воздушных Проверить исправность скребков, при необходимо- сти отремонтировать их. От- регулировать давление скребков на сито Улучшить качество стружки Снизить температуру со- костружечной смеси в пер- вой зоне нагрева аппарата Удалить газы с помощью
грев сокостружечной «пробок» в паровых каме- вентилей на трубопроводах
смеси рах, недостаточный отвод отвода неконденсирую-
Забивка фильтрую- конденсата Наличие в стружке мез- щихся газов. Увеличить от- вод конденсата Улучшить качество полу-
щего сита ги и брака чения стружки
Чрезмерный износ Чрезмерный износ очи- стительных ножей Неправильное прилега- ние ножей к плоскости сита. Чрезмерный нагрев со- костружечной смеси Установка звездочек Заменить очистительные ножи Отрегулировать прилега- ние ножей рычажно-пру- жинным устройством. Снизить температуру нагрева Установить звездочки
цепи (ремней) и звез- (шкивов) в разных пло- (шкивы) в одной плоскости
дочек (шкивов) при- вода скостях
92
Цепь (ремни) схо-
дит со звездочек
(шкивов)
Неправильное натяжение Натянуть цепь (ремни)
цепи (ремней)
Недостаточная смазка Проводить смазку 1 раз
цепной передачи в сутки
Чрезмерное увеличение Заменить цепь (ремни)
шага цепи (длины ремней)
Чрезмерный износ тол- Заменить соответствую-
щины зубьев звездочек щую звездочку
Непоступление со-
ка в бак устройства
для определения pH
Перегрев масла
в корпусах редукто-
ров
Аппарат работает
с постоянной пере-
грузкой (по показа-
ниям регистрирую-
щих приборов)
Просачивание гу-
стой смазки- сквозь
уплотнительное уст-
ройство
Перегрев подшип-
ников и лабиринт-
ных уплотнений, об-
служиваемых систе-
мой густой смазки
Забивка отверстий в от-
борнике сока
Недостаток или изли-
шек масла в. редукторах
Превышение удельной
нагрузки стружкой
Выход из строя подшип-
ников привода или шне-
ков
Чрезмерная подача смаз-
ки
Недостаточная подача
смазки
Смазка не проходит
Отсутствие откачки
сока
Выход из строя под-
шипников
Выход из строя насоса
откачки
Забивка фильтрующего
сита
Отключение или
неточность показаний
отдельных приборов
системы автоматиза-
ции диффузионного
аппарата
Включение на щите
управления лампы
«Нет смазки в баке»
Включение сиг-
нальных ламп на
пульте управления,
сигнализирующих о
снижении давления
жидкой смазки
Отсутствие смазки в ба-
ке станции густой смазки'
Падение давления в ма-
гистрали жидкой смазки
верхнего и нижнего при-
водов
Заполнить бак водой,
включить насос и продуть
отверстия
Отрегулировать уровень
по маслоуказателю
Снизить подачу стружки
или увеличить подачу воды
Заменить соответствую-
щий подшипник
Уменьшить ход штока со-
ответствующего питателя
Увеличить ход штока со-
ответствующего питателя
Разобрать, промыть керо-
сином, продуть сжатым воз-
духом соответствующий уча-
сток маслопровода с арма-
турой
Заменить соответствую-
щий подшипник
Включить в работу ре-
зервный насос
Продуть сито методом
обратной подачи сока через'
верхние патрубки
Руководствуясь инструк-
цией по эксплуатации при-
бора, определить и устра-
нить неисправность
Загрузить бак смазкой
Проверить герметичность
системы маслопроводов
93
Рис. 47. Схема работы ошпариэа-
теля типа ОС
Установки с вертикальным диффузионным аппаратом. В са-
харной промышленности применяются также установки с вер-
тикальными диффузионными аппаратами. Они бывают одно-,
дв1ц- и многоколонные*.
Прежде чем попасть в колонный диффузионный аппарат,
стружка для нормального протекания диффузионного процесса
нагревается от температуры примерно 10 °Q до температурь!
70—80 °C.
Этот нагрев (ошпаривание) производится предварительно
нагретым циркулирующим диффузионным соком.
Нагрев стружки проводится, как правило, в две стадии:
предварительное ошпаривание и основное ошпаривание. Такое
проведение процесса позволяет снизить кратность циркуляции,
т. е. отношение количества циркулирующего сока к количеству
стружки.
Предварительное и основное ошпаривание может прово-
диться как в раздельных аппаратах (предошпаривателе и от-
паривателе), так и в аппарате (ошпаривателе), совмещающем
оба этапа.
Для колонных диффузионных аппаратов КД2А-30 и КДА-66
применяются ошпариватели типа ОС, в которых обе стадии —
предварительное и основное ошпаривание — проводятся в одном
аппарате.
Схема работы ошпаривателя типа ОС показана на рис. 47.
В ошпаривателе стружка через загрузочную шахту 1 попа-
дает в теплообменную часть 2 аппарата. Здесь диффузионным
соком температурой 72 °C в количестве 120 % к массе свеклы
стружка предварительно ошпаривается. В этой части стружка
и сок движутся противоточно, что способствует хорошему тепло-
обмену и дополнительному обессахариванию стружки. Отдав-
ший свое тепло диффузионный сок температурой 45 °C уходит
через торцовое 3 и боковые 4 сита.
Предварительно, ошпаренная стружка лопастями 5, установ-
ленными на вращающемся валу 6, продвигается во вторую
* В настоящее время установки с двух- и многоколонными аппаратами
в отечественной сахарной промышленности практически не используются и
поэтому здесь не описываются.
94
Рис. 48. Ошпариватель ОС-25/ЗОМ
часть аппарата — мешалку
7. Здесь при помощи ло-
пастей 8 она смешивается
и ошпаривается нагретым
до 78 °C циркулирующим
соком в количестве 300 %
к массе свеклы. В этой ча-
сти стружка и сок движутся
прямоточно. Из мешалки
образующаяся сокостружеч-
ная смесь в количестве
400 % к массе свеклы тем-
пературой 74 °C насосом по-
дается в диффузионный ап-
парат.
Ошпариватель типа ОС (рис. 48) представляет собой цилин-
дрический корпус с теплообменной и расширенной мешательной
частями.
Корпус установлен наклонно против движения стружки,
что обеспечивает почти постоянную степень загрузки. В кор-
пусе от электродвигателя 1 постоянного тока, питаемого от трех-
машинного агрегата или тиристорного преобразователя, через
редукторы 2 и 3 вращается трубовал 9, диаметр которого в теп-
лообменной части больше диаметра в мешалке. В торцах вала
установлены цапфы. Торцы корпуса аппарата закрыты крыш-
ками с установленными в них подшипниками, в которых и вра-
95
щается вал. Смазка подшипников производится маслом, пода-
ваемым лубрикатором *.
Стружка через загрузочную шахту 7 попадает в корпус от-
паривателя. Здесь на трубовале под углом к поперечному сече-
нию трубовала расположены распределительные лопасти 6 приз-
матической формы. Эти лопасти обеспечивают непрерывный под-
вод стружки в теплообменную часть аппарата.
В теплообменной части на валу под углом к его поперечному
сечению установлены транспортирующие лопасти 8 призмати-
ческой формы, которые связаны между собой стальными поло-
сами, выгнутыми по спирали. Чтобы стружка в теплообменной
части не перемешивалась, а только продвигалась, на внутренней
поверхности теплообменной части корпуса находятся контрло-
пасти 10.
В конце теплообменной части на корпусе расположены пат-
рубки 23 с вентилями, через которые поступает диффузионный
сок. Двигаясь навстречу стружке, он отдает ей свое тепло и
через торцовое сито 4 попадает в камеру 5, из которой по пат-
рубку поступает в коллектор 26. В этот же коллектор через пат-
рубки и вентили поступает диффузионный сок, прошедший из
корпуса сквозь боковые сита 25. Через коллектор диффузион-
ный сок уходит из аппарата.
Для очистки торцового сита служат вращающиеся скребки,
установленные на трубовале. Конструкция торцового сита ана-
логична конструкции горизонтального сита диффузионного ап-
парата КДА-30-66. Боковые сита также очищаются скребками,
установленными на лопастях. Для продувки сит через патрубки
и вентили 24 обратным током подается сок.
Между теплообменной частью и мешалкой установлены за-
держивающие контрлопасти 13 и распределительные лопасти 14.
Такое устройство способствует некоторому уплотнению в этом
месте стружки, что препятствует смешиванию диффузионного
сока с циркулирующим, входящим в мешалку через штуцер 22.
В мешалке на трубовале установлены перемешивающие ло-
пасти 15, более узкие, чем транспортирующие. В этой части ап-
парата контрлопастей нет. Лопасти перемешивают стружку
с циркулирующим соком. Образующаяся при этом сокостружеч-
ная смесь выходит из мешалки через штуцер 19. Для наблюде-
ния за уровнем сока в мешалке служит уровнемер 18.
Образующаяся в аппарате пена скапливается в сборниках 11
и 16, где гасится паром, поступающим в барботеры, находящиеся
в этих сборниках. Для гашения пены используется также масло
из бачка 17. Остатки пены по трубе 12 поступают в загрузочную
шахту. Образовавшийся из пены сок из шахты по трубе стекает
в сокоприемную камеру 5. В случае необходимости в ошпарива-
тель вводится раствор формалина. В нескольких местах на
* Лубрикатор — автоматически действующий прибор, предназначенный
для подачи смазки под давлением на трущиеся поверхности.
96
Вид 5
Рис. 49. Боковое сито отпаривателя ОС-25/ЗОМ
верху корпуса аппарата находятся трубки для удаления воз-
духа, введенного со стружкой или находящегося в межклеточ-
ном пространстве. Отпариватель лапами 21 опирается на фун-
дамент 20.
Боковое сито отпаривателя типа ОС показано на рис. 49.
В корпусе 11 отпаривателя вырезано прямоугольное отверстие,
закрываемое крышкой 6. В отверстии установлена рама 2, в ко-
торой находится пакет 4 с латунным ситом 3, имеющим круг-
лые отверстия диаметром 3 мм. С целью регулирования положе-
ния сита относительно очищающих скребков пакет может пере-
мещаться с помощью гаек 9 и винтов 10, головки которых
закрываются колпачками 8. На крышке находятся ручка 7, пат-
рубок 1 для отвода сока из камеры, образованной ситом и
крышкой, и патрубок 5 для продувки сита обратным током сока.
Техническая характеристика отпаривателей типа ОС
OC-15/20 ОС-25/ЗОМ.
Производительность, т свеклы в 1500—2000 2500—3000
сутки
Угол наклона аппарата к гори- 4 5
зонту, град
Мощность электродвигателя посто- 32 32
янного тока, кВт
4 м. я. Лзрилевич
97
Диаметр наружный трубовала, мм 1000 1000
Диаметр внутренний отпарива- 3000 3000
теля, мм Длина теплообменной части, мм 3544 5800
Длина мешалки, мм 2720 2200
Площадь поверхности сит, м2 торцовых 5,62 7,96
боковых 2,83 2,9
Габаритные размеры (высотах 7140X 11 200Х 6370Х 12 170Х
X длина X ширина), мм Х4140 Х4240
На отечественных заводах эксплуатируется некоторое коли-
чество одноколонных диффузионных аппаратов серии КДА-66,
в которых транспортно-мешательным органом является трубо-
вал с насаженными на нем лопастями призматической формы.
Аналогичный орган имеют диффузионные аппараты фирмы
ВМА (ФРГ).
Колонный диффузионный аппарат КДА-30-66 (рис. 50)
представляет собой собранный из отдельных царг вертикальный
цилиндрический корпус-колонну 7, установленный на поста-
менте 25. Внутри колонны в верхней 17 и нижней 27 опорах при
помощи привода, расположенного на площадке 15, с перемен-
ной частотой вращается полый вал (трубовал) 6. Трубовал
состоит из двух мотор-редукторов 16 с электродвигателями по-
стоянного тока, питаемыми от трехмашинного агрегата или ти-
ристорного преобразователя. Выходные шестерни этих мотор-ре-
дукторов совместно вращают приводную венечную шестерню,
установленную на трубовале, который вращается вместе с ней.
Для смазки зубчатой передачи служит станция 26.
К трубовалу по винтовой линии приварены 14—18 рядов ло-
пастей 11, помогающих передвижению стружки снизу вверх,
а по внутренней образующей цилиндра на фланцах установлены
также по винтовой линии контрлопасти 19, предотвращающие
вращение стружки вместе с трубовалом. Сокостружечная смесь
по патрубку подается в трубу 28, а из нее — во вращающийся
вместе с трубовалом распределитель 4, расположенный над го-
ризонтальным щелевидным ситом 3. Вместе с трубовалом вра-
щаются также две ситчатые лопасти 23, очищающие горизон-
тальное сито и отводящие сок.
Под ситом находится конический приемник 2, в который
через горизонтальное сито из колонны проходит сок. По не-
скольким патрубкам он поступает в коллектор и через патру-
бок 1 удаляется из аппарата. В конический приемник поступает
также некоторое количество сока, прошедшее через две ситча-
тые лопасти и ситовой пояс, расположенный внутри аппарата
на уровне распределителя. Сок из аппарата отводится также
через ситчатые контрлопасти 5, из которых он поступает в кол-
лектор 24. Такой множественный отбор позволяет улучшить от-
вод сока из аппарата.
Жом отводится специальными лопастями 13 через выброс-
ные окна 18 в верхней части аппарата и удаляется при помощи
98
Рис. 50. Колонный диффузионный аппарат КДА-30-66
4*
установленного ha площадке кольцевого скребкового устройства
21, приводимого в действие мотор-редуктором 20 с электродви-
гателем мощностью 10 кВт. Несколько ниже места отвода жома
в аппарат через ситчатые контрлопасти 12 подается свежая
вода, а еще несколько ниже также через ситчатые контрлопа-
сти 10 в аппарат поступает жомопрессовая вода. Уровень сока
в аппарате контролируют по указательной трубке 9 с венти-
лями 8. Для конденсации паров, выделившихся из воды, служит
конденсатор 14. Вода, поступающая в колонну, проходит сквозь
слой стружки сверху вниз, превращается в сок и выходит из ап-
парата вместе с соком, поступающим в аппарат со стружкой
через распределитель.
На корпусе аппарата расположены люки 22 и смотровые
окна.
Для предотвращения развития микроорганизмов в колонну
подается формалин. В случае забивания сит и ухудшения про-
хождения через них сока под сито для продувки подаются ба-
100
Рис. 52. Секция гори-
зонтального сита диф-
фузионного аппарата
КДА-30-66
Л-Л 6-S
рометрическая вода или диффузионный сок избыточным давле-
нием до 0,5 МПа (5 кгс/см2).
На рис. 51 показан ситовой пояс аппарата КДА-30-66.
Распределитель 8 и труба 6 вращаются вместе с трубова-
лом 2, раскладывая на состоящем из отдельных секций горизон-
тальном сите 3 стружку, поступившую через трубу 7, равномер-
ным слоем. Впереди по ходу распределителя расположены ка-
чающиеся бронзовые ножи 1, которые при скольжении по ситу
поднимают лежащую на нем стружку и. одновременно очищают
сито. При этом за распределителем образуется свободное прост-
ранство, куда и поступает новая порция стружки.
Распределитель имеет обратный клапан 4, свободно сидящий
на оси. При изменении давления сокостружечной смеси, созда-
ваемого насосом, этот клапан уменьшает или увеличивает вы-
ходную щель распределителя, а при прекращении подачи соко-
стружечной смеси автоматически полностью закрывает ее для
предотвращения обратного хода сокостружечной смеси из ко-
лонны. При подаче распределителем каждой новой порции
смеси содержимое колонны поднимается на высоту, равную тол-
щине этого слоя. На распределителе установлены направляю-
щие 5 для придания стружке необходимого направления.
Над ситом совместно с трубовалом вращаются две ситоочи-
стительные лопасти 9. Под ситом находится сокоприемная ка-
мера 10 с патрубками 11 для удаления из аппарата сока.
На рис. 52 показана секция горизонтального сита аппарата
КДА-30-66. Секция имеет рамку 1, в пазы 2 которой вклады-
вают и приваривают стержни 3. Прежде чем уложить и при-
варить стержни, на них навивают проволоку 4 трапецеидаль-
ного сечения. Таким образом, изготовленное сито имеет щели,
расширяющиеся по ходу фильтрования. Вначале ширина щели
составляет 1,9 мм, а на выходе сока — 2,8 мм. Такое сито явля-
в-в
Рис. 53. Вращающаяся ситчатая лопасть диффузионного аппарата
КДА-30-66
ется саморегенерирующимся. Чтобы сито было жестким, под его
стержнями устанавливают и приваривают ребра 5.
На рис. 53 показана вращающаяся ситчатая лопасть. Она
состоит из каркаса 2, сваренного из листов, ребер жесткости 3
и 8 и ножей 5, установленных на основании 7, ситчатой поверх-
ности 4 и пластины 6, при помощи которой лопасть крепится
к трубовалу 1 аппарата. Сок из лопасти отводится через отвер-
стие 9.
Саморегенерирующаяся ситчатая поверхность изготовлена из
пластин листовошстали толщиной 8 мм, в которых сделаны ко-
нические отверстия; меньший диаметр отверстий равен 3 мм,
больший — 4,5 мм. Живое сечение сит составляет 21,3 %; общая
площадь ситчатых поверхностей двух вращающихся лопастей
составляет 3,5 м2. Латунные ножи 5, установленные в передней
части каркаса лопасти, очищают горизонтальное сито аппарата.
На рис. 54 показан лопастной трубовал, назначение кото-
рого — способствовать перемещению свекловичной стружки из
нижней части аппарата вверх и разрыхлять ее для улучшения
фильтрования жидкости через слой стружки. Трубовал состоит
из отдельных секций 2, соединенных при помощи фланцев 3 и
болтов 4. Герметичность вала обеспечивается прокладками 5.
Для увеличения жесткости вала в каждой секции установлены
распорки.
На валу установлены лопасти 6, наклон которых к горизон-
тальной плоскости составляет 20°. Для увеличения жесткости
лопасть снабжена ребрами 8 и 9.
102
Размещение лопастей ли разОертхе вала ф2000т
54. Лопастной трубовал диффузионного
аппарата КДА-30-66
В верхней части вал имеет цапфу,
с помощью которой он устанавлива-
ется в верхней опоре аппарата.
В нижней части при помощи
гнезд 7 вал соединяется с полым ва-
лом ситового пояса. Для монтажа
вала внутри него установлены скобы 1.
В настоящее время осваивается се-
рийное производство модифицирован-
ного колонного диффузионного аппа-
рата КД2А-30 (рис. 55).
Он представляет собой цилиндрическую колонну, установ-
ленную на постаменте 9, который является опорной конструк-
цией аппарата. Он состоит из двух восьмиугольных сварных рам,
каждая из которых опирается на четыре колонны, закрепляе-
мые на фундаменте.
Корпус 17 аппарата состоит из отдельных царг, свариваемых
между собой при монтаже и образующих вертикальную цилин-
дрическую шахту. В нижней царге имеется лаз для обслужива-
ния и ремонта аппарата, а также установлен манометр, показы-
вающий давление смеси в аппарате. По высоте корпуса рас-
положены люки 18 и окна 19 для обслуживания и осмотра
аппарата. Краны 20 служат для взятия проб сока. В верхней
царге смонтированы два шнека 1 с индивидуальными приводами
для удаления жома.
Внутри корпуса аппарата расположен вращающийся трубо-
вал 16 с лопастями 15 и неподвижные в виде изогнутого листа
юз
S
Рис. 55. Колонный диффузионный
аппарат КД2А-30:
а — общий вид; б — поперечное сечение
лопасти
лесо 25, входящее в зацепление
установлен на выгрузочной царге корпуса и предназначен для
вращения трубовала. Он состоит из двух вертикальных мотор-
редукторов, открытой зубчатой передачи и рамы 26 с огражде-
ниями и люками для обслуживания. На среднем каркасе рамы
смонтирована верхняя подшипниковая опора 28 трубовала. За-
контрлопасти 13, образующие
в целом транспортную си-
стему аппарата, перемещаю-
щую сокостружечную смесь
снизу вверх. С целью повыше-
ния жесткости свободные
концы контрлопастей каждого
ряда приварены к кольцу 22,
огибающему трубовал. В ниж-
ней части корпуса расположен
ситовой пояс 10, предназна-
ченный для ввода в аппарат
сокостружечной смеси и отде-
ления и вывода из колонны
башенного сока. Ситовой пояс
представляет собой разъем-
ную конструкцию, состоящую
из двенадцати секторов 8, наб-
ранных из проволоки колосни-
кового типа. На постаменте
вместе с ситовым поясом смон-
тирована нижняя подшипнико-
вая опора 5 трубовала 16, че-
тыре ситоочистителя 12 и кол-
лектор для отвода сока 7.
Трубовал 16 состоит из от-
дельных секций, соединяемых
между собой при монтаже. На
трубовал по винтовой линии
привариваются лопасти 15, ко-
торые образуют двухзаходный
виток, а контрлопасти, прива-
риваемые к корпусу аппара-
та, — семизаходный. Лопасти
выполнены обтекаемой формы
по типу крыла самолета по-
стоянного сечения.
На верхней части трубо-
вала закреплено зубчатое ко-
приводом аппарата. Привод 27
зор между трубовалом и выгрузочной царгой корпуса уплотнен
лабиринтом, предназначенным также для улавливания и кон-
денсации паров, собирающихся в верхней части аппарата. Кон-
денсирующиеся пары отводятся в сборник 24.
104
Вода вводится в аппарат через контрлопасти: барометриче-
ская по патрубку 23 через первый, а жомопрессовая по па-
трубку 21 через третий или пятый ряды, считая сверху. Допол-
нительное отделение и отвод башенного сока осуществляются
через нижний ряд контрлопастей 13. Указанные контрлопасти
имеют сверленую ситчатую камеру и патрубок, выходящий из
аппарата наружу.
Для отвода башенного сока из нижнего ряда контрлопастей
и очистки последних обратной подачей сока предусмотрен коль-
цевой трубопровод 14, который опирается на кронштейны пло-
щадки 11, предназначенной для обслуживания и управления за-
порно-регулирующей арматурой кольцевого трубопровода ко-
лонного диффузионного» аппарата.
Для смазки открытой зубчатой передачи привода предусмот-
рена система непрерывной жидкой смазки методом полива.
Масло подается шестеренным насосным агрегатом, закреплен-
ным на кронштейне, приваренном к корпусу аппарата. Регули-
руется подача масла с помощью маслораспределителей, уста-
новленных на площадке обслуживания привода трубовала. Для
смазки подшипников трубовала и шнеков предусмотрена си-
стема периодической пластичной смазки от станции 3, установ-
ленной на фундаменте постамента. Регулируется подача смазки
с помощью питателей, установленных у соответствующих точек
смазки.
Работа аппарата заключается в следующем. Сокостружечная
смесь из ощпаривателя насосом подается в аппарат через боко-
вой патрубок 6, крышку опоры и опорную секцию ситового
пояса. Опорная секция с ситоочистителями 12 при вращении
распределяет стружку по всей поверхности горизонтального сек-
тора (сита) 8. Лопасти трубовала при вращении перемещают
стружку вверх, а навстречу ей поступает свежая и жомопрессо-
вая вода. Свекловичная стружка обессахаривается и в виде
жома удаляется из аппарата двумя шнеками /. Диффузионный
сок проходит через горизонтальное сито 8, патрубки 4, 2 и вы-
водится из аппарата.
На рис. 56 показано устройство ситового пояса аппарата
КД2А-30. На сварной царге 8 смонтированы нижняя подшипни-
ковая опора трубовала, секции горизонтального сита 2, коллек-
тор 13 для отвода диффузионного сока и опорная секция 4 (на
ней устанавливается и крепится трубовал) с закрепленными на
ней четырьмя ситоочистителями 1. Основой подшипниковой
опоры является сварной корпус 11 с крышкой 3 и патрубком 12
для ввода сокостружечной смеси в аппарат. В нем установлены
вал 6, смонтированный в роликовых сферических подшипни-
ках, — упорном 10 и радиальном 7. Для предотвращения обрат-
ного гидравлического удара при внезапной остановке насоса со-
костружечной смеси на выходе из распределителя предусмотрен
свободно сидящий на оси клапан 5. Пробка 9 служит для слива
жидкости из полости трубовала.
105
13 12 11 10 9 8 7 6
Рис. 56. Ситовой пояс диффузионного аппарата КД2А-30
На рис. 57 показана конструкция привода трубовала аппа-
рата КД2А-30. На сварной раме 7 установлены два вертикаль-
ных мотор-редуктора (редуктор 2 и электродвигатель 1 постоян-
ного тока). Шестерни 8 консольных приставок 10 редукторов
входят в зацепление с зубчатым колесом 9, закрепленным на
приводной секции трубовала. Верхняя подшипниковая опора
трубовала состоит из корпуса 3 и цапфы 5, смонтированной
в подшипниках качения, — радиальном 6 и упорном 4.
Схема для централизованной пластичной (густой) смазки
аппарата КД2А-30 (рис. 58) состоит из смазочной станции 1,
фильтра 6, питателя 4, прибора управления 8, манометра 7'и
системы маслопроводов. Все оборудование устанавливается на
площадке оператора. Количество подаваемой смазки регулиру-
ется в зависимости от времени работы станции и интервала
между ее включениями, на которые настраивается прибор уп-
равления. Смазка нагнетается в питатель и далее последова-
тельно распределяется им к различным точкам смазки — под-
шипникам 5 ситового пояса, подшипникам 3 шнеков выгрузки
жома и подшипникам 2 верхней опоры трубовала.
По сравнению с аппаратом КДА-30-66 в конструкцию аппа-
рата КД2А-30 внесены следующие основные изменения, позво-
лившие повысить надежность его работы и снизить расход ме-
талла:
внутренний диаметр корпуса увеличен на 500 мм, что увели-
чило полезную вместимость аппарата и площадь горизонталь-
ного сита;
кольцевой транспортер выгрузки жома заменен двумя шне-
ками (правым и левым) с индивидуальными приводами;
106
Рис. {>7. Привод трубовала диффу-
зионного аппарата КД2А-30
Рис. 58. Схема установки для цен-
трализованной смазки диффузион-
ного аппарата КД2А-30
вместо лопастей треугольного сечения установлены лопасти
обтекаемой формы с повышенной жесткостью, а контрлопасти
выполнены в форме изогнутого листа;
применен боковой ввод сокостружечной смеси в аппарат вза-
мен вертикального ввода через полый вал;
упрощена конструкция нижней подшипниковой опоры трубо-
вала за счет применения роликовых подшипников качения и лик-
видации бронзовых втулок;
вместо бандажа и центрирующих роликов введена верхняя
подшипниковая опора трубовала, исключающая его «всплытие»;
для более эффективной очистки горизонтального сита уста-
новлено четыре ситоочистителя;
для исключения зацепления и обрыва лопастей и контрлопа-
стей увеличены расстояния между ними — лопасть имеет зазор
между верхней контрлопастью 40 мм и между нижней контрло-
пастью 80 мм;
в целях повышения срока службы адпарата нижняя царга
его корпуса изготовлена из двухслойной листовой стали;
для повышения жесткости транспортно-мешательной системы
свободные концы каждого ряда контрлопастей приварены
к кольцу, огибающему трубовал.
Техническая характеристика колонных диффузионных аппаратов КДА
КДА-15 КДА-20 КДА-25 КДА-30 КД2А-30
Производительность, т свеклы 1500 2000 2500 3000 3000
в сутки Полезная вместимость, м3 107,6 143,4 173,0 208,0 234,0
Полезная высота (от уровня 10 450 13 950 11 220 13 320 12 600
сита до уровня на 100 мм ниже канта окна выброса жома), мм Внутренний диаметр аппарата, 4000 4000 5000 5000 5500
мм Наружный диаметр трубо- 1500 1500 2000 2000 2000
вала, мм
107
Горизонтальное сито
общая площадь поверхности,
м2
площадь живого сечения, %
Контрлопасти ситчатые
общая площадь поверхности,
м2
площадь живого сечения, %
Частота вращения трубовала,
с-1 (об/мин)
Привод трубовала
количество мотор-редукторов
мощность электродвигателя,
кВт
частота вращения, с-1
(об/мин)
Габаритные размеры (длина X
X ширина X высота), мм
9,4 9,4 14,9 14,9 16,8
34 34 34 34 45,2
6,7 6,7 9,3 9,3 4,1
22,4 22,4 22,4 22,4 22,4
0,003— 0,003— 0,003— 0,003— 0,008—
0,01 0,01 0,01 0,01 0,013
(о, le- (0,18— (0,18— (0,18— (0,48—
о.6) 0,6) 0,6) 0,6) 0,78)
2 2 2 2 2
32 32 32 32 32
25 25 25 25 25
(1500) (1500) (1500) (1500) (1500)
8735 X 8735 X 9760 X 9760 X 9620 X
Х7395Х Х7395Х Х8400Х X 8400.Х X 8405Х
X 19 770 Х23 270 X 20 830 Х22 930 Х21 410
Диффузионная установка с аппаратом серии КДА-66 снаб-
жается системой автоматизации. Контрольно-измерительные, ре-
гулирующие и сигнализирующие приборы и органы управления
размещены на щите (рис. 59) из четырех панелей. Система ав-
томатизации построена в основном на базе пневматических при-
боров и питается сжатым воздухом давлением не менее 0,2 МПа
(2 кгс/см2) и переменным электрическим током напряжением
220 В.
Системой автоматизации предусматриваются на первой па-
нели щита: регулирование, дистанционное управление, запись и
показание температуры выходящего из подогревателя и направ-
ляемого в мешалку ошпаривателя циркулирующего сока (при-
бор 410.05), выходящей из подогревателя и поступающей в от-
стойник жомопрессовой воды (прибор 410.07), направляемой
в диффузионный аппарат жомопрессовой воды (прибор 410.09),
свежей (сульфидированной) воды в сборнике (прибор 410.11)-.
показание температуры сокостружечной смеси в трех точках по
высоте диффузионного аппарата, в мешалке и шахте ошпарива-
теля (прибор 411.07 и переключатель 411.06)-, опробование ра-
боты звуковой и световой сигнализации (переключатель КО),
отключение звукового сигнала (кнопка КСС) и сигнализация
подачи напряжения на панель (лампа 1ЛС).
На второй панели щита этой системой предусматриваются
регулирование, дистанционное управление, запись и показание
крутящего момента трубовалов ошпаривателя (приборы 407.01,
407.02, 407.03) и диффузионного аппарата (приборы 407.04,
407.05, 407.06), запись и показание pH сока в трех точках по
высоте диффузионного аппарата (прибор 414.05)-, регулирова-
ние, дистанционное управление, запись и показание pH сульфи-
дированной воды, выходящей из сульфитатора (прибор 413.04)-,
дистанционное управление вентилем на продувочном трубопро-
108
Рис. 59. Щит контроля и регулирования диффузионной установки с колонным
аппаратом типа КДА-66
воде отборного устройства pH-метра диффузионного аппарата
(переключатель 2КУ), вентилями на трубопроводах подачи фор-
малина в диффузионный аппарат (кнопка 1КС) и ошпарива-
тель (кнопка 2КС), а также задвижкой на трубопроводе подачи
сокостружечной смеси в аппарат (переключатель 1КУ и лампы
ЗЛК и 1ЛК); сигнализация минимального pH сока в аппарате
(табло 8ТС); поступление формалина в диффузионный аппарат
(табло 9ТС) и в ошпариватель (табло 10ТС), подача напряже-
ния на панель (лампа 2ЛС), а также сигнализация о том, что
в отборное устройство pH-метра диффузионного аппарата не по-
ступает сок для анализа (табло 11ТС).
На третьей панели щита системой автоматизации предусмат-
риваются показание перепада давления сока на торцовом сите
ошпаривателя (прибор 405.03) и горизонтальном сите диффузи-
онного аппарата (прибор 405.05); регулирование, дистанцион-
ное управление, запись и показание расхода диффузионного
сока, выходящего из ошпаривателя и направляемого на станцию
очистки (прибор 403.03), а также показание общего количества
диффузионного сока, прошедшего за определенное время (при-
бор 403.05); запись и показание отбора диффузионного сока, т. е.
отношения расхода сока к расходу стружки (приборы 402.02 и
402.01), и показание уровня сока в сборнике после ошпарива-
теля (прибор 401.06) и в сборнике после аппарата первой сату-
рации (прибор 403.12); регулирование, запись и показание рас-
хода стружки в диффузионный аппарат (приборы 401.04 и
403.06), сигнализация об увеличении (лампа 1ЛК) и уменьше-
нии (лампа 2ЛК) частоты вращения свеклорезок, максималь-
ного перепада давления сока на торцовом сите ошпаривателя
(табло 4ТС) и горизонтальном сите диффузионного аппарата
(табло 5ТС), минимального расхода стружки, подаваемой в ош-
109
париватель (табло 1ТС), максимального уровня в сборнике диф-
фузионного сока после отпаривателя (табло 2ТС) и остановки
при этом свеклорезок, а также сигнализация подачи напряже-
ния на третью панель (лампа ЗЛС).
На четвертой панели системой автоматизации предусматри-
ваются регулирование, дистанционное управление, запись и по-
казания уровня сока в шахте отпаривателя (прибор 404.02);
сигнализация максимального уровня в шахте отпаривателя
(табло ЗТС), при котором прекращается отбор сока из диффу-
зионного аппарата; дистанционное управление клапаном отбора
сока из аппарата (прибор 404.05), регулирование, дистанцион-
ное управление, запись и показание уровня в мешалке отпари-
вателя (прибор 406.02) и уровня воды в диффузионном аппа-
рате (прибор 408.02); дистанционное управление клапаном на
трубопроводе выхода диффузионного сока из песколовушки и
после отпаривателя (прибор 403.16); регулирование, дистанци-
онное управление, запись и показание уровня в сборнике жомо-
прессовой (прибор 409.08) и сульфитированной (прибор 409.04)
воды в отстойнике жомопрессовой воды (прибор 409.10); авто-
матическое и дистанционное управления клапаном подачи ам-
миачного конденсата в сульфитаторе при отсутствии барометри-
ческой воды (прибор 409.07), сигнализация минимального
уровня в шахте отпаривателя (табло ЗТС), в мешалке отпари-
вателя (табло 6ТС) и в диффузионном аппарате (табло 7ТС);
сигнализация подачи напряжения на четвертую панель (лампа
4ЛС); табло Р — резерв.
Рядом со щитом контроля и регулирования устанавливается
пульт, на котором сосредоточены приборы контроля и сигнали-
зации и органы дистанционного управления электродвигателями
диффузионного аппарата, отпаривателя и вспомогательного
оборудования.
При эксплуатации диффузионной установки с колонным ап-
паратом необходимо соблюдать правила техники безопасности,
аналогичные правилам для наклонны^ шнековых диффузионных
аппаратов.
Проверка колонного диффузионного аппарата перед пуском
и в режиме холостого хода производится аналогично проверке
наклонного диффузионного аппарата, учитывая изменения, свя-
занные с особенностями конструкции.
После устранения замеченных неисправностей переходят
к технологическому пуску диффузионной установки.
Для этого подают барометрическую воду или аммиачный
конденсат в сборник 8 (здесь и далее см. позиции рис. 16) све-
жей воды, открывают вентиль на трубопроводе подачи пара
в барботер этого сборника и включают в работу регуляторы
уровня и температуры. Вода должна быть нагрета до темпера-
туры не ниже 80 °C. Запускают сернистую печь, подают воду из
сборника 8 в сульфитатор 9, включают вентилятор сернистого
газа и подают холодную воду на сублиматор сернистой печи.
110
После наполнения сборника 10 включают насос 11 подачи све-
жей воды в диффузионный аппарат, регулятор уровня в диффу-
зионном аппарате (нормальный уровень воды должен быть на
250—300 мм ниже кромки окон выброса жома) и привод трубо-
вала аппарата (на минимальную частоту вращения).
После наполнения аппарата водой (или несколько раньше)
открывают клапан перед песколовушкой 16, включают насос 17
и открывают вентили вначале на всасывающем и затем на наг-
нетательном трубопроводах этого насоса и начинают подавать
воду в ошпариватель. Включают регуляторы уровня ошпари-
вателя (нормальный уровень на 50—100 мм ниже кромки слив-
ного отверстия трубопровода из пеногасителя в загрузочную
шахту), привод трубовала (на минимальную частоту враще-
ния). Включают в работу подогреватели 2 циркулирующего
сока. Затем включают насос 18 сокостружечной смеси, пол-
ностью открывают задвижку на его напорной коммуникации,
а регулирующий клапан на этой коммуникации прикрывают на
одну треть. Включают насос 20, открывают на две трети клапан
после песколовушки 21, включают мезголовушку 1 и насос, по-
дающий сок после нее на станцию очистки.
Когда на всех участках установки будет достигнута темпе-
ратура воды, заданная по оптимальному режиму, установка счи-
тается подготовленной к работе.
После этого дается сигнал на ввод в работу свеклорезок,
пускается ленточный конвейер подачи стружки в шахту ошпа-
ривателя.
В начале производственного сезона при пуске диффузионной
установки, ранее уже действовавшей, начинать работу необхо-
димо с производительностью, не превышающей 75 % номиналь-
ной мощности. При пуске новой установки ее производитель-
ность не должна превышать 60 % номинальной мощности.
После начала поступления сокостружечной смеси в аппарат
включают устройство для выгрузки из него жома, а когда жом
начнет поступать из аппарата через выбросные окна, пускается
водоотделитель 4, включаются мезголовушка 5 и вся система
подготовки жомопрессовой воды, которая начинает подаваться
в диффузионный аппарат, заменяя собой часть свежей воды, по-
дача которой в сборник 8 уменьшается.
Когда содержание сухих веществ в диффузионном соке до-
стигнет 8 %, клапан после насоса 20 открывают настолько,
чтобы количество отбираемого сока составляло 120 % к массе
свеклы.
Затем постепенно увеличивают количество подаваемой в ош-
париватель стружки и по мере необходимости увеличивают ча-
стоту вращения трубовалов ошпаривателя и аппарата, вклю-
чают системы регулирования нагрузки их и все остальные кон-
туры автоматизации.
Для уменьшения перемешивания стружки в колонных аппа-
ратах (что ухудшает условия процесса диффузии) необходимо
111
не допускать перебоев в подаче стружки в аппарат, исключить
попадание воздуха в аппарат совместно с сокостружечной
смесью, а также работать с оптимальной удельной нагрузкой
аппарата стружкой.
При постоянном объеме диффузионного аппарата время
диффундирования определяется производительностью и удель-
ной нагрузкой аппарата. При малой удельной нагрузке отдель-
ные стружинки могут витать в потоке под действием работаю-
щих лопастей. При этом стружка в смежных слоях аппарата
перемешивается, в связи с чем ухудшаются технологические по-
казатели. При большой же удельной нагрузке уменьшается по-
ристость среды, ухудшаются условия проникновения экстраги-
рующей жидкости через столб стружки, а следовательно, и про-
цесс диффузии.
Визуально удельная нагрузка в колонном диффузионном ап-
парате определяется следующим образом. Если через смотровое
стекло аппарата видны отдельные стружинки, свободно плаваю-
щие в соке в разных направлениях, то удельная нагрузка слиш-
ком мала и не превышает 0,5 т/м3. Если стружинки лежат на-
столько тесно, что могут лишь совместно в волнообразном дви-
жении перемещаться в момент прохождения лопасти, то
удельная нагрузка будет нормальной — около 0,7 т/м3. Если
стружка принимает спрессованный вид, то удельная нагрузка
аппарата превышает 0,75 т/м3.
Удельная нагрузка аппарата при постоянной производитель-
ности возрастает с уменьшением частоты вращения трубовала,
увеличением длины стружки в 100 г навески, повышением тем-
пературы в ошпаривателе и аппарате, понижением уровня жид-
кости в аппарате. Варьируя эти факторы, можно поддерживать
оптимальную нагрузку аппарата стружкой.
При необходимости в аппарат и ошпариватель подают фор-
малин для прекращения жизнедеятельности микроорганизмов и
масло в ошпариватель для гашения образовавшейся пены.
При прекращении подачи стружки в установку более чем на
10 мин трубовалы ошпаривателя и аппарата останавливают. От-
бор сока в уменьшенном количестве продолжают. При прекра-
щении отбора сока на производство более чем на 10—15 мин
приостанавливают работу диффузионной установки.
Состав работы оператора и содержание ремонтных работ
диффузионной установки с колонным аппаратом такие же, как
с наклонным, с учетом конструктивных особенностей.
Рабочее место (рис. 60) оператора установки с колонным
диффузионным аппаратом оснащается электротехническим щи-
том 1, щитом 2 контроля и регулирования, пультом 3 управле-
ния электродвигателями, письменным столом 6, стулом 7, теле-
фонным аппаратом 5, пультом 4 вызывной сигнализации, урной
для мусора, комплектом слесарного инструмента, двухместным
слесарным верстаком (на первом этаже) для проведения ре-
монтных работ в межсезонный период.
112
Рис. 60. Планировка рабочего места оператора диффузионной установки
с колонным аппаратом
Основные неполадки в работе колонной диффузионной установки и меры по их
устранению
Признаки неполадок
Повышенное содержа-
ние сухих веществ в
диффузионном соке про-
тив расчетного
Возможные причины
Неисправность рас-
ходомера диффузион-
ного сока или датчика
весов на ленточном
транспортере стружки
Забивка торцового
сита ошпаривателя или
неисправность скреб-
ков-очистителей сита
Меры по устранению
Проверить правильность
показаний приборов
Пониженное содержа-
ние сухих веществ в диф-
фузионном соке
Снижение уровня сока
в аппарате
Недостаточное по-
ступление стружки при
отборе прежнего коли-
чества сока
Непоступление воды
в аппарат
Регенерировать сито об-
ратной продувкой его диф-
фузионным соком. Органи-
зовать кратковременную
подачу более грубой струж-
ки. Проверить исправность
скребков
Повысить производитель-
ность свеклорезок и восста-
новить заданное соотноше-
ние между стружкой и со-
ком
Выяснить причину и
устранить ее. При сниже-
нии уровня сока ниже нор-
мального на 1 м остановить
диффузионную установку
113
Перелив сока из шах- Поступление сока в Отрегулировать отбор и
ты ошпаривателя ошпариватель превы- поступление сока
шает его отбор на про-
изводство
Выброс воды из аппа-
рата вместе с жомом
Забивка трубопровода
сокостружечной смеси
Слишком высокий
уровень жидкости
Соотношение струж-
ки и сока в ошпари-
вателе менее чем 1 : 2
или недоошпаривание
свекловичной стружки
Колебания или резкие
скачки стрелки ампер-
метра , показывающего
силу тока, потребляе-
мого электродвигателем
привода аппарата
Резкое колебание и
возрастание количества
энергии, потребляемой
электродвигателем при-
вода ошпаривателя
Уменьшение отбора
сока, возрастание пере-
пада давления сока над
и под ситом более чем
на 0,05 МПа (0,5 кгс/см2)
Возрастание нагрузки
на электродвигатели
Чрезмерный прогиб
или обрыв лопастей
или контрлопастей ли-
бо попадание в аппарат
посторонних предметов
Сильное повышение
удельной нагрузки
стружкой пространства
ошпаривателя
Недостаточное ошпа-
ривание стружки
Попадание посторон-
них предметов в ошпа-
риватель
Забивка фильтрую-
щих сит в аппарате
Выход из строя под-
шипников
Нарушение в работе
маслонасосных устано-
вок
Отладить регулятор уров-
ня
Полностью открыть кла-
пан на трубопроводе соко-
стружечной смеси и вклю-
чить резервный насос соко-
стружечной смеси. Если это
не помогает, отключить на-
сосы сокостружечной смеси
и продуть трубопровод об-
ратным давлением жидко-
сти из аппарата через
неплотно закрытый распре-
делитель аппарата при от-
крытом продувном люке на
трубопроводе смеси, откры-
вая и закрывая задвижку
на этом трубопроводе под
аппаратом. Через открытый
продувной люк, открывая и
закрывая нагнетательную
задвижку на работающем
насосе сокостружечной сме-
си, продуть оставшийся уча-
сток трубопровода. Восста-
новить соотношение струж-
ки и сока в сокостружечной
смеси 1 : 3
Остановить аппарат, раз-
грузить его, осмотреть аппа-
рат и состояние лопастей и
контрлопастей и ликвидиро-
вать неполадки
Увеличить частоту враще-
ния трубовала ошпарива-
теля
Увеличить количество со-
ка, а также его температуру
на ошпаривание
Остановить трубовал, раз-
грузить ошпариватель и уда-
лить посторонние предметы
Регенерировать сита об‘
ратной продувкой диффу-
зионного сока. Организо-
вать подачу на некоторое
время более грубой стружки
Заменить подшипники
Восстановить работу мас-
лонасосных установок
114
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
СВЕКЛОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ОТДЕЛЕНИЯ
К вспомогательному оборудованию свеклоперерабатываю-
щего отделения относятся песколовушки, мезголовушки, водоот-
делитель, отстойник жомопрессовой воды, подогреватели (см.
гл. 6), сульфитатор воды с серосжигательной печью (см. гл. 4).
Сюда же относятся сборники, насосы и конвейеры.
Песколовушка. Песколовушка ПЛ-У (рис. 61) предназна-
чена для отделения песка и других землистых примесей от сока,
полученного в установке с колонным диффузионным аппаратом.
Она представляет собой установленный на трех стойках 7 ци-
линдрический корпус 2 с коничес^ми днищем 10 и крышкой 3.
Внутри корпус имеет крестовину 6, приваренную к коническому
днищу. По касательной к корпусу приварен патрубок 5, по ко-
торому внутрь аппарата входит диффузионный сок. Благодаря
образующейся при таком подводе сока центробежной силе пе-
сок, более тяжелый, чем сок, отбрасывается к стенке, сползает
по ней в нижнюю конусную часть и через патрубок 9, в конце
которого’устанавливается вентиль, периодически удаляется из
аппарата. Сок же поднимается кверху и через патрубок 4 не-
прерывно отводится из аппарата. Ловушка имеет смотровое
стекло 1 и люк 8, которым
пользуются для очистки ее
от оседающего в нижней
части песка, не удаляемого
с помощью продувки. Вме-
стимость песколовушки
1,7 м3.
Водоотделитель. Водоот-
делитель ВО (рис. 62)
предназначен для предва-
рительного отделения воды
от жома, выходящего из
колонного диффузионного
аппарата. Он состоит из
двух частей — водоотде-
ляющей и транспортирую-
щей, объединенных в од-
ном наклонном закрытом
корпусе. Водоотделяющая
часть имеет ситчатое дно 6
и расположенный под ним
сборник 7 воды. Жом из
диффузионного аппарата
поступает в водоотделяю-
щую часть через отверстие
в крышке 1, подхватыва-
ется расположенным здесь
Рис. 61. Песколовушка диффузионного
сока ПЛ-У
115
Рис. 63. Отстойник жомопрессовой воды ОПВ-25/ЗО
шнеком и передается в транспортирующую часть. При этом
часть воды отделяется от жома, через ситчатое дно поступает
в сборник 7, откуда выходит из аппарата через патрубок 8.
В транспортирующей части расположен шнек 2, соединенный
со шнеком первой части аппарата и вращающийся с частотой
0,77 с-1 (46,5 об/мин) от электродвигателя 4 мощностью 13 кВт
через редуктор 3. Из этой части отделившаяся вода стекает по
наклонному дну в водоотделяющую часть, а жом через патру-
бок 5 выводится из аппарата.
Длина аппарата может меняться за счет изменения длины
транспортирующей части.
Отстойник воды. Отстойник типа ОПВ (рис. 63) предназна-
чен для окончательной очистки жомопрессовой воды от остат-
ков мезги и выдержки нагретой воды в течение некоторого вре-
мени (около 10 мин) для окончания процесса ее стерилизации
перед подачей в диффузионную установку. Он представляет
собой прямоугольный в плане корпус 11 с коническим днищем
14. В прямоугольной части перед патрубком 12 для входа жомо-
прессовой воды установлено сито 13 с ячейками размером 12Х
X 12 мм. Сито служит для задержки крупных частиц, для соз-
дания спокойного зеркала воды и предотвращения взмучивания
осадка в корпусе отстойника.
116
Мезга в отстойнике оседает, попадает в трубу 16 и удаля-
ется из отстойника. Очищенная же вода через водослив 7 попа-
дает в сборник 2, из которого через патрубок 1 уходит на про-
изводство. Возможный избыток воды может сливаться из сбор-
ника через камеру 4 и патрубок 3. Небольшое количество
осадка, выпавшего в этом сборнике, удаляется из него через
патрубок 17.
Для регулирования уровня воды в отстойнике служит уров-
немер, поплавок которого помещен в трубе 5. Выделяющийся из
воды пар удаляется через патрубок 9 в крышке 8 отстойника.
Для наблюдения за работой отстойника служат смотровые
стекла 10. В крышке отстойника находится люк 6. С помощью
лап 15 отстойник устанавливается ца фундаменте.
Техническая характеристика отстойника типа ОПВ
ОПВ-15/20 ОПВ-25/30
Производительность, т свеклы в сутки 1500—2000 2500—3000
Площадь зеркала воды в отстойнике, м2 5,6 8,6
Полезная вместимость отстойника, м3 7 11,4
Полезная вместимость сборника, м3 1,32 1,32
Ширина водослива, мм 2000 2000
Глубина потока на водосливе, мм 18—23 27—30
Скорость потока на водосливе, м/с 0,3 0,34
Длина отстойника, мм 3500 5590
Мезголовушки. Для улавливания мезги из диффузионного
сока служит ротационная мезголовушка типа ПР с горизонталь-
ным цилиндрическим барабаном (рис. 64). Мезголовушка пред-
ставляет собой корыто 6, в котором вращается перфорирован-
ный барабан 5, покрытый сверху латунным или капроновым
ситом с отверстиями 1,5—2 мм. Одна сторона барабана (на ри-
сунке— левая) заглушена, другая (правая) открыта. Открытая
сторона вращается в резиновом уплотнении.
Нефильтрованный сок по патрубку 10 поступает в корыто,
фильтруется сквозь сетку и сливается через открытую сторону
барабана в приемник 7, а из него через штуцер 22 забирается
в производство. При снижении производительности последую-
щих станций уровень фильтрованного сока в приемнике возрас-
тает и его избыток сливается в патрубок 8. Для нормальной ра-
боты корыто должно быть-наполнено на 3/4 своей высоты. Из-
быток нефильтрованного сока переливается через сливные окна
в отсек 21, а затем возвращается в диффузионную установку.
Мезга, задержанная на сетке, очищается и сбрасывается
в бункер 9 с помощью вращающихся щеток 17. Щетки закреп-
лены на основании 18 и вместе с ним встряхиваются через каж-
дый оборот барабана с помощью ролика 15 при набегании по-
следнего на сегмент 19, установленный на сетке. В результате
этого щетки очищаются от прилипшей мезги. Мезга из бун-
кера 9 сплавляется в диффузионный аппарат потоком сока под
давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2).
117
Рис. 64. Ротационная мезголо-
вушка диффузионного сока
ПР-25/30:
а — общий вид; б — щетки
Для дополнительной
очистки на сита подается
под давлением 0,3 МПа
(3 кгс/см2) диффузионный
сок через отверстия реге-
нерационной трубы 4 во
внутреннюю полость ба-
рабана. Привод барабана
осуществляется от электродвигателя 1 через редуктор 3 и цеп-
ную передачу, состоящую из зубчатых колес 12 и 20 и цепи 23.
Щетка вращается от того же электродвигателя через цепь 23,
зубчатые колеса 13 и 16 и цепь 14. Цепная передача выпол-
нена из пластинчатых втулочно-роликовых цепей, натягивае-
мых устройством 24. Зубчатая передача и муфта 11 закрыты
кожухами 2.
Щетка представляет собой трубу 27, закрытую с торцов
кольцами 28, удерживаемыми штифтами 26. На трубе находится
дубовая накладка 30, упирающаяся в борта крышки 25, закреп-
ленный болтами 29 к кольцу. В отверстия накладки вставля-
ются пучки 32 ворса из перлоновой нити диаметром 1,2 мм.
Снизу пучки стянуты латунной проволокой 31 диаметром 1,5 мм.
Концы этой проволоки загнуты под накладку и таким образом
удерживают пучки в ее отверстиях. Вращаясь, щетка очищает
поверхность сетки барабана от мезги.
Техническая характеристика мезголовушек типа ПР
ПР-15/20 ПР-25/30
Производительность, т свеклы в сутки 1500—2000 2500-3000
Площадь поверхности актив- 2,6 4,3
ного фильтрования, м2 Мощность электродвига- 2,8 2,8
теля, кВт
118
Частота вращения барабана, 0,09 (5,38) 0,09 (5,38)
с-1 (об/мин)
Частота вращения щеток, 0,8 (47,5) 0,8 (47,5)
с-1 (об/мин)
Размеры, мм
длина ловушки 3325 4298
длина барабана 1565 2538
Создана мезголовушка ПР-6 производительностью 6000 т
свеклы в сутки. Она имеет электродвигатель мощностью 4,5 кВт.
Для очистки жомопрессовой воды от мезги служит ротацион-
ная мезголовушка с прессом типа ПП (рис. 65). В корпусе 9
этой ловушки вращается открытый с торцов перфорированный
барабан 11, покрытый изнутри латунной сеткой с ячейкой
1,5 мм. Барабан двумя своими бандажами опирается на две
пары роликов 17, установленных на двух валах 16, вращаю-
щихся в подшипниках. Ролики имеют реборды, предотвращаю-
щие сползание с роликов бандажей при вращении барабана.
Один из валов приводится во вращение электродвигателем 1
через редуктор 4. Второй вал вращается цепной передачей, со-
стоящей из цепи 5, ведущей звездочки 18 на первом валу и ве-
домой звездочки 19 на втором валу. Натяжение цепи регулиру-
ется устройством 22.
Жомопрессовая вода с мезгой через патрубок 6 поступает
внутрь барабана, фильтруется через его сетку и выходит из пат-
рубка 15, находящегося на дне корпуса ловушки. Остающаяся
на сетке мезга лопатками, расположенными внутри барабана,
поднимается при вращении барабана вверх и сбрасывается
в бункер 10 транспортирующего шнека 8, который перемещает
ее к шнековому прессу 12. Транспортирующий шнек и шнек
пресса установлены на одном валу, вращающемся с помощью
цепи 5 и звездочки 21. Отделенная от мезги вода из пресса по
трубе 14 попадает в корпус ловушки, где смешивается с основ-
ной очищенной водой. Отжатая мезга через кольцевое отверстие
в торце 13 пресса удаляется из него.
Регенерация сита производится паром давлением 0,2—
0,25 МПа (2—2,5 кг/см2), подаваемым в два барботера 20, уста-
новленных в корпусе ловушки над барабаном. Муфты 2 привода
и цепная передача закрыты кожухами 3. Подшипники смазы-
вают маслом, подаваемым масленками 7.
Пресс мезголовушки типа ПП (рис. 66) состоит из двух ци-
линдрических корпусов 4 и 12, соединенных фланцем 7. Опо-
рами 23 и 25 пресс крепится к корпусу мезголовушки. В кор-
пусе 12 имеется люк, закрываемый крышкой 10 с удерживаю-
щими винтами 11. С торцов корпуса 4 и 12 закрыты крышками
3 и 13. Внутри корпусов находится вал 5. В корпусе 4 на валу
с шагом 205 мм укреплены витки 24 транспортирующего шнека,
а в корпусе 12 с шагом 105 мм укреплены витки 9 прессующего
шнека. Вал вращается в подшипниках 2 и 17 звездочкой 1.
Мезга поступает в корпус 4 через бункер 6 и транспортирую-
щим шнеком подается в цилиндрическое сито 8, расположенное
119
5360
1185
Рис. 65. Ротационная мезголовушка
жомопрессовой воды ПП-25/30
1800
Рис. 66. Пресс мезголовушки типа
ПП
в корпусе 12. Здесь от мезги отделяется вода. Она проходит
сквозь сито, собирается в сборнике 22 и через патрубок 21 уда-
ляется из пресса. Отжатая мезга перемещается к конусу 20 и
выходит из пресса через кольцевое отверстие, образованное этим
конусом и конической пробкой 19. Передвигая пробку вдоль
вала 5 рычагом 18, регулируют ширину кольцевого отверстия
и тем самым степень отжатия мезги. Рычаг поворачивается во-
круг шарнирного валика 14 рычагом 15 с противовесом 16.
Техническая характеристика мезголовушек типа
ПП
ПП-15/20 ПП-25/30
Производительность, т све- 1500—2000 2500—3000
клы в сутки Площадь поверхности филь- трования, м2 полная 5,6 7,5
активная 1,4 1,87
Частота вращения, с-1 (об/мин) барабана 0,06 (3,57) 0,06 (3,57)
шнека 0,4 (23,75) 0,4 (23,75)
Мощность электродвигате- 3 3
ля, кВт Размеры, мм: длина ловушки 4760 5360
длина барабана 2000 2400
Для жомопрессовой воды разработана мезголовушка с про-
изводительностью 6000 т свеклы в сутки.
Перед пуском мезголовушки необходимо проверить смазку
всех вращающихся частей и убедиться в ее наличии, натяжение
цепей, надежность уплотнения сальников, произвести кратко-
временное ручное прокручивание барабана через муфту элек-
тродвигателя и редуктора и убедиться в плавности работы.
Во время работы очень важно следить за температурой под-
шипников, которая должна быть не выше 50 °C; вращающиеся
элементы привода должны быть надежно ограждены. Не разре-
шается производить ремонт мезголовушки при включенном
электродвигателе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие весы используют для взвешивания свеклы, каково их устройство?
2. Какие Вы знаете свеклорезки?
3 Как устроены центробежные свеклорезки?
4. Как правильно установить ножи в свеклорезку?
5. Что Вы знаете о правилах обслуживания свеклорезок?
6. Как устранить различные неполадки в работе свеклорезок?
7. Из каких операций складывается работа резчика?
8. Что Вы знаете о ремонте свеклорезок?
9. Как должно быть оснащено рабочее место резчика свеклы?
10. Какова аппаратурно-технологическая схема свеклоперерабатывающего от-
деления с диффузионной установкой с аппаратом колонного типа?
121
11. Какова аппаратурно-технологическая схема свеклоперерабатывающего от-
деления с диффузионной установкой с аппаратом наклонного шнекового
типа?
12. Что Вы знаете о конструкции шнекового наклонного диффузионного ап-
парата ПД2С?
13. В чем заключается система автоматизации диффузионного аппарата
ПД2С?
14. Как пускают в работу диффузионный аппарат ПД2С?
15. Какие основные неполадки встречаются в работе наклонного шнекового
диффузионного аппарата и как их. устранять?
16. В чем заключается работа оператора установки с наклонным диффузион-
ным аппаратом?
17. Какой проводится ремонт шнекового диффузионного аппарата?
18. Как устроен ошпариватель ОС?
19. Как устроен колонный диффузионный аппарат?
20. В чем заключается система автоматизации колонной диффузионной уста-
новки?
21. Как организуется рабочее место оператора диффузионной установки?
22. Какое вспомогательное оборудование используют при извлечении сока?
Глава 3. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФИЗИКО-
ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СОКА И СИРОПА
Диффузионный сок свеклосахарного производства содержит
растворенные сахар и примеси (несахара). Очистка сока от не-
сахаров производится физико-химическим (дефекация, сатура-
ция и сульфитация) и механическим (фильтрование) способами.
На рис. 67 приведена наиболее распространенная на отечественных
свеклосахарных заводах аппаратурно-технологическая схема физико-хими-
ческой очистки сока с горячей оптимальной предварительной дефекацией и
горячей одноступенчатой основной дефекацией.
Диффузионный сок в количестве 120 % к массе свеклы насосом прока-
чивается через три группы подогревателей 1 для нагрева до температуры
80 °C и подается в непрерывнодействующий аппарат 4 предварительной де-
фекации (преддефекатор), куда добавляется 150 % к массе свеклы отсату-
рированного до щелочности 0,08—0,10% СаО (pH 11—11,5) нефильтрован-
ного сока первой сатурации и около 15 % к массе свеклы дефекованного
сока.
Преддефекованный сок поступает далее самотеком в непрерывно-дейст-
вующий аппарат 5 основной дефекации (дефекатор), куда дозатором 3 из
мешалки 2 добавляется около 12 % к массе свеклы известкового молока.
После основной дефекации сок (pH 12) через сборник 6 самотеком по-
ступает в непрерывнодействующий аппарат 7 первой сатурации (I сатура-
тор), где обрабатывается сатурационным газом, содержащим 30—32 % по
объему СО2. Щелочность сатурированного сока 0,08—0,10% СаО (pH 11—
11,5).
Нефильтрованный сок первой сатурации в количестве 150 % к массе
свеклы вместе с 15 % дефекованного сока насосом 19 перекачивается через
ловушку 18 в преддефекатор, а остальное количество поступает в мешалку
22, откуда отдельным насосом 21 через ловушку 20 направляется на фильт-
ровальную установку 8 (см. гл. 4).
Фильтровальный сок первой сатурации нагревают в подогревателе 9 до
102 °C и' направляют в аппарат 10 второй сатурации (II сатуратор).
В аппарате второй сатурации, в который добавляют известковое молоко
в количестве, эквивалентном 0,25 % СаО к массе свеклы, сок обрабатывается
сатурационным газом до щелочности 0,015—0,020 % СаО (pH 8,8—9,5).
Сок второй сатурации поступает в сборник 23, из которого насосом 25
перекачивается через ловушку 24 в фильтровальную установку 11. Основная
122
Рис. 67. Аппаратурно-технологическая схема очистки сока с горячей оптимальной предварительной дефекацией и горя-
чей основной дефекацией
Рис. 68. Аппаратурно-технологическая схема очистки сока с прогрессивной
преддефекацией и комбинированной холодно-горячей дефекацией
часть фильтрованного сока второй сатурации обрабатывается в аппарате
сульфитации (сульфитаторе) 12 сернистым газом, а 7—8 % к массе свеклы
используется для клерования (растворения) желтых, сахаров второй и
третьей кристаллизации.
Сернистый газ для сульфитации получают при сжигании серы во вра-
щающихся печах /3. Перед подачей вентилятором 15 в сульфитатор газ ох-
лаждают в сублиматоре 14. Сок, отсульфитированный до щелочности 0,005 %
СаО (pH 7,5—8), поступает в сборник 27, откуда насосом 26 его направ-
ляют на дальнейшую обработку в фильтровальную установку или, минуя
ее, на выпарную станцию (см. гл. 6).
Во время продувки дефекаторов и сатураторов осадок из них спуска-
ется в мешалку 16, откуда насосом 17 подается или в преддефекатор, или
в мешалку фильтрационного осадка.
Внедрение новых механизированных методов выращивания, уборки,
транспортировки и складирования свеклы, внесение больших доз аммиачных
удобрений изменили ее технологические достоинства (в частности, снизи-
лась доброкачественность сока, увеличилось содержание редуцирующих ве-
ществ и вредного азота, снизилось содержание солей ортофосфорной кис-
лоты), снизилась сопротивляемость свеклы к заболеваниям при хранении
в связи с поврежденностью свеклы и повышенной загрязненностью ее зем-
лей и зеленой массой, что затрудняет хранение и переработку. При перера-
ботке такой свеклы очистка сока по описанной выше схеме не дает удовлет-
ворительных результатов по качеству сахара, содержанию его в мелассе и
другим показателям работы завода.
В связи ,с этим интенсивно проводились работы по исследованию и раз-
работке новых схем физико-химической очистки сока. На некоторых заводах
внедрены универсальная (четырехвариантная) схема очистки сока или ее
отдельные фрагменты.
В качестве типовой принята схема очистки сока с прогрессивной пред-
дефекацией, комбинированной холодно-горячей дефекацией перед первой са-
турацией и горячей дефекацией перед второй сатурацией (рис. 68).
По этой схеме очищенный от мезги диффузионный сок из сборника 1
с помощью насоса подают в подогреватель 2, где он нагревается до 35—
40 °C, затем перекачивают в горизонтальный преддефекатор 3 прогрессив-
ного действия. В среднюю часть последней зоны преддефекатора из доза-
тора 7 через приемник 4 поступает известковое молоко в количестве 0,25—
0.35 °/о СаО к массе свеклы, обеспечивающее pH преддефекованного сока
11,0—11,2 (при 20 °C). В зону преддефекации со щелочностью сока, соот-
124
ветствующей pH 8—9, добавляется сгущенная суспензия сока первой сату-
рации из напорного сборника 22 в количестве 10—20 % к массе свеклы.
Преддефекованный сок нагревается за счет добавления возвращаемой сгу-
щенной суспензии и известкового молока. Если температура этого сока ниже
50 °C, то преддефекацию принято считать холодной, если температура равна
50—60 °C,— теплой.
Преддефекованный сок из преддефекатора самотеком без подогрева по-
ступает на первую ступень основной дефекации — в дефекатор 6. К соку
при этом через приемник 5 в переливную коробку преддефекатора добав-
ляют известковое молоко в количестве 0,8—1,5% СаО к массе свеклы в за-
висимости от химического состава диффузионного сока.
Сок из нижней части дефекатора первой ступени насосом подают через
подогреватели 9, где он нагревается до 85—90 °C, во вторую ступень ос-
новной дефекации — дефекатор 10. Для регулирования длительности про-
цесса в этом дефекаторе предусмотрен дайолнительный перелив сока. Кроме
того, в случае переработки порченой свеклы сок из дефекатора 6 первой сту-
пени после нагрева по обводному трубопроводу может подаваться, минуя
дефекатор второй ступени, в циркуляционный сборник 14 I сатуратора 15.
В переливную коробку дефекатора 10 из мешалки 8 через приемник 11 до-
зируют известковое молоко в количестве 0,2—0,4 % к массе свеклы для
улучшения фильтровальных свойств осадка сока первой сатурации.
Сок из переливной коробки дефекатора 10 самотеком поступает в цир-
куляционный сборник 14 I сатуратора 15, смешивается с рециркулирующим
соком первой сатурации, подаваемым насосом 16, а затем попадает в сату-
ратор 15, где обрабатывается сатурационным газом до pH 11,0—11,2 (при
20 °C).
Из аппарата 15 нефильтрованный сок первой сатурации самотеком пе-
ремещается в напорный сборник 17, а из него в листовые сгустители 19.
Фильтрованный сок из сгустителей собирается в сборник 31 и вместе с из-
вестковым молоком (0,2—0,4 % к массе свеклы), добавленным через при-
емник 28, насосом через подогреватель 29 (для нагрева до температуры 85—
92 °C) подается в дефекатор 30.
Сок из сгустителей сливается в сборник 18 и насосом равномерно пере-
качивается в напорный сборник 17. Сгущенную в сгустителях суспензию на-
правляют в мешалку 20 и камерным насосом 21 перекачивают в напорный
сборник 22, из которого 30—50 % ее самотеком идет на преддефекатор 3,
а остальные 70—50 % — на вакуум-фильтры 23. Фильтрат из этих фильтров
вместе с промоями отводится в вакуум-сборник 26, из него в сборник 27
и насосом подается в напорный сборник 17 перед сгустителями. В этот же
сборник подают осадок сока второй сатурации.
Промытый фильтрационный осадок по желобу 24 попадает в мешалку
25. а затем с помощью насоса выводится из завода.
Сок из дефекатора 30 самотеком поступает в аппарат второй сатурации
32 для обработки сатурационным газом до оптимальной щелочности (pH
9,5—9,7) и потом направляется на фильтрование и сульфитацию. Осевшие
в дефекаторах и сатураторах осадки сбрасываются в мешалку 12 и могут
либо возвращаться в дефекатор 6, либо шнеком подаваться в мешалку 13,
где они разбавляются водой и затем выводятся из завода.
Применение такой схемы в совокупности с соответствующим оборудо-
ванием (прогрессивный преддефекатор, комбинированный дефекатор, аппа-
рат первой сатурации с рециркулированием сока и дефекатор перед второй
сатурацией) позволяет снизить потери сахара на 0,1 %, содержание сахара
в мелассе — на 0,1 %, расход извести — на 0,5 % к массе свеклы, повысить
эффект очистки и термоустойчивость сока, снизить его цветность.
АППАРАТЫ ДЕФЕКАЦИИ
Диффузионный сок для очистки от содержащихся в нем не-
сахаридов обрабатывается известью. Этот процесс, называемый
дефекацией, как правило, проходит две стадии — предваритель-
ную и основную.
125
Преддефекаторы. Предварительную дефекацию проводят
с целью нейтрализации кислот диффузионного сока и придания
ему щелочной реакции, коагуляции значительной части колло-
идных веществ, образования крупных нерастворимых частиц
кальциевых солей несахаров. Процесс проводят в преддефека-
торах.
При предварительной дефекации к диффузионному соку добавляют не-
большое (около 0,3 % к массе свеклы) количество известкового молока или
большое (около 150 % к массе свеклы) количество сока первой сатурации
с добавлением дефекованного сока в количестве около 15 % к массе свеклы.
По наиболее распространенной на заводах схеме предварительную де-
фекацию проводят нормально отгазованным соком первой сатурации с до-
бавлением дефекованного сока; В этом случае при переработке хорошей
свеклы образуются крупные ровные частицы осадка, так как на частицы воз-
вращаемого сока первой сатурации осаждается новый осадок без образова-
ния новых частиц, что улучшает фильтрационные свойства осадка. При та-
ком методе проведения преддефекации нет необходимости в постепенном
(прогрессивном) нарастании щелочности сока.
При проведении преддефекации известковым молоком его необходимо по-
давать в строгом соответствии с количеством диффузионного сока и таким
образом, чтобы щелочность сока возрастала постепенно, или -прогрессивно.
В этом случае процесс называется прогрессивной преддефекацией.
ь
Процесс предварительной дефекации осуществляют в аппа-
ратах, называемых преддефекаторами.
Преддефекаторы можно классифицировать по следующим
признакам:
по расположению главной оси в пространстве — вертикаль-
ные и горизонтальные;
по числу ступеней — одно- и многоступенчатые;
по наличию секций — секционные и бессекционные.
Наибольшее распространение получили одноступенчатые вер-
тикальные бессекционные и горизонтальные секционные предде-
фекаторы.
К вертикальным бессекционным аппаратам относится оте-
чественный преддефекатор типа ПР.
Преддефекатор типа ПР (рис. 69) представляет собой зак-
рытый крышкой 16 вертикальный цилиндрический корпус 12
с коническим днищем 14. В аппарате от электродвигателя 7
через редуктор 8 вращается вал 11, установленный в подпят-
нике 15. Вал соединен с редуктором при помощи муфты. На
валу укреплены мешалка 2 для взмучивания осадка, лопастная
мешалка 13 и пеносбрасыватель 6. Для лучшего перемешивания
диффузионного сока и сока первой сатурации, поступивших
в нижнюю часть аппарата соответственно по патрубкам 19 и 18,
внутри аппарата на стенках установлены четыре вертикальные
контрлопасти 5, предотвращающие круговое движение сока.
Преддефекованный сок движется вверх и отводится через пере-
ливную коробку 9 и патрубок 10, пена — по желобу 17, а оса-
док— через угловой спускной вентиль 1. Осадок после продувки
дефекаторов и сатураторов поступает в преддефекатор по пат-
рубку 3. Осмотр аппарата проводят через люки 4.
126
Вид А
Рис. 69. Вертикальный преддефекатор ПР-3
Техническая характеристика преддефекаторов типа ПР
Производительность, т свеклы ПР-1,5 ПР-2,5 ПР-3 ПР-4,5 ПР-6
в сутки Вместимость, м3 1500 2500 3000 4500 6000
полная 13,0 21,2 27,0 25 30
полезная 10,7 17,7 22,2 17,5 25
Частота вращения вала, с-1 (об/мин) 1 (60) 1,07 (64) 1,07 (64) 1,07 (64) 1,07 (64)
127
Мощность электродвигателя, кВт 7,5 15 15 15 15
Размеры, мм общая высота 6877 7452 7533 8695 9060
высота цилиндрической части 4750 5100 5450 6000 6200
диаметр 1800 2200 2400 2200 2400
Для проведения прогрессивного процесса предварительной
дефекации в холодном и теплом режимах предназначен гори-
зонтальный секционный преддефекатор типа ППД четырех ти-
поразмеров (рис. 70).
Корпус 14 преддефекатора типа ППД сварной, форма коры-
тообразная. Его нижняя часть представляет собой полуцилиндр.
Для удобства транспортировки корпус имеет горизонтальный
фланцевый разъем, делящий его на верхнюю и нижнюю части.
Внутри нижней части корпуса на одинаковом расстоянии друг
от друга и на одинаковом расстоянии от днища вварены верти-
кальные перегородки 13, разделяющие аппарат на отдельные
секции.
В верхней части корпуса, непосредственно над неподвиж-
ными перегородками, установлены поворотные заслонки 5, кото-
рые могут быть повернуты вокруг своей вертикальной оси на
угол от 0 до 30°. Поворот заслонки может осуществляться вруч-
ную рычагом 21 или же автоматически с помощью пневмопри-
вода 4 через тяги 7.
На корпусе имеются патрубки с фланцами для подвода в ап-
парат диффузионного сока (патрубок 23, 1-я секция), сгущен-
ной суспензии сока первой сатурации (патрубок 22, 3-я секция)
и известкового молока (патрубок 28, последняя секция), а также
для опорожнения аппарата (в нижней части последней секции).
Сверху корпус закрывается съемными крышками 19 с люками
20 для наблюдения за работой аппарата и проведения ремонт-
ных работ.
Внутри аппарата от электродвигателя 1, редуктора 2 и зуб-
чатой передачи, закрытой кожухом- 3, в наружных и внутрен-
них 12 подшипниках скольжения вращается полый вал 15.
К валу для перемешивания сок^ приварены лопасти 16 в виде
решеток из прокатной угловой и полосовой стали. Вал четвер-
того типоразмера аппарата состоит из двух самостоятельных
вращающихся частей, каждая из которых имеет свой привод.
Смазка подшипниковых узлов производится централизованно из
лубрикатора 24. Аппарат с помощью лап 11 устанавливается на
металлическую раму 25, являющуюся закладной частью фун-
дамента.
Отвод отработанного сока из аппарата производится из шту-
цера 10 через переливной ящик 9 с шибером, закрывая или от-
крывая который на определенную величину, регулируют уровень
сока в аппарате и, тем самым, продолжительность процесса.
Для ручного отбора проб сока в каждой секции аппарата име-
ются трубки 29 с кранами. Излишки сока сливаются в воронки
27 и уходят в сливной коллектор 26. Предусмотрена также воз-
128
СП
S
• Я. Азрилевич 129
1001/0
;в /б 5 6
Рис. 70. Горизонтальный
прогрессивный преддефека-
тор ППД-3
можность замеров величины pH сока из каждой секции по
команде с пульта управления. Для этого используются трубки 17
с автоматическими клапанами, через которые контролируемая
порция сока по коллектору 18 поступает в бачок 30 с установ-
ленным в нем датчиком 6 pH-метра. После анализа сок слива-
ется в коллектор 26. Для контроля и автоматического регулиро-
вания величины pH выходящего сока в последней секции уста-
новлен датчик 8 рН-метра.
Диффузионный сок, подаваемый в первую секцию аппарата,
перемещается по низу корпуса под неподвижными перегород-
ками из одной секции в другую и выводится с противополож-
ного конца аппарата. В третью секцию поступает сгущенная сус-
пензия сока первой сатурации, а в последнюю секцию—извест-
ковое молоко. Вращающийся вал с лопастями обеспечивает
в каждой секции вращательное движение сока. Поворотные зас-
лонки, установленные в определенном положении, отбрасывают
часть обрабатываемого сока в направлении, противоположном
основному потоку. При этом щелочность сока каждой секции по-
вышается за счет более высокой щелочности следующей секции.
Таким образом, перемещаясь из секции в секцию, обрабатывае-
мый сок постепенно (прогрессивно) увеличивает свою щелоч-
ность. Изменением угла поворота заслонок можно регулировать
необходимое нарастание щелочности по секциям без местного
перещелачивания.
Техническая характеристика преддефекаторов типа ППД
ППД-1 ППД-2 ППД-3 ППД-4
Производительность, т свек- лы в сутки
при холодном процессе — 1500 3000 4500; 6000
» теплом » 1500 3000; 4500 6000 —
Вместимость, мэ
полная 24 58 96 162
полезная 20 40/48 80 135
Число секций 6 6 6 8
Частота вращения вала, с-1 (об/мин) 0,305 (18,3) 0,305 (18,3) 0,24 (14,6) 0,12\7,3)
Мощность электродвига- теля, кВт 10 10 И 7,5X2
Размеры, мм
длина корпуса 8 500 9 000 10 000 12 600
ширина » 1 400 2 000 2 500 2 800
высота » 2 200 3 900 4 110 4 855
общая длина 11 250 И 475 13 055 16 530
общая высота 3 630 4 575 4 760 5 710
Примечание. Полезная вместимость преддефекатора ППД-2 дана в числителе
при производительности 3000 т свеклы в сутки, в знаменателе — при 4500 т свеклы
в сутки.
Аппараты типа ППД оснащаются системой автоматизации,
которая предусматривает автоматический контроль и регулиро-
вание соотношения между поступающим диффузионным соком
и возвращаемыми соком первой сатурации или его сгущенной
суспензией, а также величины pH выходящего преддефекован-
130
ного сока; автоматический контроль и регистрацию расхода из-
весткового молока, температуры диффузионного сока на входе
в аппарат, величин pH сока в каждой секции аппарата с ди-
станционным управлением отбора проб сока; дистанционное уп-
равление приводом преддефекатора. Органы контроля и управ-
ления расположены на щите.
Перед пуском прогрессивного преддефекатора необходимо
провести внешний и внутренний осмотр его, очистить корпус от
грязи и посторонних предметов и закрыть вентиль окончатель-
ного опорожнения. Затем включить привод метательного
устройства. Направление вращения его вала должно обеспечить
рециркуляцию сока между смежными секциями. Для этого под-
вижная перегородка (заслонка) д(}лжна отсекать часть сока,
дцижущегося вслед за мешалкой, и направлять его в смежную
секцию, противоположную основному движению сока.
После включения мешалки нужно открыть наборный вентиль
диффузионного сока и осуществить дистанционно со щита по-
дачу известкового молока в необходимом количестве; после на-
бора аппарата при установившемся потоке сока изменением по-
ложения заслонок отрегулировать плавное нарастание щелочно-
сти по длине аппарата до заданной величины; при установив-
шемся режиме работы начать подачу необходимого количества
сока первой сатурации или его сгущенной суспензии.
В ходе работы оператор по показаниям контрольных прибо-
ров, установленных на щите управления, оперативно контроли-
рует величину pH сока по секциям и на выходе из аппарата,
температуру сока на входе в аппарат, расходы диффузионного
сока, известкового молока и возвратов. Отбор проб сока из каж-
дой секции для контроля величины pH осуществляют дистан-
ционно со щита.
Расход известкового молока на преддефекацию регулируется
автоматически по величине pH выходящего преддефекованного
сока, количество возврата — автоматически по количеству по-
ступающего диффузионного сока. Продолжительность процесса
регулируют изменением положения шибера, расположенного
в переливном ящике на выходе из аппарата.
Основные неполадки в работе преддефекаторов типа ППД и меры
по их устранению Признаки неполадок Отсутствие плавности нарастания величины pH по секциям Возможные причины Меры по устранению Неритмичная работа за- Наладить работу за- вода (перерывы в подаче вода диффузионного сока, воз- вратов известкового моло- ка) Остановка привода ме- Отремонтировать ме- шалки, обрыв вала или ме- шательное устройство шательного устройства Неправильное положе- Отрегулировать поло- ние регулирующих за- жение заслонок слонок
Отклонение величины
pH сока на выходе из ап-
парата от оптимального
значения
Пенение
Неправильное дозирова-
ние известкового молока
Выравнивание щелоч-
ности по секциям на мак-
симальном уровне
Отсутствие нарастания
щелочности по секциям,
значение pH преддефеко-
ванного сока ниже опти-
мального
Неправильные показа-
ния автоматического рН-
метра
Недостаточное количе-
ство известкового молока
Неправильное направле-
ние вращения вала меша-
тельного устройства
Захват воздуха на мезго-
ловушках
Несоответствие произво-
дительностей насосов диф-
фузионного сока и насосов
преддефекованного сока
производительности завода
Остановка диффузион-
ных аппаратов, прекраще-
ние подачи диффузионного
сока в преддефекатор
Недостаточная подача
известкового молока в пос-
леднюю секцию аппарата
Низкая плотность из-
весткового молока
Загрязнение электродов
рН-метра
Отрегулировать до-
зирование известкового
молока
Увеличить подачу из-
весткового молока
Изменить направле-
ние вращения вала
Исключить захват
воздуха
Подобрать насосы, со-
ответствующие произ-
водительности завода
Наладить ритмичную
(равномерную) подачу
сока в преддефекатор
Отрегулировать по-
дачу известкового мо-
лока
Повысить плотность
или увеличить подачу
известкового молока
Промыть электроды
pH-метра, настроить рН-
метр
Дефекаторы. Основную дефекацию осуществляют в целях
разложения амидов, инвертного сахара и пектиновых веществ,
образования нерастворимых осадков кальциевых солей, органи-
ческих и минеральных кислот, создания избытка извести. Как
правило, основная дефекация проводится обработкой предде-
фекованного сока известковым молоком плотностью 1190 кг/м3
в количестве около 12 % к массе свеклы (2,5 % извести к массе
свеклы). Количество подаваемой извести должно строго соответ-
ствовать количеству обрабатываемого сока.
Основная дефекация осуществляется в аппаратах, называе-
мых дефекаторами. Классификация их аналогична классифи-
кации преддефекаторов. Наибольшее распространение получили
непрерывнодействующие вертикальные бессекционные (на оте-
чественных заводах) и горизонтальные секционные (за рубе-
жом) дефекаторы.
По схеме с горячими предварительной и одноступенчатой
основной дефекациями применяется вертикальный бессекцион-
ный дефекатор типа ОД (рис. 71), состоящий из корпуса И
с коническим днищем 4 и двух мешалок 16 и 3, приводимых во
вращение электродвигателем 9 через редуктор 10.
Мешалка 3 предназначена для предотвращения отложения
осадка на дне. Вал 13 вращается в подпятнике 2 и соединен
с редуктором продольно-свертной муфтой.
132
Техническая характеристика дефекаторов типа ОД
ОД-1,5 •ОД-2,5 ОД-3 ОД-4,5 ОД-6
Производительность, т 1500 2500 3000 4500 6000
свеклы в сутки Вместимость, м3
полная 18,3 34,7 41,9 68,3 92
полезная 12,5 24,9 27,4 48,2 68
Частота вращения вала, с-1 (об/мин) 1 (60) 1 (60) 1 (60) 1,07 (64) 1,07 (64)
Мощность электродви- 11 15 15 55 55
гателя, кВт Размеры, мм
общая высота 6072 7182 7230 11 905 12 605
высота цилиндриче- ской части 3600 4400 4000 8 000 8 500
диаметр 2400 3000 3400 3 200 3 600
поступает в нижнюю часть
Сок по изогнутой книзу трубе 15
аппарата. В эту же трубу с наружной стороны по патрубку 14
подается известковое молоко. “
Для более энергичного перемеши-
вания на внутренних стенках ап-
парата укреплены контрлопасти
12. Пена из преддефекатора по-
ступает в дефекатор по желобу 8.
Сок уходит из дефекатора по
патрубку 6, прикрытому перелив-
ным карманом 7. Осадок удаля-
ется через спускной вентиль 1.
Осмотр аппарата производят че-
рез люки 5. Сверху аппарат за-
крыт крышкой 17.
По схеме с прогрессивной
преддефекацией и комбинирован-
ной основной дефекацией ^процесс
холодной дефекации осуществля-
ется в течение 60 мин
типа ПДХ (рис. 72).
в аппарате
Вертикальный дефекатор
Рис. 71.
ОД-3
Рис. 72. Вертикальный дефекатор
ПДХ-3
133
Корпус 2 этого дефекатора представляет собой цилиндриче-
скую обечайку с плоским днищем 1. В днище имеется коленча-
тый патрубок 16 для выхода сока. По стенке корпуса через каж-
дый метр по высоте расположены краны для отбора сока на
пробу. Сверху корпус закрывается двумя крышками 5.
В верхней части корпуса расположена имеющая ограждение
площадка 6, .на которую можно подняться по винтовой лестнице
4, приваренной к корпусу аппарата. На площадке располага-
ется привод 10, состоящий из электродвигателя, клиноременной
передачи, червячного редуктора и горизонтальной цепной пере-
дачи, вращающей звездочку 8. Здесь же располагается натяж-
ное устройство 9, представляющее собой звездочку, которую мо-
жно передвигать по направляющим, что позволяет производить
натяжение приводной цепи в пределах двух ее шагов,-
Звездочка 8 вращает вал 11 перемешивающего устройства.
Вал установлен в двух опорах, одна из которых (подпятник 15)
приварена к днищу аппарата, а вторая — к верхней площадке;
На валу 11 укреплены четыре лопасти 12, представляющие со-
бой треугольную сварную конструкцию из полос и прутков.
К каждой лопасти на цепях 13 подвешен скребок (швеллер) 14*
предназначенный для взмучивания осадка.
Обрабатываемый сок с известковым молоком входит в аппа-
рат через патрубок 3 и трубу 7, расположенную радиально вну-
три корпуса в верхней его части. В трубе имеются прямоуголь-
ные отверстия для равномерного распределения сока. Сок
перемешивается и через выходной патрубок 16 отводится на по-
следующую обработку.
Техническая характеристика дефекаторов типа ПДХ ПДХ-6
ПДХ-3 ПДХ-4,5
Производительность, т свек- 3000 4500 6000
лы в сутки Вместимость, м3
полная 246,3 304,3 405,8
полезная 172,4 258,7 341,9
Частота вращения вала, с-1 0,042 0,042 0,042
(об/мин) (2,53) (2,53) (2,53)
Мощность электродвига- теля, кВт Размеры, мм 4 4 4
диаметр 8000 9000 10 000
высота цилиндрической части 4900 5000 5 280
При обслуживании дефекаторов (и преддефекаторов) необ-
ходимо добиваться непрерывного поступления в них обрабаты-
ваемых соков и реагентов. Нужно следить за температурой по-
ступающего сока и непрерывным отводом сока и пены, за пра-
вильной работой мешалок и своевременной смазкой привода.
Не менее 1 раза в смену рекомендуется продувать аппараты от
скапливающихся на дне осадков.
Во избежание излишних потерь тепла аппараты и их трубо-
проводы должны быть надежно теплоизолированы. При обслу-
134
живании дефекаторов следует остерегаться ожогов горячим
щелочным соком и паром.
В целях предотвращения попадания сока в аппарат при его
чистке вентили закрывают на замок. Перед спуском рабочего
в аппарат необходимо проверить чистоту воздуха в нем. При
чистке аппарата должен присутствовать дежурный. Регулиро-
вание и ремонт работающего аппарата воспрещаются. Все под-
вижные части аппаратов должны быть ограждены, а корпус
аппарата и его привод заземлены.
Гашение пены в дефекаторах производится растительными
маслами или животными жирами, приготовленными в виде
2 %-ной эмульсии.
Основные неполадки в работе вертикальных бессекционных аппаратов
основной дефекации и меры по их устранению
Признаки неполадок
Обильное вспенивание
сока в аппарате
Затруднение в фильтро-
вании сока первой сатура-
ции (быстрое замазывание
фильтровальной ткани, по-
вышение давления сока, ма-
лая скорость фильтрования)
Скрипы и шумы в работе
мешательного устройства
Возможные причин#
Недостаточный дна
метр трубы, отводящей
дефекованный сок в са-
туратор
Неудовлетворитель-
ная работа дефекатора
при переработке некон-
диционной свеклы
Скопление осадка
на дне аппарата
{Меры по устранению
Проверить сечение от-
водящей трубы и при не-
обходимости заменить
ее
По заключению лабо-
ратории перейти на дру-
гой вариант дефекации
и сатурации
Продуть аппарат
Дозатор. Известковое молоко в количестве, соответствующем
расходу поступающего сока, в аппараты очистки подается доза-
торами периодического или непрерывного действия. На свекло-
сахарных заводах эксплуатируется большое число конструкций
дозаторов (АДИМ-2, ПРУ, системы Годвода и др.).
Автоматический дозатор известкового молока АДИМ-2 не-
прерывного действия (рис. 73) представляет собой прямоуголь-
ный корпус 3, разделенный при помощи перегородок 1 и 12 на
три отделения. Известковое молоко через патрубок 5 поступает
в лоток 7, по которому оно широкой струей вытекает на дели-
тель 2. Делитель представляет собой подвижный вертикальный
шибер, закрепленный снизу на валу 18. При вращении его с по-
мощью исполнительного механизма 4 шибер отклоняется в ту
или иную сторойу, деля струю вытекающего из лотка известко-
вого молока на две части: одна попадает в отделение 19 и через
патрубок 20 возвращается в известковое отделение, а другая
поступает в камеру 15, в которой находится поплавок 13.
Из поплавковой камеры молоко направляется в камеру 11
через щель 10 пропорционального слива. Профиль этой щели
сделан таким, что уровень молока перед ней определяет расход
проходящего через щель молока. Этот уровень измеряется по-
плавком 13, который через рычажную систему <8 связан с дат-
чиком, находящимся в коробке 9.
135
4
5
6 7 8
3
Рис. 73. Дозатор известкового молока АДИМ-2
Сигнал от датчика поступает в регулятор, в который пода-
ются также сигналы расхода диффузионного сока и плотности
известкового молока. Этот регулятор дает сигнал, направляемый
на исполнительный механизм 4, перемещающий делитель 2
в струе известкового молока до тех пор, пока расход его через
щель 10 не будет соответствовать расходу сока и плотности мо-
лока.
Из камеры И известковое молоко по патрубку 14 направля-
ется в дефекатор. Осадок, скопившийся в камере 15, мешает
нормальной работе поплавка. Для удаления осадка служит вы-
ходной патрубок 16, запираемый пробкой 17, управление кото-
рой производится рычажной системой 6. Для периодической про-
мывки дозатора к нему подводится коммуникация барометриче-
ской воды.
Необходимо постоянно контролировать работу дозаторов
известкового молока, периодически чистить, промывать и проду-
вать их, а подшипники — смазывать. Горячее известковое мо-
локо разъедает кожу, поэтому рекомендуется при обслуживании
дозатора смазывать лицо и руки растительным (например, ка-
сторовым) маслом, а для защиты глаз применять специальные
очки.
АППАРАТЫ САТУРАЦИИ
Процесс сатурации проводится в аппаратах непрерывного’
действия, называемых сатураторами.
На свеклосахарных заводах сатурация дефекованного сока (насыщение
газообразным СО2) производится в два приема сатурационным газом, полу-
чаемым при обжиге известняка.
Основной целью первой сатурации является адсорбция известковых со-
136
лей, красящих веществ и коллоидов частицами карбоната кальция которые
образуются в результате взаимодействия газообразного СО2 и находящейся
в дефекованном соке растворенной извести, и получение хорошо осаждае-
мого и фильтруемого осадка. Цель второй сатурации — максимальное уда-
ление кальциевых солей.
Чтобы процесс сатурации был эффективным, необходим тесный контакт
газа с соком, что может быть достигнуто двумя способами: продуванием
газа в сок и получением в результате системы «газ в соке» или распыле-
нием сока в газе, т. е. получением системы «сок в газе». В обоих случаях
создается поверхность соприкосновения газа с соком и он реагирует с из-
вестью.
Чем быстрее протекает сатурация, тем мельче выпадающий осадок кар-
боната кальция и адсорбция несахаров (красящие вещества, соли кальция)
идет полнее.
Важным показателем работы сатураторов является полнота (коэффи-
циент) использования СО2 сатурационного газа. Коэффициент использования
зависит от ряда факторов: площади поверхности соприкосновения сока и
газа; длительности контакта; щелочности и температуры среды; направления
движения сока и газа (богатый СО2 сатурационный газ должен встречать
бедный известью сок, и, наоборот, уходящий из аппарата бедный СО2 газ
в конце своего пути должен встречать богатый известью сок, энергично по-
глощающий СО2 из этого газа); способа подачи газа и т. д. Наиболее су-
щественны первые два фактора.
Сатураторы классифицируются по следующим признакам:
по направлению движения сока и газа в аппарате — прямо-
точные, противоточные и смешанные;
по способу распределения сока и газа — слоевые (система
«газ в соке»), оросительные (система «сок в газе») и комбини-
рованные;
по наличию циркуляции — циркуляционные и без циркуля-
ции;
по виду циркуляции — с внешней и внутренней циркуляцией;
по виду перегородок в аппарате — решетчатые, тарельчатые
и др.;
по способу подачи газа — барботерные и безбарботерные.
Такое многообразие конструктивных решений вызвано стре-
млением наиболее эффективно провести процесс сатурации.
Отечественной промышленностью выпускаются противоточ-
ные слоевые решетчатые безбарботерные сатураторы непрерыв-
ного действия типов 1С (для первой сатурации) и 2С (для вто-
рой сатурации).
Аппарат типа 1С (рис. 74) представляет собой цилиндриче-
ский корпус 7 с расширенной верхней частью и коническим дни-
щем 1. В нижней части корпуса находятся на равных расстоя-
ниях друг от друга три решетчатые перегородки (решетки) И,
предназначенные для более полного размельчения пузырьков
сатурационного газа. Верхняя решетка имеет отверстия диамет-
ром 60 мм, средняя — 80 мм, нижняя—100 мм. В некоторых
аппаратах решетки набраны из продольных и поперечных полос,
при пересечении которых образуются квадратные отверстия раз-
мером (в мм): 100x100 — верхняя решетка, 120x120 — средняя
решетка и 150X150 — нижняя решетка. Перегородки установ-
лены на косынках, приваренных к корпусу аппарата.
.37
Вид A
Сок по трубе 8 подается на неподвижную распределительную
тарелку 9, являющуюся гидрозатвором. На ней образуется зон-
тообразная струя сока в целях более полного использования
газа. На среднюю перегородку по патрубку поступают сок и
песок, спускаемые из дефекаторов при их чистке.
Сатурационный газ вначале направляется в коллектор 12,
а из него по четырем трубам 13 поступает по касательной в ко-
ническую часть сатуратора. При таком вводе газа создается
138
вращательное движение сока в нижнеи части аппарата и отпа-
дает необходимость в устройстве мешалки. В коллектор газ по-
ступает по трубе, горизонтальный участок которой должен быть
расположен выше уровня сока в аппарате для предотвращения
попадания сока в газовый насос при его остановке.
Использованный газ и образующийся пар поднимаются
в верхнюю часть аппарата. Здесь на их пути установлен отра-
жательный зонт 6 для отделения увлекаемых капель сока. До-
полнительно отделение капель сока происходит также на изогну-
тых пластинах сепаратора 4. Очищенный газ выводится в атмос-
феру. Уловленный сок по трубке 18 стекает в контрольный
ящик 10. Для гашения пены на^/отражательным зонтом уста-
новлен кольцевой барботер 5, в который подается пар. Трубка 16
служит для контроля степени пенообразования. Если по ней
в контрольный ящик стекает сок, образовавшийся из пены, или
сама пена, значит, уровень пены поднялся до патрубка слива
в эту трубку.
Сатурационный сок по изогнутой трубе 14 направляется
в среднее отделение контрольного ящика 10, при помощи кото-
рого в аппарате поддерживается определенный уровень сока.
Поступление сока в ящик можно регулировать также венти-
лем 17. Однако им пользуются в исключительных случаях, по-
скольку такая грубая регулировка может привести к переполне-
нию аппарата соком. Регулировать поступление сока рекомен-
дуется перед подогревателями диффузионного сока. Отбор сока
для возврата на преддефекацию и дальнейшее фильтрование
осуществляются из боковых отделений ящика.
Осадок из сатуратора удаляют через спускной вентиль 15.
Для контроля температуры в аппарат вмонтирован термометр 2.
Аппарат снабжен масленкой для подачи масла в случае обиль-
ного пенения сока. Осмотр сатуратора производят через люки
3. Для подъема людей внутри аппарата на его стенке имеются
скобы.
Техническая характеристика сатураторов типа 1С
1 С-1,5 1С-2 1С-2.5 1С-3 1С-4.5 1С-6
Производительность, 1500 2000 2500 3000 4500 6000
т свеклы в сутки Вместимость, м3
полная 49 64 78 88,5 141,7 170
полезная 14 20,6 22,5 29,5 51,0 72,0
Размеры, мм
общая высота 11 300 11 950 13 000 12 040 16 806 16 000
высота цилиндри- 8 400 8 500 9 400 9 300 13 000 13 000
ческой части
диаметр 2 400 2 800 3 000 3 400 3 600 4 000
Сатуратор типа 2С для проведения второй сатурации по кон-
струкции аналогичен аппаратам первой сатурации, но без рас-
ширенной верхней части. Пенение сока на второй сатурации зна-
чительно меньше, чем на первой сатурации, в связи с чем может
139
быть уменьшен полный объем аппарата второй сатурации. Вме-
сто гидрозатвора в этом аппарате установлен конусный диск
(вершиной конуса вверх).
Техническая характеристика сатураторов типа 2С
2С-1,5 2С-2 2С-2,5 2С-3 2С-4.5 2С-6
Производительность, свеклы в сутки Вместимость, м3 т 1500 2000 2500 3000 4500 6000
полная 32 42 52 63 121,1 148,5
полезная Размеры, мм 14 19,3 23 24 50,4 65
общая высота 9000 9300 9200 10 240 13 600 13 900
высота цилиндри ческой части - 6000 6300 6750 7470 11 050 10 800
диаметр 2400 2800 3000 3200 3 600 4 000
Для отделения капель сока, увлеченных выходящим из са-
туратора отработавшим газом, служит сепаратор (рис. 75). Он
представляет собой собранный в корпусе 4 пакет изогнутых по
ходу движения газа пластин 5 с прутками 6 на концах. Пакет
образуется приваркой пластин к ограничителям 1. Пакет выни-
мают за ушки 2.
Проходя в зигзагообразном пространстве сепаратора, газ
изменяет направление своего движения. При этом более тяже-
лые, чем газ, капли сока оседают на поверхности пластин и сте-
кают по ним обратно в сатуратор, а освобожденный от капель
газ поднимается кверху и уходит из сепаратора в трубу, кото-
рая крепится к фланцу 3. z
Такие же сепараторы применяются в сатураторах типа 2С и
сульфитаторах. Сатураторы типоразмеров 1С-4,5, 1С-6, 2С-4,5 и
2С-6 сепараторов не имеют.
Для создания в сатураторе определенного уровня сока, при-
ема сока из сатуратора, распределения и направления его на
дальнейшую переработку служит контрольный ящик. Из него же
отбирают пробы сока для анализа.
Контрольный ящик (рис. 76) сатуратора типа 1С представ-
ляет собой открытый сверху прямоугольный с полукруглыми
торцами корпус 4, в днище которого расположены три патрубка,
к которым внутри корпуса приварены кольца 2, выполняющие
роль седла. К фланцу среднего патрубка 19 подсоединяется
труба, по которой сок из нижней части сатуратора, входит
в ящик. При этом сатуратор и контрольный ящик образуют
сообщающиеся сосуды, поэтому уровень сока в сатураторе соот-
ветствует уровню сока в ящике. Уровень сока в ящике поддер-
живается с помощью клапана 14.
Через патрубок 1 часть сока первой сатурации возвращается
в аппарат предварительной дефекации. Количество возвращае-
мого сока регулируется вторым клапаном, аналогичным пер-
вому. Клапан состоит из диска 6, уплотнения 5 и прижимного
кольца 3, соединенных болтами. К диску приварена втулка 7,
140
Рис. 75. Сепаратор сатуратора типа
1С
в которой с помощью привин-
чиваемой крышки 8 фиксиру-
ется наконечник шпинделя 13.
В нижней части шпиндель про-
ходит через буксу 9, установ-
ленную на планке 20, крепя-
щейся к полосе 21 в верхней
части ящика.
Верхняя часть шпинделя
имеет нарезку, в результате
чего шпиндель с помощью ма-
ховика 12 может перемещаться
вместе с клапаном вдоль гай-
ки 11, расположенной во втул-
ке 10, которая приварена к по-
лосе 21: Поднимая или опус-
кая первый клапан, увеличива-
ют или уменьшают подачу сока
из сатуратора в ящик; подни-
мая или опуская второй кла-
пан, увеличивают или умень-
шают количество сока, воз-
вращаемого в преддефекатор.
Через третий патрубок 16
обработанный сок направля-
ется на фильтрование. В этом
патрубке на трех косынках 18
устанавливается сетка 17 (для
предотвращения попадания
в насос крупных примесей),
которая вынимается из ящика
при помощи ручки 15.
Для аппаратов второй сатурации и сульфитации, где не
нужно распределять сок по различным аппаратам, применяется
контрольный ящик, в дне которого расположены только два па-
трубка: через один из них, прикрываемый клапаном, входит сок
из аппарата, через второй — сок направляется на дальнейшую
переработку.
Из таких открытых контрольных ящиков испаряется значи-
тельное количество сока, что ухудшает санитарно-гигиеническое
состояние в помещении, поэтому в последнее время вместо от-
крытых ящиков применяют закрытые сборники без клапанов.
Регулирование количества входящего и выходящего из них сока
производится вентилями, расположенными на соответствующих
трубопроводах, а отбор сока на анализ — через пробоотборник.
Осевшие примеси из дефекаторов, сатураторов и сульфитато-
ров удаляют через угловой спускной вентиль.
Вентиль (рис. 77) представляет собой чугунный корпус 6,
крепящийся к спускному отверстию в нижней конусной части
141
аппарата с помощью фланца 9. К противоположному фланцу
корпуса крепятся фигурная крышка 4 с сальником 5 и две
Рис. 77. Спускной вентиль дефекаторов
и сатураторов
стойки 3 с поперечиной 2.
В центре поперечины про-
сверлено отверстие с резь-
бой, по которой с помощью
маховика 7 перемещается
шпиндель 13.
Противоположный конец
шпинделя заканчивается
конусным клапаном 11,
крепящимся к шпинделю
с помощью прижимного
фланца 7. Между прижим-
ным фланцем и клапаном
зажато резиновое кольцо
8, которое выполняет роль
уплотнения при посадке
клапана на седло 10. При
открытии клапана примеси
из аппарата через отвер-
стие во фланце 9 посту-
пают в корпус вентиля и
уходят из него через па-
трубок 12.
Основное внимание при
обслуживании сатураторов
должно уделяться поддер-
142
жанию постоянной щелочности сатурационного сока (ее вели-
чину устанавливает лаборатория). С этой целью сатуратчик
непрерывно следит за качеством отгазованного сока в контроль-
ном ящике, отбирая пробы на специальную ложку и определяя
щелочность с помощью индикаторных бумажек — тимолфта-
леиновой на первой сатурации и фенолфталеиновой на второй
сатурации. Равномерная щелочность при ручном управлении
достигается при равномерном поступлении сока, известкового
молока (на дефекацию) и нормальном содержании СО2 в са-
турационном газе.
Аппарат первой сатурации 1—2 раза в смену, а аппарат вто-
рой сатурации 1 раз в сутки продирают, спуская через нижний
вентиль скопившийся в конусном' днище песок в специальную
мешалку. При обильном пенении сока в аппарат через масленку
подается пеногаситель.
При включении сатуратора необходимо соблюдать опреде-
ленную последовательность операций. Наполняя сатуратор со-
ком, в него одновременно осторожно во избежание сильного
пенения вводят сатурационный газ. Когда в контрольном ящике
аппарата появляется отгазованный сок, поток сока уменьшают
и щелочность его в сатураторе доводят до установленной вели-
чины. Затем осуществляют нормальную подачу сока и сатура-
ционного газа в сатуратор и, поддерживая заданную щелоч-
ность, отводят отгазованный сок в переливной ящик.
Во избежание излишней потери теплоты сатураторы и трубо-
проводы должны быть теплоизолированы. При обслуживании
сатураторов необходимо остерегаться ожогов горячим щелочным
соком при его возможных перебросах из контрольного ящика.
Во время чистки вентили на трубопроводах сока и газа должны
быть закрыты на замок. Перед чисткой сатураторов прекращают
подачу сока и газа в аппарат, спускают оставшийся в аппарате
сок, открывают люк и сатуратор проветривают в течение при-
мерно 8 ч, затем проверяют с помощью свечи или газоанализа-
тора отсутствие в аппарате СО2. Чистка аппаратов осуществля-
ется двумя рабочими, один из которых является дежурным.
При эксплуатации аппаратов второй сатурации наблюдаются
в основном те же неполадки, что и в аппаратах первой сатура-
ции. Для устранения их необходимо принимать соответствующие
меры.
Основные неполадки при работе аппарата первой сатурации и меры
по их устранению
Признаки неполадок Возможные причины Меры по устранению
Вспенивание и пере- Повышенная щелоч- Не уменьшая подачу
бросы сока ность сока в сатураторе газа в сатуратор, временно
уменьшить поступление
диффузионного сока на очи-
стку. Ввести пар в пенога-
ситель. Добавить в аппарат
противопенные средства
143
Замедленная работа
сатуратора и выбрасы-
вание сока в перелив-
ную коробку дефекатора
Попадание в сок круп-
ных частиц осадка
Низкая температура
в дефекаторе
Недостаточное коли-
чество извести, добав-
ляемой в дефекатор
Перегрев сока в диф-
фузионном аппарате
Поступление сладкого
промоя на гашение из-
вести
Чрезмерная плот-
ность и вязкость диф-
фузионного сока
Гашение извести хо-
лодной водой
Отложение осадка
на решетках сатура-
тора
Низкое содержание
СО2 в сатурационном
газе
Чрезмерная подача
извести на дефекацию
Недостаточная произ-
водительность компрес-
сора сатурационного
газа
Низкая плотность
диффузионного сока
Забивание песком
песколовушек перед на-
сосами
Большое отложение
осадка на дне сатура-
тора
Наладить работу подо-
гревателей диффузионного
сока
Проверить и наладить
работу дозаторов или дру-
гих устройств для подачи
известкового молока. Про-
верить плотность известко-
вого молока
Поддерживать оптималь-
ный температурный ре-
жим на диффузии
Устранить причины вы-
сокого содержания са-
хара в промоях. Перейти
на гашение извести водой
Наладить работу диф-
фузионной установки
Проверить температуру
промоев или воды, подавае-
мой на гашение
Остановить сатуратор
и очистить решетки
Проверить содержание
СО2 в сатурационном газе
и наладить работу извест-
ково-газовой печи
Уменьшить подачу извест-
кового молока на дефекацию
Проверить и наладить
работу компрессора
Наладить работу диф-
фузионной установки
Прочистить песколо-
вушки
Продуть сатуратор
Ремонт сатураторов. Текущий ремонт сатуратора включает в себя сле-
дующие операции: открытие люков, лаза, заглушек; снятие термометра;
очистку узлов и деталей и смазку их; ремонт арматуры; правку погнутых
мест корпуса и решеток; шарошку гнезд вентилей; выжигание й очистку от
осадка наклонного трубопровода сока из аппарата в контрольный ящик;
изготовление прокладок; прогонку резьбы крепежных деталей.
Средний ремонт включает те же операции, что и текущий, а также: уси-
ленный ремонт арматуры со снятием корпусов и гидравлическим испыта-
нием; усиленную правку погнутых мест корпуса и решеток; исправление
резьбы крепежных деталей. ,
Капитальный ремонт содержит те же операции, что и текущий, а также:
усиленный ремонт арматуры с заменой отдельных деталей; смену прокладок
на трубопроводе газа в сатуратор; ремонт решеток с заменой .отдельных
элементов.
144
АВТОМАТИЗАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ СТАНЦИИ
ДЕФЕКАЦИИ И САТУРАЦИИ
Автоматизация станции дефекации и сатурации. Станция
дефекации и сатурации оснащается системой автоматизации, со
щита которой производится контроль и при необходимости ди-
станционное управление процессом.
На рис. 78 показан щит управления станцией очистки сока
с горячей оптимальной преддефекацией, одноступенчатой дефе-
кацией и двухступенчатой сатурацией. Системой автоматизации
предусмотрено: измерение расхода поступающего диффузион-
ного сока (прибор 1а на щите) и известкового молока (/б),
а также плотности и расхода известкового молока, поступаю-
щего на дефекацию (7в); автоматическое регулирование и ди-
станционное управление подачей известкового молока (7г) и
рециркулирующего сока (2а, 26); дистанционное управление по-
дачей известкового молока на вторую сатурацию (За)-, конт-
роль, автоматическое регулирование и дистанционное управле-
ние величиной pH преддефекованного сока (4а, 46), сока первой
(5а, 56)' и второй (6а, 66) сатураций; измерение содержания
СО2 в сатурационном газе (7а) и давления сатурационного газа;
измерение (прибор 9а и переключатель 96), автоматическое ре-
гулирование и дистанционное управление уровнем в сборниках
диффузионного сока (9в), нефильтрованного сока первой сату-
рации (9г), декантата сока первой сатурации (9д), фильтрован-
ного сока первой сатурации (9е), нефильтрованного сока второй
сатурации (9дас), фильтрованного сока второй сатурации (9и);
сигнализация световыми табло минимального (1ТС) и макси-
мального (2ТС) давления сжатого воздуха, питающего систему
Рис. 78. Щит контроля и регулирования
станции дефекосатурации
145
автоматизации; лампы 1ЛС и 2ЛС сигнализируют включенное
состояние левой и правой панелей щита контроля и регулиро-
вания станции дефекосатурации.
Над щитом устанавливается горизонтальная панель (на ри-
сунке не показана), на которой размещается так называемая
мнемоническая схема станции с лампами, сигнализирующими
минимальный и максимальный уровни продукта в сборниках.
Кнопка КОС служит для опробования работы сигнальной аппа-
ратуры, кнопка КСС — для выключения звукового сигнала.
В рамках, установленных на щите под приборами, указывается
назначение этих приборов.
Работа сатуратчика (оператора станции дефекации и сату-
рации) складывается из следующих операций:
ведение процессов дефекации и сатурации;
обеспечение равномерного поступления диффузионного сока
в аппараты и возврат сока на преддефекацию;
дозирование извести в аппараты;
регулирование поступления сока и газа в сатураторы;
наблюдение за качеством поступающего сока, сатурацион-
ного газа и известкового молока;
определение щелочности соков с помощью лабораторного
прибора и индикаторных бумажек, а также по данным конт-
рольно-измерительных приборов;
определение содержания СО2 в сатурационном газе с по-
мощью лабораторного газоанализатора и по данным контроль-
но-измерительного прибора;
наблюдение за фильтрационной способностью сока;
контроль и регулирование процесса с помощью контрольно-
измерительных и регулирующих приборов;
периодическая подача в аппараты антипенных веществ;
обслуживание основного и вспомогательного оборудования и
устранение неисправностей в их работе;
периодический спуск осадка из аппаратов;
проверка состояния технологического процесса при приемке
смены.
Рабочее место сатуратчика. Рабочее место оператора станции оснаща-
ется: щитом управления дефекаторами и сатураторами, лампами для сто-
лов и лампами для освещения контрольных ящиков сатураторов, столом для
проведения анализов сока, столом для лабораторного прибора по опреде-
лению содержания СО2 в сатурационном газе, ящиками для хранения три-
натрийфосфата и кальцинированной соды, телефонным аппаратом, пультом
вызывной сигнализации, стулом, урной, ведром и совком.
Для контроля за ходом процесса на рабочем месте, должны быть:
лабораторный прибор для определения содержания СО2 в сатурационном
газе, лабораторный прибор для определения щелочности соков (3 шт.); ме-
таллический или стеклянный цилиндрик для отмеривания порций сока при
проведении анализа (3 шт.), чашка для титрования (3 шт.); стеклянная па-
лочка для перемешивания растворов при титровании (3 шт.); капельница
для индикаторов (2 шт)., кружка с длинной ручкой для-отбора проб сока
из контрольного ящика (4 шт.), ложка с длинной ручкой для отбора проб
соков из контрольных ящиков (3 шт.), стеклянные банки с крышками для
хранения индикаторных бумажек (2 шт.).
146
На рабочем месте должна быть следующая документация: карта орга-
низации труда на рабочем месте, карта организации рабочего места, ин-
струкции (по ведению технологического процесса, эксплуатации оборудова-
ния, по охране труда и технике безопасности), журнал записи ведения тех-
нологического процесса.
СУЛЬФИТАЦИОННАЯ УСТАНОВКА
Основными целями сульфитации (обработки газом, содер-
жащим диоксид серы) сока (а также сиропа) явля-
ются обесцвечивание и стерилизация. Щелочность сока (и си-
ропа) при этом снижается до 0,005 % СаО (pH 8,5). Сульфита-
ции подвергается и аммиачный, конденсат (до pH 6) для
использования его в диффузионном процессе.
Сульфитацию проводят в установке, состоящей из сульфита-
тора, сернистой печи и вентилятора. На большинстве отечествен-
ных сахарных заводов применяются чугунные вертикальные оро-
сительные сульфитаторы типа СО. Для сока, сиропа и конден-
сата применяются сульфитаторы одинаковой конструкции, но
различные по размеру.
Оросительный сульфитатор СО-1,8 (рис. 79) состоит из вер-
тикальных чугунных царг 4, стянутых между собой болтами.
Нижняя царга закрыта вогнутым днищем 13 со спускным отвер-
стием 12 для обработанной жидкости, поступающей через гидро-
затвор в насос или по трубе в контрольный ящик (на рисунке
не показан), а оттуда — в производство. Внутри этой царги рас-
положено газораспределительное устройство 3, которое пред-
ставляет собой кольцевой корытообразный барботер с зазубрен-
ными краями стенок. Сернистый газ в этот распределитель на-
гнетается вентилятором по патрубкам 2. Снаружи царги
установлены уровнемерная трубка 1 и пробный краник И.
В верхней части аппарата находится распределительная ко-
нусная сетчатая тарелка 9, на которую по трубе 8 поступает об-
рабатываемая жидкость, проходящая через отверстия тарелки и
равномерно распределяющаяся по всей площади аппарата.
Внутрь сульфитатора на опорах 5 встроены чугунные распреде-
лительные решетки 6, состоящие из отдельных секций со щеле-
видными отверстиями трапецеидального сечения, меньшим раз-
мером направленные вниз, благодаря чему стекающие с обеих
кромок каждой щели струи жидкости сближаются, что способ-
ствует более тесному соприкосновению жидкости с газом. Ре-
шетки установлены так, что щелевидные отверстия соседних ре-
шеток повернуты относительно друг друга на 90°. Таким обра-
зом, сок и газ проходят через квадратные отверстия, образован-
ные щелями двух соседних решеток. Секции решеток в случае
необходимости можно заменять через люки 7. Отработавший
газ отводится через отверстие 10, к которому крепятся сепара-
тор, аналогичный сепаратору сатуратора, и вытяжная труба.
Производительность аппарата СО-1,8 по перерабатываемой
свекле (т в сутки): для сока и воды — 2500, для сиропа —
147
a.
4500; площадь поперечного сечения 2,54 м2. Производительность,
аппарата СО-1,5 по перерабатываемой свекле (т в сутки): для
сока и воды— 1500, для сиропа — 3000; диаметр аппарата
1500 мм, высота 4645 мм, площадь поперечного сечения аппа-
рата СО-1,5 1,76 м2.
Подача сернистого газа в сульфитатор вентилятором приво-
дит к заносу нагнетательных трубопроводов частицами несго-
ревшей серы и к попаданию газа в помещение из-за неплотно-
стей соединений. Вентилятор же быстро изнашивается. Чтобы
избежать это, применяется сульфитация под разрежением.
В этом случае на вытяжной трубе сульфитатора после сепара-
тора размещают чугуйный эжектор, в который вентилятором на-
гнетается воздух. Создается небольшое разрежение, под кото-
рым работает вся система сульфитации, включая сам сульфита-
148
тор. При этом исключается всякое проникновение сернистого
газа в помещение.
Ремонт сульфитаторов. Текущий ремонт сульфитатора включает откры-
тие люков, выемку решеток и газораспределительного устройства; очистку
узлов и деталей со смазкой жиром; ремонт вентилей с применением ша-
рошки гнезд; изготовление прокладок для вентилей; прогонку резьбы кре-
пежных деталей.
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий, и допол-
нительно включает в себя ремонт вентилей со. снятием корпусов; замену
уровнемерной трубки; смену прокладок; исправление резьбы крепежных
деталей.
Капитальный ремонт состоит из операций среднего ремонта, а также
включает в себя смену прокладок на царгах; усиленный ремонт вентилей
с заменой отдельных деталей; замену отдельных секций решеток.
Такие сульфитаторы имеют существенные недостатки: непол-
ное использование (примерно 70%) диоксида серы из-за недо-
статочного контакта последнего с жидкостью, сравнительно
большие габариты, большая металлоемкость, трудность созда-
ния аппарата большой производительности.
«-• Освоен выпуск жидкостно-струйных сульфитаторов ПСК (для
сока) и ПСМ (для сиропа), позволяющих использовать до 98 %
диоксида серы, занимающих небольшую производственную пло-
щадь, имеющих малую металлоемкость. Такие сульфитаторы
позволяют работать как с газообразным, так и со сжиженным
диоксидом серы.
. Внутрь чугунного корпуса 13 жидкостно-струйного сульфита-
тбра сока ПСК (рис. 80) встроена перегородка 3, служащая
гидравлическим затвором от попадания сернистого газа в слив-
ной трубопровод 5, а также для обеспечения надежного конт-
роля и регулирования величины pH (в трубе 6 устанавливается
датчик pH-метра). Для отбора проб сока служит краник 4.
Окончательный спуск сока производится через патрубок 15.
Корпус устанавливается с помощью фланцевого соединения на
эллиптическом стальном днище 2 с приварными лапами /. Для
внутреннего осмотра в корпусе имеется окно, закрываемое за-
глушкой 14. Сверху к корпусу через фланцевое соединение при-
креплен чугунный сепаратор 12, представляющий собой циклон
с тангенциально размещенным патрубком для ввода сока. Сепа-
ратор предназначен для разделения жидкости и отработавшего
газа, а также для дополнительного массообмена между газом и
стекающей тонким слоем по внутренней поверхности сепаратора
жидкости. Отработавший газ через цилиндр 11, а затем через
прикрепленную к фланцу 10 трубу выбрасывается в атмосферу.
С помощью фланцевого соединения к сепаратору крепится
также камера смешения 9, представляющая собой чугунную
трубу с патрубком 8 для подвода сернистого газа или сжижен-
ного диоксида серы. В торце камеры смешения находится струй-
ное устройство 7, к фланцу 16 которого крепится трубопровод
подачи обрабатываемого сока. В устройстве поперек потока
установлен диск. 18 с шестью отверстиями 19 диаметром 11 мм.
149-
Рис. 80. Жидкостно-струйный
сульфитатор ПСК-3
Благодаря этим отвер-
стиям подаваемый под дав-
лением 0,5 МПа (5 кгс/см2)
сок разбивается на отдель-
ные струйки, попадает
в камеру смешения и кон-
тактирует здесь с газом,
подающимся в камеру с помощью эжектирующего действия
струй жидкости. Для регулирования давления сока перед дис-
ком 18 служит пластина 17, которая перемещается штоком 21
с помощью регулирующей пружины, расположенной в корпусе
20. При изменении расхода сока, поступающего в сульфитатор,
эта пластина изменяет живое сечение отверстий диска и обес-
печивает требуемую степень эжекции струй.
Сульфитатор ПСМ, предназначенный для сульфитации си-
ропа с клеровкой, отличается от сульфитатора ПСК наличием
тройника для подвода клеровки, меньшими размерами камеры
смешения, а также конструкцией соплового диска (три отвер-
стия— для входа сиройа, одно отверстие — для входа клеровки).
Техническая характеристика жидкостно-струйных сульфитаторов
пск-з
ПСМ-3 ПСК-6 ПСМ-6
Производительность, т свеклы в сутки 3000
Внутренний диаметр, мм
корпуса 600
камеры смешения Давление перед соп- ловым диском, МПа 200
(кгс/см2)
расчетное 0,25 (2,5)
минимальное 0.1 (1)
Габаритные размеры 1530Х
(длина X ширина X вы- Х742Х
сота), мм Х1750
0,27 (2,7)
0,1 (1)
1660Х
Х742Х
Х1750
3000 6000 6000
600 900 900
125 270 150
0,25 (2,5)
0.1 (1)
2140Х
X 1070Х
Х2580
0,27 (2,7)
0.1 (1)
2300 X
Х1070Х
Х2580
-150
Основные неполадки в работе жидкостно-струнных сульфитаторов и меры
по их устранению
Признаки неполадок
Упала производитель-
ность, давление на входе
нормальное
Прекратилась подача сока
Течь в местах разъемных
соединений
Заслонка подачи газа от-
крыта, величина pH низкая
Возможные причины
Забилось отверстие
диска на входе
Не подает насос
Недостаточное уплот-
нение в указанных сое-
динениях
Низкая концентрация
диоксида серы рг-газе
Меры по устранению
Снять диск, прочис-
тить отверстие
Включить резерв-
ный насос
Затянуть болты, заме-
нить прокладки
Увеличить расход
серы
Сернистая печь. Сульфитацию проводят жидким диоксидом
серы или содержащим газообразный диоксид серы сернистым
газом, получаемым в печах при сжигании кусковой серы.
Сернистая печь БВЯ-2 (рис. 81), работающая под разреже-
нием 50—100 Па (5—10 кгс/см2), представляет собой чугунный
барабан 14 .с конусами на торцах. На внешней поверхности ба-
рабана находится гофрированный охладитель 13. К барабану
с помощью винтов прикреплены два бандажа 12, которыми он
опирается на четыре вращающихся ролика 20. Ролики попарно
насажены на валы. Один вал приводной, другой свободный. Ро-
лики вращаются в подшипниках 18. Приводной вал с роликами
вращается электродвигателем 1 мощностью 1,1 кВт через два
последовательно установленных червячных редуктора 3 и 24.
Сочленение электродвигателя с редуктором 3, редукторов между
собой и редуктора 24 с приводным валом роликов осуществля-
ется муфтами 2, 29 и 23. С помощью винтов 27, вращающихся
в гайках 26, свободный вал с двумя роликами может переме-
щаться, занимая положение, необходимое для нормального вра-
щения барабана. Смазка подшипников роликов производится из
четырех масленок 17. Подшипники установлены на постаменте,
состоящем из основания 22 и швеллера 21.
Внутри барабана имеется шесть продольных ребер 33, кото-
рые при вращении барабана с частотой 0,008 с-1 (0,5 об/мин)
захватывают горящую расплавленную серу, увеличивая этим
зеркало горения.
Печь загружается кусковой серой через один из торцов бара-
бана. Внутрь барабана входит рукав бункера 8, в котором на-
ходится сера. Подача серы производится открытием заслонки 9
с помощью рукоятки 5, на которой расположен противовес 6.
Над заслонкой располагается решетка 7 из планок для огра-
ничения размеров кусков серы. Бункер опирается на стойки 4
из уголков.
На торцах барабана находятся кольца 11 с приваренными
к ним розетками 30. В этих розетках имеются отверстия 25,
а в торцах барабана — отверстия 32. Перемещая розетку с по-
мощью рукоятки 10, изменяют количество проходящего в печь
15Г
A-A
Рис. 82. Сублиматор сернистого
газа
через эти отверстия воз-
духа, необходимого для го-
рения серы. Винтами 16
фиксируют положение ро-
зетки на барабане.
В отверстие заднего ко-
нуса печи входит труба 15,
через которую газ отсасы-
вается из печи в сублима-
тор для охлаждения. Газо-
отводящая труба крепится
к уголку 19. Положение
трубы устанавливается при
наладке опытным путем
(по сечению печи с макси-
мальным содержанием ди-
оксида серы), после чего фиксируется и уплотняется отверстие
барабана асбестом.
Все узлы печи монтируют на раме 28. Печь закрывается ко-
жухом с трубой для вытяжки в атмосферу газа, который может
прорваться из печи.
Для охлаждения сернистого газа и отделения от него золы
и частиц серы перед поступлением в сульфитатор применяют
сублиматор (рис. 82). Он представляет собой установленный на
опорах 1 цилиндрический корпус 3 с двумя трубными решет-
ками: верхней 5 и нижней 2. Между решетками смонтирован^
трубки 4. Над верхней трубной решеткой расположена камера Г
разделенная перегородкой 8 на два отделения. Сернистый газ
входит по патрубку 6 в левое (на рисунке) отделение камеры ?
153.
и опускается по трубкам вниз. Здесь под нижней трубной решет-
кой находится конусообразный сборник — зольник 12. В золь-
нике поток газа меняет направление и по второму пучку трубок
поднимается вверх, попадает в правое отделение камеры 7 и
через патрубок 9 попадает в вентилятор.
При резком изменении направления движения в зольнике из
газа выделяются зола и частицы серы, которые оседают на
днище аппарата. Периодически открывая днище 13, зольник
очищают от скоплений.
Вода для охлаждения газа подается по патрубку 11 в меж-
трубное пространство. Охладив газ, вода выходит из сублима-
тора по патрубку 10 в верхней части корпуса.
Ремонт сернистой печи. Текущий ремонт сернистой печи включает в себя
снятие крышки шестерни, барабана, разъединение муфты; выемку червяка;
выбивку пальцев, снятие роликов, люка сублиматора; выбивку шплинтов;
разъединение фланцевых соединений; очистку узлов и деталей со смазкой
жиром; ремонт вентилей, подшипников; прогонку резьбы крепежных де-
талей.
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий,, и дополни-
тельно включает в себя ремонт вентилей с заменой клапана, замену про-
кладок, фланцевых соединений; исправление резьбы крепежных деталей; уси-
ленный ремонт подшипников; замену шплинтов.
Капитальный ремонт состоит из тех же операций, что и средний, и до-
полнительно включает в себя нарезание резьбы крепежных деталей, замену
полумуфты, опиливание шпонки.
Обслуживание сульфитационной установки. Сульфитацион-
ная установка снабжается системой автоматизации, регулирую-
щей pH сульфитированного продукта изменением подачи серни-
стого газа в аппарат.
Обслуживание сульфитационной установки сводится к на-
блюдению за непрерывным и равномерным поступлением обра-
батываемых продуктов и получением сульфитированных про-
дуктов постоянной щелочности. Необходимо следить за нор-
мальной работой сернистой печи и периодически загружать ее
необходимым количеством кусковой серы.
Если щелочность продукта не достигает установленной вели-
чины, то это может быть следствием или недостаточного содер-
жания диоксида серы в сернистом газе, или забивки сублима-
тора печи и газопровода уносом и отложениями серы. Для
устранения этих неполадок необходимо проверить и отладить
работу печей, а при необходимости — увеличить расход серы,
а также очистить сублиматор и газопровод.
Во избежание излишней потери тепла сульфитатор теплоизо-
лируется. При обслуживании необходимо избегать ожогов горя-
чим продуктом. При осмотре и ремонте сульфитаторов следует
убедиться в отсутствии в них сернистого газа, так как он ядовит
и вызывает удушье. Наличие газа в сульфитаторе определяется
введением в аппарат свечи, факела или фонаря, которые в ат-
мосфере сернистого газа гаснут.
Работа сульфитатчика складывается из следующих опера-
ций:
154
ведение процесса обработки сока, сиропа и воды сернистым
газом;
регулирование поступления газа в сульфитаторы;
ведение процесса сжигания серы в печах;
очистка печей от шлака;
разжигание серы после очистки печей.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова аппаратурно-технологическая схема очистки сока?
2. Как устроен аппарат предварительной дефекации вертикального типа?
3. Как устроен прогрессивный преддефекатор?
4. Как устроен аппарат основной дефекации?^
5. Как устроен сатуратор?
6. Как устроен дозатор известкового молока?
7. Какие Вы знаете сульфитаторы?
8. Как устроена сернистая печь?
9. Как оборудуется рабочее место сатуратчика?
10. Какие неполадки встречаются в работе дефекаторов и как 'их устранять?
11. Какие неполадки встречаются в работе сатураторов и как их устранять?
Глава 4. ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ
Жидкие продукты сахарного производства, представляющие
собой суспензии, т. е. смесь жидкости и твердых частиц, неодно-
кратно подвергаются фильтрованию для удаления твердых ча-
стиц. Фильтруют сок первой сатурации с содержанием окола
5 % твердых частиц, сок второй сатурации с содержанием 0,5 %
твердых частиц, сульфитированный сок, сироп.
Фильтрование происходит за счет разности давлений по обе стороны
ситчатой фильтровальной перегородки в сторону пониженного давления.
При этом на одной стороне перегородки должно быть избыточное давление
или разрежение, а на другой — атмосферное давление. Чем выше разность
давлений, тем интенсивнее идет процесс фильтрования.
Основной характеристикой процесса фильтрования является скорость
фильтрования, т. е. количество фильтрата, которое проходит через единицу
фильтровальной поверхности за единицу времени.
Фильтры, применяемые в сахарном производстве, можно
классифицировать по следующим основным характеристикам:
характеру работы — периодического действия (дисковые,
листовые фильтры) и непрерывного действия (вакуум-фильтры);
способу создания разности давлений — под действием гидро-
статического давления столба суспензии (листовые фильтры),
под.действием вакуум-насосов (вакуум-фильтры), под действием
насосов (дисковые фильтры);
взаимному направлению действия силы тяжести и движения
фильтрата — перпендикулярное (дисковые фильтры), совпадаю-
щее (фильтры с горизонтальными дисками), противоположное
(вакуум-фильтры).
155
Кроме того, фильтры могут классифицироваться по конструк-
тивным особенностям: форме и расположению фильтровальной
перегородки, способу удаления осадка, наличию или отсутствию
устройств для промывки, обезвоживания и сушки осадка и по
другим признакам.
В качестве фильтровальной перегородки применяются ткань,
керамика, металлические сита, а в качестве вспомогательного
фильтровального материала — специальные наполнители (ки-
зельгур, перлит и др.).
Для сахарной промышленности характерно использование
разнообразных фильтров — вакуум-фильтров, дисковых, листо-
вых и др.
ВАКУУМ-ФИЛЬТРОВАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
Для фильтрования сока первой сатурации применя-
ются барабанные непрерывнодействующие вакуум-фильтры.
Преимущества таких фильтров перед периодически действую-
щими состоят в том, что они ликвидируют тяжелый физический
труд, процесс фильтрования происходит непрерывно и автома-
тизированно, сокращаются затраты труда, уменьшаются расход
фильтровальной ткани и потери сахара в осадке.
Так как фильтруемый сок первой сатурации имеет темпера-
туру около 90 °C, разрежение на вакуум-фильтрах, создаваемое
конденсационной установкой, не превышает 0,05—0,08 МПа
(0,5—0,8 кгс/см2), т. е. действующая сила на вакуум-фильтрах
в несколько раз меньше, чем на фильтрах под давлением. По-
этому максимальная толщина слоя осадка на вакуум-фильтрах
допускается не более 12 мм, а для быстрого роста его на ва-
куум-фильтр подается сок, содержание осадка в котором дол-
жно быть около 20 % против 4—5 % в соке первой сатурации.
Сок с таким большим содержанием осадка называется сгущен-
ной суспензией.
На рис. 83 приведена аппаратурно-технологическая схема вакуум-филь-
тровальной установки с отстойником.
Сатурационный сок из аппарата первой сатурации направляется в ме-
шалку, из которой он через песколовушки забирается насосом и через по-
догреватель, где нагревается до 90 °C, подается в напорный сборник 1. Из
него сок самотеком поступает в отстойник 3. Осветленный сок (декантат)
из секций отстойника собирается в сборнике 2, из которого самотеком на-
правляется в сборник 18. Сгущенная суспензия из секций отстойника соби-
рается в сборнике 4 и из него самотеком поступает в корыто вакуум-
фильтра 5. В корыто вакуум-фильтра насосом 23 из мешалки 24 подается
также дсадок из контрольных фильтров сока первой сатурации, фильтров
сока второй сатурации и сиропа.
Фильтрованный сок из вакуум-фильтра попадает в вакуум-сборник 6,
концентрированный промой — в сборник 8, жидкий промой — в сборник 7.
Вакуум-сборники через отбойную ловушку 10 связаны с барометрическим
конденсатором 11, где пары конденсируются водой.
Неконденсирующиеся газы отсасываются через ловушку 12 из конден-
сатора (см. гл. 7) вакуум-насосом 14, водяное кольцо которого питается
водой из сборника 15. Барометрическая вода из конденсатора спускается
156
Рис. 83. Аппаратурно-технологическая схема вакуум-фильтровальной установки с отстойником
в ящик 13, а из него направляется в ящик барометрической воды конденса-
торов выпарной станции и вакуум-аппаратов.
Сок из сборника 6 и концентрированный промой из сборника 8 спуска-
ются в сборник 18, где смешиваются с декантатом из отстойника и насосом
подаются на контрольные фильтры для отделения оставшейся мути. Очи-
щенный сок направляется на вторую сатурацию.
Слой осадка на вакуум-фильтре промывается аммиачным конденсатом.
Отдувка осадка на вакуум-фильтрах производится компрессором 19, водя-
ное кольцо которого питается водой из сборника 20. Осадок с вакуум-
фильтра попадает в шнек 9, затем поступает в мешалку 22, где разбавля-
ется водой и насосом 21 выводится на поля фильтрации.
Жидкий промой из сборника 7 сливается в сборник 17 и насосом 16
подается в известковое отделение для гашения извести.
На рис. 84 приведена аппаратурно-технологическая схема вакуум-филь-
тровальной установки с фильтром-сгустителем.
Сатурационный сок из аппарата первой сатурации подается в напорный
сборник 3. Из него сок самотеком поступает в сгуститель 4. Фильтрованный
сок из сгустителя направляется в сборник 18. Сок частичного сброса из сгу-
стителя собирается в мешалке 2 и насосом 1 возвращается в сборник 3. Сгу-
щенная суспензия .из сгустителя спускается в мешалку 24, куда подается
также осадок из фильтров сока второй сатурации и сиропа. Насосом 23 сгу-
щенная суспензия подается в корыто вакуум-фильтра 5.
Фильтрованный сок из вакуум-фильтра поступает в вакуум-сборник 6„
концентрированный промой — в сборник 8, жидкий промой — в сборник 7.
Вакуум-сборники фильтрованного сока через отбойную ловушку 10 соединены
с конденсатором 11.
Неконденсирующиеся газы отсасываются через ловушку 12 из конденса-
тора вакуум-насосом 14, водяное кольцо которого питается водой из сбор-
ника /5.»Барометрическая вода из конденсатора поступает в ящик 13, а из
него направляется в ящик барометрической воды конденсаторов выпарной
станции и вакуум-аппаратов.
Сок из сборника 6 и концентрированный промой из сборника 8 спуска-
ются в сборник 18, где смешиваются с фильтрованным соком из сгустителя
и насосом подаются на вторую сатурацию.
Отдувка осадка на вакуум-фильтрах производится компрессором 19, во-
дяное кольцо которого питается водой из сборника 20. Осадок с вакуум-
фильтра попадает в шнек 9, которым он подается в мешалку 22, где раз-
бавляется и насосом 21 выводится из завода. Жидкий промой из сборника Т
сливается в сборник 17 и насосом 16 подается в известковое отделение для
гашения извести.
Сгустители. Сгущение суспензии сока первой сатурации про-
изводится в сгустителях, где сок делится на две фракции — чи-
стый сок и сгущенную суспензию. В качестве сгустителей на
свеклосахарных заводах применяются отстойники и фильтры-
сгустители.
На ряде отечественных заводов эксплуатируется пятиярусный отстойник,
двухступенчатого типа производительностью 1 000 т свеклы в сутки. Его
вертикальный цилиндрический корпус имеет диаметр 5 500 мм и полезную
вместимость 140 мэ, а пять ярусов осаждения — общую площадь 95 м2.
Средняя скорость осаждения осадка в таком отстойнике составляет 0,54 м/ч.
а продолжительность пребывания сока — около 2,5 ч, что влечет за собой
большое нарастание цветности.
Одним из недостатков отстойников такого типа является неравномерная
загрузка секций осадком. Это связано с двухступенчатым осаждением
осадка: осадок уплотняется в рабочем ярусе, а затем сталкивается в ниже-
лежащий ярус для окончательного уплотнения. При движении в камеру
окончательного уплотнения осадок проходит через слой движущегося сок®
и несколько теряет достигнутую ранее плотность.
158
Сек
Рис. 84. Аппаратурно-технологическая схема вакуум-фильтровальной установки с листовым фильтром-сгустителем
OSSL
Рис. 85. Отстойник сока первой сатурации ПОС-1,5
В отстойнике ПОС-1,5, который выпускается промышлен-
ностью, с целью более равномерного распределения осадка вал
состоит из труб разного сечения: чем выше ярус, тем меньше
сечение трубы, направляющей исходный сок из подготовитель-
ного яруса в рабочие. Такое устройство распределительного
вала позволяет направлять сок из подготовительного яруса по
всем рабочим ярусам с одной и той же концентрацией твердых
частиц, что обеспечивает одинаковую скорость осаждения во
всех ярусах отстойника, а следовательно, и равную производи-
тельность всех ярусов.
Осадок из нижних частей всех секций по отдельным трубам
отводится в контрольный ящик сгущенной суспензии, а оттуда —
на вакуум-фильтры. Таким образом^ каждый рабочий ярус от-
стойника является одновременно и11 камерой осветления, и ка-
мерой уплотнения осадка. Загрузка секций в таком отстойнике
одинакова. Благодаря меньшему времени пребывания сока
(70—80 мин) и меньшему удельному объему этого отстойника
нарастание цветности сока в нем меньше, чем в двухступенча-
том отстойнике. Осветленный сок (декантат) в этом отстойнике
при переработке кондиционной свеклы получается практически
без мути, что позволяет исключить контрольное фильтро-
вание.
Отстойник ПОС-1,5 (рис. 85) производительностью 1 500 т
свеклы в сутки представляет собой вертикальный цилиндриче-
ский корпус 22 диаметром 5,5 м с коническим днищем 2 и крыш-
кой 15. Внутри корпуса установлены вертикальные перегородки
21, разделяющие отстойник на пять изолированных рабочих
ярусов 20 высотой 800 мм и вместимостью 18 м3 каждый. Об-
щая площадь осаждения составляет 118 м2, полная вместимость
130 м3, рабочая вместимость 107 м3. Верхний шестой ярус 17 яв-
ляется подготовительным.
По вертикальной оси отстойника проходит трубовал 9, кото-
рый вращается с частотой 0,0017 с-1 (0,1 об/мин) приводом, со-
стоящим из червячной пары 10, редуктора 11, передачи 12 и
электродвигателя 13 мощностью 2,2 кВт. К трубовалу прива-
рены питатели 5, через которые нефильтрованный сатурирован-
ный сок поступает в каждый из пяти ярусов, а также сгребаю-
щие устройства 4, служащие для подачи осадка к центру —
в грязевые камеры /. Трубы 3 служат для отвода осадка из гря-
зевых камер отстойника, а коллекторы 6 с отверстиями в ниж-
ней части — для отвода осветленного сока в наружные коллек-
торы 19.
Отстойник снабжен люками 7 для осмотра и очистки, а также
патрубками 18 — для входа сока, 23 — для выхода сгущенной
суспензии и 27 — для выхода декантата.
В верхнем ярусе отстойника расположен, паровой барботер
16, представляющий собой кольцевую трубу с отверстиями для
прохода пара и предназначенный для гашения образовавшейся
пены.
6 М. Я. Азрнлевич .
161
Короб 25 с патрубком 26 предназначен для отвода избытка
пены.
Нефильтрованный сок через патрубок 18 и коллектор 24 по-
ступает в верхний подготовительный ярус 17 отстойника. Этот
ярус предназначен для отделения газа и воздуха, а также отде-
ления и гашения пены. В верхней части подготовительного
яруса благодаря установленной здесь переливной трубе образу-
ется свободный объем для пены. Труба имеет гидравлический
затвор, предотвращающий сброс через нее пены. Отделенная
пена лопастью 14 сбрасывается в пеноотводящий короб 25 и
удаляется из отстойника через патрубок 26.
Нефильтрованный сок из подготовительного яруса поступает
через окна 8 внутрь трубовала 9 и, двигаясь вниз, распределя-
ется по ярусам отстойника при помощи питателей 5, затем по-
ступает в нижерасположенный ярус через отверстия в днище
грязевой камеры верхнего яруса. Находясь определенное время
в ярусах отстойника, сок отстаивается. Декантат отбирается' из
верхней части каждого яруса при помощи коллекторов 6 и вы-
водится из отстойника через патрубки 27. В свою очередь, к по-
следним присоединяются стояки, по которым сок поступает
в контрольный ящик, а из него — на дальнейшую переработку.
Осевший на конические перегородки 21 осадок плотностью
1,12—1,2 г/см3 сгребается устройствами 4 в грязевые камеры 1,
из которых в виде сгущенной суспензии через трубы 3 и пат-
рубки 23 отводится в контрольный ящик сгущенной суспензии,
а оттуда — на вакуум-фильтры.
Разработан отстойник с вертикально восходящим потоком,
в котором ввод осветляемого сока осуществляется под слой сгу-
щаемого осадка.
К достоинствам отстойников относятся простота обслужива-
ния и отсутствие необходимости в фильтровальной ткани.
Недостатки гравитационных отстойников: они громоздки и
занимают много производственной площади; сок в них пребы-
вает продолжительное время, что обусловливает повышение
цветности сока; декантат при переработке порченой свеклы со-
держит много мути, трудно отфильтровывающейся на контроль-
ных фильтрах.
Для хорошей работы отстойников необходимо обеспечить
равномерное поступление сока первой сатурации, для чего вен-
тиль на подающей коммуникации регулируют в зависимости от
производительности последующих станций. При наличии не-
скольких отстойников сок между ними необходимо распреде-
лять равномерно. Изменением количества отбираемого осветлен-
ного сока регулируют его чистоту. Сгущенную суспензию необ-
ходимо отбирать равномерно. Кроме того, важно следить за
правильной работой привода трубовала. Для улучшения про-
цесса осаждения применяются флокулянты.
При обслуживании отстойников необходимо остерегаться
ожогов горячим соком.
162
Основные неполадки в работе отстойников и меры по их устранению
Признаки неполадок Возможные причины Меры по устранению
Выход мутного декан- тата из всех секций от- стойника Неудовлетворитель- ная обработка сока на станции дефекации и са- турации Проверить и потребо- вать, чтобы преддефекация осуществлялась с пра- вильным возвратом сока, известь на основной дефекации добавлялась непрерывно и в необходи- мом количестве и щелоч- ность сока первой сатура- ции поддерживалась опти- мальной
Подогрев сока.£иеред отстойни ком недоста - точный Поддерживать темпера- туру сока на подогревателе перед отстойником равной 90 °C
Неравномерные по- дача нефильтрованного сока в отстойник и от- бор декантата и сгущен- ной суспензии из от- стойника Отрегулировать равно- мерное питание отстойника и равномерный отбор декан- тата и суспензии из него
Недостаточный отбор суспензии из отстой- ника Проверить плотность сус- пензии и, если она выше нормы, увеличить отбор сус- пензии из отстойника до ве- личины, соответствующей максимальной производи- тельности вакуум-фильт- ров
Выход мутного сока из некоторых секций от- стойника Чрезмерная пере- грузка этих секций от- стойника соком или не- нормальные условия их работы Уменьшить или вре- менно прекратить отбор декантата из этих секций
Пенение в отстойнике Переработка свеклы низкого качества или нарушение режима на станциях получения и очистки сока Потребовать точного под- держания оптимального режима на предыдущих опе- рациях
Ремонт отстойника. Текущий ремонт отстойника состоит из следующих
операций: снятие ограждения, скребков; разъединение муфты, открытие лю-
ков; разборка арматуры, подшипников и привода; снятие червячного колеса
и масляной ванны; подъем и укрепление вала; очистка узлов и деталей со
смазкой жиром; ремонт арматуры и подшипников; шлифовка шеек вала; пе-
репаковка сальников, частичная замена прокладок; прогонка резьбы кре-
пежных деталей; зачистка зубьев шестерен.
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий, а также
включает в себя ремонт арматуры со снятием корпусов и гидравлическим
испытанием; ремонт подшипников качения с частичной заменой на новые,
ремонт подшипников скольжения при усиленной выработке; замену полу-
муфты привода с подгонкой новой шпонки; снятие кольцевого желоба;
6»
163
частичную замену пластин на скребках; правку погнутых мест метательного
прибора; опиливание зубьев шестерен; замену прокладок; исправление резьбы
крепежных деталей.
Капитальный ремонт состоит из тех же операций, что и средний, и
включает в себя также усиленный ремонт подшипников с заменой их; ре-
монт арматуры с заменой отдельных деталей; ремонт трубопроводов; уси-
ленную правку погнутых мест; полную замену пластин скребков.
Для сгущения сока первой сатурации все шире начинают
применяться периодически действующие листовые саморазгру-
жающиеся фильтры-сгустители типа ФиЛС, в которых разность
давлений создается за счет гидростатического давления столба
сока, а направления действия силы тяжести и движения фильт-
рата взаимно перпендикулярны. По сравнению с отстойниками
они обладают такими преимуществами, как простота конструк-
ции; меньшие металлоемкость (в 4—5 раз), занимаемая пло-
щадь (в 4—5 раз), время пребывания сока в фильтре (в 3—
5 раз) и нарастание цветности сока; отсутствие потерь сахара
вследствие его разложения; большая прозрачность фильтрата и
исключение контрольного его фильтрования; более высокое
(в 1,5—2 раза) содержание^твердой фазы в сгущенной суспен-
зии, что обеспечивает повышение производительности вакуум-
фильтров; отсутствие вращающихся узлов.
Корпус 1 фильтра-сгустителя ФиЛС-100 (рис. 86) площадью
поверхности фильтрования 100 м2 представляет собой обращен-
ную вершиной вниз параболоидную пирамиду, сваренную из че-
тырех «лепестков». Верхняя часть корпуса закрыта съемной
крышкой 6. К корпусу крепится патрубок 8 для подвода нефиль-
трованного сока. Нижняя часть корпуса оканчивается патруб-.
ком 10 для окончательного опорожнения фильтра.
В расширенной части корпуса фильтра установлены 48 двой-
ных фильтровальных элементов 2. Эти элементы представляют,
собой раму с поперечными связями, на которой укреплена ме-
таллическая панцирная сетка. Поверх сетки надевается мешок
из синтетической фильтровальной ткани. Рамы попарно смонти-
рованы на коллекторных трубках 7, крепящихся одной стороной
к патрубкам 5, отводящим фильтрат, а другой — к зажимам 9.
Из патрубков 5 фильтрат сливается в два закрытых желоба 4,
к днищам которых присоединены трубы 3, отводящие фильтрат.
На корпусе под фильтровальными элементами установлен пат-
рубок 11 для частичного опорожнения фильтра.
Нефильтрованный сок подается внутрь фильтра по пат-
рубку 8. Пройдя через фильтровальную ткань внутрь фильтро-
вальных элементов, он через отверстия попадает в коллекторные
трубки 7, через них выходит в желоба 4 и по трубам 3 отво-
дится из аппарата. Осадок же остается на внешней стороне
фильтровальной ткани.
Через заданный промежуток времени подача сока по пат-
рубку 8 автоматически прекращается, открывается быстродей-
ствующая заслонка на патрубке 11 и нефильтрованный сок из
расширенной части фильтра удаляется в сборник нефильтрован-
164
Рис. 86. Листовой фильтр-сгусти-
тель сока первой сатурации
ФиЛС-100
ного сока. При этом в рас-
ширенной части фильтра
образуется разрежение, под
действием которого внутрь
фильтровальных элемен-
тов через коллекторные
трубки засасывается соко-
воздушная смесь. В ре-
зультате этого осадок от-
слаивается от фильтроваль-
ной ткани и падает в коническую часть фильтра, где находится
часть нефильтрованного сока, несколько разжижающего оса-
док. После этого частичное опорожнение прекращается и
в фильтр вновь подается нефильтрованный сок. Затем снова
автоматически производится частичное опорожнение, после
чего открывается быстродействующая заслонка, установлен-
ная на патрубке 10 конической части фильтра, и сгущенная
суспензия удаляется из фильтра и направляется на вакуум-
фильтры.
Таким образом, рабочий цикл фильтра в режиме сгустителя
состоит из двух полуциклов и следующих операций:
открытие наборной заслонки;
набор корпуса соком и активное фильтрование;
закрытие наборной заслонки;
открытие заслонки частичного опорожнения;
частичное опорожнение;
165
закрытие заслонки частичного опорожнения;
открытие наборной заслонки;
набор соком расширенной части фильтра и активное фильт-
рование;
закрытие заслонки частичного опорожнения;
закрытие наборной заслонки;
частичное опорожнение;
закрытие заслонки частичного опорожнения;
открытие заслонки полного опорожнения;
полное освобождение корпуса фильтра от сгущенной суспен-
зии;
закрытие заслонки полного опорожнения.
Такие же аппараты применяются для фильтрования сока вто-
рой сатурации, но не в режиме сгущения, а в режиме простого
фильтрования. При этом патрубок для частичного опорожнения
фильтра не используется.
Производительность одного сгустителя ФиЛС-100 составляет
850 т свеклы в.сутки. Средняя активная скорость фильтрования
0,0084 м3/(м2-мин), продолжительность цикла в режиме фильт-
рования— 46 мин (в том числе активного фильтрования 38 мин),
плотность сгущенной суспензии—1,3 г/см3, температура фильт-
руемого сока — не более 95 °C, избыточное давление фильтро-
вания— 0,07 МПа (0,7 кгс/см2).
Выпускаются также сгустители аналогичной конструкции
площадью поверхности фильтрования 60 м2.
Так как фильтры типа ФиЛС являются аппаратами периоди-
ческого действия, то для более равномерной работы они объ-
единяются в батареи, состоящие не менее чем из четырех фильт-
ров (один из которых резервный). Циклы работы фильтров
сдвинуты по времени. Работа такой батареи полностью автома-
тизирована по временной программе. В качестве запорной тру-
бопроводной арматуры применены быстродействующие поворот-
ные заслонки с пневматическими приводами.
Основные неполадки в работе фильтров типа ФиЛС и меры по их
устранению
Признаки неполадок
Малая скорость фильт-
рования
Возможные причины
Низкая температура
фильтруемого продукта
Содержание в первых
порциях фильтрата мути
Мутность фильтрата,
выходящего из отдель-
ных трубок
Низкая фильтроваль-
ная способность ткани
Открытие наборного
вентиля больше допу-
стимого
Плохое уплотнение
в выходном узле рамки
или разрыв фильтро-
вальной ткани
Меры по устранению
Температуру фильтруе-
мого продукта поддержи-
вать на уровне, установлен-
ном по оптимальному ре»
жиму
Произвести регенерацию
или замену фильтровальных
мешков
Уменьшить поступление
нефильтрованного про-
дукта
Устранить причину: вре-
менно в трубку, из которой
выходит мутный фильтрат,
вставить пробку
166
Вакуум-фильтры. Сгущенная суспензия после сгустителей
для отделения оставшегося сока и промывки осадка поступает
на вакуум-фильтры барабанного типа.
Барабанные вакуум-фильтры бывают камерными и бескамер-
ными. На отечественных заводах применяются в основном ка-
мерные фильтры.
По величине угла зоны фильтрования камерные вакуум-
фильтры бывают глубокого (угол зоны фильтрования более
130°) и неглубокого (угол зоны менее 130°) погружения. Малая
глубина погружения позволяет расположить зону отдувки и нож
ниже. Это обеспечивает более полный съем осадка и значи-
тельно увеличивает зону промывки, что приводит к снижению
потерь сахара в осадке. *Г
На свеклосахарных заводах шйроко применяется камерный
вакуум-фильтр БОУ-40-3-10 неглубокого погружения площадью
поверхности фильтрования 40 м2.
Размер зон фильтрования вакуум-фильтра БОУ-40-3-10, град
I — Зона фильтрования Средний 109 Макси- мальный 120
II — Мертвая зона 2 —
III — Зона первой просушки и промывки при низком вакууме 87 102
IV — Мертвая зона 2,5 —
V — Зона промывки при высоком вакууме 15 30
VI — Мертвая зона 2,5 —
VII — Зона второй просушки и промывки при низком вакууме 83 98
VIII —Мертвая зона 4 —
IX — Зона отдувки 42 57
X — Мертвая зона 12 —
Вакуум-фильтр БОУ-40-3-10 (рис. 87) состоит из барабана 8,
вращающегося в корыте 19, куда через штуцер 32 непрерывно
подается суспензия, уровень которой регулируется уровнемером
18. Распределительные головки 12 и 4 прижаты к торцовым по-
верхностям цапф 7 барабана и предназначены для последова-
тельного соединения ячеек барабана посредством трубопрово-
дов 9 с конденсационной установкой. Обе головки соединены
через коллекторную систему 10 с каждой ячейкой барабана.
Когда ячейка погружается в сгущенную суспензию, то вна-
чале фильтрование происходит за счет высокого вакуума, созда-
ваемого в правой распределительной головке 12. Концентриро-
ванный фильтрат отводится при этом через штуцер 13, а на по-
верхности ткани этой ячейки растет слой осадка. Так как при
этом увеличивается сопротивление фильтровальной перегородки,
то для сохранения производительности фильтра к ячейке через
36° с момента ее входа в сгущенную суспензию подключается
левая распределительная головка 4 с высоким вакуумом. При
этом концентрированный фильтрат отводится через штуцер 16,
167
Вид А
Рис. 87, Вакуум-фильтр БОУ-40-3-10
ЗМ2
а на поверхности ячейки продолжает расти слой осадка до вы-
хода его из зоны I фильтрования. Такой процесс в зоне / проис-
ходит в каждой ячейке барабана.
Далее ячейки барабана, пройдя мертвую зону II, входят
в зону III первой просушки и промывки при низком вакууме.
Через штуцер 31 правой распределительной головки 12 отво-
дится концентрированный промой. В зоне V слой осадка промы-
вается при высоком вакууме, который создается вакуум-насосом
через левую распределительную головку 4. Концентрированный
промой отводится через штуцер 16 этой головки.
После V зоны ячейки последовательно, соединяются с низким
вакуумом зоны VII второй просушкой промывки. Получаемый
при этом менее концентрированный^’ (жидкий) промой спуска-
ется через штуцер 17 левой головки 4. Отдувка слоя осадка от
ткани каждой ячейки барабана происходит в зоне IX сжатым
воздухом избыточным давлением 0,02 МПа (0,2 кгс/см2), пода-
ваемым по патрубку 3 через левую головку 4. В этой же зоне
специальным ножом 20 слой осадка снимается с ткани. После
прохождения мертвой зоны X весь процесс фильтрования возоб-
новляется. В зонах III, V и VII осадок промывается водой, пода-
169
ваемой через кран 22, фильтры 23, распределитель 25, радиаль-
ные 30 и горизонтальные 29 трубы в форсунки И. Через ради-
альную 28 и горизонтальную 27 трубы в форсунки подается сла-
бый раствор соляной кислоты на поверхность ткани для ее ре-
генерации.
Избыток сгущенной суспензии из корыта спускается через
сливную коробку, окончательный спуск из корыта — через шту-
цера 14. Барабан установлен цапфами в подшипники 5 и при-
водится во вращение электродвигателем 1 через муфту, редук-
тор 2 и зубчатую пару ^/Привод мешалки 15 качающегося типа
осуществляется электродвигателем 35 через редуктор 34 и
штанги 33. Ткань на наружной поверхности барабана крепится
проволокой, которая наматывается приспособлением 21. Испа-
рения от фильтра отводятся через штуцер 26 в верхней части
шатра 24, расположенного над барабаном. Трущиеся поверхно-
сти вакуум-фильтра централизованно смазываются маслом, по-
даваемым лубрикатором. Давление и разрежение контролиру-
ются манометрами и вакуумметрами.
Барабан вакуум-фильтра БОУ-40-3-10 представляет собой
горизонтальный сварной цилиндр 4 с плоскими торцовыми стен-
ками. Барабан по длине изготовляется из двух частей — левой
45 и правой 48, соединенных фланцами 44 и 49 с помощью бол-
тов 50. Между фланцами установлена резиновая прокладка 47.
Каждая торцовая стенка барабана укреплена ребрами 51, опи-
рающимися на центральную обечайку с фланцем 37, к которой
крепятся цапфы 36 барабана. Цапфы установлены в подшипни-
ках.
С наружной стороны барабана приварены двадцать четыре
ребра 40, делящие барабан на такое же количество ячеек (ка-
мер). В каждую ячейку вварены два ряда труб 39, соединяю-
щихся с коллекторами 38. Трубы подсоединены к торцовым
фланцам 37 барабана. Отверстия во фланцах совпадают с ка-
налами цапф. Каждая ячейка барабана покрыта ситом 42, за-
крепленным винтами 46. Поверх фильтровальной ткани в ребра
40 забиваются резиновые шнуры 43 для надежного разделения
ячеек.
На рис. 88 показана левая распределительная головка ва-
куум-фильтра БОУ-40-3-10. Соприкосновение торца цапфы 9 ба-
рабана вакуум-фильтра с торцом корпуса 12 головки происхо-
дит с помощью двух шайб. Вращающаяся шайба 4 прикреплена
винтами 10 к торцу цапфы барабана и имеет отверстия по числу
ячеек 8 барабана. Неподвижная шайба 3 крепится винтами 11
к головке и имеет число окон 18 соответственно числу полостей
13 корпуса головки.
Неподвижный корпус 12 головки прижимается к вращаю-
щейся шайбе с помощью пружины 5, насаженной на штырь 6.
К цапфе крепится стакан 7 для поддержания неподвижной
шайбы. В отводы 2 больших полостей корпуса головки хомути-
ками 17 крепятся рукава 1, соединяемые с соответствующими
170
Вид A
трубопроводами. Для подачи сжатого воздуха на отдувку слу-
жит штуцер 14, для контроля вакуума предусмотрены вакуум-
метры 16, импульсные трубки 15 которых соединены с соответ-
ствующими полостями корпуса головки.
На рис. 89 показаны неподвижные шайбы левой и правой
распределительных головок. Они выполнены в виде чугунных
колец с вырезанными насквозь окнами 1 соответственно поло-
стям корпуса головки и центральным отверстием 4 для прохода
стакана. Через отверстия 3 проходят винты, крепящие шайбу
к торцу корпуса головки. Плоскость 5 шайбы тщательно шаб-
рится для плотного прилегания к аналогичной плоскости под-
вижной шайбы. Через канавки 2 в зазор между подвижной и не-
подвижной шайбами подается масло для уменьшения трения
при вращении. Схема деления ячеек барабана на зоны, которые
образуются при условном совмещении вырезов неподвижных
шайб обеих распределительных головок вакуум-фильтра, при-
ведена на рис. 89, в.
В корыте вакуум-фильтра расположена мешалка (рис. 90,а),
которая предотвращает осаждение частиц из суспензии. Рама 8
мешалки через тяги 1 и 7 укрепляется при помощи пальцев
в приливах 5 главных подшипников 4 вакуум-фильтра. Тяга 7
выполнена из двух частей, соединенных между собой с по-
мощью муфты 6. Рычаг 3 совершает колебательное движение
при помощи кривошипа, установленного на валу, вращаемом
электродвигателем мешалки. Через тягу 2 рычаг передает коле-
бательное движение раме мешалки.
На рис. 91 показан нож (вид с торца) для съема осадка. По-
лотно 4 ножа закреплено на листе 3. Лист приварен к оси,
которая может поворачиваться в подшипниках 5, закрепленных
171
Рис. 89. Неподвижные
шайбы головок вакуум-
фильтра БОУ-40-3-10:
а—левой головки; б — правой
головки: в — схема деления
ячеек барабана на эоны при
совмещении шайб
в
на стойке 6 корыта фильтра. При помощи расположенных
с обеих сторон ножа пружин 1, винтов 7 и рычагов 2 полотно
ножа сначала регулируется так, чтобы его кромка по всей длине
отстояла от боковой поверхности барабана на 4 мм.
Подвод и прижатие ножа к проволоке, удерживающей ткань,
регулируются вращением винтов 7 после навивки проволоки на
барабан. При образовании на поверхности ткани осадка нож
снимает его.
Рис. 90. Мешалка вакуум-фильтра БОУ-40-3-10
172
Рис. 91. Нож вакуум-фильтра
БОУ-40-3-10
.-Г ь
Рис. 92. Форсунка вакуум-фильтра
БОУ-40-3-10
Для распыления воды по поверхности осадка с целью обес-
сахаривания его служат форсунки (рис. 92). Форсунка состоит
из корпуса 1, который ввинчивается в бобышку 2, вваренную
в горизонтальную трубу 3, проходящую над баоабаном. Над ба-
рабаном расположены семь таких труб, по длине которых
в шахматном порядке установлено по одиннадцать или двена-
дцать форсунок. В корпус форсунки вворачивается диффузор 4,
распыляющий воду, поступающую из трубы через отверстие
в ней и каналы в бобышке и корпусе.
Вода, подаваемая на форсунки вакуум-фильтров, содержит
различные твердые включения, в том числе и окалину, которые
забивают выходное отверстие форсунки. Для удаления этих
твердых частиц служит фильтр, устанавливаемый перед коллек-
тором воды. При применении форсунок большое количество
воды не впитывается в осадок, а стекает по барабану в корыто
фильтра. Форсунки нередко засоряются, вода из них бьет струей
и размывает осадок до обнажения холста, нарушая работу ва-
куум-фильтра.
Вместо форсунок на некоторых заводах применяют пульве-
ризаторные установки для подачи промывной воды непосред-
ственно на ткань или распределения этой воды в виде пленки,
которая образуется в специальном устройстве.
Ткань на наружной поверхности барабана крепится проволо-
кой, которая наматывается с помощью специального приспособ-
ления (рис. 93). Оно состоит из винта 4 с трапецеидальной
резьбой, закрепленного в опорах 2, установленных на крон-
штейнах 1. Эти кронштейны находятся на направляющей раме
5, расположенной на шатровой крышке барабана. По винту пе-
редвигается каретка 7 с роликами 3 для направления прово-
локи.
При вращении барабана проволока приводит во вращение
ролики 3, соединенные с шестерней 10, сцепляющейся с шестер-
173
ней-гайкой //. сидящей на винте. Таким образом, при вращении
ролика каретка передвигается вдоль фильтра по направляющей
раме и проволока наматывается по всей поверхности барабана.
Натяжение проволоки осуществляется тем, что она проходй^
сначала через несколько малых роликов 6, огибая их. Ручка 9
с фиксатором 8 позволяет вывести из зацепления шестерню-
гайку с шестерней, сидящей на одной оси с большими роли-
ками.
На рис. 94 приведена кинематическая схема вакуум-фильтра
БОУ-40-3-10. Барабан 16 фильтра, установленный в подшипни-
Рис. 94. Кинематическая схема ва-
куум-фильтра БОУ-40-3-10
Рис. 95. Схема вакуум-фильтра со
сходящим полотном
174
кэх 15, вращается от электродвигателя 1 постоянного тока мощ-
ностью 4 кВт.
С помощью муфты 2 электродвигатель соединен с редукто-
ром 18, на выходной вал которого насажена шестерня 3, вхо-
дящая в зацепление с шестерней 17 вала барабана. Применение
электродвигателя постоянного тока, питающегося от селеновых
выпрямителей с магнитным усилителем, позволяет изменять ча-
стоту вращения барабана в пределах 0,0025—0,025 с-1 (0,15—
1,5 об/мин). Благодаря такому большому диапазону частоты
вращения на этих вакуум-фильтрах возможно фильтрование су-
спензий различного качества.
Мешалка 9 в корыте вакуум-фильтра приводится в движение
рычагами 4, получающими колебательные движения от шатунов
8, установленных на валу 7. Привод этого вала, вращающегося
во внешних 5 и внутренних 6 подшипниках, осуществляется от
электродвигателя 10 мощностью 3 кВт и частотой вращения
16 с-1 (960 об/мин), сочлененного муфтой 12 с редуктором 13.
На выходном валу редуктора установлена шестерня 11, входя-
щая в зацепление с шестерней 14 вала мешалки, делающей две-
надцать двойных качаний в минуту.
Вакуум-фильтры с ножевым съемом осадка (БОУ-40-3-10 и
подобные ему) обладают недостаточной производительностью
в случае невысокой плотности поступающей на них сгущенной
суспензии, значительными потерями сахара при обессахарива-
нии осадка, малой эффективностью регенерации фильтровальной
ткани во время работы фильтра. Этих недостатков лишен ва-
куум-фильтр со сходящей тканью, на котором возможно филь-
трование сока первой сатурации без предварительного его сгу-
щения. У такого фильтра в отличие от фильтра с ножевым
съемом осадка имеется специальное устройство, состоящее из
системы роликов, по которым непрерывно (без проскальзыва-
ния) движется сходящая с барабана фильтра бесконечйая тка-
невая фильтровальная лента.
На рис. 95 показана схема вакуум-фильтра с устройством для
схода ткани.
На барабан 1 фильтра надевается фильтровальная ткань 2,
которая благодаря вращению барабана проходит со скоростью
1,83—5,5 м/мин по валам 3, 6, 8 и 4, образуя при этом бесконеч-
ную ленту. Вал 3 служит для поддержки ткани и надлома
осадка. Вал 6 является разгрузочным, фильтровальная ткань на
нем полностью освобождается от осадка, который сваливается
в бункер 9. Вал 8 действием своей массы натягивает ткань.
Между валами установлены трубы 5, 7 и 10 с продольными
прорезями для подачи воды на промывку (а в случае необходи-
мости — и раствора соляной кислоты для регенерации) ткани.
На концах отклоняющего вала (рис. 96) в его пазах установ-
лены по две пары разглаживающих реек 1, которые при враще-
нии вала совершают возвратно-поступательное движение от не-
подвижных торцовых кулачков 3, расположенных у подшипни-
175
Рис. 96. Отклоняющий вал вакуум-фильтра со сходящим полотном
ков вала. Рейки расположены диаметрально противоположно и
кинематически связаны между собой двуплечим рычагом 4. Тор-
цовые кулачки установлены так, что рейки, находящиеся в зоне
контакта с фильтровальной тканью 2 (примерно 180°), мед-
ленно перемещаются от середины вала к его концам и разгла-
живают ткань 2. В это же время диаметрально противополож-
ные рейки не контактируют с фильтровальной тканью и дви-
жутся в обратном направлении, т. е. к середине вала. Для
выбора оптимальной величины хода разглаживающих реек и
центрирования ткани на барабане предусмотрено осевое пере-
мещение торцовых кулачков.
Производительность вакуум-фильтра, оборудованного таким
устройством, увеличивается в 1,5—2 раза за счет полного отде-
ления осадка и хорошей промывки ткани, примерно в четыре
раза сокращается время на перезарядку фильтра, в три раза
сокращаются потери сахара в осадке, исключается необходи-
мость отдувки ткани воздухом. z
Промышленность начала выпускать серийно вакуум-фильтры
со сходящим полотном БсхШУ-80-3,75 и БсхШУ-40-3 с пло-
щадью поверхности фильтрования соответственно 80 и 40 м2.
Для создания разрежения на вакуум-фильтрах применяется
конденсационная установка (см. гл. 7), состоящая из конденса-
тора, вакуум-насосов, барометрического ящика и насосов для
откачки барометрической воды. В качестве конденсатора при-
меняется противоточный полочный конденсатор смешения та-
кой же конструкции, что и для выпарной и варочной станций, но
меньших габаритов.
На трубопроводах сока и промоев устанавливаются общие
для всех фильтров вакуум-сборники для отделения паров и га-
зов от сока и проемов. Сборник представляет собой вертикаль-
ный цилиндрический корпус диаметром 1400 мм и высотой
2875 мм, закрытый сферическими крышкой и днищем. В корпусе
имеется штуцер для входа сока (или промоя) из вакуум-
фильтра, в днище — штуцер для отвода жидкости на насос,
а в крышке — штуцер для подключения к конденсатору.
176
Фильтровальная установка
с вакуум-фильтром БОУ-40-3-
10 оснащается системой авто-
матического контроля и регу-
лирования, щит которой пока-
зан на рис. 97. Системой
предусматривается контроль
силы тока, потребляемого элек-
тродвигателями вакуум-насо-
сов (приборы 1 и 2), частоты
вращения барабана вакуум-
фильтра (5), силы тока, по-
требляемого электродвигате-
лем барабана (4), разрежения
в вакуум-сборнике сока (5) и
в вакуум-сборниках промоев
(6). Кроме того, осуществля-
Рис. 97. Щит контроля и управления
установки с вакуум-фильтром
БОУ-40-3-10
ются регулирование и контроль уровней жидкости в корыте
фильтра (7.) и вакуум-сборниках сока (<?), жидкого (9) и кон-
центрированного (10) промоя, управление (13 и 14) и сигнализа-
ция включения (лампы 11 и 12) двигателей вакуум-насосов, из-
менение частоты вращения барабана (15 и 16), управление (19
и 20) и сигнализация включения (17 и 18) двигателей барабана
и мешалки фильтра.
Надевание фильтровальной ткани на барабан вакуум-
фильтра производится следующим образом. Ткань (хлопчатобу-
мажная диагональ, лавсановая или капроно-лавсановая)
сшивается в полотнище шириной 4,52 м. Этим полотнищем обер-
тывается барабан при его вращении. Ткань на барабане заправ-
ляется в продольные пазы барабана, в которые деревянными
клиньями забиваются резиновые жгуты, удерживающие и натя-
гивающие ткань. Затем поверх ткани на барабан с помощью
наматывающего устройства навивается около 1000 м низкоугле-
родистой светлой обожженной проволоки диаметром 2,5 мм.
Перед пуском вакуум-фильтра необходимо проверить нали-
чие смазки в маслонасосе и отсутствие посторонних предметов
в корыте. Для пуска фильтра необходимо: закрыть вентили на
распределительных головках и приспособлении для промывки
осадка; включить мешалку в корыте фильтра; включить подачу
суспензии и набрать ее в корыто до перелива; включить вакуум-
насосы; включить привод барабана; открыть вентили для
фильтрата на распределительных головках и на приспособлении
для промывки. Перед выходом слоя осадка из зоны второй про-
сушки открыть вентиль для отдувки.
При эксплуатации необходимо наблюдать за непрерывным
поступлением сгущенной суспензии и ее нормальной плотностью,
за достаточным поступлением смазки в необходимые места, за
нормальным наполнением корыта, за поддержанием требуемой
температуры, суспензии, за качеством фильтрата и осадка и дру-
177
гими параметрами процесса. Для контроля за разрежением и
давлением вакуум-фильтр оснащен вакуумметрами и маномет-
рами, которые должны быть исправными. Необходимо контроли-
ровать плотность прилегания шайб распределительных, головок
и ячеек барабана, следить за правильной работой ножа и при
повреждении ножа или проволоки немедленно остановить
фильтр и исправить повреждение. При кратковременных оста-
новках ткань следует тщательно промывать.
Остановка фильтра производится в следующем порядке: пре-
кращается подача в корыто сгущенной суспензии, отфильтро-
вывается остаток суспензии, выключается приспособление для
промывки, сливается из корыта остаток неотфильтрованной
суспензии, останавливается мешалка, закрываются вентили на
вакуумных трубопроводах, промывается и просушивается при
вращении барабана ткань. После этого барабан останавлива-
ется и закрываются все вентили.
При обслуживании вакуум-фильтров нужно остерегаться
ожогов горячей суспензией, соком и водой. Трубопроводы
должны быть теплоизолированы. Необходимо соблюдать осто-
рожность при наматывании проволоки на барабан.
Основные неполадки в работе вакуум-фильтров и меры по их устранению
Признаки неполадок
Содержание мути
в фильтрате из вакуум-
фильтров
Возможные причины
Чрезмерно интенсив-
ное фильтрование сока
через новую фильтро-
вальную ткань
Наличие пробоин и
разрывов в фильтро-
вальной ткани
Недостаточная произ-
водительность вакуум-
фильтра
Неудовлетворитель-
ная обработка сока
на станции дефекации
и сатурации
Низкая температура
поступающей сгущен-
ной суспензии
Недостаточное запол-
нение корыта вакуум-
фильтра суспензией
Меры по устранению
Вакуум-фильтр, обтяну-
тый новой тканью, следует
включать в работу посте-
пенно
Выявить поврежденные
места в ткани и наложить
на них временные заплаты.
При очередном снятии тка-
ни для регенерации произ-
вести более обстоятельный
ремонт ее
Проверить и потребовать
проведения нормальной
работы станции дефекации
и сатурации (возврат сока
на преддефекацию, нормаль-
ная дача извести на дефека-
цию, оптимальная щелоч-
ность сока первой сатура
ции)
Температуру суспензии
поддерживать не ниже 80—
85 °C
Обеспечить такое запол-
нение корыта сгущенной сус-
пензией, чтобы излишек ее
непрерывно удалялся через
переливную трубу (умень-
шением частоты вращения
барабана вакуум-фильтра)
178
Низкая концентрация Повысить концентрацию
Плохое снятие осадка сгущенной суспензии Недостаточное разре- жение в вакуум-филь- тре Слишком плотная фильтровальная ткань Забивание пор фильт- . ровальной ткани мел- кими частицами осадка Мажущийся осадок суспензии до нормальной, уменьшая отбор ее из сгу- стителя Принять меры к повыше- нию разрежения Применять фильтроваль- ную ткань необходимой плотности Регенерировать фильтро- вальную ткань и, если это не помогает, заменить но- вой тканью Улучшить очистку сока
( фильтровальной ткани вакуум-фильтра Высокое содержани е Забивание пор фильт- ровальной ткани мел- кими частицами осадка Нож для съема слоя осадка далеко отстоит от барабана Недостаточное давле- ние с жатого воздуха для отдувки слоя осад- ка Чрезмерно малая тол- щина слоя осадка Недостаточное коли- Регенерировать или за- менить ткань Установить минимально допустимый зазор от кромки ножа до витков обмоточной проволоки на барабане Принять меры к тому, чтобы давление сжатого воз- духа было нормальным Уменьшить частоту вра- щения фильтра, чтобы тол- щина слоя осадка достигла нормальной величины Довести количество про-
сахара в осадке чество промывной воды мывной воды до необходи-
Низкая температура п ромывной воды Неравномерное рас- пыление воды форсун- ками Растрескивание слоя осадка Забивание фильтро- вальной ткани мелкими частицами осадка мого. Показателем достаточ- ного количества воды слу- жит стекание небольших струек ее в корыто фильтра Поддерживать темпера- туру промывной воды 80 °C Прочистить или сменить форсунки. Фильтровать воду перед поступлением на форсунки. Вместо форсунок применять пульверизатор- ную или пленочную про- мывку Снизить разрежение в зоне просушки и темпера- туру сгущенной суспензии до 70—75 °C Регенерировать или сме- нить ткань
Ремонт вакуум-фильтра. Текущий ремонт вакуум-фильтра включает
в себя снятие ограждений и шатра; разъединение муфт; снятие головок, ма-
нометров, шлангов, шестерен, ножа, люков, коммуникаций форсунок, арма-
туры; разборку головок; очистку узлов и деталей со смазкой жиром; шли-
фовку шеек вала; зачистку зубьев шестерен; прогонку резьбы; выжиг труб;
ремонт форсунок и фильтров воды; ремонт барабана и мешалки; шабрение
шайб головок; ремонт приспособления для намотки проволоки.
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий, и допол-
нительно включает: ремонт подшипников с частичной заменой на новые; опи-
ливание шпонок; усиленное шабрение головок.
Капитальный ремонт включает те же операции, что и средний, а также
усиленный ремонт подшипников с заменой на новые; шабрение шайб голо-
вок при большом износе.
ФИЛЬТРЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
Для контрольного фильтрования сока первой сатурации (при
вакуум-фильтровальной установке с отстойником), фильтрова-
ния сока второй сатурации и сиропов применяются периодиче-
ски действующие дисковые фильтры типа ФД, работающие под
избыточным давлением, создаваемым насосом. В этих фильтрах
направления действия силы тяжести и движения фильтрата
взаимно перпендикулярны.
Промышленностью выпускаются три типоразмера дисковых
фильтров: ФД-80 и ФД-100для фильтрования соков и ФД-150 —
для фильтрования сиропа площадью поверхности фильтрования
80, 100 и 150 м2 соответственно. Отличаются они конструктивно
друг от друга лишь некоторыми узлами.
Дисковый фильтр ФД-100 (рис. 98) представляет собой ци-
линдрический горизонтальный корпус 10, внутри которого в под-
шипниках 11 и 25, смазываемых из масленок 5, вращается по-
лый вал 7 с насаженными на нем двадцатью четырьмя дисками
22. Вал с дисками вращается с частотой 0,008 с-1 (0,5 об/мин)
от электродвигателя 29 мощностью 4 кВт через редуктор 30 и
червячную передачу 14.
Каждый диск состоит из восьми секторов. Сектор представ-
ляет собой пустотелую ситчатую рамку 43 со штуцером 42. Он
устанавливается в бобышку 6, соединяющую сектор через шту-
цер с коллектором 8 в пустотелом валу. На сектор надет мешо-
чек из фильтровальной ткани (для соков — хлопчатобумажная
ткань бельтинг или капроно-лавсановая ткань, для сиропа —
хлопчатобумажный холст, лавсановые ткани или капроно-лавса-
новая ткань). Два рядом расположенных сектора удерживаются
в бобышках с помощью шпильки 44.
Для каждого продольного ряда из восьми секторов имеется
коллектор 8, отводящий фильтрат. Всего таких коллекторов, рас-
положенных внутри полого вала, двадцать три. Одни концы кол-
лекторов закрыты пробками 13, другие — открытые — входят
в приемник 26, монтируемый с фронтальной стороны фильтра.
Этот приемник закрывается дверцей 3 и имеет зрительные стекла
2 и патрубки с вентилями. Через вентиль / отводится фильтрат,
180
Рис. 98. Дисковый фильтр ФД-100
а через вентиль 39 подводится промой давлением 0,05 МПа
(0,5 кгс/см2) для противоточного смыва осадка.
В нижней части фильтра по всей длине приварен желоб 21,
в котором от электродвигателя 17 мощностью 2,2 кВт через ре-
дуктор 15 с частотой 0,74 с-1 (44,5 об/мин) вращается шнек 20
для отвода осадка (фильтр ФД-150 шнека не имеет). Смытый
с дисков осадок вместе с водой проходит через специальные про-
рези 24 в нижней части корпуса фильтра, сделанные против
181
каждого междискового проме-
жутка, транспортируется шне-
ком к выходному патрубку и
через вентиль 40 сбрасывается
в бункер 41. К шнеку тремя
патрубками примыкает кол-
лекторная труба, в которую
через вентиль 27 в фильтр по-
даются нефильтрованный сок
и аммиачная вода.
Для гидравлического смыва
осадка с дисков служит сопло-
аппарат 37 с пневмоприводом
38 (фильтр ФД-150 сопло-ап-
парата не имеет). К сопло-ап-
парату через патрубки 36 под-
Рис. 99. Сектор диска фильтра ФД-100 ВВДена коммуникация смыв-
ной воды, избыточное давле-
’ ние которой должно быть не
менее 0,5 МПа (5 кгс/см2). Для смыва осадка может приме-
няться фильтрованный сок.
С обеих боковых сторон фильтра имеются расположенные
в шахматном порядке люки 31, предназначенные для выемки и
установки секторов.
Чтобы при спуске нефильтрованного продукта в корпусе
фильтра не упало давление, что приведет к отслаиванию осадка
с дисков и ухудшению промывки его, в фильтр по трубе 9 через
вентиль 32 и обратный клапан 33 подают сжатый воздух. При
этом в фильтре должно поддерживаться избыточное давление
около 0,07 МПа (0,7 кгс/см2).
В верхней точке корпуса фильтра имеется вентиль, служащий
для выпуска воздуха из фильтра при его заполнении нефильтро-
ванным продуктом, предохранительный клапан 35 и манометр
34 для контроля давления в фильтре: рабочего — 0,15 МПа
(1,5 кгс/см2), предельно допустимого — 0,2 МПа (2 кгс/см2), ис-
пытательного— 0,3 МПа (3 кгс/см2). Для отбора фильтрата и
промоя с целью контроля их качества установлен кран 28. Для
сообщения фильтра с атмосферой служит патрубок 4, к кото-
рому подсоединяется труба с вентилем.
Приводы трубовала и шнека имеют ограждения 12 и 16,
а муфта 19 — ограждение 18. Фильтр установлен на раме 23 при
помощи лап.
Фильтрующий сектор диска (рис. 99) представляет собой ме-
таллическую рамку 5, внутри которой расположено сито, состоя-
щее из средней сетки 7 с крупными ячейками и боковых сеток
6 с мелкими ячейками. Поверх сектора надевается фильтроваль-
ная ткань 4, которая затем зашивается. w
В нижней части рамки расположен штуцер 8, соединенный
с внутренним пространством сектора. Штуцер устанавливается
182
в бобышку 12, вваренную в коллекторную трубу 11 трубовала 9
фильтра. Штуцер в бобышке уплотняется резиновым кольцом 10.
Два рядом расположенных сектора удерживаются в бобышках
с помощью шпильки 1. Одним концом шпилька ввинчивается
в бобышку 14 и затягивается гайкой 13. Другим концом шпилька
с помощью гайки 2 затягивает накладку 3, опирающуюся на два
рядом расположенных сектора и плотно удерживающую их.
Соплоаппарат фильтра ФД-100 (рис. 100) состоит из двух
частей — сопловой трубы и пневматического привода.
Две половины 5 и 7 сопловой трубы соединены при помощи
пальца, втулки и клина 6. Обе половины трубы заключены в ко-
жух 4, который с помощью стоек 3 крепится к верхней части
корпуса 16 фильтра.
К стойкам крепятся корпуса 2 сальников. Через эти саль-
ники в камеры 17 проходят концы сопловой трубы. По образую-
щей эти концы имеют отверстия 18 и 11, через которые внутрь
трубы проходит вода, поступившая в камеры по патрубкам 1.
К торцам трубы приварены фланцы со стержнями 10, выходя-
щими из ка.меры через сальниковое устройство 8.
Один конец трубы (на рисунке — левый) заканчивается втул-
кой с приваренным к ней стержнем 19, который служит для по-
ворота сопловой трубы на 90° при чистке сопел. Другой конец
сопловой трубы (на рисунке — правый) закрепляется с по-
мощью гайки 9 в вилке 20 привода.
Входящая в сопловую трубу промывная вода (или фильтро-
ванный сок) выходит из нее через сопла 13, расположенные
в междисковых промежутках фильтра. В этих местах в корпусе
фильтра находятся прорези 12, через которые вода из сопел по-
падает на диски.
Сопловая труба с помощью привода совершает продольное
возвратно-поступательное движение. При этом вода из сопел
при одном положении трубы (левом) смывает осадок с правой
стороны диска 15, а при другом положении (правом) смывает
осадок с левой стороны диска 14.
Пневматический привод представляет собой цилиндр 28,
с помощью стойки крепящийся к корпусу фильтра. С обоих тор-
цов цилиндр закрыт крышками 23 и 26, уплотненными резино-
выми кольцами.
В цилиндре находится поршень 24, делящий цилиндр на две
камеры. В эти камеры через ниппели 27 и 29 от золотникового
распределителя по каналам подается сжатый воздух, передви-
гающий поршень влево и вправо по цилиндру. Поршень уплот-
няется кожаными манжетами. Для регулирования плавности
хода поршня служат иглы 25, изменяющие скорость перетека-
ния воздуха через каналы.
К поршню крепится шток 21, выходящий из цилиндра через
сальниковое устройство 22. На второй конец штока навинчива-
ется вилка 20, соединяющая шток привода со стержнем сопло-
вой трубы.
183
4285
i)
Рис. 100. Соплоаппарат фильтра ФД-100:
а — сопловая труба; б — привод
При прекращении (вруч-
ную или автоматически) по-
дачи воздуха в левую камеру
цилиндра и подаче воздуха
в правую камеру поршень дви-
жется справа налево, и наобо-
рот. Соответственным образом
перемещается и сопловая тру-
ба, смывая водой осадок с дис-
ков фильтра.
Длительность основного фильт-
рования сока первой сатурации про-
должается около 2,5 ч. После про-
пуска 40—50 м3 сока поступление
его в фильтр прекращают. Оставши-
еся примерно 3 м3 сока перед обес-
сахариванием осадка вытесняются
из фильтра сжатым воздухом и воз-
вращаются на преддефекацию.
Вначале обессахаривание осадка
ведут промоем, полученным в пре-
дыдущем цикле. Выходящий из
фильтра промой (3—3,5 м3) направ-
ляют в сборник фильтрованного со-
ка. Затем обессахаривание осадка
Рис. 101. Аппаратурно-технологиче-
ская схема фильтрования сиропа на
дисковых фильтрах ФД-100
производят аммиачным конденсатом
в количестве 7—7,5 м3. Часть этого промоя (3—3,5 м3) предназначается для
начальной фазы промывки осадка в другом фильтре, а часть направляется
в известковое отделение для гашения извести.
После этого подают воду (7—10 м3) в сопловое устройство и в течение
6—9 мин смывают осадок с дисков. Периодически по мере необходимости
производят регенерацию ткани 2—3 %-ным раствором соляной кислоты в те-
чение 2—3 ч. Полный цикл работы фильтра (без регенерации кислотой) со-
ставляет около 3 ч.
При фильтровании сока второй сатурации и контрольном фильтровании
сока первой сатурации, осветленного в отстойниках, можно работать без
обессахаривания осадка. В этом случае подвод воды к фильтру не нужен,
а смыв осадка осуществляется фильтрованным соком. Осадок при этом на-
правляется на предварительную дефекацию.
У дисковых фильтров ФД-150 в отличие от фильтра ФД-100
отсутствуют сопловый аппарат и шнек для отвода осадка.
На рис. 101 показана схема станции фильтрования сиропа с фильтрами
ФД-150. Она состоит из нескольких фильтров 3 (на рисунке показан один),
мешалки 18 для приготовления суспензии вспомогательного фильтровального
материала (перлит, кизельгур), сборника 21 и насосов 20, 22 и 23.
Каждый цикл работы фильтра состоит из трех периодов: намыва слоя
вспомогательного фильтровального материала на фильтровальную ткань сек-
торов; фильтрования сиропа; смыва осадка.
В первый период в мешалку 18 через вентиль 1 набирают нефильтрован-
ный сироп, добавляют вспомогательный фильтровальный материал и приго-
товляют его суспензию. При необходимости суспензия может быть подо-
грета паром через вентиль 17. Суспензия насосом 20 при открытых вентилях
19 и 15 подается через коллектор в желоб, из которого равномерно запол-
няется фильтр. Одновременно с вентилями 15 и 19 открываются вентиль 6
для удаления воздуха из корпуса фильтра и вентиль 11 для возвращения
жидкой фазы суспензии в мешалку 18. Вентиль 6 закрывают при появлении
суспензии в сигнальной трубке. Это небольшое количество суспензии посту-
пает в ванночку 16, а из нее — в сборник 21.
185
Суспензия вспомогательного материала циркулирует по замкнутому кон-
туру «фильтр — мешалка» до появления в вентиле 11 чистой жидкой фазы.
После этого насос 20 останавливают, а вентили 1, 15, 11 и 19 закрывают.
Время намыва вспомогательного фильтровального материала 10—15 мин.
Для второго периода (фильтрование сиропа) включают насос 23 и от-
крывают вентили 2 и 10. В фильтр поступает нефильтрованный сироп, и на-
чинается процесс активного фильтрования. Фильтрованный сироп поступает
на станцию уваривания. Длительность активного фильтрования 4—5 ч.
После достижения давления в фильтре 0,15—0,20 МПа (1,5—2 кгс/см2)
приступают к третьему периоду — смыву осадка (при аварийном повышении
давления срабатывает предохранительный клапан 4 и избыток продукта из
фильтра через ванночку 16 сливается в мешалку 21). Для этого открывают
вентиль 13 и из корпуса фильтра в сборник 21 (через ванночку 14) сливают
остатки нефильтрованного сиропа.
После опорожнения фильтра закрывают вентиль 13 и набирают поло-
винный объем фильтра (необходимый уровень поддерживается открытием
вентиля 5) фильтрованным соком второй сатурации через вентиль 9. Сок
при этом поступает внутрь секторов и, выходя через них в корпус фильтра,
обратным током смывает осадок с фильтровальной ткани. Затем внутрь
корпуса фильтра через вентиль 12 подается сжатый воздух. Противоточное
движение сока через сектора и «кипение» сока при пропускании воздуха
способствуют смыву осадка и одновременно промывке ткани.
ОсаДок с фильтра после смыва подают через вентиль 13 и ванночку 14
в сборник 21, затем насосом 22 — в контрольный ящик аппарата второй са-
турации. При необходимости осадок с ткани секторов фильтра можно смы-
вать конденсатом выпарной станции через вентиль 8. Для периодической
продувки ткани в порожний фильтр внутрь секторов через вентиль 7 подают
пар.
При обслуживании дисковых фильтров необходимо остере-
гаться ожогов горячим соком. Фильтры и трубопроводы к ним
должны быть теплоизолированы. Перед внутренним осмотром и
сменой фильтровальной ткани фильтр нужно остановить, осво-
бодить от жидкости и охладить. Все вентили должны быть при
этом надежно закрыты. Запрещается превышать давление сверх
нормативного, работать без предохранительных клапанов и ма-
нометров или при неисправных приборах. Спуск в аппарат без
наблюдателя не разрешается.
Основн ые неполадки в работе дисковых фильтров и меры по их устранению
Признаки неполадок
Содержание сахара
в фильтрационном осад-
ке выше предельно допу-
гтимого
Содержание сахара
в осадке высокое, хотя
содержание сухих ве-
ществ в последних пор-
циях промоя доведено
до 1,5%
Возможные причины
Не снижено до уста-
новленного предела со-
держание сухих ве-
ществ в последних пор-
циях промоя
При таком содержа-
нии сухих веществ
в промое могла быть не
сделана температурная
поправка на показания
рефрактометра
Проба промоя взята
сразу после открытия
задвижки осадка или
в конце смывания его,
когда содержание сухих
веществ в осадке ниже
среднего значения
Меры по устранению
Довести содержание су-
хих веществ в последних
порциях промоя до 1,5 %
Внести необходимую тем-
пературную поправку на
показания рефрактометра
при температуре измеряемой
среды выше 20 °C
Среднюю пробу осадка
следует отбирать в течение
6—7 мин от начала смыва-
ния его равными порциями
через равные промежутки
времени
186
Фильтрат из отдель-
ных трубок выходит
мутный
Осадок из фильтра
полностью не смывается
При спуске излишков
нефильтрованного сока
нарушился контакт
слоя осадка с поверх-
ностью фильтрования
В группе секторов,
которые соответствуют
таким трубкам, повреж-
дена ткань или не-
брежно зашиты швы
Мало давление, созда-
ваемое смывным насо-
сом
Забиты отверстия со-
пел в соплоаппарате
Давление фильтрова-
ния повышается до пре-
дельного значения
Излишки нефильтро-
ванного сока после оста-
новки фильтра не схо-
дят с фильтра
Несмотря на примене-
ние оптимального спо-
соба обессахаривания
осадка со спуском из-
лишков нефильтрован-
ного сока, выход про-
моев велик
Струи воды не попа-
дают на слой осадка
В работе находится
мало фильтров
Пропущен недогазо-
ванный сатурированный
сок
Фильтровальная
ткань забита мелкими
частицами осадка
Понижена фильтро-
вальная способность
сока вследствие поступ-
ления на переработку
испортившейся свеклы;
развитие микроорганиз-
мов на диффузии, недо-
статочная подача из-
вести, газа или воз-
врата сока первой сату-
рации или другие нару-
шения процесса
Забит патрубок спу-
скной трубы
Излишки нефильтро-
ванного сока спускают-
ся неполностью. В осво-
бодившееся в фильтре
пространство сразу и
полностью набирают
воду
Давление в корпусе филь-
тра при спуске излишков
сока и при последующем за-
полнении фильтра водой
требуется держать равным
0,07 МПа (0,7 кгс/см2)
При очередной оста-
новке фильтра открыть люк,
охладить фильтр, найти пов-
реждения и устранить их
Поддерживать давление
смывной воды не ниже
0,45—0,5 МПа (4,5—5,0
кгс/см2)
Прочистить соплоаппа-
рат. Установить фильтр для
воды, применяемой для смы-
вания осадка
Проверить и исправить
положение сопел относи-
тельно дисков фильтра
Ввести в работу резерв-
ный фильтр
Немедленно промыть и
разгрузить все фильтры
батареи
Прекратить фильтрова-
ние, заменить фильтроваль-
ную ткань
Привлечь заводскую
лабораторию к выявлению
действительной причины
возникших неполадок и по-
лучить консультацию по ее
устранению
Продуть патрубок со-
ком от насоса, подающего
его в фильтр
Излишки нефильтрован-
ного сока требуется спу-
скать полностью, о чем сви-
детельствует появление
струи воздуха через конт-
рольный вентиль. Уровень
введенной после этого ам-
миачной воды держать на
высоте трубовала
187
Ремонт дискового фильтра. Текущий ремонт дискового фильтра включает
в себя снятие ограждений и арматуры, открытие люков; разъединение муфт;
снятие рамок с планками и накладками, шпилек трубовала; снятие сокопри-
емника; корпуса с червяком и шестерней, соплового аппарата с форсунками;
разборку подшипников, арматуры, шнека, соплового аппарата с форсунками;
ремонт указанных, узлов и деталей; замену набивки сальников; шлифовку
шеек валов и букс сальников; зачистку зубьев шестерни и червяка; замену
уплотнительных колец рамок, прогонку резьбы.
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий, и вклю-
чает дополнительно: ремонт подшипников скольжения при усиленной выра-
ботке, подшипников качения с частичной заменой на новые; ремонт шнека;
опиловку зубьев шестерни и червяка; исправление резьбы; замену уплотнений
зрительных стекол; частичную замену уплотнений люков; опиливание шпонок.
Капитальный ремонт включает те же операции, что и средний, а также
ремонт подшипников скольжения с заменой вкладышей, подшипников ка-
чения с заменой на новые; замену уплотнений на люках; усиленный ремонт
шнека; усиленный ремонт арматуры с заменой отдельных деталей.
РАБОЧЕЕ МЕСТО ФИЛЬТРОВАЛЬЩИКА
На рис. J02 показана планировка рабочих мест на станции фильтрова-
ния, оборудованной отстойниками, вакуум-фильтрами и дисковыми фильтрами
для соков первой и второй сатурации и сульфитированного сиропа.
Рабочие места оснащаются решетками 1 на полу для отвода разливов,
щитом 2 управления дисковых фильтров, пультом 6 вызывной сигнализации,
столом 7 для проведения анализов, щитом 8 управления вакуум-фильтров,
верстаком 9, стульями 3, письменны-
ми столами 4, стульями 5 с подло-
1----Дисковые срилыпры
для контрольного фильтрования .сока
первой сатурации
Рис. 102. Планировка рабочих мест
на станции фильтрования
котниками.
На рабочих местах должны быть:
набор слесарных инструментов, за-
пасные форсунки, шланги с наконеч-
никами, денсиметры и жестяные ци-
линдры для определения плотности
суспензии, стеклянные пробоотборни-
ки с деревянной ручкой для отбора
декантата и определения его про-
зрачности, телефонный аппарат, пере-
носная лампа, тележки для перевозки
ткани и рамок, урна для мусора,
щетки для очистки ткани на вакуум-
фильтрах, лампы с рефлекторами
для освещения сокоприемных сбор-
ников дисковых, фильтров , электро-
поломоечная машина.
Кроме того, на рабочих местах
должна быть следующая документа-
ция: карта организации труда на ра-
бочем месте, карта организации ра-
бочего места, инструкция по ведению
технологического процесса, инструк-
ция по эксплуатации оборудования,
инструкция по технике безопасности,
журнал записи для ведения техноло-
гического процесса, схема технологи-
ческих трубопроводов с обозначени-
ем вентилей.
188
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова классификация фильтров?
2. Опишите аппаратурно-технологическую схему вакуум-фильтровальной ус-
тановки.
3. Какова конструкция отстойника?
4. Какова конструкция вакуум-фильтра?
5. Что Вы знаете о конструкции и принципе действия листового фильтра-сгу-
стителя?
6. Какова конструкция и характеристика дискового фильтра?
7. Опишите аппаратурно-технологическую схему фильтрования сиропа на ди-
сковых фильтрах.
Глава 5. ОБОРУДОВАН^ ДЛЯ НАГРЕВА
ЖИДКОСТЕЙ
Нагрев жидких продуктов сахарного производства осущест-
вляется в подогревателях с помощью теплоносителя — пара или
(реже) горячей воды.
Подогреватели бывают поверхностными (в которых тепло пе-
редается через поверхность нагрева—металлическую стенку,
разделяющую нагреваемый продукт и теплоноситель) и контакт-
ными (в которых продукт нагревается при непосредственном
контакте с теплоносителем).
Поверхностные подогреватели могут быть рубашечными (па-
ровые камеры наклонного шнекового диффузионного аппарата),
кожухотрубными одноходовыми и многоходовыми (подогрева-
тели диффузионного и сатурированных соков), пластинчатыми
(плоские и спиральные), погружными (змеевики в сборниках и
мешалках).
К контактным подогревателям относятся, например, отпари-
ватели стружки, барботеры в сборниках и мешалках, струйные
и конденсационные подогреватели воды.
В табл. 1 приведен температурный режим подогревателей
некоторых жидкостей при следующих технологических схемах:
схема I — горячая оптимальная преддефекация, горячая ос-
новная дефекация и четырехступенчатая выпарная станция с кон-
центратором.
схема II — холодная прогрессивная преддефекация, холодно-
горячая основная дефекация и пятиступенчатая выпарная стан-
ция.
МНОГОХОДОВЫЕ ТРУБЧАТЫЕ ПОДОГРЕВАТЕЛИ
Для нагревания жидкостей, имеющих кислую реакцию (диф-
фузионный сок, жомопрессовая вода), применяют многоходовые
трубчатые подогреватели типа ПДС, а для жидкостей, имеющих
щелочную реакцию (сатурированные и сульфитированные соки,
сироп),— типа ПСС. Оба эти типа подогревателей конструк-
тивно одинаковы и отличаются лишь материалом, из которого
изготовлены нагревательные трубки.
189
Таблица 1
Подогреватели Начальная темпе-, ратура, °C Конечная темпе- ратура, °C
Схема I Схема II Схема I Схема II
Циркулирующего сока колонных диф- фузионных аппаратов Сока в шнековых диффузионных ап- паратах (паровые камеры) Жомопрессовой воды Сульфитированной воды Сока перед преддефекацией I группа II » III » Сока перед дефекатором I группа II III » Фильтрованного сока перед' второй сатурацией I группа II » Сока перед выпарной установкой I группа II » III » IV » Сульфатированного сиропа Сиропа (в сборниках перед вакуум- аппаратами) Оттеков (в сборниках перед вакуум- аппаратами) <леровки (в клеровочном аппарате) 68 50 45 44 55 68 83 87 93 105 115 58 75 55 55 68 45 30 47 54 72 82 87 88 100 ПО 120 55 55 55 78 72 85 65 55 68 90 87 92 105 115 126 85 85 85 85 72 85 65 43 54 72 90 87 92 100 110 120 129 85 85 85
Многоходовой трубчатый подогреватель типа ПДС (рис. 103)
состоит из стального цилиндрического корпуса 11, закрытого
крышкой 7 и днищем 10, которые шарнирно соединены с корпу-
сом. Для облегчения открывания крышка и днище соединены
между собой штангой 22 и могут одновременно открываться и
закрываться винтовым устройством 21. К корпусу крышка и
днище прижимаются откидными болтами 23.
Внутри корпуса находятся верхняя 19 и нижняя 24 трубные
решетки, в которые ввальцованы трубки 16 диаметром 33X
Х1,5 мм. В подогревателях типа ПСС для продуктов с щелоч-
ной реакцией применяют бесшовные трубки из углеродистой
стали, в подогревателях типа ПДС для продуктов с кислой ре-
акцией — электросварные трубки из нержавеющей стали.
Камеры 17 и 25, образованные пространствами между труб-
ными решетками, крышкой и днищем, разделены при помощи
перегородок 12 на секции (ходы). Их число всегда четное (в по-
догревателях типа ПДС десять секций). Благодаря перегород-
190
Рис. 103. Многоходовой трубчатый подогреватель ПДС-200
кам 12 нагреваемая жидкость несколько раз меняет направле-
ние своего движения и последовательно проходит все пучки
труб. Вследствие этого скорость жидкости в таких подогрева-
телях большая (1,2—1,8 м/с) и они обладают высоким коэффи-
циентом теплопередачи.
Подогреватель имеет два двухклапанных обходных вентиля
5 и 13 (подогреватель типа ПСС имеет один вентиль). Когда
оба клапана вентиля 5, управляемые одним шпинделем 14,
191
открыты, жидкость поступает в вентиль с одной стороны через
патрубок 4 и, пройдя все ходы подогревателя, отводится через
патрубок 9— с другой. Когда клапаны закрыты, жидкость, не
попадая в подогреватель, проходит через вентиль. Таким обра-
зом, имеется возможность подавать жидкость, минуя любой по-
догреватель. Из вентиля жидкость по пучку труб в секции I под-
нимается вверх, переходит в пучок секции II, в нем опускается
вниз, переходит в пучок секции III, поднимается вверх и т. д.
(секции IV—X). В нечетных секциях жидкость движется снизу
вверх, в четных — сверху вниз.
Отвод жидкости из подогревателя осуществляется из нижней
камеры через тот же вентиль. В подогревателях старой кон-
струкции, в которых вход и выход жидкости находятся вверху,
она в нечетных ходах движется сверху вниз, а в четных — снизу
вверх. Для очистки подогревателя от накипи в него подают сок
первой сатурации, обладающий абразивными свойствами, или
растворы соды и соляной кислоты при открытых с помощью
шпиндел^ 15 клапанах вентиля 13 и закрытых клапанах вен-
тиля 5.
Греющий пар в подогреватель подается через патрубок 6.
Неконденсирующиеся газы из верхней части паровой камеры
собираются в кольцевой коллектор 18 и отводятся через патру-
бок 8. Конденсат из нижней части паровой камеры перетекает
в коллектор 3 и отводится через обратный клапан 2.
Для контроля температуры и давления жидкости на входе и
выходе ее устанавливают термометры и манометры. В крышке
и днище имеются краники 20 и 26. Верхний краник открывают
для выпуска воздуха при наборе в подогреватель жидкости во
время его включения, нижний — при окончательном спуске жид-
кости из.подогревателя. По лотку 1 жидкость сливают в прием-
ную воронку.
Активная длина трубок всех типоразмеров подогревателей
составляет 3500 мм. Площадь поверхности нагрева таких- подо-
гревателей составляет 60, 80, 100, 120 м2 (при диаметре корпуса
1040 мм и общей высоте подогревателя 4302 мм), 160 м2 (при
диаметре 1280 мм и высоте 4432 мм), 200 м2 (при диаметре
1410 мм и высоте 5100 мм) и 300 м2 (при диаметре 1600 мм и
высоте 5000 мм). Наибольшее рабочее давление в соковой ка-
мере подогревателей составляет 0,6 МПа (6 кгс/см2), в паро-
вой— 0,3 МПа (3 кгс/см2).
Целесообразно использовать избыточное тепло конденсатов
выпарной установки, например, для нагрева диффузионного сока
вместо вторичных паров выпарной установки. Применение для
этой цели обычных многоходовых (только по соку) паровых по-
догревателей, в межтрубное пространство которых вместо пара
подается конденсат, нерационально, так как из-за малой скоро-
сти конденсата (0,015—0,030 м/с) коэффициент теплопередачи
весьма мал. Для этой цели используются теплообменники ТДС,
сконструированные на базе подогревателя ПДС. Они выпуска-
192
ются с площадью поверхности теплообмена 120, 160, 200, 250 и
300 м2.
Теплообменник ТДС-300 (рис. 104) состоит из сварного ци-
линдрического корпуса 3, к фланцам которого крепятся откид-
ными болтами крышка 9 и днище 33. Внутри корпуса установ-
лены верхняя 11 и нижняя 30 трубные решетки, в которые
ввальцованы теплообменные трубки 7 диаметром 33X1,5 мм и
полной длиной 3560 мм из нержавеющей стали марки
12Х18Н10Т.
Пространство между трубными решетками разделено верти-
кальными перегородками 2 на десять ходов, по которым дви-
жется греющий конденсат. Перегородки установлены таким об-
разом, что между ними и трубными решетками попеременно
внизу и вверху образованы проходы 12 и 29 для последователь-
ного движения конденсата по ходам.
Пространства между крышкой, днищем и трубными решет-
ками (соковые камеры) также разделены на секции 8 и 31 пере-
городками 10 и 32. Перегородки верхней камеры смещены отно-
сительно перегородок нижней камеры таким образом, что сок
последовательно проходит по секциям теплообменных труб.
Теплообменник снабжен обходным вентилем 23, служащим для
подачи и отвода сока из теплообменника; двумя вентилями 28 и
26, предназначенными для ввода и вывода раствора соды при
промывке теплообменника; рычажной системой 13, обеспечи-
вающей легкое открывание крышки и днища; воздушными 14 и
15 и спускными 34 краниками, воронкой 27 для слива сока; па-
трубками 24 и 25 и патрубками с вентилями 21 и 22 для под-
вода и отвода теплоносителей; манометрами 17, термометрами
1 и щитком приборов 16 для контроля давления, температуры
сока и конденсата и тремя опорными лапами 20.
Обходной вентиль теплообменника снабжен разгрузочным
трубопроводом 6 с запорным вентилем 5. Для удобства обслу-
живания штурвалы 4 запорной арматуры выведены на площадку
обслуживания. Кроме того, в нижней части корпуса теплообмен-
ника установлен патрубок 18 с вентилем 19, предназначенный
для слива конденсата из межтрубного пространства.
Диффузионный сок поступает в теплообменник через левый
патрубок обходного вентиля 23 и патрубок 25. Двигаясь по
трубкам 7, сок последовательно проходит по секциям (ходам)
теплообменных трубок, попеременно поднимаясь вверх и опу-
скаясь вниз. Нагретый сок выходит из теплообменника через
его выходной патрубок и правый патрубок обходного вен-
тиля 23.
Греющий конденсат поступает в межтрубное пространство
теплообменника через вентиль 21 и движется по ходам, образо-
ванным перегородками 2, попеременно поднимаясь вверх и опу-
скаясь вниз. В результате того что конденсат подводится в меж-
трубное пространство последнего хода сока, конденсат и сок
движутся в противотоке, обеспечивая тем самым большую
7
М. Я. Аэрилевич
193
5360
Рис. 104. Теплообменник противоточный ТДС-300
эффективность теплообмена. Охлажденный конденсат удаля-
ется из теплообменника через вентиль 22.
Разработан и начат выпуск секционных подогревателей ППС
(площадью поверхности нагрева 60 и 120 м2), в которых благо-
даря повышению скорости протекания сока и наличию паро-
струйного эжектора увеличен коэффициент теплопередачи,
вследствие чего требуемая площадь поверхности нагрева при
применении таких подогревателей меньше, чем при использова-
нии подогревателей ПДС.
Подогреватель ППС-60 (рис. 105) состоит из шести тепло-
обменных секций 6, соединенных между собой переходными па-
трубками 7, которые крепятся к сфсциям при помощи фланце-
вых соединений. Каждая секция представляет собой кожухо-
трубный теплообменник, состоящий из цилиндрического кор-
пуса 18, изготовленного из стальной трубы, в верхнюю и ниж-
нюю части которого вварены трубные решетки 11 и 23. В ре-
шетки ввальцованы теплообменные трубки 19 диаметром ЗЗХ
X 1,5 мм и полной длиной 5100 мм. Теплообменные секции при
помощи приваренных к их корпусам лап 14 крепятся болтами
к опорной раме 15, которая является связующим элементом
всего подогревателя.
К входному 1 и выходному 2 патрубкам крепится обходной
вентиль 26, который расположен над площадкой обслуживания
подогревателя и предназначен для отключения подогревателя
по соку.
Пространства, заключенные между трубными решетками
секций, представляют собой паровые камеры, попарно соединен-
ные между собой патрубками 12 и 20, расположенными соответ-
ственно в верхней и нижней частях паровых камер. Эти па-
трубки, в свою очередь, соединяются с паровым коллектором 16.
В нижней и верхней частях паровой камеры каждой секции
расположены патрубки 13 и 21 для удаления неконденсирую-
щихся газов. Эти патрубки соединены с коллекторными труб-
ками 17, по которым газы отводятся из каждой пары теплооб-
менных секций. Для отвода конденсата греющего пара служит
коллектор 24 с вентилем 25. Коллектор соединен с нижней ча-
стью каждой камеры трубками (на рисунке не показаны).
В нижней и верхней точках каждого переходного патрубка
7, а также в нижней точке коллектора 24 установлены краники
27, 28 и 8 соответственно для слива сока, конденсата и удале-
ния воздуха из каждой секции при наполнении подогревателя
соком.
Для контроля за уровнем конденсата в паровых камерах
служат уровнемеры 3. Подогреватель снабжен предохранитель-
ным клапаном 9, установленным на коллекторе и соединенным
отводами 10 с паровыми камерами, а также манометрами 22 и
термометрами, установленными на соковой и паровой камерах.
Для интенсификации теплообмена между греющим паром и
поверхностью теплообмена служат пароструйный эжектор 4 и
7*
195
700
система трубопроводов 5, связывающих эжектор с паровыми ка-
мерами, по которым происходит циркуляция греющего пара из
паровых камер в эжектор и снова в паровые камеры.
Диффузионный сок поступает в подогреватель через нижний
(на рисунке) патрубок обходного вентиля 26, входит в первую
теплообменную секцию через патрубок 1 и движется по ее теп-
лообменным трубкам 19 вверх. По переходному патрубку 7 сок
196
Рис. 106. Обходной двухклапанный вентиль подогревателя
переходит во вторую секцию, спускается по трубкам вниз, пе-
реходит в третью секцию и т. д.
Нагретый сок выходит из последней секции через патрубок 2
и удаляется из подогревателя через верхний патрубок обход-
ного вентиля.
Греющий пар поступает вначале в эжектор 4, затем в кол-
лектор 16, из которого по патрубкам входит в паровые камеры
каждой секции и, конденсируясь на теплообменных трубках, на-
гревает движущийся в них сок. Проходя через эжектор, грею-
щий пар подсасывает пар из паровых камер через систему тру-
бопроводов 5, создавая таким образом интенсивную вентиляцию
камер, способствующую повышению коэффициента теплопере-
дачи от пара к теплообменным трубкам.
На рис. 106 показан обходной двухклапанный вентиль подо-
гревателя и теплообменника. Он представляет собой чугунный
корпус 14 с патрубками, переходной коробкой 8 и двумя клапа-
нами, управляемыми одним шпинделем 5, по нарезке которого
перемещается траверса 6, соединенная со штоками 7 и 4 кла-
панов.
Когда жидкость необходимо подать в подогреватель, кла-
паны 16 и 13 перемещают вращением шпинделя вверх. При этом
они закрывают отверстия 2 и 10 в верхней части корпуса вен-
тиля.
197
Жидкость через патрубок 11 попадает в корпус вентиля и
через отверстие 12, посадочная плоскость которого крепится
к фланцу патрубка подогревателя, входит в подогреватель. На-
гретая жидкость выходит из подогревателя, попадает через
отверстие 15 в корпус вентиля и выходит из него через па-
трубок 1.
Если необходимо пропустить жидкость не подогревая, то
клапанами 16 и 13, спуская шпиндель, перекрывают отверстия
15 и 12. При этом жидкость, вошедшая в корпус вентиля через
патрубок 11, через отверстия 10 и 9 попадает в полость пере-
ходной коробки, перемещается в противоположную сторону, че-
рез отверстия 3 и 1 попадает в корпус вентиля и выходит из него
через патрубок 1, минуя подогреватель.
С целью использования тепла вторичного пара вакуум-аппа-
ратов для предварительного нагрева диффузионного сока для
завода мощностью 3000 т свеклы в сутки применяется подогре-
ватель ПНА-100 площадью поверхности нагрева 100 м2
(рис. 107). Он представляет собой конструкцию, которая со-
стоит из корпуса 3, левой 14 и правой 19 распределительных ко-
робок, приваренных к корпусу диффузора 2, конфузора 4 (12—
ребра жесткости) и двух опор 9 с регулируемыми при монтаже
болтами 11.
Съемные левая 15 и правая 18 крышки крепятся к распреде-
лительным коробкам откидными болтами 16. В распредели-
тельные коробки вварены трубные решетки 7, в которые заваль-
цованы горизонтальные нагревательные трубки 8 полезной дли-
ной 2250 мм и диаметром ЗЗХ 1,5 мм.
Пространства между крышками и трубными решетками об-
разуют две соковые камеры 13. Эти камеры и трубные решетки
разделены перегородками 6 (в правой камере — горизонталь-
ными, в левой камере — вертикальными) на шестнадцать сек-
ций. Диффузионный сок поступает через патрубок 20 в первую
секцию правой соковой камеры, проходит справа налево трубки
этой секции, в левой соковой камере переходит во вторую сек-
цию, проходит слева направо трубки этой секции, в правой
соковой камере переходит в третью секцию и, таким образом,
проходя все секции, выходит нагретым через патрубок 17. Рабо-
чее давление в соковом пространстве составляет 0,6 МПа
(6 кгс/см2).
Вторичный пар вакуум-аппаратов, войдя через патрубок /
в диффузор 2 подогревателя, протекает поперек нагревательных
трубок. Часть этого пара, отдав тепло соку, конденсируется,
а часть (вместе с неконденсирующимися газами) через конфу-
зор 4 и патрубок 5 поступает в конденсатор. Разрежение в меж-
трубном пространстве составляет 0,09 МПа (0,9 кг/см2). Образо-
вавшийся конденсат стекает с шести полок 21, расположенных
по высоте между секциями поверхности теплообмена, по двум
вертикальным трубам в нижнюю часть корпуса подогревателя и
отводится из него через патрубок 10.
198
2180
Подогреватели многоходовые оснащаются системой автома-
тизации, которая включает в себя автоматический контроль тем-
пературы выходящего продукта и регулирование ее изменением
подачи греющего пара (конденсата). Приборы контроля и ди-
станционного управления всех подогревателей устанавливаются
на одном щите.
Во время работы на внутренней поверхности трубок подо-
гревателей откладывается накипь, что снижает теплопередачу от
теплоносителя к соку. Поэтому подогреватели необходимо чи-
стить при любой остановке завода, а подогреватели диффузион-
ного сока — ежесуточно по графику. В подогревателе нефильт-
рованного сока первой сатурации поверхность нагрева загряз-
няется значительно меньше, так как твердые частицы такого
сока обладают абразивным действием. На многих свеклосахар-
ных заводах это свойство используется для чистки подогревате-
лей диффузионного сока. В этом случае к ним подводят трубо-
проводы с частью нефильтрованного сока первой сатурации, воз-
вращаемой в преддефекатор. Через 4—7 ч чистка подогревателя
заканчивается. Такую чистку можно заменить мойкой аппара-
тов раствором кальцинированной соды (1 раз в сутки). Для
механической очистки поверхности нагрева применяют различ-
ного рода металлические щетки или шарошки, приводимые-
в движение электро-, гидро- или пневмоприводом. Предохра-
нить поверхности нагрева трубчатых подогревателей от накипи
можно также ультразвуковой или электромагнитной обработ-
кой подогреваемых продуктов.
При обслуживании трубчатых подогревателей необходимо»
регулировать температуру выходящего продукта, следить за тем-
пературой и давлением входящего продукта, за нормальным от-
водом конденсата и неконденсирующихся газов (оттяжек). Вен-
тиль на трубопроводе для отвода неконденсирующихся газов-
должен быть открыт настолько, чтобы температура отводящей
трубы была около 50 °C. Повышение этой температуры говорит
о том, что вместе с газами отводится пар, понижение — о том,,
что газы заполнили паровую камеру подогревателя, ограничив-
поступление пара. Наблюдению за исправным состоянием па-
ровой камеры и нагревательных трубок должно быть уделено»
особое внимание.
Во избежание ожогов горячей жидкостью и паром подогре-
ватели должны быть теплоизолированы. Перед механической
очисткой подогреватель нужно отключить, а жидкость и кон-
денсат спустить. Во время чистки людям запрещается нахо-
диться под днищами. Механическую очистку трубок необходимо
производить только сверху вниз. При этом следует исключить,
возможность ожогов и травмирования обслуживающего персо-
нала. Подогреватели должны быть снабжены переносными во-
ронками, посредством которых можно было бы спустить сок из
подогревателей перед их чисткой в сборник перед насосом диф-
фузионного сока. Переноска сока ведрами вручную не допуска-
200
ется. Нельзя повышать давление и температуру в подогревате-
лях сверх допустимых пределов.
При включении подогревателя вентиль на подаче в него по-
догреваемой жидкости открывают полностью. Вентили на трубо-
проводах подачи пара, отвода конденсата и неконденсирую-
щихся газов и вентиль на нагнетательном трубопроводе насоса,
подающего жидкость в подогреватель, открывают постепенно.
Открывают также все краники на крышке подогревателя для
выхода воздуха. Когда жидкость появится в краниках, их за-
крывают. В случае перерыва в поступлении жидкости паровые
вентили закрывают.
Основные неполадки в работе многоходовых подогревателей и меры
по их устранению
. Признаки неполадок
Недостаточный нагрев
продукта
Возможные причины
Слабый отвод некон-
денсирующихся газов
Плохой отвод конден-
сата
Загрязнение поверх-
ности нагрева
Низкое давление гре-
ющего пара
Прекращение^ или
уменьшение поступления
продукта в подогрева-
тель при наличии про-
дукта на предыдущих
участках производства
Слишком сильное
прикрытие вентиля до
или после подогрева-
теля
Меры по устранению
Проверить и наладить
работу оттяжек
Проверить и наладить ра-
боту конденсатных колонок
Произвести очередную
чистку подогревателя
При возможности пере-
вести подогреватели на
обогрев паром более высо-
кого потенциала (после того,
как испробованы все другие
меры)
Проверить степень от-
крытия вентилей
Обнаружение сахара
в конденсате из подо-
гревателя
Поломка клапана од-
ного из этих вентилей
Отложение на трубо-
проводах подогревателя
осадка или других пос-
торонних предметов
Неисправность в на-
сосе
Переброс сока или
сиропа на выпарной
установке и попадание
их во вторичный пар
Повреждение трубок
подогревателя
Проверить вентили и
устранить дефект
Прочистить трубопро-
воды
Повысилось гидравли-
ческое сопротивление
Гидравлические удары
В подтрубном про-
странстве накопилась
мезга
В греющей камере
накопился конденсат
Включить резервный на-
сос. Вышедший из строя —
проверить и отремонтировать
Проверить содержание
сахара в конденсате других
теплообменных аппаратов,
обогреваемых тем же паром.
Устранить причину
Проверить трубки, неисп
равные временно забить де-
ревянными пробками и при
первой же возможности за-
менить
Очистить подогреватель
Выпустить конденсат
201
Ремонт многоходовых подогревателей. Текущий ремонт многоходовых
подогревателей включает в себя открытие крышки и днища; снятие мано-
метров и Термометров; разборку арматуры; очистку узлов и деталей со смаз-
кой жиром; ремонт арматуры без снятия корпусов; замену уплотнений; ша-
рошку гнезд вентилей; прогонку резьбы крепежных деталей.
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий, и дополни-
тельно включает ремонт арматуры со снятием корпусов с заменой отдельных
узлов; исправление резьбы крепежных деталей; выбивку неисправных грею-
щих трубок и вальцовку новых.
Капитальный ремонт включает в себя те же операции, что и средний,
а также усиленный ремонт арматуры; замену прокладок; усиленный ремонт
тяг и шарниров.
КОНТАКТНЫЕ ПОДОГРЕВАТЕЛИ
Применение поверхностных (трубчатых) многоходовых подо-
гревателей для нагрева барометрической воды (при применении
ее для диффузионного процесса вместо аммиачного конденсата)
из-за наличия в ней солей жесткости связано с большими труд-
ностями, так как на внутренней поверхности трубок быстро об-
разуется толстый слой накипи, ведущий к ухудшению работы
подогревателя. Использование таких подогревателей для жомо-
прессовой воды также затруднено в связи с тем, что содержа-
щаяся в этой воде-мезга забивает трубки.
Поэтому для нагрева барометрической и жомопрессовой
воды все шире применяются контактные подогреватели, в кото-
рых происходит непосредственный контакт воды с греющим па-
ром. Откладывающаяся при этом на внутренних стенках таких
подогревателей накипь не ухудшает их работу.
На некоторых заводах применяют контактный подогреватель струйного
типа (бойлер), представляющий собой горизонтальный цилиндрический ре-
зервуар, заполняемый водой, в которую через инжектор подается пар. Такие
подогреватели просты по конструкции и в эксплуатации, но обладают суще-
ственным недостатком — повышенным уровнем шума при прохождении пара
через сопло инжектора.
Все большее распространение получают так называемые па-
роконтактные подогреватели типа ПКП производительностью
50, 100, 150, 200 и 300 м3 воды в час, принцип действия которых
аналогичен принципу действия барометрических конденсаторов.
Они позволяют применять греющий пар низкого потенциала.
Пароконтактный подогреватель ПКП-150 (рис. 108) произво-
дительностью по воде 150 м3/ч состоит из корпуса и улитки.
Корпус 1— цилиндрический с коническим днищем и верхней
плоской крышкой. К патрубку 19 приваривается барометриче-
ская труба высотой не менее 10 м для отвода нагретой воды.
Внутри корпуса находятся коллектор 7 для отвода неконденси-
рующихся газов в конденсатор по патрубку 6, конические верх-
няя 5 и нижняя 2 тарелки, а снаружи — смотровые окна 4 и
опоры 3. Коллектор представляет собой изогнутый уголок с от-
верстиями и вырезами.
Для подвода в аппарат греющего пара служит раздаточное
устройство, представляющее србой изогнутый патрубок 18 с при-
202
варенными к нему изнутри
двумя продольными перего-
родками 17. В верхней части
изогнутого патрубка веерооб-
разно установлены вертикаль-
ные полосы 16, образующие
клинообразные окна. Верхняя
часть полос соединена коль-
цом 15 жесткости.
Улитка 8 выполнена в виде
цилиндра и имеет коническое
днище и плоскую верхнюю
крышку. К крышке приварена
вертикальная труба 13, заглу-
шенная сверху и открытая
снизу, имеющая в средней ча-
сти продолговатые щели 12.
В нижней части трубы разме-
щена средняя тарелка 14, со-
стоящая из двух конусов, об-
ращенных друг к другу осно-
ваниями. К камере улитки тан-
генциально приварен патру-
бок 9 для подвода подогревае-
мой воды, а на коническом
Рис. 108. Пароконтактный подогре-
ватель ПКП-150
днище улитки укреплен конусообразный воротник 10. Ниже во-
ротника на вертикальной трубе установлен конический диск 11,
образующий вместе с воротником кольцевую щель для прохода
воды.
Подогреватель работает следующим образом. Нагреваемая
вода поступает по тангенциально расположенному патрубку
в кольцевую камеру улитки, получает направление и, вращаясь,
выходит в виде сплошной кольцевой завесы из щели. Затем вода
попадает на верхнюю коническую тарелку, с которой в виде
сплошной конической завесы сливается на нижнюю тарелку и
удаляется из аппарата через барометрическую трубу.
Греющий пар, попадая в аппарат снизу, пересекает встре-
чающиеся на его пути водяные завесы. Конденсируясь на них,
пар. нагревает воду в верхней части аппарата. Часть пара по-
ступает по вертикальной трубе улитки, проходит через продол-
говатые щели внутрь аппарата и контактирует с водяной заве-
сой, вытекающей из кольцевой щели. Разрежение в подогрева-
теле составляет 0,032 МПа (0,32 кгс/см2).
Системой автоматизации пароконтактного подогревателя
предусматривается регулирование температуры выходящей из
подогревателя воды и уровня воды, в барометрическом ящике,
а также контроль разрежения в подогревателе.
Пуск пароконтактного подогревателя в работу производится
следующим образом. Открывают вентиль на подаче подогревае-
203
мой воды, плавно, без рывков,
открывают задвижку на паро-
проводе, вентилем на оттяжке
неконденсирующихся газов ус-
танавливают необходимое раз-
режение в подогревателе. За-
тем включают насос, откачи-
вающий нагретую воду из рас-
положенного на первом этаже
барометрического ящика.
В том случае, если жид-
Рис. 109. Сборник с барботером
кость нужно быстро подогреть
и возможно разбавление ее
конденсатом (вода для диф-
фузии, оттеки, клеровка), при-
меняются барботеры, также
относящиеся к контактным по-
догревателям.
Барботер (рис. 109) пред-
ставляет собой уложенное на
небольшом расстоянии от дна
сборника 3 устройство 1 из
труб, в которое через патру-
бок 6 подается пар. Через си-
стему отверстий, направлен-
ных вниз, пар вырывается из
труб и, конденсируясь, обогре-
вает (и одновременно разжи-
жает) жидкость. На подводя-
щей трубе барботера обяза-
тельно устанавливают обратный клапан для того, чтобы
жидкость не попала в трубу в случае конденсации пара внутри
барботера. Продукт из сборника уходит через патрубки 7.
В сборнике имеются переливная коробка 2, поплавковый уров-
немер 4 со шкалой 5 и автоматический регулятор температуры.
Все подогреватели с целью снижения потерь тепла в окру-
жающую среду и предотвращения ожогов теплоизолируются.
Обслуживание их и правила техники безопасности такие же, как
и трубчатых подогревателей.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Каков температурный режим нагрева жидкостей в свеклосахарном произ-
водстве?
2. Как устроен многоходовой трубчатый подогреватель?
3. Каковы правила техники безопасности при обслуживании трубчатого по-
догревателя?
4. Какие основные неполадки встречаются в работе трубчатых подогревате-
лей и каковы меры по их устранению?
5. Каковы правила обслуживания трубчатого подогревателя?
6. Как устроен пароконтактный подогреватель?
204
Глава 6. ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ВЫПАРИВАНИЯ СОКА
Для получения кристаллического сахара из очищенного
сока необходимо удалить из него большое количество воды
(около 115 % к массе свеклы). При этом образуется пересыщен-
ный сахаром раствор.
На свеклосахарных заводах удаление воды из сока осущест-
вляется всегда в два приема. Сначала в выпарных аппаратах,
обогреваемых паром, концентрация сока доводится с 14—15 до
65—70 % сухих веществ (при этом выпаривается около 95—
100 % воды к массе свеклы. Затем из сиропа, полученного
в выпарных аппаратах, в вакуум-аппаратах выпаривается еще
около 15—20 % воды к массе сй'еклы; при этом выделяются
кристаллы сахара и сироп превращается в утфель, содержащий
около 93 % сухих веществ.
Выпаривание воды из сока в два приема необходимо по сле-
дующим причинам.
Во-первых, при нагревании сок темнеет и из него выделяется
осадок. Поэтому перед варкой сироп подвергается дополнитель-
ной очистке (сульфитация, фильтрование). Такая очистка си-
ропа может быть проведена при концентрации не более 70 %
сухих веществ.
Во-вторых, за короткое время (2—3 ч) сформировать хоро-
ший кристалл сахара при варке можно только при достаточной
концентрации сиропа. Наиболее подходящая концентрация —
65—70 % сухих веществ.
В-третьих, для экономии пара и топлива выпаривание осу-
ществляется в многоступенчатых выпарных установках с много-
кратным использованием тепла.
Сущность такого способа заключается в том, что выпарива-
ние осуществляется на установке, состоящей из нескольких
(3—5) выпарных аппаратов (ступеней). Сок поступает в пер-
вую ступень, из нее переходит во вторую, из второй — в третью
и т. д. При этом плотность сока постепенно увеличивается и он
превращается в сироп.
Свежий греющий пар поступает только в первую ступень.
Вторая ступень обогревается вторичным паром первой ступени,
третья — вторичным паром второй и т. д.
Для того чтобы вторичный пар предыдущей ступени мог на-
греть сок последующей, необходимо температуру кипения сока
понизить от первой ступени к последней. Понижение темпера-
туры кипения сока достигается поддержанием повышенного дав-
ления в первой ступени и пониженного — в последней. Для соз-
дания различного давления в ступенях в первую ступень пода-
ется пар повышенного давления, а в последней поддерживается
или атмосферное давление (так называемая выпарная уста-
новка под давлением), или создается разрежение (выпарная
установка под разрежением).
205
Выпарные установки на свеклосахарных заводах состоят не
больше чем из пяти ступеней. Это объясняется следующими со-
ображениями: температура кипения сока в первой ступени не
может быть выше 129 °C (ограничивает термоустойчивость
сока). Температура кипения сока в последней ступени не может
быть ниже 60 °C (обусловлена технически достижимой величи-
ной разрежения). Таким образом, разность температур между
первой и последней ступенями не может превышать 69 °C. Если
эту разность распределить между большим числом ступеней
(больше пяти), то на каждую ступень придется слишком малая
величина, что повлечет за собой уменьшение эффективности ра-
боты каждой ступени и увеличение размеров ступеней и всей
установки в целом.
На свеклосахарных заводах в основном применяется четы-
рехступенчатая выпарная установка под уменьшенным вакуумом
с концентратором. Выпарная установка рассчитывается таким
образом, чтобы использовался весь вторичный пар четвертой
ступени, а концентратор работал бы лишь как самоиспаритель.
В том случае, если имеются излишки вторичного пара четвер-
той ступени, он перепускается в концентратор.
Основным теплоносителем 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 [давление до 3,9 МПа
(39 кгс/см2) и температура до 450 °C] не может быть непосредственно ис-
пользован для производственных нужд. Для снижения параметров пара до
необходимых величин [давление до 0,4 МПа (4 кгс/см2) и температура до
143 °C] он направляется в ТЭЦ на турбину (при этом одновременно выра-
батывается электроэнергия) и редукционно-охладительную установку (РОУ),
а в котельной — только на РОУ, на которой получается насыщенный, так
называемый редуцированный, пар. Смесь отработанного пара турбин и реду-
цированного пара называется технологическим паром.
Если бы этот пар применялся как единственный источник тепла, то это
привело бы к большому его перерасходу и, как следствие, к большому рас-
ходу топлива. Для сокращения расхода топлива технологический пар пода-
ется только на первую ступень выпарной установки, а также на некоторые
другие теплопотребители, где необходима относительно высокая темпера-
тура нагрева. Остальные теплопотребители используют вторичные пары, ко-
торые получаются при выпаривании сока в выпарных аппаратах.
Для уменьшения расхода пара используются также и другие
теплоносители, например конденсат, вторичный (утфельный)
пар вакуум-аппаратов.
Выпарная установка совместно со вспомогательным оборудо-
ванием (сепараторы, конденсатоотводчики, насосы и пр.) обра-
зует выпарную станцию.
На рис. 110 приведена аппаратурно-технологическая схема четырехсту-
пенчатой выпарной станции под уменьшенным разрежением с концентра-
тором.
Сульфитированный сок собирается в сборнике, откуда насосом через три
группы подогревателей нагнетается в I ступень / выпарной станции. Нагрев
этой ступени производится технологическим паром.
Сок из I ступени перетекает во II ступень 3, затем в III ступень 5,
IV ступень 7 и, наконец, в концентратор 9. Из концентратора сироп сли-
206
Рис. 110. Аппаратурно-технологическая схема четырехкорпусной выпарной станции с концентратором
208
Параметры I
Температура греющего па- ра, °C 132
Абсолютное давление грею- щего пара, МПа (кгс/см2) 0,287 (2,92)
Температура кипения сока, °C 126
Температура вторичного па- 125,5
pa, °C
Абсолютное давление вто- 0,236 (2,41)
ричного пара, МПа
(кгс/см2)
Температура конденсата, °C 130
Оптимальный уровень неки- пящего сока (сиропа), % общей длины трубок, счи- тая снизу 25-30
Таблица 2
Ступени выпарной станции
II III IV Концентратор
124,5 115 101 84
0,23 (2,33) 0,169 (1,72) 0,105 (1,07) 0,056 (0,57)
117 104,5 89 68,4
116 102 85 65
0,174 (1,78) 0,108 (1,11) 0,058 (0,59) 0,025 (0,255)
122,5 113 99 82
30 30-40 40—50 50—70
Параметры
209
I
Температура греющего пара, °C 136
Абсолютное давление грею- щего пара, МПа (кгс/см2) 0,32 (3,29)
Температура кипения сока, °C 129
Температура вторичного пара, °C 128,5
Абсолютное давление вто- ричного пара, МПа (кгс/см2) 0,26 (2,63)
Температура конденсата, °C 135
Оптимальный уровень неки- пящего сока (сиропа), % общей длины трубок, счи- тая снизу 25—30
Таблица 3
Ступени выпарной станции
II III IV V
127,5 119 ПО 99
0,25 (2,55) 0,19 (1,96) 0,14 (1,46) ,0,098 (1)
121 112 102 90,5
120 111 100 86,5
0,20 (2,02) 0,15 (1,51) 0,10 (1,03) 0,059 (0,60)
125,5 117 108 96
30—40
40—50
50—GO
60-70
вается в сборник, из которого забирается насосом и подается в сульфитатор.
Вторичные пары выпарных аппаратов очищаются от капель сока в сепара-
торах 2, 4, 6, 8 и 10 и используются для нагрева последующих аппаратов.
Пар от сепаратора 10 отводится в конденсатор.
Конденсат технологического пара собирается в конденсатной колонке 21,
затем насосом 20 направляется в ТЭЦ для питания паровых котлов.
Конденсат сокового пара I ступени спускается в конденсатную колонку
18, после которой насосом 19 также подается в ТЭЦ для питания котлов.
Конденсат из вакуум-аппаратов поступает в колонку 17, а из нее —
в колонку 16, куда перетекает также конденсат вторичного пара II ступени.
Из колонки 16 конденсат поступает в колонку 15, куда сливается также кон-
денсат III ступени. Из колонки 15 насосом 14 конденсат подается на диф-
фузионную установку.
Конденсат сокового пара IV ступени собирается в сборнике 13, откуда
через конденсатоотводчик 12 забирается насосом 11 и подается в сборник,,
из которого разбирается на нужды завода.
При продувке конденсатных колонок поступление конденсата в них пре-
кращают и направляют его в конденсатоотводчики, а воду собирают в сбор-
ник, из которого ее затем сбрасывают в канализацию.
Для приготовления растворов соды и соляной кислоты, используемых
при выварке выпарных аппаратов, применяют мешалку. Готовые растворы
из мешалки насосом перекачивают в аппараты.
В табл. 2 приведен режим работы четырехступенчатой выпарной стан-
ции под уменьшенным разрежением с концентратором.
Разработана и начинает внедряться тепловая схема пятиступенчатой вы-
парной установки с повышенным температурным режимом. В эту схему
положены следующие основные принципы:
применение пароконтактного подогревателя для нагрева воды, исполь-
зуемой диффузионной установкой;
использование подогревателя, обогреваемого вторичным паром вакуум-
аппаратов, для нагрева диффузионного сока из наклонного шнекового диф-
фузионного аппарата;
применение подогревателя для нагрева диффузионного сока аммиачными
конденсатами выпарной станции;
использование теплообменника для нагрева воды в системе отопления
завода;
применение двух групп подогревателей для нагрева фильтрованного сока
перед второй сатурацией;
применение парокомпрессорной установки для сжатия сокового пара
I ступени выпарной станции до давления греющего пара этой ступени;
использование вакуум-аппаратов с механическими циркуляторами.
Внедрение такой схемы позволяет снизить расход тепла примерно на
13 % общего его расхода.
В табл. 3 приведен режим работы пятиступенчатой выпарной станции
с повышенным температурным режимом.
ВЫПАРНЫЕ АППАРАТЫ
Выпарные аппараты в зависимости от положения кипятиль-
ных трубок в пространстве делятся на горизонтальные и верти-
кальные. Горизонтальные аппараты ввиду отсутствия законо-
мерной циркуляции сока и малой теплопередачи от трубок
к соку распространения на свеклосахарных заводах не нашли.
Вертикальные аппараты по принципу действия подразделя-
ются на аппараты циркуляционные (с естественной и искус-
ственной многократной циркуляцией) и прямоточные.
Аппараты с многократной циркуляцией делятся, в свою оче-
редь, на циркуляционные с короткими и удлиненными трубками,.
210
Рис. 111. Выпарной аппарат ЦИНС-1180
секционные, аппараты с внешней и внутренней циркуляцион-
ными системами. Все они близки по принципу работы и отли-
чаются друг от друга лишь некоторыми конструктивными эле-
ментами.
Поверхность нагрева выпарных аппаратов состоит из кипя-
тильных трубок различной высоты диаметром 33X1,5 мм.
Трубки изготавливают из нержавеющей стали, латуни или из
специально обработанной углеродистой стали. Греющий пар, об-
текая трубки снаружи, подогревает проходящий внутри этих
трубок сок, выпаривая из него воду.
На отечественных заводах наибольшее распространение на-
шли вертикальные с естественной внутренней циркуляцией вы-
парные аппараты с удлиненными трубками. Модификации та-
ких аппаратов различаются некоторыми элементами (конструк-
цией встроенных сепараторов, формой днища и др.).
На многих заводах эксплуатируется циркуляционный выпар-
ной аппарат типа ЦИНС площадью поверхности нагрева 1000 и
1180 м2 с удлиненными трубками.
Аппарат ЦИНС-1180 (рис. 111) имеет удлиненные трубки 16
высотой 3500 мм и диаметром ЗЗХ 1,5 мм, ввальцованные в верх-
нюю и нижнюю трубные решетки 14, которые установлены
в корпусе 13. В центре трубных решеток расположена циркуля-
ционная труба 18, выходящая за плоскость нижней решетки.
Сок входит в аппарат через патрубок 1, поступает в кипя-
тильные трубки, гТоднимается в них вверх и сливается в цирку-
ляционную трубу. Часть этого сока вместе со свежим соком
211
вновь поступает в кипятильные трубки, а часть выходит из
аппарата через патрубок 19.
Пар в аппарат поступает по патрубкам 15, конденсат отво-
дится по патрубкам 17, неконденсирующиеся газы — по патруб-
кам 12. При очистке поверхности нагрева от накипи по патруб-
ку 20 в аппарат вводится раствор соды или кислоты. Для
отделения пара от увлеченных капель сока служат зонт 9 и се-
паратор 8. Уловленные капли сока по трубкам из сепаратора
стекают на верхнюю трубную решетку, а вторичный пар прохо-
дит через сепаратор и отводится из аппарата через патрубок 7.
Аппарат снабжен иллюминаторами 10, термометрами //,
мановакуумметрами 4, указателем 2 и регулятором 3 уровня,
предохранительным клапаном 6 и масленкой 5 для подачи в ап-
парат масла при пенении.
На ряде заводов эксплуатируется выпарной аппарат типа ВЦ с вынос-
ной циркуляционной системой, отличающийся от аппарата типа ЦИНС тем,
что его трубные решетки выполнены конусообразными с наклоном к наруж-
ным стенкам корпуса аппарата. Наклон нижней решетки обеспечивает пол-
ный отвод конденсата из греющей камеры, а наклон верхней трубной решетки
обеспечивает быстрый сток циркулирующего сока из надсокового простран-
ства в циркуляционные трубы, которые вынесены из аппарата для улучше-
ния условий циркуляции и увеличения поверхности нагрева в аппарате.
Встроенный сепаратор (рис. 112) выпарных аппаратов типа
ЦИНС и ВЦ состоит из двух перфорированных цилиндров 5
и 6, установленных на диске 3 с центральным отверстием.
Кольцевое пространство между перфорированными цилиндрами
заполняется керамическими кольцами Рашига 4 диаметром и
высотой 15 мм (так называемая насадка) и закрывается крыш-
кой 1, которая прикреплена к наружному цилиндру при помощи
уголков 2.
Принцип действия сепаратора заключается в следующем.
Вторичный пар из надсокового пространства аппарата посту-
пает в центральное пространство сепаратора и затем через на-
садку, расположенную по кольцу, уходит из аппарата. Во время
прохождения через насадку капли прилипают к поверхности
насадки и стекают с нее по трубкам (на рисунке не показаны).
Для отделения капель сока или сиропа от вторичных паров
кроме сепараторов, устанавливаемых внутри этих аппаратов,
применяются выносные сепараторы типа СЦ, расположенные
в разрыве паропровода. Принцип действия этих сепараторов
основан на резком изменении скорости пара и его направления;
при этом капли жидкости, стремясь сохранить прежнее движе-
ние, отделяются от пара вследствие инерции.
Сепаратор типа СЦ показан на рис. 113. Вторичный пар из
выпарного аппарата через коллектор 9 и трубы 8 поступает
в корпус 4 сепаратора под наклонно-винтовую плоскость 3.
Центробежная сила, которая появляется благодаря тому, что
трубы 8 расположены по касательной к корпусу сепаратора,
отбрасывает более тяжелые капли сока (сиропа) к стенке кор-
212
2
Рис. 112. Встроенный сепаратор
пара выпарных аппаратов ЦИНС
ф/900
Рис. 113. Выносной сепаратор пара
СЦ-4
пуса. Стекая вниз, жидкость попадает на коническое днище 2
сепаратора и по трубе 11 удаляется из него.
Более легкий пар поднимается вверх по кольцевому про-
странству, образованному корпусом сепаратора и цилиндром 5.
Под конической крышкой 6 сепаратора он изменяет направле-
ние и движется вниз в кольцевом пространстве, образованном
цилиндром 5 и трубой 7. У днища 1 цилиндра 5 он снова изме-
няет свое направление, движется вверх по трубе 7 и удаляется
из сепаратора. Благодаря такому многократному резкому изме-
нению направления движения пара оставшиеся в нем более тя-
желые капли жидкости оседают вниз на наклонное днище 1
цилиндра 5 и через патрубок 10 попадают на коническое днище
2 сепаратора.
' Освоен выпуск унифицированных выпарных аппаратов типа
ПВВ с .площадью поверхности нагрева 1000, 1180, 1500, 1800,
2120 и 2360 м2. Благодаря применению в этих аппаратах эффек-
тивных встроенных жалюзийных сепараторов пара отпадает не-
обходимость в установке дополнительных выносных сепара-
торов.
Аппарат ПВВ-2360 (рис. 114) представляет собой сварной
цилиндрический корпус 27, к которому крепятся сферические
крышка 32 и днище 22. Крышка приварена к корпусу, а дни-
ще— съемное и крепится к корпусу при помощи фланцевого
соединения. Для уменьшения объема подтрубного пространства
днище обращено выпуклостью вверх.
213
Нижняя часть аппарата, ограниченная плоскими горизон-
тальными трубными решетками 29 и 38, приваренными к кор-
пусу, с завальцованными в них кипятильными трубками 37
диаметром 33x1,5 мм, образует паровую камеру.
В центре паровой камеры расположена циркуляционная
труба 26. Паровая камера снабжена патрубками 5 и 15 для
214
подвода пара, тремя патрубками 2, 17 и 21 для отвода конден-
сата, которые объединены в общий коллектор 3 с выходным
патрубком 1, указателем 16 уровня конденсата, двумя патруб-
ками 24 для отвода тяжелых неконденсирующихся газов и
двумя патрубками 28 для отвода легких неконденсирующихся
газов.
Часть аппарата выше верхней трубной решетки образует
надсоковую камеру. С целью обеспечения работы аппарата
в качестве любой ступени выпарной установки (т. е. как под
давлением, так и под разрежением) надсоковая камера укреп-
лена четырьмя кольцами жесткости 31, приваренными к кор-
пусу.
В верхней части надсоковой камеры укреплен встроенный
сепаратор 35 жалюзийного типа, предназначенный для отделе-
ния от вторичного пара брызг и капель сока, которые отво-
дятся из сепаратора по трубе 36 в циркуляционную трубу. Для
контроля за уровнем сока в аппарате по высоте надсоковой
камеры имеются иллюминаторы 10, а также наклонный патру-
бок 30, в котором смонтирована лампа для освещения надсоко-
вого пространства аппарата. Аппарат оснащен также автома-
тическим регулятором уровня 7.
На аппарате установлены сигнальные предохранительные
клапаны 4 на паровой и 9 на надсоковой камерах, а также тер-
мометры 6 и 11 и манометры 8 для контроля за температурой
и давлением в этих камерах.
Три патрубка 20 служат для входа в аппарат сока (сиропа);
перед входом сока в подтрубное пространство установлены от-
бойные щитки 39, которые предотвращают смешивание посту-
пающего в аппарат сока и выходящего из него. С этой же целью
патрубок 41 выхода сока (сиропа) из аппарата входит в цир-
куляционную трубу.
Аппарат оснащен патрубками 33 для выхода вторичного
пара, 34 — для выхода воздуха, 23 — для слива сока (при опо-
рожнении аппарата), 42 — для слива остатков сока из кольце-
вого зазора между корпусом и днищем, 18 — для подвода реа-
гентов при химической очистке кипятильных трубок и воды при
проведении гидравлических испытаний аппарата.
Аппарат снабжен лазами 19 для проведения ремонта и очи-
стки, а также опорными лапами 25. Для гашения пены в аппа-
рате, предусмотрена масленка 14 с трубками 13 и 12, одна из
которых соединена с паровой камерой, а другая — с надсоковой.
При необходимости подачи масла открывают запорные вентили
на этих трубках, и под действием разности давлений в паровой
и надсоковой камерах масло поступает в последнюю.
С целью обеспечения безопасного и удобного съема днища
при проведении ремонтных работ в четырех отверстиях фланце-
вого соединения днища установлены стержни 40 с резьбой.
Сок поступает в аппарат по патрубкам 20 в подтрубное про-
странство, смешивается с находящимся там соком и входит
215
в кипятильные трубки 57, обогреваемые паром. Вскипая в труб-
ках, сок вместе с образовавшимся вторичным паром поднима-
ется по ним за счет разности плотностей парожидкостной смеси
в трубках и сока в циркуляционной трубе 26. Над верхней труб-
ной решеткой вторичный пар отделяется от сока и, пройдя се-
паратор 35, удаляется из аппарата через патрубок 33. Сок же
поступает в циркуляционную трубу, опускается по ней вниз
под трубную решетку, вновь входит в кипятильные трубки
и т. д.
Таким образом в аппарате проходит многократная есте-
ственная циркуляция сока. При этом вода из сока испаряется,
а сгущенный до требуемой концентрации сок выходит из аппа-
рата через патрубок 41.
Процесс выпаривания в аппарате протекает непрерывно.
Для обеспечения наибольшей эффективности работы аппарата
уровень сока в нем должен находиться в определенных (для
каждой ступени выпарной станции разных) пределах. Этот уро-
вень зависит в основном от концентрации сока в аппарате и
автоматически поддерживается регулятором уровня.
Пар поступает в паровую камеру через два диаметрально
расположенных патрубка 5 и /5 и, двигаясь между кипятиль-
ными трубками 37, конденсируется на них, отдавая тепло кипя-
щему в трубках соку.
Неконденсирующиеся газы отводятся из паровой камеры че-
рез патрубки 24 и 28, а конденсат — через патрубки 2, 17 и 21,
коллектор 3 и выходной патрубок 1.
Сепаратор (рис. 115) такого выпарного аппарата состоит из
тридцати двух жалюзийных пакетов 1, которые установлены
в каркасе 2. Каркас крепится с помощью сварки к крышке ап-
парата при помощи стальных листов 3, перекрывающих одно-
временно зазор между сепаратором и стенками крышки аппа-
рата, и косынок 4. Снизу сепаратор закрыт коническим зонтом 8
с патрубком 9. Зонт состоит из восьми секторов, которые
по периметру приварены к конструктивным элементам кар-
каса 2.
Жалюзийные пакеты свободно входят в каркас и закрепля-
ются в нем при помощи болтов 10 и прижимных планок 11.
Жалюзийные пластины 6 волнистой формы установлены в па-
кете на определенном расстоянии друг от друга. Зазор между
пластинами выдерживается при помощи планок 5 и 7, к кото-
рым пластины крепятся сваркой.
Проходя через зазоры между жалюзийными пластинами 6,
капли сока, содержащиеся во вторичном паре, под действием
центробежных сил, возникающих при прохождении паром кри-
волинейных каналов 12, попадают на пластины и стекают по
ним под действием силы тяжести. Вначале сок попадает на ко-
нический зонт 8, с которого затем стекает по патрубку 9 и
присоединенной к нему трубе в циркуляционную трубу аппа-
рата.
216
Ф3260
А-А
Рис. 115. Встроенный сепаратор пара
выпарного аппарата ПВВ-2360
Такие выпарные аппараты других типоразмеров конструк-
тивно выполнены аналогично аппарату ПВВ-2360, отличаясь
от него лишь отдельными элементами (диаметром, длиной,
числом кипятильных трубок и жалюзийных пакетов и др.).
Для заводов большой мощности выпускается циркуляцион-
ный выпарной аппарат ВАГ-3000 (рис. 116) с площадью по-
верхности нагрева 3000 м2, который работает аналогично аппа-
рату типа ПВВ. Он представляет собой вертикальный сварной
цилиндрический корпус 14, к которому приварены сферические
днище 4 и крышка 17. Для уменьшения объема подтрубного
пространства в нижней части аппарата установлено ложное
днище 31, центральная часть 29 которого крепится к его пери-
ферийной части при помощи фланцевого соединения, позволяю-
щего опускать центральную часть при ремонте аппарата
В ложном днище имеется отверстие 30 для прохождения посту-
пающего свежего сока. Обечайка 32 служит для выделения из
подтрубного пространства камеры, в которую поступает свежий
сок. Труба 33 служит для выравнивания давлений над ложным
днищем и под ним.
Паровая камера аппарата, ограниченная верхней 21 и ниж-
ней 27 трубными решетками, имеет кипятильные трубки 23 диа-
метром 33X1,5 мм рабочей длиной 4300 мм, изготовленные из
нержавеющей стали. Камера снабжена четырьмя диаметрально
217
A-A 5-Б
Рис. 116. Выпарной аппарат
ВАГ-3000
расположенными патруб-
ками 24 и 26 для подвода
греющего пара, четырьмя
патрубками 6 для отвода
конденсата, указателем
уровня конденсата и амми-
ачными оттяжками (на ри-
сунке не показаны). Цир-
куляционная труба 11
имеет входную воронку 12.
Такую же воронку имеет п
сокоотводящая труба 8.
В аппарате установлен
встроенный сепаратор 1Ь
поворотного типа. Аппарат
снабжен иллюминаторами
20, автоматическим регуля-
тором 7 уровня сока, сиг-
нальными предохранитель-
ными клапанами 13 и 22, термометрами 9 и манометрами 10 и
19, лазами 35, опорными лапами 25, масленкой 1, а также па-
трубками: 2 — для отвода вторичного пара на теплопотреби-
тели, 15 — для отвода вторичного пара на термокомпрессор,
36 — для входа сока, 3 — для выхода сгущенного сока, 5 — для
218
окончательного спуска сока из-под ложного днища, 34— для
входа воды при гидроиспытании, 18 — для выпуска воздуха
при опускании центральной части ложного днища при ремонте,
28— для продувки ложного днища.
Сепаратор (рис. 117) аппарата ВАГ-3000 представляет со-
бой ряд цилиндрических обечаек 2, 7, 8 и 9, соединенных между
собой конструктивными элементами — круглыми листами 15 и
19 с отверстиями 14 и связанными между собой тягами 5, реб-
рами 13 и сферическим листом 4. Обечайки 7 и 9 приварены
к крышке корпуса, причем к нижней части обечайки 9 приварен
круглый лист 15. К этому листу приварены ребра 13, к которым,
в свою очередь, крепится круглый jjjjct 19. Центральная обе-
чайка 8 крепится к листу 19, сферическому листу 4 и к обе-
чайке 2 при помощи ребер 17. Снизу обечайка 2 закрыта сфери-
ческим днищем 1 с люком 18. Внутри обечайки 2 приварены
скобы 12, используемые при ремонте аппарата.
Сепаратор снабжен трубами 10, 11 и 20 для отвода отсепа-
рированной жидкости, а также патрубками 3 и 16 для отвода
пара в последующий корпус и термокомпрессор.
Капли сока отделяются в сепараторе под действием инер-
ционных сил при резком изменении направления движения пара
в обечайках сепаратора (направление движения пара показано
на рисунке стрелками).
Выпарные аппараты с многократной естественной циркуля-
цией, подобные вышеописанным, имеют существенные недо-
Рис. 117. Встроенный сепаратор пара выпарного аппарата ВАГ-3000
219
Рис. 118. Схема прямо-
точно-пленочного вы-
парного аппарата
ВАПП-1250
статки. В них длительное время при вы-
сокой температуре находится большое
количество выпариваемого сока. Из-за
нарушения режима циркуляции и коле-
бания уровня сока в кипятильных тру-
бах происходят пригорание сахара на
теплообменных поверхностях, нараста-
ние цветности и повышенное разложение
сахарозы.
Однопроходные выпарные аппараты
(прямоточно-пленочные) из-за непродол-
жительного (20—40 с) пребывания
в них сока более предпочтительны, так
как при сгущении сахарных растворов
разложение сахарозы и нарастание цвет-
ности в них незначительные (соответ-
ственно в 1,5 и 4 раза меньше).
На рис. 118 изображена схема прямо-
точно-пленочного выпарного аппарата
ВАПП-1250 с площадью поверхности на-
грева 1250 м2. Он представляет собой ци-
линдрический корпус 5, содержащий
двухходовую поверхность нагрева, со-
стоящую из центрального пучка 6 и пе-
риферийного пучка 7 кипятильных труб,
завальцованных в трубные решетки. Периферийный пучок труб
снабжен состоящим из сит устройством для создания пленки
выпариваемого раствора. Под нижней трубной решеткой уста-
новлена камера 3, по которой сок через патрубок 23 подводится
снизу вверх. На верхней трубной решетке над центральным пуч-
ком труб установлена цилиндрическая надставка 13 с кольце-
вой щелью в нижней части, а над периферийным пучком труб
помещен усеченный конус 12 с цилиндрической обечайкой 11,
образующие со стенкой корпуса 5 камеру для отделения взве-
шенных примесей из выпариваемого сока. Примеси удаляются
через патрубок 9.
Над верхней трубной решеткой вокруг периферийного пучка
труб смонтировано кольцо 10, внутри которого установлены
сита 19, расположенные по вертикали с зазором.
На цилиндрической надставке 13 укреплено сепарирующее
устройство 14 в виде отбойного конуса с прикрепленными
к нему изогнутыми по спирали лопатками. Вторичный пар от-
водится через патрубок 16 с заслонками 15, неконденсирую-
шиеся газы — через патрубок 20.
Выпаривание сахарного раствора осуществляется следую-
щим образом. Раствор непрерывно подается в камеру 3 и дви-
жется вверх по трубам 6, нагреваясь поступающим через пат-
рубок 8 паром и вскипая. Конденсат отводится по патрубкам
4 и 22. Образующаяся при нагревании парожидкостная эмуль-
220
сия поступает в цилиндрическую надставку 13 и разделяется
на два потока: часть сока через кольцевую щель переливается
на сита 19, создает пленку и питает трубы периферийного пучка
7, а часть проходит через сепарирующее устройство 14, где
пар отделяется от сока.
Сок по поверхности усеченного конуса 12 стекает к наруж-
ным стенкам корпуса 5. Отсюда он, пройдя под цилиндрической
обечайкой 11 и перелившись через кольцо 10, поступает на сита
19. Выпариваемый раствор в виде пленки опускается по внут-
ренней поверхности труб 7, собирается в нижней конической
камере 2, откуда отводится через патрубок 1 в следующую сту-
пень выпарной установки.
Вторичный пар, образовавшийся в трубах центрального
пучка 6, отводится из верхней камеры 17 через патрубок 16,
а пар, образовавшийся в трубах 7 периферийного пучка,— из
нижней камеры 2 по трубе 18 с заслонкой 21.
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВЫПАРНОЙ
СТАНЦИИ
Образующийся в паровых камерах выпарных и других теп-
лообменных аппаратов аммиачный конденсат необходимо уда-
лить, так как, во-первых, конденсат представляет собой весьма
чистую воду, свободную от солей и используемую в связи
с этим для питания паровых котлов и диффузионных устано-
вок, и, во-вторых, препятствует доступу пара к поверхности на-
грева.
При отводе конденсата из паровых камер вместе с ним мо-
жет прорваться пар. Поэтому для удаления конденсата приме-
няются устройства,» создающие гидравлический затвор и про-
пускающие конденсат, но задерживающие пар.
К таким устройствам относятся поплавковые автоматы-кон-
денсатоотводчики. Они выпускаются с закрытыми и открытыми
поплавками.
Конденсатоотводчики обладают низкой производительно-
стью. Если их устанавливать после каждого теплообменного
аппарата, то потребность в них составит несколько десятков на
каждый завод. За работой конденсатоотводчиков требуется по-
стоянное наблюдение, ремонт их довольно трудоемок, а заеда-
ние поплавкового клапана приводит к нарушению нормальной
работы теплового аппарата.
Вместо автоматов-конденсагоотводчиков на свеклосахарных
заводах устанавливаются так называемые гидравлические кон-
денсатные колонки по числу ступеней выпарной станции. Прин-
цип работы колонок основан на создании в них гидравлического
затвора, позволяющего отводить конденсат из тепловых аппа-
ратов. Высота затвора должна быть такой, чтобы давление
столба конденсата уравновешивало разность давлений до и по-
сле конденсатной колонки.
221
К каждой такой колонке
в нижнюю ее часть подво-
дится конденсат от выпарных
аппаратов, подогревателей и
вакуум-аппаратов (примерно
одинаковой температуры).
Колонки бывают с внутрен-
ним и наружным циркуля-
ционными контурами.
На большинстве заводов
эксплуатируется гидравличе-
ская колонка системы ВНИ-
ИСПа с наружным циркуля-
ционным контуром (рис. 119).
Через патрубки 4 конденсат от
нескольких пароиспользующих
аппаратов попадает в коллек-
тор 1 колонки. Из коллек-
тора 1 через сопло 18 (для
увеличения скорости смеси
конденсата и пара и инжекти-
рования части конденсата из
циркуляционной трубы 16)
конденсат поступает в трубу 6,
в которой движется вверх, и
через воронку 7 попадает в се-
паратор 12. Из сепаратора
часть конденсата отводится по
патрубку 14, а часть попадает
в циркуляционную трубу 16.
Пар самоиспарения, пройдя
через полки 8 для отделения
капель конденсата, уходит
Рис. 119. Гидравлическая конден-
сатная колонка
через патрубок 11 из колонки.
Колонка снабжена термометром 13, манометрами 5 и 10 и
водомерными стеклами 9 и 3. Для окончательного спуска кон-
денсата служат патрубки 17 и 15. Для отключения колонки
служит вентиль 2.
В зависимости от мощности завода применяются гидравли-
ческие колонки разных типоразмеров, которые характеризу-
ются величиной диаметра циркуляционных труб (на рисунке
показана колонка для первой ступени выпарной станции завода
мощностью 3000 т свеклы в сутки).
Отработавший пар от турбины и редуцированный пар редукционно-охла-
дительной установки по двум отдельным паропроводам поступают из ТЭЦ
в установленный обычно около выпарной станции коллектор, где, смеши-
ваясь, образуют технологический пар.
Коллектор технологического пара представляет собой горизонтальный
цилиндрический аппарат большого диаметра (1000 мм и более), закрытый
с обоих торцов эллиптическими крышками. В верхней части коллектора рас-
222
полагаются патрубки для входа пара и отбора его на технологические нужды.
В нижней части имеется патрубок, служащий для продувки коллектора. Кол-
лектор снабжается термометром, манометром, воздушным краном и предо-
хранительным клапаном.
АВТОМАТИЗАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ВЫПАРНОЙ
СТАНЦИИ
Выпарная станция снабжается системой контроля, автома-
тического регулирования и дистанционного управления. Опера-
тивный щит одной из таких систем показан на рис. 120.
Системой автоматизации предусматривается контроль уровня
в сборнике сока перед выпарной станцией (4а), давления в кол-
лекторе технологического пара (5 aft расхода технологического
пара в первую ступень выпарной установки (6а), расхода сока
на выпарную станцию (7а и 76) и разности давлений между
паровым и надсоковым пространствами первой ступени выпар-
ной станции (8а). Кроме того, осуществляются автоматическая
и дистанционная подача конденсата в сборник сока перед вы-
парной станцией при недостаточном количестве сока (9а), ре-
гулирование подачи технологического пара в первую ступень
станции (Юа), контроль, дистанционное управление и регули-
рование уровня в первой ступени станции (На, 116, lie),
а также в остальных ступенях станции (вторая ступень —
12а и 126; третья ступень — 13а и 136; четвертая ступень — 14а
и 146; концентратор — 15а и 156); контроль, дистанционное уп-
равление и регулирование разрежения в концентраторе (16а)
и плотности выходящего из концентратора сиропа (17а); кон-
троль температуры сока, сиропа, пара в аппаратах (1а и 2а)
и расхода сульфидированного сиропа на станцию фильтрова-
ния (За).
Лампы /Л и 2Л сигнализируют включенное состояние щита,
а кнопка 1К служит для проверки работы сигнальных ламп и
выключения звукового сигнала после его подачи. Рамки с над-
писями у приборов показывают назначение их.
Выпарщик обязан наблюдать за процессом выпаривания и
за показаниями контрольно-измерительных приборов, располо-
женных на щите управления; отбирать пробы и определять
плотность сиропа; регулировать поступление сока на станцию,
подачу технологического пара на I ступень, разрежение в кон-
центраторе (V ступень) и уровни в аппаратах; наблюдать за
температурой аммиачных оттяжек и регулировать отвод газов
и конденсата; подавать антипенные вещества в аппараты при
пенении сока; регулировать температуру и давление в выпар-
ных аппаратах.
Включение выпарной станции в работу производится сле-
дующим образом. Включают вакуум-насос и подают холодную
воду в конденсатор (см. гл. 7). Когда в вакуум-насосе образу-
ется разрежение, открывают вентиль на паропроводе, соеди-
няющем концентратор (аппарат V ступени) выпарной станции
223
с конденсатором, и открывают вентили на трубопроводах от-
вода неконденсирующихся газов из всех выпарных аппаратов
(так называемые аммиачные оттяжки). Затем открывают вен-
тиль поступления сока через подогреватели в I ступень выпар-
ной станции, включают в работу подогреватели и наполняют
соком все выпарные аппараты до нормального уровня. После
этого начинают постепенно подавать технологический пар
в греющую камеру I ступени, открывают вентили на отводах
конденсата на гидравлические колонки и прикрывают до нор-
мального положения вентили на аммиачных оттяжках. Когда
в концентраторе (аппарате V ступени) концентрация сиропа до-
стигнет 50—55 % сухих веществ, включают насос откачки си-
ропа и начинают ведение нормального режима выпарной
станции.
Температурный режим на выпарной станции изменяют по
мере увеличения накипи на внутренних поверхностях кипятиль-
ных трубок, повышая давление греющего пара на I ступень и
увеличивая разрежение в надсоковом пространстве концентра-
тора (аппарата V ступени).
Необходимая производительность выпарной станции дости-
гается путем:
работы на выпарных аппаратах с возможно высокими коэф-
фициентами теплопередачи при оптимальном уровне сока; сни-
224
жение уровня кипящего сока ниже уровня верхней трубной
решетки вызывает усиленное образование накипи на поверх-
ности нагрева; превышение уровня выше допустимого вызы-
вает перебросы продукта в паровую камеру следующей сту-
пени;
поддержания оптимальных удельных нагрузок на поверхно-
стях нагрева отдельных аппаратов;
равномерного и непрерывного поступления сока на выпар-
ную станцию и отвода сиропа из нее;
поддержания оптимальной разности температур на выпар-
ной станции и на отдельных ее ступенях;
нормальной работы аммиачных оттяжек и наблюдения за
тем, чтобы они были теплыми; ,
нормальной работы конденсатных колонок с целью беспере-
бойного отвода конденсатов из паровых камер аппаратов.
Для уменьшения образования накипи на поверхности на-
грева аппаратов необходимо:
обеспечивать высокое качество очистки поступающего на
выпаривание сока;
поддерживать оптимальную щелочность сока;
по возможности избегать применения масел для гашения
пены;
поддерживать равномерную работу выпарной станции, следя
за тем, чтобы поверхность нагрева аппаратов не оголялась;
при перебоях в поступлении сока в сборник сока перед выпар-
ной станцией подавать конденсат.
Необходимо следить за плотностью сока, поступающего на
выпаривание, не допуская разжижения его на предыдущих
станциях.
Производительность выпарной станции, концентрация си-
ропа и расход пара зависят от равномерности работы как са-
мой станции, так и аппаратов, потребляющих вторичные пары.
Поэтому необходимо обеспечивать ритмичность работы тепло-
потребителей.
Температурный перепад на выпарной станции регулируют
в соответствии с требуемой производительностью и в зависимо-
сти от состояния поверхности нагрева. Уменьшение полезной
разности температур при чистой поверхности нагрева достига-
ется снижением разрежения в концентраторе (аппарате V сту-
пени) .
Необходимо периодически анализировать конденсат на со-
держание в нем сахара. Наличие сахара в конденсате свиде-
тельствует либо о нарушении герметичности кипятильных тру-
бок, либо о перебросе сока вследствие чрезмерно высокого
уровня его в.аппаратах или пенения.
При пенении соков в выпарные аппараты вводят неболь-
шими порциями жиры (расплавленное говяжье сало или расти-
тельные масла). Использовать жиры следует только в исклю-
чительных случаях, так как выпадающие при этом известковые
8 М. Я. Аэгилевич 225
соли жирных кислот загрязняют поверхность нагрева и сни-
жают коэффициент теплопередачи.
Образование накипи на внутренней поверхности трубок вы-
парных аппаратов вследствие выделения и осаждения солей
минерального происхождения постепенно снижает коэффициент
теплопередачи и приводит к понижению производительности
станции. Для восстановления нормальной работы выпарной
станции применяются механическая или химическая очистка по-
верхности нагрева путем выварки аппаратов растворами соды
и соляной кислоты или только раствором ингибированной соля-
ной кислоты. Такая очистка связана с непроизводительными
затратами времени, топлива, соды и соляной кислоты.
На некоторых отечественных и зарубежных заводах используется так
называемая деминерализация (освобождение от минеральных солей) сока
перед выпариванием путем пропускания его через ионообменные смолы.
На отечественных свеклосахарных заводах иногда применяется электро-
магнитная обработка сока перед выпариванием. Происходящая при этом
перезарядка ионов накипеобразователей позволяет уменьшить отложения
накипи на поверхности нагрева аппаратов.
Успешная борьба с накипеобразованием как на выпарных аппаратах,
так и в подогревателях возможна также путем использования ультразвуко-
вых колебаний. Эти колебания нарушают обычный процесс образования на-
кипи и действуют на нее разрушающе.
При обслуживании выпарных станций необходимо остере-
гаться ожогов горячим продуктом и паром. Выпарные аппараты
и трубопроводы к ним должны быть надежно теплоизолиро-
ваны. Во время чистки выпарных аппаратов и выварки их все
соковые и паровые вентили следует плотно закрыть. При неис-
правности иллюминатора или разрыве его стекла нужно за-
крыть вентили греющего пара и сока на данном аппарате и
после снижения давления приступать к ремонту и замене
стекла. Выварка выпарных аппаратов во избежание скопления
взрывоопасного гремучего газа должна производиться при ра-
боте вакуум-насоса. Во время выварки и осмотра аппаратов
во избежание взрыва нельзя пользоваться открытым огнем.
Запрещается превышать в аппаратах давление и температуру
сверх нормативных.
Вся аппаратура и трубопроводы должны быть герметичны
и исправны. Не разрешается работать без предохранительных
клапанов, манометров, термометров.
При работе внутри аппаратов рабочий должен надевать по-
жарный пояс с прикрепленной к нему веревкой. Спуск людей
в аппараты без наблюдателя не разрешается. Особую осторож-
ность необходимо соблюдать при работе с кислотой.
Ремонт выпарных аппаратов. Текущий ремонт выпарных аппаратов вклю-
чает в себя снятие термометров, манометров, сокоуказательных трубок, мас-
ленки, иллюминаторов, арматуры; открытие люков-лазов; очистку узлов и
деталей со смазкой жиром; ремонт, арматуры, масленки; изготовление прокла-
док; прогонку резьбы крепежных деталей; шарошку гнезд арматуры.
226
Основные неполадки в работе выпарной станции и
Признаки неполадок
Сироп получается жид-
кий, давление греющего
пара в I ступени и разре-
жение в последней сту-
пени нормальные
сок бурно кипит
во всех аппаратах,
плотность сока
в ступенях законо-
мерно повышается
Возможные
причины
Через
станцию
слишком
или сок очень жидкий
выпарную
проходит
много сока
меры по их устранению
Меры по устранению
сок бурно кипит
во всех аппаратах,
но степень его сгу-
щения в отдельных
ступенях значитель-
но ниже нормальной
сок слабо кипит
в аппаратах
В сок попадав# кон-
денсат вследствие нару-
шения плотности в
пятильных трубках
ки-
си-
Плохо работает
стема отвода конденсата
Плохо работают от-
тяжки, и в паровой
камере скопились не-
конденсирующиеся газы
Поверхность нагрева
аппаратов
накипью
покрылась
Устранить возможные
причины получения жид-
кого сока (очень большой от-
бор сока на диффузии, чрез-
мерное количество про-
моев на фильтрах и др.)
Во время очередного про-
стоя завода устранить не-
плотности в паровой камере
данного аппарата и прове-
рить ее гидравлическим ис-
пытанием
Проверить и отладить
систему отвода конденсата
Отрегулировать работу
оттяжек (продуть паровые
камеры)
Произвести выварку вы-
парных аппаратов
Сироп получается
слишком густой; давле-
ние греющего пара в I
ступени и разрежение
в последней ступени нор-
мальные. Сок бурно ки-
пит в аппаратах
В конденсате обнару-
жен сахар
сахар появляется си-
стематически в кон-
денсате с одного
и того же аппарата,
замечается падение
разрежения в этом
аппарате
сахар появляется
в конденсате перио-
дически и притом
в разных аппаратах
выпарную
Через
станцию проходит мало
сока
Переброска сока в ап-
паратах вследствие
чрезмерно высокого
уровня сока или вспе-
нивания
Не достигается нор-
мальное разрежение
в последней ступени
Уменьшить поступление
пара в I ступень и снизить
разрежение на последней
ступени. Добавить в сбор-
ник сока перед выпарной
станцией аммиачный конден-
сат
В кипятильных тру-
бах выпарного аппарата
есть неплотности
При первом же простое
завода выявить место не-
плотности и исправить пов-
реждение
Нарушение работы
конденсаторов
Поддерживать нормаль-
ный уровень сока. В слу-
чае сильного ценообразова-
ния снизить уровень сока,
добавлять в аппарат масло
или противопенную эмуль-
сию. Проверить правиль-
ность работы сокоочисти-
тельного отделения
Проверить и наладить
работу конденсаторов
8*
227
Температурные пере- пады на отдельных сту- пенях станции резко из- менились в сравнении с нормальными. Давле- ние греющего пара в I ступени и разрежение в последней ступени нор- мальные Чрезмерно большое Наладить работу оття- накипеобразовапие жек и работу системы от- fl трубках поверхности вода конденсата. При недо- нагрева данного аппа- статочности этих мер начать рата, или плохой отвод выварку выпарных аппара- неконденсирующихся тов газов из греющей ка- меры, или греющая ка- мера залита конденса- том
Низкая плотность си- ропа, в остальном — нормальный режим Поверхность нагрева Произвести выварку вы- сильно покрылась на- парных аппаратов кипью
Значительное нараста- ние цветности сока и си- ропа. Повышение плот- ности сока и сиропа, ухудшение качества бе- лого сахара Карамелизация са- Поддерживать оптималь- хара в аппаратах из-за ную температуру и продол- высокой температуры, жительность пребывания а также продолжитель- сока в выпарных аппаратах ного пребывания сока Несоблюдение опти- Наладить работу этих от- мального режима ра- делений завода боты в свеклоперераба- тывающем и сокоочи- стительном отделениях. Высокая щелочность сока
Падение щелочности сока и сиропа в выпар- ной станции Низкая температура Соблюдать оптимальный или малая продолжи- режим на станции дефека- тельность процесса де- ции фекации Поступление в пере- Принять соответствую- работку порченой свек- щие меры для приспособле- лы ния ведения технологиче- ского режима к переработ- ке порченой свеклы
Повышение щелоч- ности сока и сиропа Пересатурирование Строго соблюдать опти- сока на второй сатура- мальную щелочность сока ции при высокой нату- на второй сатурации ральной щелочности
Вспенивание сока в аппаратах, иногда со- провождающееся появле- нием сахара в баромет- рической воде конденса- торной установки Поступление в пере- Для уничтожения пены работку порченой или добавлять масло или проти- недозрелой свеклы, вопенные эмульгаторы Большое содержание коллоидов в соке
Быстрое накипеобра- зование на поверхности на грева, со п ровожда ю- щееся ухудшением пока- зателей работы выпарной станции Несоблюдение опти- Соблюдать четкую работу мального режима ра- на второй сатурации, не до- боты на второй сатура- пуская перегазовывания ции (низкая темпера- сока. При необходимости до- тура, несоблюдение оп- бавлять воду в сок. Обеспе- тимальной щелочности чить более высокий нагрев сока) сока перед второй сатура- цией
22В
Рис. 121. Планировка рабочего места выпарщика
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий и допол-
нительно включает: ремонт арматуры со снятием корпусов, частичную за-
мену прокладок фланцевых соединений; исправление резьбы крепежных де-
талей.
Капитальный ремонт состоит из тех же операций, что и средний, и до-
полнительно включает: усиленный ремонт арматуры с заменой отдельных
деталей; замену стекол в иллюминаторах; исправление погнутых мест; пере-
вальцовку неисправных кипятильных трубок.
Рабочее место выпарщика. Рабочее место выпарщика — аппаратчика по
выпариванию (рис. 121) оснащается щитом 4 управления выпарной стан-
цией, телефоном 6, пультом вызывной сигнализации 1, стулом 3, письмен-
ным столом 5 и урной для мусора 2. На рабочем месте выпарщика должна
находиться следующая документация: карта организации рабочего места;
карта организации труда на рабочем месте; инструкция по ведению техно-
логического процесса; инструкция по эксплуатации оборудования; инструкция
по охране труда и технике безопасности; журнал для записей по ведению
технологического процесса; схема трубопроводов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Опишите аппаратурно-технологическую схему выпарной станции.
2. Каковы конструкция и характеристика выпарного аппарата типа ПВВ?
3. Какова конструкция сепаратора СЦ?
4. Какова конструкция гидравлической конденсатной колонки?
5. Каковы правила техники безопасности при обслуживании выпарной стан-
ции?
6. В какой последовательности включается выпарная станция в работу?
7. Какие основные неполадки встречаются в работе выпарной станции и ка-
ковы меры по их устранению?
8. Как организовано рабочее место выпарщика?
229
Глава 7. ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
И ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ САХАРА
Сахарозу в виде кристаллов можно выделить только
из пересыщенного раствора. Пересыщенный раствор получают
двумя способами: удалением воды путем ее выпаривания, т. е.
увеличением концентрации сахара в растворе, и охлаждением
кристаллизующейся массы, т. е. уменьшением растворимости
сахара в насыщенном растворе при понижении температуры.
На свеклосахарных заводах СССР применяют двух- или
трехкристаллизационную технологические схемы.
Получение утфеля I кристаллизации по обеим схемам и ут-
феля II кристаллизации при трехкристаллизационной схеме осу-
ществляется только выпариванием воды из сиропа (оттека) при
уваривании в вакуум-аппаратах под разрежением для сниже-
ния температуры кипения раствора, что необходимо для предот-
вращения разложения сахара и более полного проведения кри-
сталлизации. Получение утфеля II кристаллизации по двух-
кристаллизационной схеме и утфеля III кристаллизации по
трехкристаллизационной схеме производится сначала в вакуум-
аппаратах, а затем завершается при охлаждении в утфелеме-
шалках-кристаллизаторах.
В качестве типовой принята схема с тремя кристаллиза-
циями и аффинацией желтого сахара утфеля III кристалли-
зации.
На рис. 122 показана аппаратурно-технологическая схема получения
и обработки утфеля I кристаллизации.
Фильтрованный сульфитированный сироп из сборника 13 насосом 12 на-
правляется в обогреваемые паром сборники 1, а оттуда — в вакуум-аппараты
2, где уваривается в утфель при температуре 70—75 °C до содержания
92,0—93,0 % сухих веществ.
Для уваривания в вакуум-аппарат подается пар I или II ступени вы-
парной станции. Неконденсирующиеся газы из паровой камеры вакуум-аппа-
рата отводятся в следующую ступень выпарной станции, а вторичный пар,
образовавшийся при варке утфеля, направляется через сепаратор 3 в кон-
денсатор. Управление спускным шибером вакуум-аппаратов производится
гидроцилиндрами, в которые установкой 4 подается масло (или вода).
Сваренный до заданной плотности утфель спускается из вакуум-аппарата
в утфелераспределитель 5, из которого он направляется в центрифуги 6,
где выделение сахара производится в горячем состоянии при температуре
75 °C. После отделения первого оттека отцентрифугированный сахар пробе-
ливается артезианской водой, перегретой до температуры 115—120 °C и по-
даваемой в количестве 2—3 % к массе утфеля (при этом образуется второй
оттек).
При переработке кондиционной свеклы получается 45—48 % к массе
утфеля белого сахара влажностью 0,8—1,1 %. Белый сахар из центрифуг по-
ступает на транспортер 9, который подает его в сушильную установку.
Получаемые при центрифугировании утфеля I кристаллизации первый и
второй оттеки собираются в сборники 10 и 8, из которых насосами 11 и 7
подаются в сборники перед вакуум-аппаратами утфеля II кристаллизации.
Около 10 % первого оттека, разбавленного водой до 70 % сухих веществ, на-
правляется на аффинацию сахара III кристаллизации.
230
Рис. 122. Аппаратурно-технологическая схема получения и обработки утфеля
I кристаллизации
Оттеки перед набором в вакуум-аппарат утфеля II кристаллизации на-
греваются до 85°C (на 5° С выше, чем температура варки в аппарате).
Уваривание утфеля II кристаллизации ведется при температуре около 80 °C.
В конце уваривания плотность утфеля должна быть доведена до 93—93,5 %
сухих веществ. После спуска утфеля аппарат пропаривается вторичным па-
ром I ступени выпарной установки. Утфель обрабатывается в горячем со-
стоянии при температуре 75—80 °C на быстроходных автоматизированных
центрифугах, на которые он поступает из утфелераспределителя. При этом
вначале отделяется первый оттек, а после заливки около 1 % к массе ут-
феля перегретой воды — второй оттек. Выход сахара II кристаллизации при
нормальном качестве кристаллов составляет 49—51 % к массе утфеля.
Полученный сахар шнеком подается в клеровочные аппараты, где рас-
творяется фильтрованным соком второй сатурации, а при его недостатке —
конденсатом выпарной станции. В клеровочные аппараты подается также
уловленный в ловушках вакуум-аппаратов утфель I кристаллизации. Готовая
клеровка подается в сульфитатор сиропа.
Первый и второй оттеки утфеля II кристаллизации собираются в отдель-
ных сборниках. Из этих оттеков с добавлением аффинационного оттека и
мелассы варится утфель III кристаллизации, который уваривается при тем-
пературе около 80 °C до конечной плотности 94—95 % сухих веществ. Сва-
ренный утфель опускается в приемную мешалку, а освободившийся вакуум-
аппарат пропаривается.
Из приемной мешалки утфель непрерывно поступает в утфелемешалки-
кристаллизаторы, оснащенные вращающимися дисками для охлаждения и со-
единенные между собой последовательно для непрерывной кристаллизации.
Перед центрифугированием утфель нагревается на 5 °C конденсатом, для
чего используются диски в последнем аппарате. Из него утфель поступает
в утфелераспределитель, откуда подается на автоматизированные центрифуги,
в которых он обрабатывается без пробеливания водой.
231
В результате центрифугирования утфеля III кристаллизации получаются
сахар III кристаллизации и меласса, которая собирается в сборнике и выка-
чивается в резервуары за пределы завода. Сахар утфеля III кристаллизации
шнеком подается в аффинатор, в котором он перемешивается в течение 20—
30 мин с разбавленным водой до 62—64 % сухих веществ первым оттеком ут-
феля I кристаллизации. Полученный аффинационный утфель плотностью
90 % сухих веществ перекачивается в утфелераспределитель над центрифу-
гами, где получается сахар-аффинад доброкачественностью 96—97 %. Аффи-
национный оттек, получаемый на этих центрифугах, собирается в сборнике
перед вакуум-аппаратами утфеля III кристаллизации.
Сахар-аффинад подается шнеком в клеровочные аппараты.
Пары, образующиеся при центрифугировании и пробеливании утфеля
в центрифугах, отсасываются вентиляторами. Частицы утфеля, вытягиваемые
вместе с паром, улавливаются в ловушках циклонного типа.
ВАКУУМ-АППАРАТЫ
Существует много типов вакуум-аппаратов. Это связано
с поисками наиболее совершенных конструкций, удовлетворяю-
щих всем требованиям технологического и конструктивного
порядка.
Вакуум-аппараты можно классифицировать следующим об-
разом:
по технологическому циклу — периодические и непрерывно-
действующие;
по конструкции корпуса — цилиндрические, сферические;
по пространственному положению — вертикальные и гори-
зонтальные;
по конструкции поверхности нагрева — со змеевиковой по-
верхностью, кольцевой поверхностью, трубчатыми камерами
и др.;
по виду циркуляции утфеля — с естественной и искусствен-
ной циркуляцией.
На отечественных заводах применяются в основно.м верти-
кальные вакуум-аппараты периодического действия цилиндри-
ческой формы с трубчатой паровой камерой и естественной цир-
куляцией утфеля. По принципу действия и конструкции они
схожи с выпарными аппаратами, но различаются диаметром
кипятильных трубок (в вакуум-аппаратах диаметр трубок
больше, так как вязкость и концентрация утфеля больше, чем
у сока и сиропа), конструкцией поверхности нагрева и некото-
рыми другими элементами.
Утфельное пространство вакуум-аппарата в процессе варки
наполняется сиропом. В паровую камеру подается греющий пар,
тепло которого через обогревающие элементы передается ува-
риваемой массе (утфелю). При этом пар конденсируется, а кон-
денсат удаляется из аппарата.
Вторичный пар, полученный при выпаривании воды из ут-
феля, через вентиль и сепаратор отводится на конденсатор, со-
здающий в вакуум-аппарате разрежение для того, чтобы тем-
пература кипения утфеля была ниже 100 °C. В противном слу-
чае происходили бы повышенное разложение сахара и увеличе-
232
ние его цветности. Регулировать отсос вторичного пара на кон-
денсатор^ т.е. регулировать температурный режим, можно при
помощи вентиля. Чем больше открыт вентиль, тем больше раз-
режение в аппарате и тем ниже температура кипения утфеля.
После достижения определенной концентрации увариваемой
массы в аппарат через пробный кран вводится затравка (са-
харная пудра или специальная паста), кристаллы которой слу-
жат центрами кристаллизации для сахара, выделяемого из ува-
риваемой массы.
После окончания варки утфель спускают, а вакуум-аппарат
пропаривают и проводят другие операции для подготовки его
к последующему циклу уваривания.
На заводах эксплуатируются -вакуум-аппараты ПВА-40,
ПУ-2А-60 и ВАЦ-80 соответственно на 40, 60 и 80 т утфеля.
Все они имеют принципиально одинаковое устройство и разли-
чаются размерами и некоторыми другими конструктивными де-
талями.
Начат выпуск унифицированного автоматизированного ва-
куум-аппарата типа ПВЕ.
На рис. 123 показан вакуум-аппарат ПВА-40 вместимостью
40 т утфеля и площадью поверхности нагрева 200 м2. Аппарат
состоит из корпуса 18, подвесной паровой камеры 15 и сепара-
тора, предназначенного для улавливания капель утфеля, увле-
каемых вторичным паром. Сироп и оттеки подаются по патрубку
12 в низ конического днища аппарата под спускной клапан 25.
Клапан управляется с помощью гидропривода 26. Утфель отво-
дится через патрубок 13.
Подвешенная внутри аппарата на петлях 17 паровая камера
15 имеет конические трубные решетки 14 с расположенными
между ними кипятильными трубками 16 и центральной цирку-
ляционной трубой 24. Греющий пар в камеру подается через
патрубок 11, проходящий через отверстие в корпусе 18 аппа-
рата, в которое вставлена гибкая стальная мембрана, связан-
ная с этим патрубком. Это позволяет патрубку 11 немного сме-
щаться относительно корпуса при расширении камеры во время
нагрева ее и при вибрациях аппарата. Конденсат отводится по
патрубку, расположенному в нижней части паровой камеры
У циркуляционной трубы, а неконденсирующиеся газы — по
трубкам 2. Пропаривание и промывание аппарата производятся
через трубу 5, а сообщение с атмосферой — через вентиль 6.
Для наблюдения за процессом уваривания служат иллюми-
наторы 7, стекла которых промывают изнутри горячей водой,
подаваемой по трубе 8.
Вакуум-аппарат оборудован масленкой 3 для подачи масла
при пенении утфеля, пробным краном 1 для взятия пробы
утфеля и подачи в аппарат затравки, вакумметром 10 для
контроля за разрежением в аппарате, термометром 9 для кон-
троля за температурой утфеля и манометрами 4 для контроля
за давлением греющего пара.
233
22
Рис. 123. Вакуум-аппарат ПВА-40:
а — общий вид; б — разрез
Сепаратор состоит из наружной 20 и внутренней 23 труб.
Наружная труба сверху открыта, а снизу закрыта сферическим
днищем 19. Между трубами установлены криволинейные ло-
патки 21. Вторичный пар входит в сепаратор через верх наруж-
ной трубы, попадает на лопатки, получает вращательное дви-
жение и входит снизу во внутреннюю трубу. При изменении на-
правления движения утфель, как более тяжелый, стекает на
днище наружной трубы и через патрубок в ней удаляется из
сепаратора. Освобожденный от утфеля пар через патрубок 22
уходит из аппарата.
Паровая камера (рис. 124) вакуум-аппарата ПВА-40 состоит
из цилиндрического корпуса 6, закрытого двумя коническими
трубными решетками: верхней 4 и нижней 7. Между решет-
ками установлены кипятильные трубки 11 диаметром 102Х
Х3,5 мм и центральная циркуляционная труба 8 диаметром
800 мм. С помощью петель 1 и болтов камера шэдвешивается
к корпусу 2 вакуум-аппарата. Пар в камеру попадает через от-
верстие с фланцем 5. Неконденсирующиеся газы отводятся из
верхних точек камеры через патрубки 3. Конденсат из паровой
234
Рис. 124. Паровая камера вакуум-аппарата ПВА-40
камеры через отверстия в нижней решетке попадает в камеру
/О и по патрубку 9 отводится из вакуум-аппарата.
Спускной клапан (рис. 125) вакуум-аппарата ПВА-40 пред-
ставляет собой конус 9, запирающий выпускное отверстие аппа-
рата. К фланцу этого отверстия и крепится фланец 8 клапана.
Конус насажен на шток 7, проходящий через сальник 6. При
подаче масла в отверстие 1 гидроцилиндра 11 поршень 2, свя-
235
Узел A
занный со штоком 7, перемещается вверх и конус 9 закрывает
выпускное отверстие вакуум-аппарата.
Чтобы клапан самопроизвольно не открылся при падении
давления масла в гидроцилиндре 11, на штоке 7 установлен
удерживаемый гайкой 13 клин 14, под который заходит вилка
12. Она перемещается в направляющих 15 штоком 5, связан-
Рис. 126. Вентиль отвода паровоздушной смеси из вакуум-аппарата
236
ним с поршнем 3 гидроци-
линдра 4. При подаче
масла в правую полость
гидроцилиндра 4 вилка ос-
вобождает клин, клапан 9
после спуска масла из гид-
роцилиндра 11 под дейст-
вием силы тяжести утфеля
открывает спускное отвер-
стие вакуум-аппарата, и
утфель выходит через па-
трубок 10.
На паропроводах вто-
Рис. 127. Пробный кран вакуум-аппа-
ричных паров, выходящих рата
из вакуум-аппаратов, и вто-
ричного пара последней ступени выпарной станции
устанавли-
ваются вентили, с помощью которых регулируется количество
пара, отсасываемого из аппарата, и тем самым разрежение и
температура в аппарате. В обвод основного вентиля устанав-
ливается также малый, вспомогательный, вентиль, который
позволяет создавать разрежение в аппарате постепенно,
а также регулировать это разрежение. В современных кон-
струкциях такой обвод устраивается внутри вентиля.
Вентиль (рис. 126) с внутренним обводом для вакуум-аппа-
рата состоит из сварного корпуса 2 с патрубками 7 для входа
и 1 для выхода пара. Патрубок 7 своим фланцем крепится
к фланцу патрубка выхода вторичного пара из вакуум-аппа-
рата, а патрубок 1 присоединяется к трубопроводу, отводящему
пар на конденсатор. Корпус вентиля отвода паровоздушной
смеси закрыт сзади плитой 3.
Внутри корпуса расположен клапан 6, управляемый гидро-
цилиндром 4 при помощи штока 5. Шток проходит через саль-
ник 10 и своим наконечником 9 прикрывает отверстие в упор-
ной гайке 8, расположенной во втулке 11 клапана. При откры-
вании клапана шток идет вправо, наконечник его открывает
отверстие в упорной гайке, и разрежение начинает постепенно
увеличиваться. Дойдя до сальника, наконечник тыльной сторо-
ной толкает его. При этом сальник, закрепленный во втулке 11
винтами, передает ей и всему клапану 6 движение. Клапан от-
крывается, разрежение резко увеличивается.
Пробы утфеля из вакуум-аппарата берут через кран
(рис. 127), состоящий из бронзового корпуса 1, фланцем 7
крепящегося к аппарату 2. В гнезде корпуса расположена удер-
живаемая гайкой 4 тщательно притертая бронзовая пробка 5,
поворачивающаяся в гнезде при помощи рукоятки 3. При по-
ложении пробки, показанном на рисунке, небольшая порция
утфеля помещается в углублении пробки. При повороте пробки
утфель, находящийся в углублении, увлекается ею и затем вы-
текает из корпуса через носок 6.
237
При небольшом подъеме пробки между нею и корпусом
крана образуется кольцевой зазор, через который внутрь ва-
куум-аппарата, находящегося под разрежением, засасывается
поднесенная к отверстию крана затравка.
Унифицированные автоматизированные вакуум-аппараты
типа ПВЕ выпускаются вместимостью 40, 60 и 80 т утфеля,
с площадью поверхности нагрева соответственно 225, 308 и
406 м2.
Вакуум-аппарат ПВЕ-60 (рис. 128) представляет собой ци-
линдрический сосуд 2 с конической верхней частью и днищем,
заканчивающимся спускным шибером /. В верхней части аппа-
рата имеются ловушка 4 и вентиль 3, а в нижней части распо-
ложена греющая камера 5 подвесного типа с центральной цир-
куляционной трубой. Трубные решетки камеры — плоские
с ввальцованными трубками диаметром 102x3,5 мм. Для улуч-
шения циркуляции утфеля и уменьшения оседания кристаллов
имеется дополнительная веерообразная трубчатая поверхность
нагрева 6.
Получают распространение вакуум-аппараты с метательным устройст-
вом — лопастным (турбинным) циркулятором, установленным под циркуля-
ционной трубой. Исследования, проведенные на таких вакуум-аппаратах,
показали, что благодаря циркулятору уменьшаются время варки и нараста-
ние цветности утфеля, сокращается расход пара, почти не образуются кон-
гломераты, а также снижается влажность сахара за счет удаления связан-
ной влаги из кристаллов сахара при интенсивной циркуляции. В Советском
Союзе создан такой аппарат ВАВ-60 вместимостью по сваренному утфелю
60 т, с площадью поверхности нагрева 321 м2. Циркулятор аппарата вра-
щается от расположенного на шлеме-ловушке трехскоростного электродви-
гателя мощностью 50 кВт с частотой 0,53; 0,71 и 1,07 с-1 (32, 43 и 64 об/мин).
Такие аппараты позволяют увеличить коэффициент теплопередачи на 25 %,
снизить нарастание цветности на 40 %, увеличить эффект истощения меж-
кристального раствора на 5,6 ед. и увеличить количество кристаллов на
8,6 % к массе утфеля.
В СССР и за рубежом проводятся работы по созданию установок для
непрерывного получения утфеля. Такие установки могут быть в основном
двух типов. В установке первого типа процессы испарения воды и кристалли-
зации сахара проходят одновременно при кипении всей увариваемой массы
в аппарате подобно тому, как это происходит в вакуум-аппаратах периоди-
ческого действия. В установках второго типа процессы испарения воды и
кристаллизации сахара осуществляются раздельно: сгущение сиропа произ-
водится при кипении, а кристаллизация сахара — при охлаждении этого сгу-
щенного сиропа.
Созданная в Советском Союзе установка для непрерывного уваривания
утфелей II и III кристаллизаций мощностью 1500 т свеклы в сутки состоит
из кристаллогенератора, двух вакуум-кристаллизаторов, сборников оттеков
и турникета. В кристаллогенераторе оттек охлаждается при интенсивном
перемешивании путем продувки через него воздуха, при этом генерируются
кристаллические зародыши. Масса, содержащая кристаллы, непрерывно по-
ступает в первую секцию вакуум-кристаллизатора, и дальнейшее наращива-
ние кристаллов происходит при нагреве паром по ходу движения утфеля
в результате непрерывных регулируемых подкачек оттеков. Применение таких
установок позволяет снизить доброкачественность мелассы на 1—1,5 ед. по
сравнению с лучшими показателями при периодическом уваривании утфеля,
вследствие чего выход сахара на установке непрерывного уваривания увели-
чивается на 0,1—0,15 % к массе свеклы.
238
оооя
Рис. 128. Вакуум-аппарат ПВЕ-60
Рис. 129. Групповой сепаратор утфельного пара
Для окончательного отделения от вторичного пара капель
утфеля этот пар от каждой группы периодически действующих
вакуум-аппаратов направляется в групповой сепаратор
(рис. 129). Сепаратор представляет собой цилиндрический кор-
пус 5, разделенный вертикальной перегородкой 4 на две
камеры. В первую камеру по патрубку 2 входит из вакуум-ап-
паратов пар, содержащий капли утфеля. Здесь перед перего-
родкой установлены наклонные полки 3. Пар, ударяясь о перего-
родку, омывает полки, оставляя на них часть утфеля, и посту-
пает в нижнюю часть корпуса. Здесь он резко изменяет направ-
ление своего движения, проходит под перегородкой во вторую
камеру, поднимается в ней вверх и выходит из сепаратора через
патрубок 1. При изменении H-аправления движения пара капли
утфеля, как более тяжелые, не поступают во вторую камеру,
а отделяются от пара и вместе с уловленным на полках утфе-
лем через воронку 6 выходят из сепаратора через патрубок 7.
1 Перед вакуум-аппаратами устанавливаются сборники для сиропа и отте-
ков, из которых варятся утфели. Эти сборники представляют собой прямо-
угольные или цилиндрические закрытые резервуары, у дна которых распола-
гаются нагревательные элементы (у сборников сиропа — змеевиковые,
у сборников оттеков — барботерные) для нагрева жидкостей паром. Сбор-
ники оснащаются измерителями уровня и автоматическими регуляторами
температуры, вторичные приборы которых устанавливаются на щите управ-
ления.
При обслуживании вакуум-аппаратов необходимо соблюдать
соответствующие правила техники безопасности. Надо следить,
чтобы пробные краны аппаратов были закреплены в своих
гнездах. Паровоздушные вентили следует открывать и закры-
вать постепенно, без резких толчков.
При неполадках в работе вакуум-аппарата й нем может об-
разоваться избыточное давление вместо разрежения. Это может
240
вызвать разрушение стекол иллюминаторов и привести к ожогу
рабочих горячим утфелем. Поэтому при неполадках необходимо
немедленно Закрыть паровые вентили и открыть паровоздушный
вентиль, а также запретить подходить к иллюминаторам и тро-
гать пробные краны.
При спуске утфеля из аппарата спускной клапан необхо-
димо, открывать осторожно, чтобы на рабочих не попали брызги
горячего утфеля.
Перед ремонтом аппарата паровые, воздушные и соковые
вентили необходимо плотно закрыть, а на паровых коммуника-
циях установить заглушки. Перед внутренним осмотром аппа-
рата необходимо провентилировать его и охладить сначала теп-
лой, а затем холодной водой до х$лпературы не выше 40 °C.
При внутреннем осмотре необходимо применять переносную
лампу напряжением 12 В.
При проведении внутренних ремонтных работ один рабочий
спускается внутрь аппарата, а второй рабочий страхует его сна-
ружи. На трубопроводной арматуре при этом должны быть по-
вешены таблички: «Не включать — работают люди».
Во избежание ожогов необходимо не допускать перелива
сиропа и оттеков.
Основные неполадки в работе вакуум-аппаратов периодического действия и меры
по их устранению
Признаки неполадок
Вспенивание утфеля
Возможные причины
Ухудшение качества
сиропа в связи с пере-
работкой подгнившей
свеклы, или ненормаль-
ной работой диффузион-
ного аппарата (чрез-
мерно большая длитель-
ность диффундирова-
ния, высокая темпера-
тура), ^ли плохой
очисткой еока на стан-
ции дефекации и сату-
рации
Кислая реакция (pH
ниже 7) поступающих
на уваривание сиропа
и оттеков
«Трудная» (очень про-
должительная) варка
утфеля
Перегрев сиропа или
оттеков в сборниках
Неисправная работа
системы отвода конден-
сата, накопление некон-
денсчрующихся газов
в паровой камере
I
Меры по устранению
Потребовать соблюдения
оптимального режима рабо-
ты на предыдущих стан-
циях завода. При обильном
пенообразовании добав-
лять в вакуум-аппарат жир
(конопляное масло, говя-
жий жир). Применять для
этой цели минеральное мас-
ло не допускается
Обратить внимание на ра-
боту сульфитатора сиропа..
При необходимости добав-
лять раствор соды в сбор-
ники сиропа и оттеков перед
вакуум-аппаратами до
восстановления нормаль-
ной щелочности
Строго следить за нагре-
вом
Проверить и отрегулиро-
вать системы отвода конден-
сата и неконденсирую-
щихся газов
241
Наличие в утфеле сро-
сшихся и неправиль-
ной формы кристаллов
сахара
Образование корки
пригоревшего сахара
на поверхности нагрева
аппарата вследствие по-
падания брызг сиропа
или оттеков на нее,
плохой очистки поверх-
ности нагрева после
спуска утфеля, поступ-
ления в аппарат недо-
статочно нагретых и
плохих по качеству
продуктов
Повышение содержа-
ния коллоидных веще-
ств (в основном извест-
ковых солей органиче-
ских кислот) в сиропе
или оттеках вследствие
переработки подгнив-
шей свеклы и непра-
вильного ведения ра-
боты на предыдущих
станциях
Высокая щелочность
сиропа или оттеков
Недостаточная цирку-
ляция массы в аппарате
Высокий коэффициент
пересыщения межкри-
стального раствора
Недостаточные меры
по предупреждению об-
разования кристалличе-
ской «муки»
Образование кристал-
лической «муки» в ут-
феле
Применение для вар-
ки холодных сиропа
и оттеков
Высокий коэффициент
пересыщения межкри-
стального раствора
Не допускать оголения
поверхности нагрева. Пол-
ностью очищать поверх-
ность нагрева от остатков
утфеля при пропаривании
аппарата после спуска ут-
феля из него. При наличии
корки на поверхности на-
грева применять меры к уда-
лению ее
Проверить и потребовать
проведения нормальной
работы на этих станциях.
Для уменьшения содержа-
ния известковых солей вве-
сти в вакуум-аппарат рас-
твор тринатрий фосфата
или соды через сборники си-
ропа или оттеков
Наладить работу станций
дефекации, сатурации и
сульфитации сока и сиропа
Применять барботи ро•
вание пара через уваривае-
мую массу по трубопроводу
пропарки аппарата
Поддерживать подкач-
ками более низкий коэф-
фициент пересыщения при
образовании и обработке
кристаллов
Избегать чрезмерного
сгущения межкристального
раствора, вызывающего
усиленное образование
«муки», и систематически
производить растворение
историчных кристаллов
подкачками сиропа или от-
теков в аппарат немедленно
после образования кристал-
лов
Тщательно следить за по-
догревом, сиропа и оттеков
в сборниках
Вести уваривание утфеля
при более низком коэффи-
циенте пересыщения. Для
растворения «муки» подка-
чивать в аппарат нагретый
сироп, разбавленный от-
242
Сильное встряхива
ние массы в аппарате
Плохая циркуляция
массы в аппарате
Исчезновение заведен-
ного кристалла в утфеле
Поступление в аппа-
рат застывших густых
продуктов и наличие
мути в сиропе из-за
плохого его фильтро-
вания
Чрезмерные подкачки
сиропа или оттеков
Разогрев увариваемой
массы в связи с внезап-
ным уменьшением раз-
режения
тек или сульфитированный
сок (в аппараты II и III
кристаллизаций утфеля
можно подать воду)
Избегать сильного встря-
хивания увариваемой мас-
сы при взятии проб утфеля
через пробный кран
Применять барботиро-
вание пара через уваривае-
мую массу по трубопроводу
пропарки аппарата
Следить за подогревом
в сборниках сиропа и от-
теков. Наладить тщатель-
ное фильтрование сиропа
Вибрация вакуум-ап
парата
Внезапная остановка
вакуум-насоса вакуум-
конденсационной уста-
новки
Наличие неплотно-
стей в аппарате, через
которые пробиваются
воздух или пар (на-
пример, в спускном ши-
бере, в местах установ-
ки арматуры, у лаза)
Повреждение насоса
Применять небольшие
первые закрепительные
подкачки сиропа
Заводить кристаллы в ут-
феле при несколько умень-
шенном разрежении в ап-
парате. По окончании за-
крепительных подкачек
плавно и полностью вос-
становить требуемое разре-
жение в аппарате
После спуска утфеля и
пропаривания аппарата
тщательно осмотреть его и
устранить дефекты
При остановке насоса до
заводки кристаллов закрыть
воздушный и паровой венти-
ли до пуска насоса. При
остановке насоса во время
заводки кристаллов закрыть
вентиль вторичного пара,
осуществить подкачку, рас-
творив заведенные кристал-
лы, после чего закрыть па-
ровые вентили до пуска на-
соса. При остановке насоса
в период наращивания кри-
сталлов нормально раска-
чать утфель и, если это тре-
буется, закрыть вентили гре-
ющего и вторичного паров.
После пуска насоса вакуум-
аппарат постепенно вводить
в нормальную работу
243
Недостаточное коли-
чество сиропа для про-
должения уваривания
утфеля (в период нара-
щивания кристаллов)
Внезапное прекра-
щение работы на преды-
дущих станциях завода
Если сиропа не хватает
в начальный период нара-
щивания кристаллов, нор-
мально раскачать утфель на-
личным остатком сиропа,
закрыть вентили греющего
и вторичного паров и сле-
дить за тем, чтобы в вакуум-
аппарате не снижалось раз-
режение, время от времени
регулируя его вентилем вто-
ричного пара. Если оста-
новка в работе вакуум-ап-
парата из-за недостатка си-
ропа весьма непродолжи-
тельна, то вентиль греющего
пара держат слегка приот-
крытым и варь все время
удерживают на средней про-
бе небольшими подкачками
сока или горячей воды
Ремонт вакуум-аппаратов. Текущий ремонт вакуум-аппаратов включает
в себя: снятие контрольно-измерительных приборов, люков, арматуры; раз-
борку клапана для спуска утфеля; ремонт арматуры; ремонт мембраны узла
ввода пара; очистку узлов и деталей со смазкой жиром, частичную замену
прокладок и стекол в иллюминаторах; исправление резьбы крепежных дета-
лей; легкую шабровку плоскости конусного затвора спускного клапана.
Средний ремонт вакуум-аппаратов состоит из тех же операций, что и
текущий, и дополнительно включает: ремонт арматуры со снятием корпусов;
усиленный ремонт арматуры с частичной заменой деталей; замену уплотне-
ния спускного клапана; замену до 50 % стекол и прокладок; замену сломан-
ных шпилек.
Капитальный ремонт включает те же операции, что и средний, а также:
ремонт вентиля отвода вторичного пара со снятием корпуса; замену стекол
и прокладок; усиленный ремонт арматуры с заменой деталей; правку гну-
тых мест; частичный ремонт нагревательных трубок.
Ремонт сборников сиропа и оттеков состоит из: снятия крышки и кон-
трольно-измерительных приборов; разборки змеевика (барботера); очистки
узлов и деталей со смазкой жиром; ремонта арматуры; изготовления про-
кладок; ремонта нагревательного элемента; прогонки резьбы крепежных
деталей.
Ребочее место варщика. Рабочее место варщика утфеля (для завода
мощностью 3000 т свеклы в сутки) оснащается столиком 5 (рис. 130) для
рефрактометра, двумя письменными столами 2, тремя стульями 3, двумя
стульями / с подлокотниками, пультом 6 вызывной сигнализации, решет-
ками 4 под ноги у вакуум-аппаратов, слесарным двухместным верстаком 7
для проведения ремонтных работ и хранения инструментов и вспомогатель-
ных материалов, щитом 8 системы автоматизации сборников сиропа и отте-
ков и конденсационной установки.
На рабочем месте варщика должны быть: цтекла для отбора проб с лу-
пами десятикратного увеличения (по два на каждый вакуум-аппарат), судки
для промывки пробных стекол (по одному на каждый аппарат), два совка
для ввода сахарной пудры, две кружки для ввода жира в аппарат, набор
слесарного инструмента, лабораторный рефрактометр, две урны для мусора,
телефонный аппарат, два ящика для хранения сахарной пудры, два ведра
для жира, лампочки (12—36 В) местного освещения с рефлектором, пере-
двигаемые вдоль иллюминаторов аппарата (по числу вакуум-аппаратов) и
лампочки (12—36 В) местного освещения с рефлектором, устанавливаемые
над пробным краном (по числу вакуум-аппаратов).
244
Сборники сиропа
Маслонапорная
Л^станция
□ □ 8-
6000
.Сборник
второго
оттека
утсреля I крист
' лизоцим '
—г
Вакуум-аппараты утфеля I пристал •
^лизации
2+
+
5
.+ /3,20
Групповые
сепараторы
<-4,20
□
Сборник
аффина-
ционного
оттека
Сборники
первого
оттека
утфеля
Гкристал-
лизации
Сборники
первого
оттека
утфеля
икристал-
лизации
сборник
второго
оттека
утфеля
дкристал-
лизации
вакуум-аппараты
. утфеля
Пкристаллиза.:
иии
Вакуум-
аппараты
>утфеля
Юристами-
Рис. 130. Планировка рабочего места
варщика утфеля
На рабочем месте варщика должна быть следующая документация:
карта организации рабочего места; карта организации труда на рабочем
месте; инструкция по ведению технологического процесса; инструкция по
охране труда и технике безопасности; журнал записи ведения технологиче-
ского процесса; схема технологических трубопроводов с обозначением вен-
тилей.
КОНДЕНСАТОРЫ
Для создания вакуума в вакуум-аппаратах и выпарной уста-
новке применяется вакуум-конденсаторная установка.
Аппаратурно-технологическая схема вакуум-конденсаторной установки
показана на рис. 131. Пар из вакуум-аппаратов утфеля I кристаллизации,
245
Рис. 131. Аппаратурно-технологическая схема вакуум-конденсаторной
установки
пройдя сепаратор для улавливания утфеля, поступает в предварительный
конденсатор 3. Здесь пар конденсируется холодной свежей водой, поступив-
шей через воздухоотделитель 2 из ящика /. Образующаяся при конденсации
барометрическая вода по трубе 10 поступает в барометрический ящик 9,
из соответствующей секции которого она забирается насосом 11 и подается
для питания диффузионных аппаратов.
Несконденсировавшаяся часть пара из предварительного конденсатора
поступает в основной конденсатор 5, в который подается также пар из ва-
куум-аппаратов утфелей II и III кристаллизаций, прошедший сепаратор,
а,также пар из концентратора выпарной станции. В основной конденсатор
через воздухоотделитель 4 из ящика 1 подается холодная оборотная вода.
Барометрическая вода из основного конденсатора по трубе 8 поступает
в ящик 9, из соответствующей секции которого она забирается для подмеши-
вания в холодное время года в транспортерно-моечную воду. Избыток баро-
метрической воды направляется на охлаждение и затем возвращается
в ящик 1.
Неконденсирующиеся газы из основного конденсатора поступают в кап-
леловушку 6 и из нее отсасываются вакуум-насосом 7.
Различают конденсаторы смешения (барометрические) и по-
верхностные. Конденсаторы смешения могут быть тарельчатыми
и полочными. Наибольшее распространение на свеклосахарных
заводах получили противоточные каскадные полочные конден-
саторы смешения типа ПКО.
Конденсатор ПКО (рис. 132) представляет собой вертикаль-
ный цилиндрический корпус 14, заканчивающийся снизу кони-
ческой частью с патрубком 15 для присоединения барометри-
ческой трубы.
Холодная вода, предназначенная для конденсации, через па-
трубок 11 поступает в камеру 10, служащую для сглажива-
ния пульсаций поступающей воды и удаления из нее воздуха.
Из камеры 10 вода по трубе 12 попадает в конденсатор на
246
уровне верхней переливной полки 13. Эти полки перекрывают
центр аппарата, но не перекрывают всего поперечного сечения
его. Свободные края полок ограждены планками 2 с установоч-
ными болтами 17, при помощи которых регулируется высота
установки планок над полками (при этом регулируется высота
слоя воды на переливных полках). Планки устанавливаются
строго горизонтально для того, чтобы струя воды, стекающая
с полки, имела одинаковую толщину по всей своей длине.
Переливаясь с полки на полку, вода каскадами стекает вниз
навстречу пару, поступающему из расположенных в нижней
части конденсатора патрубков 1 и 16. Пар, поднимаясь вверх,
встречает все более холодную воду и конденсируется. Поскольку
объем получаемой при этом воды в сотни раз меньше объема
конденсируемого пара, то в конденсаторе создается разрежение.
Получающаяся при соприкосновении пара с холодной водой так
называемая барометрическая вода через патрубок 15 поступает
в барометрическую трубу, нижний открытый конец которой
Рис. 132. Каскадный противоточный
полочный конденсатор ПКО-20
247
Рис. 133. Прямоточно-противоточ-
ный конденсатор ПКБ-6
опущен в воду, находящуюся
в барометрическом ящике.
Вследствие наличия вакуума
в этой трубе отводимая из кон-
денсатора вода поддержива-
ется в ней на высоте, соответ-
ствующей величине вакуума:
при разрежении, равном
0,09 МПа (0,92 кгс/см2), вода
в трубе находится на уровне
9,2 м от нижнего конца трубы.
Поэтому барометрическая
труба должна иметь высоту не
менее 10,5 м от нижнего
фланца конденсатора до уров-
ня воды в барометрическом
ящике для того, чтобы вода и
воздух из барометрического
ящика не попадали в конден-
сатор. Излишняя против этой
уравновешивающей высоты
вода через открытый нижний
конец трубы вытекает в баро-
метрический ящик, из кото-
рого она удаляется через пе-
релив в его верхней части.
Неконденсирующиеся газы
поднимаются вверх, где уста-
новлен отражательный зонт 8 для отделения капель воды,
и вместе с поступающим по трубе 9 из камеры 10 отделившимся
от холодной воды воздухом через трубу 7 попадают в ловушку 5.
В ловушке происходит дополнительное отделение газов от воды.
Удаленная вода через патрубок 3 отводится по самостоятельной
барометрической трубе в тот же барометрический ящик, либо ее
коммуникация врезается в основную барометрическую трубу.
Неконденсирующиеся газы через патрубок 6 в верхней зоне ци-
линдрической части ловушки 5 удаляются вакуум-насосами. Для
ремонта конденсатора пользуются лазами 4.
Противоточные конденсаторы смешения обладают значи-
тельным сопротивлением. Разработаны и выпускаются прямо-
точно-противоточные конденсаторы типа ПКБ, имеющие мень-
шее по сравнению с противоточными сопротивление.
Аппарат ПКБ (рис. 133) состоит из двух корпусов — прямо-
точного конденсатора 11 и противоточного охладителя 2, соеди-
ненных между собой трубой 22.
В цилиндрическом корпусе конденсатора 11 расположены
устройство 8 для образования пленочного стекания чистой воды
по внутренней поверхности верхней части корпуса, кольцевой
желоб 12 для сбора нагретой чистой воды, устройство 14 для
248
распределения поступающей оборотной охлаждающей воды
в виде зонтообразной завесы и конические тарелки 15 и 18
с изогнутыми ребрами 17. К верхней части корпуса приварены
скобы 10, служащие для проведения очистных и ремонтных
работ.
Корпус снабжен патрубками 7, 9, 13, 25 и 21 для подвода
и отвода пара и воды, а также люками 20 и опорными ла-
пами 16.
В цилиндрическом корпусе охладителя 2 установлены кони-
ческие тарелки 3 и 4. Тарелки 4 прикреплены непосредственно
к трубе 1, по которой поступает чистая вода к распределитель-
ному устройству 5, укрепленному на верхней части этой трубы.
Для подвода и отвода парогазовой смеси и воды служат па-
трубки 6, 23 и 24.
Пар на конденсацию поступает в верхнюю (пленочную) сек-
цию прямоточного конденсатора 11 через патрубок 7. Двигаясь
вниз, пар контактирует со стекающей по стенкам корпуса плен-
кой чистой воды, поступающей через патрубок 9 в пленкообра-
зующее устройство 8. При этом конденсируется от 5 до 20 %
пара (в зависимости от количества и температуры поступающей
чистой воды). Конденсат собирается в кольцевой камере 12,
откуда через патрубок 13 удаляется по присоединенной к нему
барометрической трубе из конденсатора. Основная масса пара
движется вниз, конденсируясь на завесах оборотной воды, обра-
зуемых при помощи устройства 14 и тарелок 15 и 18. Оборотная
вода поступает в конденсатор через патрубок 25 и трубу 19,
образует с помощью конических тарелок 15 и 18 сплошные ко-
нические завесы, нагревается движущимся сверху вниз паром
и через патрубок 21 удаляется по барометрической трубе в от-
сек оборотной воды барометрического ящика. Отсюда оборот-
ная вода поступает на охладительные устройства и возвраща-
ется вновь в конденсатор.
Остатки пара (10—15 % от общего количества) и неконден-
сирующиеся газы по соединительной трубе 22 поступают на
вход противоточного охладителя. Двигаясь вверх, парогазовая
смесь пересекает стекающие с конических тарелок 3 и 4 завесы
воды. Пар при этом полностью конденсируется, а неконденси-
рующиеся газы охлаждаются и отсасываются из охладителя
через патрубок 6. В охладителе также используется оборотная
вода, которая поступает через патрубок 24 в трубу 1 и распре-
деляется в виде сплошных конических завес устройством 5 и
тарелками 4 и 3. Удаляется вода из охладителя через патрубок
23 и присоединенную к нему барометрическую трубу в отсек
оборотной воды барометрического ящика.
Обслуживание конденсаторов смешения сводится к наблю-
дению за температурой и уровнем барометрической воды, к ре-
гулированию подачи холодной воды, контролю за создаваемым
разрежением, за нормальной работой вакуум-насосов (см.
гл. 9).
249
Основные неполадки в работе конденсаторов смешение и меры по их устранению
Признаки неполадок
Температура баромет-
рической воды выше нор-
мальной
Температура баромет-
рической воды нормаль-
ная. но у вакуум-насоса
при открытом и закры-
том вентилях нет пол-
ного разрежения
Малая мощность кон-
денсатора
Возможные причины
Недостаточное посту-
пление холодной воды
на конденсатор
Неисправность ва-
куум-насоса
Меры по устранению
Увеличить поступление
воды
Включить резервный на-
сос; вышедший из строя —
отремонтировать
Горячая поверхность
конденсатора, недоста-
точное разрежение
Чрезмерное поступле-
ние в конденсатор с во-
дой воздухе вследствие
неправильного подвода
воды к ящику у конден-
сатора
Негерметичность
и соединениях трубо-
проводов
Малое поступление
воды в конденсатор
из-за недостаточного ко-
личества се в ящике
нли в коммуникацию
от ящика холодной
воды к конденсатору
попал посторонний
предмет
Отрыв полки или та-
релки в конденсаторе
и закрытие ими прохода
для воды
Ликвидировать неполадку
Выявить неплотности^
обмазать их суриковой за-
мазкой или наварить за-
платы па изъеденные места
Устранить причину н от-
регулировать приток хо-
лодной воды
Отключить конденсатор
и устранить повреждение
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ УТФЕЛЕЯ
Вакуум-аппараты работают периодически, поэтому для при-
ема утфеля из них устанавливают утфелемешалки. Для распре-
деления утфеля по периодически действующим центрифугам
служат утфслераспределнтели. Сваренный в вакуум-аппаратах
утфель III кристаллизации подвергается дополнительной кри-
сталлизации охлаждением в утфелемешалках-крнсталлнзаторах.
Обработка сахара П1 кристаллизации разбавленным первым
оттеком утфеля I кристаллизации производится в аффииаторах.
Растворение сахара утфеля I кристаллизации и сахара-аффи-
нала осуществляется в клеровочных аппаратах.
Для приема утфеля 1 и II кристаллизаций применяется утфе-
лемешалка УМ-1 (рис. 134). В се корытообразном стальном
корпусе 9 в подшипниках скольжения 3 вращается вал 4 со
спирально установленными на нем лопастями 6 и витками 5 из
стальной лепты, доходящими почти до полуцклнндрического
днища мешалки. Привод мешалки осуществляется от электро-
250
Рнс. 134. Утфелемешалка УМ-1
двигателя // мощностью 4 кВт через редуктор 1 и передачу,
состоящую из червяка 12 и червячиого колеса 2.
Утфель подается через верх, ленточным витком перемеща-
ется вдоль мешалки и выходит через проем, закрываемый ши-
бером 8 с ручным приводом 7.
При аварийной остановке электродвигателя, для того чтобы
утфельная масса не застыла и кристаллы сахара не осели на
дно мешалки, что приведет к поломке привода в момент пуска
электродвигателя, вал мешалки проворачивается ручным меха-
низмом 10, который состоит из храпового колеса и рукоятки.
С помощью этого механизма вал с ленточным витком прово-
рачивают вручную до полной выгрузки утфеля из мешалки или
до пуска электродвигателя. Полезная вместимость мешалки
30 м3. Выпускается утфелемешалка для заводов большой мощ-
ности; она имеет полную вместимость 65 м3, полезную вмести-
мость 59 м3, частоту вращения вала 0,011 с-1 (0,65 об/мип),
электродвигатель мощностью 7,5 кВт.
Приемная утфелемешалка У1ПС-35 для утфеля III кристаллизации прин-
ципиально не отличается от мешалки УМ-1, по ниже последней (с целью
уменьшения обшей высоты установки «вакуум-аппараты — приемная ме-
шалка — кристаллизаторы — центрифуги») и поэтому шире. В связи с боль-
шей шириной в ней вращаются два параллельно расположенных в горизон-
тальной плоскости лопастных вала.
Утфелемешалка У1ПС-35 имеет полную вместимость 35 м3, полезную вме-
стимость 31 м3, частоту вращения валов 0,011 с~* (0,65 об/мин); электро-
двигатель мощностью 4 кВт. Для заводов большой мощности выпускается
утфелемешалка ПУМ-65, которая имеет полную вместимость 65 м3, полезную
вместимость 59 м3, частоту вращения валов 0,011 с-1 (0,65 об/мин), электро-
двигатель мощностью 22 кВт.
251
Утсре.ль
।
।
Рис. 135. Аппаратурно-технологическая схема кристаллизационной уста-
новки утфеля III кристаллизации
Сваренный в вакуум-аппаратах утфель III кристаллизации
подвергается дополнительной кристаллизации с помощью ох-
лаждения в утфелемешалках-кристаллизаторах. При охлажде-
нии повышается коэффициент пересыщения межкристального
раствора утфеля, в результате чего сахар из раствора выкри-
сталлизовывается на уже существующие в утфеле кристаллы
сахара.
Для проведения процесса дополнительной кристаллизации на свеклоса-
харных заводах мощностью 3000 т свеклы в сутки применяется установка
из четырех кристаллизаторов, аппаратурно-технологическая схема которых
показана на рис. 135.
Утфель температурой 76—80 °C из периодически действующих вакуум-
аппаратов спускается в приемную мешалку 1, из которой непрерывно посту-
пает в первую утфелемешалку-кристаллизатор 2. Из этого аппарата утфель
по переходному желобу перетекает в начало второго аппарата 3, из конца
второго — в начало третьего аппарата 4. Вода для охлаждения с начальной
температурой 20 °C поступает в полый вал третьей утфелемешалки-кристал-
лизатора 4 с конца, противоположного входу утфеля. С другого конца она
выходит и поступает во второй аппарат, также в конец, противоположный
входу утфеля в этот аппарат. Затем вода таким же образом проходит пер-
вый аппарат. Проходя через аппараты противоточно потоку утфеля, вода
постепенно охлаждает его от температуры 70 °C (в начале первого аппарата)
до 35 °C (в конце третьего аппарата), а сама нагревается от температуры
20 °C (на входе в третий аппарат) до 45 °C (на- выходе из первого аппа-
рата).
Из первой утфелемеш’алки-кристаллизатора вода поступает в сборник 9,
из которого насосом 8 подается в теплообменник 7, где происходит ее ох-
лаждение холодной водой. После теплообменника охлажденная циркулирую-
щая вода вновь поступает в конец третьего аппарата.
Для того чтобы несколько снизить вязкость утфеля перед центрифугиро-
ванием, он подогревается до температуры 40—45 °C. Для этого из третьей
утфелемешалки-кристаллизатора 4 он перетекает в четвертый аппарат 5,
в теплообменную поверхность которого подается горячая вода (температурой
75 °C). Подогретый утфель поступает в утфелераспределитель 6, а из него —
на центрифуги. Раскачка утфеля в утфелемешалках-кристаллизаторах про-
изводится конденсатом из специальных мерников.
252
Рис. 136. Утфелемешалка-кристаллизатор ПМК-30
Существует несколько конструкций утфелемешалок-кристал-
лизаторов с искусственным охлаждением, отличающихся в ос-
новном устройством метательных механизмов и поверхностей
теплообмена. К ним относятся аппараты с неподвижной по-
верхностью теплообмена в виде вертикальных трубчатых
змеевиков и ленточной мешалкой, с цилиндрической и дисковой
поверхностями теплообмена.
В отечественной промышленности наиболее распространена
утфелемешалка-кристаллизатор ПМК-30 (рис. 136) с дисковой
поверхностью теплообмена.
Этот аппарат имеет в качестве теплообменной поверхности
вращающиеся тонкие диски. Благодаря этому утфель оказывает
лишь незначительное сопротивление поверхности теплообмена,
которая обладает большим коэффициентом теплопередачи. Сни-
жение температуры утфеля в таком аппарате происходит посте-
пенно, что препятствует образованию новых мелких кристаллов
сахара («муки»); происходит лишь рост уже имеющихся кри-
сталлов. Укрепленные на дисках лопасти перемешивают утфель,
препятствуя оседанию кристаллов на дно аппарата.
Утфелемешалка-кристаллизатор состоит из горизонтального
корытообразного корпуса 14, в котором в переднем 2 и заднем 8
подшипниках с частотой 0,011 с-1 (0,65 об/мин) вращается по-
лый вал 16, на концах которого внутри установлены заглушки
4 и 11. На валу укреплены две перемешивающие лопасти 17 и 6
253
и двенадцать дисков 15 общей площадью поверхности тепло-
обмена 52 м2.
Вход и выход воды из дисков производится через ниппели.
На дисках установлены перемешивающие лопасти 13. Диски со-
единены между собой наружными переходными трубками 12
так, что вода проходит через них последовательно. Диски имеют
секторные вырезы и установлены на валу так, что каждый по-
следующий диск повернут своим вырезом на 180° по отноше-
нию к предыдущему. Таким образом, если вырезы всех четных
дисков в данный момент обращены вниз, то нечетных — вверх.
При этом обеспечивается проход утфеля вдоль аппарата.
Утфелъ поступает в аппарат сверху в левый конец его и про-
двигается вдоль аппарата в противоположный конец. Здесь
установлена перегородка 5, которая образует с правой торцовой
стенкой корпуса спускную секцию. В торцовой стенке сделан
проем, к краям которого подсоединяется желоб для перехода
утфеля из этого аппарата в следующий. Для окончательного
спуска утфеля в нижней части правой торцовой стенки имеется
проем, закрываемый шибером 10 с ручным реечным механиз-
мом 9.
Противоположно движению утфеля движется охлаждающая
вода давлением 0,15 МПа (1,5 кгс/см2). Она по патрубку 7 че-
рез подшипник 8 входит в правый конец вала. Здесь перед за-
глушкой 11 в вале имеется отверстие, из которого вода по пере-
ходной трубке 12 поступает в первый диск. Перетекая по таким
трубкам из диска в диск, вода через отверстие перед заглушкой
4 поступает в противоположный конец вала и через подшипник
2 и патрубок 1 удаляется из аппарата.
Привод вала с частотой вращения 0,011 с-1 (0,65 об/мин)
осуществляется от электродвигателя 20 мощностью 4 кВт через
редуктор 19 и передачу, состоящую из червяка 21 и червячного
колеса 22. Соединение редуктора с электродвигателем и червя-
ком производится муфтами. При отсутствии электроэнергии чер-
вяк проворачивается вручную механизмом 18. Масло для смазки
подшипников подается масленками 3.
Полная вместимость утфелемешалки-кристаллизатора 32 м3,
полезная вместимость 30 м3. Для заводов большой мощности вы-
пускается утфелемешалка-кристаллизатор ПМК-45 полной вме-
стимостью 45 м3. Вместо дисков он имеет теплообменные эле-
менты в виде концентрически расположенных труб диаметром
57x3 мм. Полезная вместимость такого аппарата 41 м3, ча-
стота вращения вала 0,011 с-1 (0,65 об/мин), мощность электро-
двигателя 7,5 кВт.
Диск утфелемешалки-кристаллизатора ПМК-30 (рис. 137)
состоит из двух листов 4 и 12, стянутых между собой бобыш-
ками 5. Внутренняя толщина диска 16 мм. Между листами уста-
новлены две фигурные перегородки 2 и 3, служащие для прида-
ния потоку воды в диске необходимого направления (направле-
ние движения воды показано стрелками). В перегородке 2
254
Рис. 137. Диск утфелемешалки-кри-
сталлизатора ПМК-30
Рис. 138. Правый подшипник утфе-
лемешалки-кристаллизатора ПМК-30
имеется отверстие 1 для выхода воздуха. Вода поступает в диск
через ниппель 9, а выходит через ниппель 13.
В диске имеется секторный вырез. Щели секторного выреза
закрыты прутками 8, в которых находятся бобышки 6 с проб-
ками 7 для выпуска воды из диска. На краю выреза диска уста-
новлена пластина 14 для крепления перемешивающей лопасти.
С помощью хомутов 10 диск укрепляется на валу И аппарата.
Правый подшипник (рис. 138) утфелемешалки-кристаллиза-
тора ПМК-30 состоит из чугунного корпуса 5, крепящегося
фланцем к торцовой стенке 7 аппарата. В корпусе находится чу-
гунная втулка 6, проворачивание которой предотвращается
винтом 14. Пеньковая сальниковая набивка 13 уплотняется
перемещением по шпилькам 9 корпуса 11 сальника, к фланцу
которого с помощью шпилек 12 крепится трубопровод воды.
Вода через отверстие в этом фланце и канал во вращающейся
цапфе 10 попадает внутрь полого вала 1 аппарата. Вал с цап-
фой соединяется при помощи фланцев 3 и 4, между которыми
находится прокладка 2. Фланец 4 вращается относительно кор-
пуса 5 подшипника. Смазка подшипника производится маслом
из масленки 8.
Механизм (рис. 139) ручного проворачивания вала утфеле-
мешалки-кристаллизатора ПМК-30 состоит из чугунного храпо-
вого колеса 4, насаженного на свободный конец вала 9 червяка
привода вала аппарата. Проворачивание колеса на валу предот-
вращает шпонка 3, а осевой сдвиг колеса предотвращает
шайба 2 с ввернутыми в вал винтами 1.
На валу червяка свободно насажен рычаг 6 с осью 5. На оси,
вращение которой предотвращается винтом 7, расположена со-
ачка 8, поворачивающаяся относительно оси. С помощью пру-
255
Рис. 139. Механизм ручного провора-
чивания вала утфелемешалки-кристалли-
лизатора ПМК-30
жины 10 собачка прижи-
мается к храповому ко-
лесу. Положение собачки
ограничивается фиксато-
ром 11. При повороте ры-
чага по часовой стрелке
собачка заходит 'между
зубьями колеса. Затем при
повороте рычага против
часовой стрелки собачка,
зацепляясь за зуб, повора-
чивает на величину зуба
храповое колесо в этом же
направлении. Такими , кача^-
ниями рычага осуществля-
ется проворачивание ко-
леса, а вместе с ним и вала
червяка. Червяк, провора-
чивая червячное колесо,
заставляет вращаться вал
утфелемешалки - кристалли-
затора.
Для охлаждения воды, посту-
пающей на кристаллизационную
установку, применяется горизон-
тальный теплообменник типа
«труба в трубе». Между пере-
ходными коробками теплообменника зажаты трубы с установленными в них
трубками. Горячая вода, выходящая из утфелемешалок-кристаллизаторов,
входит в теплообменник, протекая в межтрубном пространстве, выходит
охлажденной и направляется в кристаллизаторы. Холодная вода с конца,
противоположного входу горячей воды, поступает во внутренние трубки теп-
лообменника. Таким образом осуществляется противоток холодной и горя-
чей воды. Площадь поверхности теплообмена 13,4 м2.
Обслуживание установки заключается в поддержании уровня
утфеля в утфелемешалках-кристаллизаторах, который должен
быть на 150—200 мм ниже верхнего положения перемешиваю-
щих элементов, в регулировании интенсивности падения тем-
пературы утфеля изменением количества охлаждающей воды,
содержания кристаллического сахара в утфеле и коэффициен-
тов пересыщения межкристального раствора, в регулировании
подогрева утфеля перед центрифугированием.
Кристаллизацию необходимо проводить так, чтобы росли уже
имеющиеся в утфеле кристаллы, а новые не появлялись, т. е. не
образовывалась бы кристаллическая «мука», которая затруд-
няет центрифугирование. Для этого кристаллизация проводится
при коэффициентах пересыщения 1,20—1,25. Если в процессе
кристаллизации коэффициент пересыщения значительно повы-
шается, то необходимо замедлить процесс охлаждения, умень-
шив количество охлаждающей воды.
256
Так как с понижением температуры утфеля вязкость его
резко увеличивается, то для снижения вязкости утфель необхо-
димо раскачать (разбавить) водой температурой, равной тем-
пературе утфеля. Все количество воды для раскачки утфеля,
как правило, вводят в отсек, отделенный погруженной в утфель
перегородкой в конце второй или начале третьей утфелеме-
шалки-кристаллизатора, в месте, где температура утфеля со-
ставляет 60—65 °C.
Во всех случаях прекращения вращения мешательных меха-
низмов (остановка двигателя, поломка зубьев шестерен и др.)
необходимо прекратить подачу охлаждающей воды в утфелеме-
шалку-кристаллизатор. В случае сильного загустения утфеля он
может быть разогрет подачей в поверхность теплообмена горя-
чей воды.
Для проведения процесса аффинации сахара III кристаллиза-
ции применяется аффинатор ПМА-5,5 (рис. 140). Он состоит из
трех отделений 2, 5 и 6. Отделения 5 и 6 разделены не доходя-
щей до дна перегородкой. Поступающий сверху в отделение 6
сахар перемешивается с поступающим сюда же аффинирующим
оттеком (разбавленным до 75 % СВ первым оттеком утфеля I
кристаллизации) посредством ряда лопастей 7, укрепленных на
двух валах 4, вращающихся в разные стороны. Затем масса пе-
реходит в отделение 5, где сахар перемешивается в течение бо-
лее длительного времени, причем процесс аффинации происходит
здесь наиболее эффективно. Получаемый аффинационный утфель
передвигается по направлению выходного патрубка 9 посредст-
вом ленточных шнеков 17 и лопастей 15, укрепленных на валах
4, вращающихся с частотой 0,25 с-1 (15 об/мин).
Валы аффинатора вращаются в подшипниках 1 и 8 и приво-
дятся в действие электродвигателем 12 мощностью 3 кВт через
редуктор 13 и шестерни 11 и 10, закрытые кожухом 14. Регули-
рование продолжительности аффинации (в среднем 20 мин) осу-
ществляется изменением с помощью рычага 16 положения ши-
бера 3. Аппарат устанавливается на опорных лапах, а его при-
вод— на раме. Полная вместимость аффинатора — 5,5 м3.
Выпускается аффинатор АМД-6 принципиально такой же кон-
струкции. Он имеет полезную вместимость 5,3 м3, частоту вра-
щения валов 0,091 с-1 (5,5 об/мин), электродвигатель мощ-
ностью 7,5 кВт.
Из. утфелемешалок, утфелемешалок-кристаллизаторов и аф-
финаторов утфель поступает в утфелераспределители, распреде-
ляющие утфель по центрифугам. Комплектно с батареей автома-
тизированных быстроходных центрифуг типа ФПН поставляется
утфелераспределитель, показанный на рис. 141.
Корытообразный корпус 15 его имеет три или четыре (по
числу центрифуг в комплектной батарее) патрубка 14, через ко-
торые утфель направляется в центрифуги. В утфелераспредели-
тель утфель поступает сверху. Внутри корпуса в концевых 4
и а и промежуточных 7 подшипниках скольжения, поддержи-
9 м. я. Азри.;евич 257
nffr
1320
2595
ваемых стяжками 20, с частотой 0,05 с-1 (3 об/мин) вращается
вал 6 с насаженными на нем скребками 5. Смазка подшипников
производится маслом, поступающим по трубкам 8 из масленок 3.
Для предотвращения охлаждения утфеля корпус утфелерас-
пределителя имеет рубашку 19, в которую по патрубку 9 пода-
ется горячая вода. Пройдя рубашку, вода удаляется из нее по
патрубку 10.
Вал приводится во вращение электродвигателем мощ-
ностью 4,5 кВт через редуктор $$ и передачу, состоящую из чер-
вяка № и червячного колеса 3. Соединение редуктора с червя-
ком производится муфтой 36, осевое перемещение которой огра-
ничено шайбой 85. Червяк вращается в масляной ванне 44.
Концы вала 31 червяка вращаются в подшипниках скольжения
и в упорном шарикоподшипнике 32-. Осевое перемещение вала
червяка предотвращается кольцом 37, закрепленным на валу
винтом 38. Вращение червяка относительно вала предотвраща-
ется шпонкой 89. Для спуска масла из ванны служит бобышка,
закрываемая пробкой 40. Для ручного проворачивания червяка
служит рукоятка 92, насаженная на вал
Спускной патрубок 14 утфелераспределителя закрывается
шибером 25, перемещаемым винтом 28 при помощи электродви-
гателя 18 мощностью 1,5 кВт через цепную передачу 17. Элек-
тродвигатель отключается в крайних положениях шибера при
помощи конечных выключателей 27. Ручное перемещение ши-
бера возможно при помощи рукоятки 16 вращением винта 28.
К патрубку 14 крепится спускной желоб 26, закрываемый шибе-
ром 24, приводимым в движение штоком 23 пневматического
цилиндра 22. Этот цилиндр крепится к опорной конструкции 21
центрифуги. Утфелераспределитель опирается стойками 12 на
балки, а электродвигатель и редуктор установлены на крон-
штейне 1. Для контроля температуры утфеля служит термо-
метр 13.
Утфелераспределитель, показанный на рисунке, предназначен
для подачи утфеля в три центрифуги. Его полная вместимость
3,3 м3, площадь поверхности нагрева водяной рубашки 12,6 м2.
Утфелераспределитель для четырех центрифуг имеет вмести-
мость 4,5 м3, площадь поверхности нагрева 16,6 м2.
Для утфеля I кристаллизации на многих заводах применяется также
аппарат, в котором объединены функции как утфелемешалки, так и утфеле-
распределителя, благодаря чему снижается общая высота установки «ва-
куум-аппараты — центрифуги» и сокращаются потери тепла при переходе ут-
феля из одного аппарата в другой.
Растворение сахара II кристаллизации и сахара-аффинада
осуществляется в клеровочных аппаратах. На отечественных
заводах в основном применяется клеровочная установка, со-
стоящая из двух спаренных аппаратов.
Клеровочный аппарат (рис. 142) представляет собой верти-
кальный стальной цилиндрический корпус И, в центре которого
находится вал 7 с насаженными на нем верхней 10 и нижней 12
260
лопастями метательного
устройства. Вал опирается
на подпятник 13 и враща-
ется с частотой 0,33 с-1
(20 об/мин). Привод вала
осуществляется от верти-
кального электродвигателя
6 мощностью 1,7 кВт через
муфту 4 и редуктор 5.
Аппарат имеет двойное
дно: нижнее — сплошное и
внутреннее 1, изготовлен-
ное из штампованного сита
с квадратными отверстиями
8X8 мм (живое сечение
50%). Сахар, поступаю-
щий в аппарат сверху че-
рез люк 15, попадает на
ситчатое дно и перемеши-
вается планками 2, прива-
ренными к нижней лопасти
12. Полученная при пере-
мешивании и растворении
сахара в фильтрованном
соке второй сатурации или
воде клеровка через сито
попадает в нижнюю сек-
цию и через патрубок 17
удаляется из аппарата. Са-
хар (и особенно большие
комки его в нижнюю сек-
цию попасть не могут, так
как они задерживаются
ситом. Сок или вода по-
ступают в аппарат по па-
трубку 8. Для нагрева кле-
ровки в нижней секции
Рис. 142. Клеровочный аппарат
аппарата установлен барбо-
тер 14, пар в который подается через патрубок 16. Неконден-
сирующиеся газы и пар отводятся через патрубок 18. Аппарат
закрыт крышкой 9, в которой имеется люк 3.
Такие аппараты работают периодически. Сначала клеровка
приготавливается в одном аппарате и готовая выкачивается на-
сосом из нижней секции. Затем клеровку готовят во втором
аппарате. Эти два периодически действующие аппарата могут
быть переведены на непрерывную работу. Для этого сахар по-
дают только в один аппарат и в нем готовят клеровку повышен-
ной плотности (70—75 % сухих веществ). Из нижней секции
этого аппарата густая клеровка по перепускной трубе поступает
261
во второй аппарат, где плотность клеровки доводится до нор-
мальной (65 % сухих веществ). Из второго аппарата нормаль-
ная клеровка выкачивается насосом на дальнейшую перера-
ботку.
Утфелемешалки, утфелераспределители, кристаллизационная
установка, аффинатор оснащаются системой автоматизации, ко-
торая предусматривает автоматический контроль и регулирова-
ние температуры охлаждающей воды, направляемой в утфеле-
мешалки-кристаллизаторы, и температуры утфеля, выходящего
из последней (подогреваемой) утфелемешалки-кристаллизатора,
а также сигнализацию максимальных уровней в утфелераспре-
делителе и утфелемешалках. Системой автоматизации клеровоч-
ной установки предусматривается регулирование плотности по-
лучаемой клеровки, уровня и температуры ее в аппаратах.
Перед началом работы всех аппаратов следует проверить
места смазки вращающихся частей и убедиться в ее наличии.
Во время работы необходимо следить, чтобы температура на-
грева подшипников электродвигателя и редуктора не превышала
50 °C, а подшипников скольжения — 60 °C. Не допускается по-
падание посторонних предметов в рабочую зону аппарата. Не-
обходимо остерегаться ожогов горячим продуктом.
При эксплуатации все открытые вращающиеся элементы
привода должны быть ограждены щитками. Ремонт аппарата
во время его работы не разрешается. Перед пуском аппарата
необходимо дать предупреждение. Ремонт электродвигателя,
привода и пусковой аппаратуры можно производить только при
выключенной электросети. Корпус электродвигателя должен
быть надежно заземлен.
Подшипники электродвигателя и редуктора наполняются
смазкой два раза в сезон, подшипники скольжения смазываются
два раза в смену, а в червячные передачи два раза в сезон зали-
вается масло.
Ремонт оборудования для обработки утфелей. Текущий ремонт утфеле-
мешалок (распределителей, кристаллизаторов и пр.) состоит из следующих
операций: разъединение муфт; снятие цепей, ограждений, червяка, шестерен;
подъем и укрепление вала; отвертывание пробок на дисках охлаждения;
разборка шибера; очистка узлов и деталей со смазкой жиром; замена масла
в ванне червяка; проверка дисков и соединений; ремонт подшипников, арма-
туры, масленок, храпового механизма; шлифовка шеек вала, пальцев, буксы
сальника; подтяжка болтов, прогонка резьбы крепежных деталей; перепа-
ковка сальников и уплотнений; рихтовка ограждений; зачистка зубьев шесте-
рен; ремонт сверток.
Средний ремонт включает в себя те же операции, что и текущий, и до-
полнительно: опиливание и допасовку шпонок; ремонт подшипников с ча-
стичной заменой на новые; исправление резьбы крепежных деталей, ремонт
сверток.
Капитальный ремонт состоит из тех же операций, что и средний, а также
включает: отсоединение цапф вала для проточки в мастерской; ремонт под-
шипников скольжения с установкой новых втулок; замену подшипников
качения; ремонт арматуры и храпового механизма с заменой отдельных де-
талей; замену шестерен на новые; правку погнутых мест мешательного ме-
ханизма.
262
Рабочее место кристаллизаторщика. Рабочее место кристаллизаторщика
оснащается письменным столом, стулом, пультом вызывной сигнализации
с телефоном, решетками под ноги у аппаратов, слесарным верстаком, урной
для мусора, переносной электролампой (напряжением 12—36 В). На рабо-
чем месте должны быть карта организации рабочего места, карта организа-
ции труда на рабочем месте, инструкция по ведению технологического про-
цесса, инструкция по технике безопасности и охране труда, инструкции по
эксплуатации оборудования, журнал для записей по ведению технологиче-
ского процесса.
ЦЕНТРИФУГИ
Утфели содержат 35—55 % кристаллов и 65—45 % межкри-
стального раствора. Для отделения кристаллов сахара от жид-
кости применяются центрифуги, разделение в которых происхо-
дит под действием центробежных сил.
Одним из важнейших показателей работы центрифуг явля-
ется фактор разделения. Он показывает, какая центробежная
сила действует на 1 кг центрифугируемой массы или во сколько
раз центробежное ускорение, развиваемое при вращении ротора
центрифуги, превышает ускорение силы тяжести. Фактор разде-
ления прямо пропорционален диаметру ротора и квадрату ча-
стоты его вращения.
Различают центрифуги периодического и непрерывного дей-
ствия. В центрифугах первого типа процесс центрифугирования
состоит из периодически повторяющихся в определенной после-
довательности и с определенной продолжительностью циклов.
Такие центрифуги могут быть ручными, полуавтоматическими
или автоматическими. В центрифугах второго типа все операции
происходят одновременно и непрерывно.
По расположению опоры ротора центрифуги бывают с ниж-
ней опорой и с верхней опорой (подвесные).
По характеру технологического процесса центрифуги делятся
на фильтрующие и осадительные (отстойные). В центрифугах
первого типа межкристальный раствор проходит сквозь слой
кристаллов и уходит из ротора через отверстия сит и перфори-
рованных стенок. На свеклосахарных заводах для разделения
утфелей применяют центрифуги фильтрующего типа. В центри-
фугах второго типа процесс разделения утфеля протекает
в сплошных роторах. Более плотная твердая фаза в результате
этого располагается у стенок ротора, а менее плотная фаза —
над твердой.
Привод центрифуг может быть односкоростным, многоскоро-
стным и с плавно меняющейся частотой вращения.
S По способу выгрузки осадка из ротора различают центри-
фуги с ручной, гравитационной, ножевой, шнековой, пульси-
рующей и инерционной выгрузкой.
Основными узлами любой фильтрующей центрифуги явля-
ются вращающийся на валу перфорированный ротор, заключен-
ный в кожух, и привод. Внутри ротора закреплены сита с мел-
кими отверстиями. При быстром вращении ротора находящийся
263
на сите слои утфеля прижимается к ситу центробежной силой,
межкристальный раствор фильтруется сквозь слой кристаллов,
проходит через отверстия сит и стенок ротора, попадает в про-
странство, образованное ротором и кожухом, откуда и отводится
из центрифуги. Оставшийся на сите кристаллический сахар про-
беливается и выгружается из ротора.
К вспомогательным узлам центрифуги относятся устройства
для подачи утфеля, пробеливания и пропаривания сахара, вы-
грузки сахара, разделения оттеков, торможения привода,
а также устройства, обеспечивающие автоматический режим ра-
боты центрифуги.
Большое распространение получили автоматические центри-
фуги ФПН-1251Л, выпускаемые в двух исполнениях:
ФПН-1251Л-02— для утфеля I кристаллизации и ФПН-1251Л-
03 — для всех других утфелей. Первое исполнение отличается
от второго наличием запорного конуса с механизмом подъема,
закрывающего выходное отверстие ротора во избежание загряз-
нения утфелем отцентрифугированного белого сахара, выгружен-
ного на транспортер под центрифугой.
Эти центрифуги поставляются как единичными изделиями-,
так и батареями по три или четыре центрифуги. Батареи ком-
плектуются утфелераспределителем соответствующей длины,
компрессорной, промывочной и вентиляционной установками.
Батарея из трех центрифуг ФПН-1251 Л-02 (рис. 143) состоит
из центрифуг 1, установленных в металлической конструкции 4,
шкафов управления 5, утфелераспределителя 3, утфель из кото-
рого попадает в центрифугу через лоток 6, и вентиляционной
установки 2 с электродвигателем мощностью 2,8 кВт, предназ-
наченной для отсоса из центрифуги паров. Промывочная и ком-
прессорная установки на рисунке не показаны.
На рис. 144 показана центрифуга ФПН-1251Л-02. Ее ротор
12, в который вмещается 650 кг утфеля, приводится во враще-
ние валом 7, соединенным через подвеску 4 с валом фланцевого
электродвигателя 3. Подвеска имеет устройство, препятствую-
щее передаче на вал двигателя колебания ротора при загрузке
центрифуги утфелем. На подвеске смонтирован управляемый
пневмоцилиндром тормоз для торможения ротора центрифуги
при аварии. Ротор закрыт кожухом 11, на котором установлены
электропневматический механизм 2 среза сахара, лоток 19 по-
дачи утфеля с шибером, управляемым пневмоцилиндром 20,
узел 1 промывки сахара, датчик 9 загрузки утфеля, пневматиче-
ский сегрегатор 18 для направления оттеков в соответствующие
желоба.
Для равномерного наполнения ротора утфелем на валу уста-
новлен распределительный диск 10, который совместно с запор-
ным конусом 14 поднимается вверх пневматическим механизмом
8. Управление пневмоцилиндрами исполнительных механизмов
осуществляется с пульта 6 через блок пневмораспределителей,
находящихся в коробке 5. С пульта производится также управ-
264
Рис. 143. Батарея из трех
центрифуг ФПН-1251Л-02
4520
Рис. 144. Центрифуга
ФПН-1251Л-02
ление электродвигате-
лями центрифуги. Для
пропарки и промывки
кожуха в него пода-
ются через трубу 17
пар избыточным дав-
лением 0,1—0,2 МПа
(1—2 кгс/см2) и через
трубу 15 вода давле-
нием 0,3—0,4 МПа
(3—4 кгс/см2). Отсос
образующихся при
центрифугировании па-
ров на вентиляцион-
ную установку произ-
водится через патру-
бок 16. Центрифуга
установлена в метал-
локонструкции 13.
Фактор разделения
таких центрифуг при
наибольшей частоте
вращения— 1560, рас-
четная длительность
цикла центрифугиро-
вания (в мин): ут-
феля I кристаллиза-
ции—3,5; утфеля II
кристаллизации — 9;
утфеля III кристалли-
зации—16; аффина-
ционного утфеля — S.
Подвеска (рис. 145)
ротора центрифуги
ФПН-1251Л представ-
ляет собой корпус 32,
промежуточным флан-
цем 16 крепящийся с
помощью винтов 14
к металлической кон-
струкции 12.
К верхнему фланцу
17 корпуса крепится
с помощью винтов 18
266
Рис. 145. Подвеска центрифуги ФПН-1251Л
фланец 19 главного электродвигателя. Вал 25 этого электро-
двигателя с помощью болтов 24 крепится в полумуфте 22, кото-
рая ввинчена в полумуфту 26 подвески.
К фланцу 27 этой полумуфты с помощью болтов 28 и кольца
21 крепится дисковая муфта 29 из четырех слоев транспортер-
ной ленты. С помощью винтов 30 и кольца 31 муфта крепится
к тормозному шкиву 20, который охватывает тормозная лента
33. Передача вращения через эластичную дисковую муфту от
электродвигателя валу 43 ротора позволяет исключить колеба-
ния вала двигателя при колебаниях ротора.
В цапфу тормозного шкива ввернута втулка 34, в которой
на шпонке установлен вал 43 ротора центрифуги. Сверху вал
закреплен корончатой гайкой 23. На валу находится втулка 8,
267
Рис. 146. Тормоз центрифуги
ФПН-1251Л
нижнеи опорой которой слу-
жит установленный на стопор-
ном кольце 41 радиальный
сферический роликоподшип-
ник 40, а верхней опорой —ра-
диальный шарикоподшипник
36. Осевое усилие восприни-
мается упорным шарикопод-
шипником 5. Опоры вала уста-
новлены в закрытом крышкой
15 сферическом корпусе 35
подшипников, который кре-
пится к корпусу 32 гайкой 6
через конус 7 и резиновый
амортизатор 10, уменьшаю-
щий нагрузки на вал и под-
шипники, воспринимая на себя
усилия от колебания ротора.
Необходимая жесткость амор-
тизатора достигается переме-
щением гайки 6 по корпусу 35
подшипников. Проворачивание
корпуса подшипников в кор-
пусе привода предотвращается
винтом-упором 13. Смазка шаровой поверхности между корпу-
сами подшипников и подвески производится из масленки 37.
В нижней части подвески, закрытой кожухом 39, на валу
установлена закрепленная гайкой 42 ванна 3, вращающаяся
вместе с ним. В эту ванну через масленку 38 заливается масло.
Уровень масла при неработающей центрифуге должен быть на
уровне слива из горловины патрубка 2, закрываемого пробкой 1.
При вращении вала вместе с ванной масло в ней под действием
центробежной силы отжимается к вертикальным стенкам ванны.
Здесь оно засасывается неподвижным патрубком 4 и по трубке
9 поступает в подшипники. При частоте вращения 16,66 с-1
(1000 об/мин) в трубке 9 создается небольшое давление, рав-
ное примерно 0,005 МПа (0,05 кгс/см2). Это давление контроли-
руется манометром 11. На нижний конец вала 43 с помощью
шпонки 44, шайбы 45 и корончатой гайки 46 крепится ротор
центрифуги.
Ленточный тормоз (рис. 146) предназначен для быстрой
остановки центрифуги при аварии и отключения ее при падении
давления в пневматической системе. Лента 7 охватывает тор-
мозной шкив 9. Один конец ленты с помощью пальца 4 подсо-
единен к амортизирующей пружине 3, а другой конец —через
шарнирно-рычажный механизм 10 и тягу 11 — к рабочей пру-
жине 5, натяжение которой регулируется гайкой 6. Механизм 10
соединен также со штоком пневмоцилиндра 1. В расторможен-
ном состоянии шток пневмоцилиндра оттягивает ленту и взво-
268
Рис. 147. Ротор центрифуги ФПН-1251Л:
а — общий вид; б — фильтрующее сито
дит пружинный механизм. При снятии давления воздуха в ра-
бочей полости пневмоцилиндра взведенный пружинный механизм
срабатывает и прижимает ленту к тормозному шкиву. При этом
срабатывает конечный выключатель 12, отключающий электро-
двигатель центрифуги. Плавность торможения регулируется из-
менением предварительного натяжения пружины при помощи
гайки 2. Равномерный зазор между лентой и тормозным шки-
вом устанавливается винтами 8.
Ротор (рис. 147, а) центрифуги ФПН-1251Л представляет со-
бой стальную цилиндрическую перфорированную обечайку 5,
к которой приварены крышка 6 и днище 4 с ободом 3. Обод
соединяется при помощи спиц 1 со ступицей 2, в которой уста-
навливается вал ротора.
Обечайка ротора имеет 1824 отверстия диаметром 5 или
6 мм. Внутри ротор выложен подкладочным и фильтрующим
ситами. Подкладочное сито выполняется плетеным из луженой
проволоки. Фильтрующее сито (рис. 147,6) выполняется штам-
пованным из латунного листа толщиной 0,6 мм со щелевидными
отверстиями 0,34x2,5 мм (живое сечение 17%), расположен-
ными по горизонтали на расстоянии 1 мм, а по вертикали —
1,1 мм друг от друга. Подкладочное сито крепят к обечайке
ротора проволокой равномерно по его периметру в четырех точ-
ках, а по вертикали — в шести. На подкладочное сито уклады-
вают фильтрующее сито и скрепляют его замком, состоящим из
прорезей 7 на одном конце сита и поясков 8 на другом. Пояски
вводят в прорези и загибают.
Кожух (рис. 148) ротора центрифуги ФПН-1251Л служит
Для ограждения ротора, сбора оттеков, поступающих из ротора
269
a
Рис. 148. Кожух ротора центрифуги ФПН-1251Л:
а — общий вид; б — разрез
при центрифугировании, и установки различных механизмов
центрифуги. Кожух состоит из цилиндрических верхней 12 и
нижней 11 частей, скрепленных болтами через резиновую про-
кладку 14. В верхней части расположены пробоотборник 13 для
отбора оттека на анализ, патрубок 2 для подсоединения к вен-
тиляционной установке, патрубок 1 для подвода воды. Для
удобства замены сит кожух имеет монтажный люк 3. На уровне
вентиляционного патрубка 2 приварена труба 4 для обогрева
паром внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности
обечайки ротора.
Днище нижней части кожуха двойное и имеет уклон в сто-
рону штуцера 10, через который отводится конденсат пара, по-
ступившего через два штуцера 7 для пропарки днища. Здесь
же расположен разгрузочный цилиндр 6, верхняя часть которого
усилена кольцом 5, ограничивающим колебания ротора, а ниж-
няя часть заканчивается резиновым конусом 8, закрепленным
на цилиндре с помощью хомута 9.
Для среза сахара с поверхности сита служит специальный
нож, который прижимается к слою сахара и совершает воз-
вратно-поступательное движение по высоте ротора. При враще-
нии ротора с частотой 1,17—1,67 с-1 (70—100 об/мин) в направ-
лении, обратном направлению вращения при центрифугирова-
нии, нож срезает сахар с сита.
Механизм среза сахара показан на рис. 149. Нож 1 через
палец 22 и зубчатую втулку 23 прикреплен к штанге 20 с «пла-
вающей» гайкой 15. Гайка через винт 16, клиноременную пере-
дачу 8 и реверсивный электродвигатель 7 мощностью 0,6 кВт
сообщает возвратно-поступательное движение штанге в поворот-
ной втулке 19, уплотняемой войлочной набивкой 5. Шкив 10 кли-
ноременной передачи с помощью гайки 9 закреплен на оси, вра-
270
щающейся в закрытом крышкой
11 подшипнике 12. Крайние по-
ложения ножа ограничивают ко-
нечные выключатели 6, своими
сухарями 14 входящие в сопри-
косновение с гайкой 13. Выклю-
чатели отключают электродвига-
тель 7 в этих положениях ножа.
Закрытая крышкой 21 пово-
ротная втулка, установленная
в корпусе 25, скреплена болто-
вым соединением 18 с кожухом
17, который посредством шарнир-
ного соединения связан с пневмо-
цилиндром 24 и демпфером 29.
Пневмоцилиндр поворачивает
нож к слою сахара. Плавность
поворота регулируется винтом 28
демпфера и болтом 26, позволяю-
щим дросселировать воздух
в'пневмоцилиндре. В конце пово-
рота ролик 3 нажимает на шток
конечного выключателя 2, кото-
рый прекращает подачу воздуха
в пневмоцилиндр. Регулировка
угла поворота производится бол-
тами-упорами 4.
К нижнему торцу поворотной
втулки прикреплен ролик 27 для
предотвращения врезания ножа
в сито при колебаниях ротора
Рис. 149. Механизм среза сахара
центрифуги ФПН-1251Л
во время выгрузки сахара.
Первый оттек (являющийся межкристальным раствором, от-
делившимся при центрифугировании) и второй оттек (образую-
щийся при пробеливании сахара водой) направляются в отдель-
ные сборники.
Для отвода из центрифуги оттеков и направления их в от-
дельные желоба служит сегрегатор.
Сегрегатор (рис. 150) состоит из трубчатого колена 7, флан-
цем 1 крепящегося к выходному патрубку кожуха центрифуги.
На колене укреплен пневмоцилиндр 6, соединенный шарнирно-
рычажным механизмом 2 с лотком 5. При повороте лотка с по-
мощью штока пневмоцилиндра тот или иной оттек поступает
в один из желобов 3 или 4, направляющих оттеки в соответ-
ствующие сборники.
Для защиты белого сахара и транспортирующих механизмов,
находящихся под центрифугами ФПН-1251 Л-02 для утфеля I
кристаллизации, от попадания на них из ротора утфеля и про-
мывной воды служит запорное устройство (рис. 151). Подъем-
271
Рис. 150. Сегрегатор центрифуги
ФПН-1251Л
Рис. 151. Запорное устройство цен-
трифуги ФПН-1251 Л-02
ная труба 13 скользит по валу ротора центрифуги. На верхнем
конце трубы установлено кольцо 7 с буртиками, за которое за-
цепляется вилка рычага 8, поднимаемого или опускаемого пнев-
моцилиндром 12. Упорные болты 6, 9 и 11 служат ограничите-
лями положения рычага, а конечный выключатель 10 — для
сигнализации положения этого рычага и всего запорного
устройства.
На нижнем конце подъемной трубы винтами 14 крепится
сфера 3, состоящая из верхнего диска 4 и кольца 2, соединенных
болтами 5. С этой сферой связан запорный конус 1, который мо-
жет свободно проворачиваться относительно нее. Центровик 15,
установленный по ступице ротора, устраняет перекосы конуса
при закрытии выгрузочного отверстия.
Во время всех операций центрифугирования, за исключением
выгрузки, запорный конус находится в нижнем положении. Пе-
ред выгрузкой сахара конус, свободно перемещающийся с по-
мощью шарнирно-рычажного механизма по валу ротора, стано-
вится в верхнее положение, открывая выгрузочное отверстие
ротора и поворачиваясь на сфере в сторону, противоположную
механизму среза сахара.
Для пробеливания или пропаривания сахара и промывания
сит служит устройство (рис. 152), состоящее из крепящейся
к кожуху центрифуги стойки 1, проходящей внутрь ротора, и
закрепленной на ней трубы 5 с форсунками 4. Промывочная
вода или пар подаются в эту трубу через клапан 3, управляе-
мый пневматическим цилиндром 2.
272
450
Д-4
Рис. 152. Промывочное
устройство центрифуги
ФПН-1251Л
Корпус 12 форсунки установлен в патрубке 7. Снаружи кор-
пус закрывается гайкой 8 с отверстием для прохода воды
(пара). Вода из патрубка 7 через каналы в корпусе форсунки
поступает в камеру 9, откуда через отверстие в гайке 8 распы-
ляется на слой сахара. Угол распыла регулируется винтом 11,
ограничиваемым гайкой 6. Правильный распыл получается
тогда, когда зазор между торцами гайки 8 и головкой 10 винта
11 составляет 1—2 мм.
Д-4
Рис. 153. Регулятор загрузки центрифуги ФПН-1251Л
273
Рис. 154. Схема системы промывки
центрифуги ФПН-1251Л
Для прекращения подачи
утфеля служит регулятор за-
грузки (рис. 153). Он состоит
из корпуса 3, рычага 2, флаж-
ка 1, конечного выключателя 4,
пневмоцилиндра 7 и защит-
ного колпака 5.
Перед загрузкой флажок
находится в зоне ротора, под-
лежащей загрузке. При дости-
жении заданной толщины слоя
утфеля флажок отводится им.
Соединенный с флажком ры-
чаг освобождает контактный
штифт конечного выключа-
теля, и дается команда на прекращение загрузки. Одновременно
в пневмоцилиндр подается сжатый воздух, и флажок выводится
из зоны загрузки и удерживается в этом положении до начала
следующего цикла. Перед загрузкой подача воздуха в пневмо-
цилиндр прекращается, шток пневмоцилиндра освобождает ры-
чаг, и флажок под действием пружины 6 занимает исходное по-
ложение.
Для снабжения батареи центрифуг сжатым воздухом применяются две
компрессорные установки (одна — рабочая, вторая — резервная).
Компрессорная установка состоит из ресивера и компрессора. Ресивер
представляет собой сварной баллон вместимостью 0,5 м3. Он предназначен
для накапливания сжатого воздуха и используется в качестве основания, на
котором монтируются остальные узлы установки. С этой целью к ресиверу
приварены площадки, на которых установлены компрессор и электродвига-
тель мощностью 10 кВт. Привод компрессора от электродвигателя осуще-
ствляется с помощью клиноременной передачи. На ресивере размещены и
другие элементы установки (манометры, обратный и предохранительный кла-
паны, вентили, влагоудалитель и т. п.).
В установке использован поршневой четырехцилиндровый двухступенча-
тый компрессор с воздушным охлаждением, с пластинчатыми клапанами и
системой смазки под давлением. Производительность компрессора 1 м3/мин,
максимальное давление 1,4 МПа (14 кгс/см2), частота вращения коленчатого
вала 15,8 с-1 (950 об/мин).
Схема системы промывки центрифуг приведена на рис. 154. Горячая вода
по трубе 3 через фильтр 2 центробежным насосом 4 закачивается в бак 1.
После заполнения бака до определенного уровня (контролируется по смот-
ровому стеклу 7) в нем создается воздушная подушка подачей через трубку
6 сжатого воздуха, а насос переключается на рециркуляцию. При этом он
создает в баке давление 0,3—0,4 МПа (3—4 кгс/см2), что контролируется
по манометру 5. При включении электромагнитного вентиля 9 вода посту-
пает в промывную трубу 8 ротора центрифуги для промывки сахара, а при
включении вентиля 14 — в трубопровод для промывки лотка питателя 13
от остатков утфеля. Для поддержания в баке необходимой температуры воды
в него встроена поверхность нагрева 12, в которую через трубу 10 подается
пар. Отвод конденсата производится по трубе 11.
Аппараты электрической коммутации центрифуги (контак-
торы, реле и пр.) расположены в щите управления, который
устанавливают, как правило, в отдельном от центрифуг поме-
щении.
274
312
Рис. 155. Пульт управления центри- Рис. 156. Схема центрифуги
фуги ФПН-1251Л ФПН-1251Т-01
Органы управления центрифугой размещены на пульте
(рис. 155), установленном на металлоконструкции центрифуги.
Пульт представляет собой металлический ящик, на лицевой от-
кидной крышке которого расположены кнопки 3, тумблеры 5,
световые табло 2, указывающие текущие операции цикла, и ам-
перметр 1 для контроля нагрузки главного электродвигателя.
В рамках 4 приведены надписи, показывающие назначение кно-
пок и тумблеров.
Центрифуга ФПН-1251Л совместно с исполнительными орга-
нами обеспечивает автоматическую работу по программе в лю-
бом из следующих режимов: центрифугирование при частоте
вращения 25 с-1 (1500 об/мин) в течение 10—240 с; центрифуги-
рование при частоте вращения 25 с-1 (1500 об/мин) в течение
30—900 с с задержкой переключения с частоты 12,5 с-1
(750 об/мин) на частоту 16,66 с-1 (1000 об/мин) в течение 10—
180 с; центрифугирование при частоте вращения 16,66 с-1
(1000 об/мин) в течение 10—240 с; центрифугирование при ча-
стоте 16,66 с_| (1000 об/мин) в течение 30—900 с с задержкой
переключения с частоты 12,5 с-1 (750 об/мин) на частоту
16,66 с-1 (1000 об/мин) в течение 10—180 с.
275
Каждый режим работы, выбранный оператором, представляет
собой одиночные или автоматически повторяющиеся циклы, дли-
тельность которых устанавливается с помощью тумблеров на
пульте управления в зависимости от обрабатываемых утфелей.
После включения главного электродвигателя начинает вра-
щаться ротор центрифуги. При достижении синхронной частоты
вращения 3,83 с_| (230 об/мин) открывается шиберная заслонка
утфелераспределителя и утфель поступает по лотку в ротор.
После загрузки ротора до заданного объема регулятор загрузки
дает команду на закрытие шиберной заслонки утфелераспреде-
лителя. Затем происходит разгон ротора. При частоте вращения
16,66 с-1 (1000 об/мин) промывается загрузочный лоток шибер-
ной заслонки, после чего этот лоток опрокидывается, занимая
горизонтальное положение.
В зависимости от заданного режима (центрифугирование
на частоте вращения 16,66 или 25 с-1) происходят центрифуги-
рование утфеля, промывка и просушка сахара. По истечении за-
данного времени центрифугирования ротор тормозится с после-
дующим изменением направления вращения для выгрузки са-
хара. При достижении ротором синхронной частоты обратного
вращения 1,17—1,67 с-1 (70—100 об/мин) поднимается запор-
ный конус и в ротор вводится механизм среза сахара. По окон-
чании выгрузки механизм среза выводится из ротора, запорный
конус опускается вниз, сита промываются водой и начинается
следующий цикл работы.
Начат выпуск центрифуги периодического действия с про-
граммным управлением ФПН-1251Т-01, которая в отличие от
центрифуг ФПН-1251Л имеет ротор большей вместимости и бо-
лее простой (кольцевой) механизм выгрузки осадка.
Ротор 13 центрифуги ФПН-1251Т-01 (рис. 156) состоит из
верхней цилиндрической и нижней конической обечаек. Внутри
ротора находится запорный конус 1, укрепленный на подъемной
трубе 4 с кольцом 9, которая перемещается по валу 5 ротора.
К трубе крепится траверса 6, в отверстиях которой расположены
штоки пневмоцилиндра 8.
В роторе находится кольцевой механизм среза сахара. Он
состоит из верхнего 10 и нижнего 12 перфорированных кольце-
вых ножей, соединенных между собой вертикальными тягами
11. Нижний нож соединен с запорным конусом горизонталь-
ными тягами 2. К нему прикреплены перфорированные пружин-
ные скребки 3. Вся эта система (ножи, тяги, конус, скребки,
подъемная труба и траверса) при разгрузке сахара поднимаются
пневмоцилиндром. При этом кольцевые ножи и скребки вре-
заются в слой сахара и снимают его с ротора. Стопоры 7 слу-
жат для ограничения хода траверсы.
Остальные узлы этой центрифуги аналогичны узлам центри-
фуги ФПН-1251Л.
Внутренний диаметр ротора этой центрифуги— 1250 мм,
внутренняя высота ротора — 1120 мм, масса загружаемого ут-
276
феля — 800 кг, максимальная частота вращения—16,66 с-1
(1000 об/мин), фактор разделения — 700, минимальная продол-
жительность цикла — 2,5 мин.
Начат выпуск периодической центрифуги ФПН-1251Л-07
с максимальной загрузкой ротора 1000 кг и осваивается перио-
дическая центрифуга ФПН-1321Л-01 с максимальной загрузкой
ротора 1250 кг.
В процессе эксплуатации центрифуг необходимо следить за
давлением воды, воздуха и масла в приводе. Температура кор-
пуса подшипников привода ротора не должна превышать 70 °C.
Регулярно один раз в десять днец^необходимо смазывать все
трущиеся поверхности деталей центрифуги. Расстояние между
кромкой лезвия ножа и поверхностью фильтрующего сита дол-
жно быть равным 3—5 мм. При меньшем расстоянии нож будет
истирать сито. При большем расстоянии на сите останется слой
сахара, который вызовет неравномерный отход оттеков, что при-
ведет к вибрации ротора. В этом случае нужно через 15—20
циклов очистить ротор от оставшегося сахара, произведя холо-
стой цикл.
Центрифуги являются объектами повышенной опасности, по-
этому при обслуживании их необходимо соблюдать особые меры
предосторожности. Центрифуги должны быть оборудованы плот-
ными съемными крышками с устройством, исключающим воз-
можность попадания их в центрифугу. Тормоза центрифуг
должны находиться в исправном состоянии. Нельзя ускорять тор-
можение ротора при помощи лопаты, весла или других предме-
тов. Нельзя включать центрифугу при наличии остатков сахара,
так как это может вызвать колебания ротора. В случае возник-
новения колебаний нельзя удерживать вал центрифуги палками,
лопатами и другими подобными предметами. Перед пуском цен-
трифуги, находившейся на простое, необходимо проверить ротор
на отсутствие в нем посторонних предметов.
Запрещается класть инструменты или какие-либо предметы
на кожух работающей центрифуги, так как при попадании их
в ротор возможны несчастные случаи. Не разрешается стано-
виться или облокачиваться на кожух работающей центрифуги.
Паровые и водяные трубки должны быть теплоизолированы.
Рабочим следует работать в тщательно застегнутой спецодежде.
В случае возникновения аварийных ситуаций необходимо при-
нять все меры к немедленной остановке центрифуги. Запреща-
ется производить регулировку и ремонт центрифуги и ее меха-
низмов при включенном щите управления.
Ремонт центрифуг. Ремонт центрифуги ФПН-1251Л включает в себя сня-
тие ограждений, муфты, тормозного цилиндра и шкива, крышки кожуха и
ножа, промывного устройства, запорного конуса, сегрегатора, снятие ротора
с валом; разборку подвески и пневмосистемы; очистку узлов и деталей со
смазкой жиром; ремонт подшипников, вентилей, люков, цилиндров, пневмо-
системы, масленок и ограждений; замену фильтрующего сита и сальниковых
уплотнений; шлифовку шеек валов и пальцев; ремонт упорных колец; шабре-
277
Основные неполадки в работе центрифуги ФПН-1251Л и меры по их устранению
Признаки неполадок
После загрузки ротор
не набирает скорости
Постоянная течь воды
из промывной трубы
Механизм среза быстро
врезается в осадок
Сахар в роторе про-
мывается неравномерно
При максимальной ча-
стоте вращения ротор
вибрирует
Возможные причины
Не сработал конеч-
ный выключатель ши-
бера
Засорились уплот-
няющие поверхности
пароводяного клапана
Недостаточно соли-
дола в демпфере меха-
низма
Неправильно отрегу-
лированы или засори-
лись форсунки
Низкое давление
воды
Некачественный ут-
фель, сито засахарилось
В сите появились
Сегрегатор не
ключается
дырки
пере- Сегрегатор засаха-
рился
Не работает пневмо-
распределитель
Засахаривание оси
конечного выключателя
Раннее включение по-
следующей скорости
При загруженном ро-
торе датчик загрузки
не срабатывает
Наблюдаются пересу-
шивание сахара или по-
вышенная влажность его
Разрегулировались
токовые реле системы
управления электродви-
гателем
Не работает конеч-
ный выключатель
Настройка реле вре-
мени в системе управ-
ления центрифугой не
соответствует техноло-
гическим требованиям
из-за изменения ка-
чества утфеля
Меры по устранению
Проверить конечный вы-
ключатель
Клапан разобрать и про-
чистить
Демпфер заполнить со-
лидолом и отрегулировать
Снять, прочистить фильтр
и форсунки, отрегулировать
угол распыления
Отрегулировать давле-
ние
Хорошо промывать и про-
паривать сита
Заменить сито
Пропарить сегрегатор f
Разобрать и прочистить
распределитель и цилиндр
Выключатель разобрать
и промыть, ось смазать со-
лидолом «
Отрегулировать реле
Отрегулировать или за-
менить выключатель
Изменить настройку
реле
ние и опиливание соответствующих мест; правку погнутых мест; прогонку
резьбы крепежных деталей.
Средний ремонт состоит из тех же операций, что и текущий, и дополни-
тельно включает: ремонт подшипников качения с частичной заменой на но-
вые; ремонт подшипников скольжения при усиленной выработке; ремонт
арматуры со снятием корпусов; изготовление и замену тормозной ленты; ба-
лансировку ротора и тормозного шкива; замену подкладочного сита; опили-
вание новых шпонок; замену наконечника ножа со слесарной обработкой;
ремонт запорного конуса; ремонт фланцевых соединений.
Капитальный ремонт включает те же операции, что и средний, и допол-
нительно: ремонт подшипников качения с заменой на новые; ремонт подшип-
ников скольжения с заменой вкладышей или букс; ремонт арматуры при
усиленном износе с заменой отдельных деталей; балансировку ротора с руб-
кой и сверлением металла; замену буксы сальника на новую со слесарной
обработкой.
278
Рис. 157. Планировка рабочего места оператора центрифуг
Рабочее место оператора центрифуг. На рис. 157 приведена планировка
рабочего места операторов центрифуг. Рабочее место оснащается: щитом 4
сигнализации уровня и температуры в сборниках оттеков у центрифуг; пуль-
тами 2 управления центрифуг; пультом 8 вызывной сигнализации с телефо-
ном; письменным столом 7; двумя стульями б; стулом 5 с подлокотниками;
решетками 7 на полу у каждой батареи; слесарным двухместным верстаком
3. Кроме того, рабочее место оснащается урной для мусора, переносной
электролампой (12—36В), запасными ситами, набором слесарных инстру-
ментов, деревянными лопатками в металлической оправе.
На рабочем месте должны быть следующие документы: карта органи-
зации рабочего места; карта организации труда на рабочем месте; инструк-
ция по ведению технологического процесса; инструкция по эксплуатации
оборудования; инструкция по охране труда и технике безопасности; журнал
для записей по ведению технологического процесса; схема технологических
трубопроводов с указанием арматуры.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова схема уваривания и центрифугирования утфеля I кристаллизации?
2. Какова конструкция вакуум-аппарата ПВА-40?
3. Что Вы знаете о конденсационной установке?
4. Какова конструкция барометрического конденсатора?
5. Как устроена утфелемешалка УМ-1?
6. Какова конструкция приемной утфелемешалки утфеля III кристаллизации?
7. Что Вы знаете о кристаллизационной станции утфеля III кристаллизации?
8. Какова конструкция утфелемешалки-кристаллизатора с дисковой поверх-
ностью теплообмена?
9. Как устроен утфелераспределитель?
10. Как устроен аффинатор?
11. Какова конструкция клеровочного аппарата?
12. Как устроена центрифуга ФПН-1251Л?
13. Какова конструкция ротора центрифуги ФПН-1251Л?
14. Какова техника безопасности при обслуживании периодически действую-
щих центрифуг?
15. Как организовано рабочее место оператора центрифуг?
279
Глава 8. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ,
УПАКОВКИ И ХРАНЕНИЯ
САХАРА-ПЕСКА
Выходящий из-под центрифуг белый сахар имеет высокую
температуру (70—80 °C) и значительную влажность: при про-
беливании только водой — 1,5, при пробеливании перегретой во-
дой— 0,7, при пробеливании водой и пропаривании 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, дол-
жен быть высушен и охлажден до температуры хранения (20—
25 °C).
Сахар из центрифуг транспортируется вибротранспортером
и элеватором в сушильно-охладительную установку. Сушка са-
хара производится очищенным в фильтрах и подогретым в кало-
риферах воздухом. Выходящий из сушильного и охладительного
аппаратов воздух очищается от сахарной пыли в пылеуловите-
лях. Высушенный и охлажденный сахар освобождают от метал-
лических примесей и комков сахара и направляют в силосный
склад для хранения в неупакованном виде или в бункера, из ко-
торых он потом упаковывается в мешки.
Сахарную пыль из пылеуловителей и комки сахара раство- ,
ряют и подают в клеровочный аппарат продуктового отделения.
САХАРОСУШИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Сахаросушильные установки состоят из аппаратов для сушки
и охлаждения сахара и вспомогательного оборудования (кало-
риферы, циклоны и пр.).
Сушильные и охладительные аппараты классифицируются
по различным признакам:
по режиму работы — непрерывного и периодического дей-
ствия;
по величине давления в аппарате — атмосферные и вакуум-
ные;
по способу подвода тепла — конвективные, контактные,
с применением токов высокой частоты и др.;
по направлению потоков сахара и воздуха — противоточные,
прямоточные и поперечные;
по конструкции — барабанные с подъемно-лопастными уст-
ройствами, шахтно-слоевые, камерные с «кипящим» слоем,
барабанно-слоевые, транспортерные, центробежно-распылитель-
ные, камерные, туннельные и др.
В свеклосахарной промышленности наибольшее распростра-
нение получили непрерывнодействующие атмосферные конвек-
тивные барабанные аппараты.
280
Установка, состоящая из су-
шильного аппарата барабанного
непрерывного конвективного пря-
моточного типа и охладительного
аппарата такого же типа, но про-
тивоточного, показана на рис. 158.
Влажный сахар поступает в
сушильный аппарат 3, где сушит-
ся очищенным в фильтре 1 и на-
гретым в калорифере 2 горячим
Рис. 158. Аппаратурно-технологическая
схема сушки и охлаждения сахара
с двумя барабанами
воздухом, засасываемым в аппа-
рат вентилятором 4. Высушенный
сахар из сушильного аппа-
рата попадает в охладительный
аппарат 9, через который венти-
лятор 8 пропускает очищенный
Охлажденный сахар направляется
в фильтре 10 охлаждающий воздух,
на упаковку, а воздух из аппаратов по-
ступает в пылеуловитель 5, который орошается водой или соком второй са-
турации. Уловленная сахарная пыль, растворенная в пылеуловителе, спуска-
ется в клеровочный аппарат 7, куда попадают также комки сахара. Насосом
6 клеровка выводится в продуктовое отделение. Освобожденный от сахарной
пыли воздух выбрасывается в атмосферу.
Сушильный аппарат (рис. 159) представляет собой стальной
цилиндрический барабан 6, опирающийся двумя бандажами 5
на две пары роликов 16. Барабан установлен с наклоном 4°
в сторону движения сахара и вращается с частотой 0,067 с-1
(4 об/мин) от электродвигателя 13 мощностью 14 кВт через
редуктор 14, шестерни 7 и 15. Бандаж крепится болтами к кор-
пусу барабана через прокладку, а шестерня 7— болтами к бан-
дажу. Осевой сдвиг барабана предотвращает упорный ролик 17.
Цапфы барабана вращаются в неподвижных загрузочной 10
и выгрузочной 4 камерах. В загрузочную камеру через трубу 9,
проходящую через конический торец барабана 12, подается
влажный сахар. С противоположного конца барабана высушен-
ный сахар попадает в выгрузочную камеру и через патрубок 1
выходит из аппарата. В выходном патрубке на оси 3 установ-
лена заслонка 19 с противовесом 2. При выходе сахара заслонка
под его тяжестью отклоняется вниз и пропускает сахар. При
прекращении выхода сахара заслонка под действием противо-
веса закрывает выходной патрубок, предотвращая попадание
воздуха в аппарат.
Горячий воздух поступает в загрузочную камеру через пат-
рубок 11 из калорифера. Пройдя сушильный барабан, воздух
отсасывается вентилятором из выгрузочной камеры через патру-
бок 18.
При таком прямоточном движении воздух увлекает за собой в конец
аппарата наиболее мелкие кристаллы (сахарную пыль), которые сушатся
быстрее. Они отсасываются с отработавшим воздухом на пылеуловитель,
а получаемый продукт состоит из чистых прозрачных кристаллов. Если бы
горячий воздух поступал противотоком, то, попадая на уже высушенный
сахар, он уносил бы сахарную пыль в направлении к входу сахара в бара-
бан. 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 необходим был бы более мощный аппарат для
охлаждения.
281
Рис. 159. Сушильный барабан для
сахара
Внутри барабана закреп-’
лены лопатки 8, пересыпные
кромки которых имеют зигза-
гообразную форму. В первой
ряду на входе сахара в бара-
бан 12 лопатки установлены
под углом 40° к образующей
барабана, в остальных 19 ря-
дах — без наклона к образую-
щей (по 36 лопаток в каждом
ряду). Причем в каждом по-
следующем ряду лопатки сдви-
нуты по отношению к преды-
дущему ряду таким образом, что в целом лопатки образуют
винтовую линию. Лопатки поднимают и многократно пересы-
пают сахар, продвигая его от загрузочной части к выгрузочной.
Ссыпаясь с полок, сахар высушивается горячим воздухом.
Горячий сухой сахар, выходящий из сушильного аппарата,
подвергается охлаждению в охладительном аппарате, который
по конструкции аналогичен сушильному, но в выходном конце
его барабана часть сплошной стенки заменена на сито. Отдель-
ные кристаллы сахара проходят сквозь сито, а комки через край
сита поступают в клеровочный аппарат. Охлаждающий воздух
входит в ситовую часть барабана и отсасывается с противопо-
ложного конца, куда направляется горячий сахар.
Такая установка довольно сложна и громоздка. Недостатком
ее является многократное -пересыпание сахара, что приводит
282
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, влаж-
ность его должна быть 0,03—0,05 %. Для высушивания сахара
до такой влажности на некоторых заводах применяется одно-
барабанный сушильно-охладительный аппарат.
Аппарат состоит из двух барабанных секций — сушильной и
охладительной (по классификационным признакам аналогичных
сушильному и охладительному аппаратам), наклоненных в сто-
рону движения сахара и опирающихся бандажами на две пары
роликов. Привод барабана осуществляется от электродвигателя
через редуктор и пару венечных шестерен.
Сахар поступает в неподвижную загрузочную камеру, а за-
тем в барабан, внутри которого по всему объему располагаются
пересыпные устройства. Воздух через калорифер попадает в су-
шильную часть аппарата и движется вместе с сахаром в прямо-
токе. Из сушильной части сахар попадает в охладительную.
Здесь навстречу ему движется холодный воздух. Из охладитель-
ной части сахар поступает в выгрузочную камеру и удаляется
из аппарата.
Воздух из охладительной и сушильной секций отсасывается
вентилятором из неподвижного кожуха, охватывающего бара-
бан посредине.
Однобарабанному сушильно-охладительному аппарату свой-
ственны недостатки двухбарабанной установки. Поэтому были
проведены работы по созданию новых типов аппаратов, в част-
ности работающих по принципу сушки и охлаждения в «кипя-
щем» слое.
Если через слой твердого зернистого материала пропускать с определен-
ной скоростью воздух, то слой вначале разрыхляется, а затем переходит
в состояние, напоминающее кипящую жидкость. Это состояние называется
псевдоожиженным, а слой материала — «кипящим». В таком состоянии сахар
интенсивно перемешивается и высушивается горячим воздухом или охлажда-
ется холодным. Сушка и охлаждение в таких аппаратах совмещаются
с транспортировкой сахара. Результаты работы на отечественных заводах ап-
паратов с применением принципа «кипящего» слоя показали, что сахар вы-
сушивается в них до влажности 0,03 % при измельчении кристаллов в три
раза меньшем, чем в барабанных сушилках.
Аппарат СПС-20, работающий по принципу «кипящего» слоя,
входит в установку, схема которой показана на рис. 160. В су-
шильную камеру 4 аппарата воздух, очищенный в фильтре 1
и нагретый в калорифере 3, подается вентилятором 2. Охлаж-
дающий воздух (из помещения или наружный), очищенный
в фильтре 9, подается в аппарат вентилятором 10. Отработав-
ший воздух отсасывается из аппарата вентилятором 7, предва-
рительно пройдя «сухие» циклоны 5 и «мокрые» циклоны-скруб-
беры 6. В «мокрые» циклоны подается вода или фильтрованный
сок.второй сатурации для окончательного улавливания сахар-
ной пыли. Раствор сахара из этих циклонов и сахарная пыль из
283
Рис. 160. Аппаратурно-технологиче-
Воздух
Сахар
«сухих» циклонов (через шлюзовой затвор 8) отводятся в кле-
ровочный аппарат.
Аппарат СПС-20 (рис. 161) производительностью 20 т сухого
сахара-песка в час выполнен из листовой стали в виде призмы,
которая внутри разделена перегородками 6 и 17 на две камеры:
сушильную 4 и охладительную 8. В нижней части камер разме-
щены одна над другой две решетки, установленные с небольшим
уклоном в сторону движения сахара. Верхние решетки 2 и »/<?
беспровального типа служат для поддержания слоя транспор-
тируемого сахара, нижние 1 и 14 — для более равномерного
распределения воздуха, подаваемого вентиляторами под слой
сахара.
OSM
284
К решеткам снизу подсоединены коллекторы 18 и 15 для по-
дачи соответственно подогретого воздуха в сушильную и холод-
ного воздуха в охладительную камеры аппарата. В конце
поддерживающей решетки сушильной камеры расположен сек-
торный шибер 16, с помощью которого можно регулировать тол-
щину псевдоожиженного слоя сахара от 250 до 450 мм. Он поз-
воляет также без остановки аппарата удалять из сушильной
камеры образовавшиеся комки сахара, накапливающиеся на ре-
шетке при неудовлетворительной работе центрифуг. При пере-
мещении шибера вверх образуется щель между ним и поддер-
живающей решеткой, через которую комки попадают в охлади-
тельную камеру. Из нее их удаляет секторным шибером 10,
установленным в конце поддержий^ющей решетки. Изменением
угла наклона этого шибера регулируют также высоту псевдо-
ожиженного слоя сахара в охладительной камере в пределах
80—120 мм.
Верхняя часть призматического корпуса аппарата расширена
и оборудована двумя аспирационными коллекторами: 5 — для
удаления отработавшего воздуха из сушильной камеры, 9 — из
охладительной. Из коллекторов воздух попадает в патрубок 7
и удаляется из аппарата. Равномерный отвод отработавшего
воздуха обеспечивается особыми формой и сечением отсасываю-
щих патрубков в коллекторах.
Влажный сахар поступает в аппарат через шлюзовой затвор,
подсоединенный к трубе 3 и герметизирующий его при загрузке.
Псевдоожиженный слой сахара перемещается вдоль поддержи-
вающей решетки сушильной камеры потоком подогретого до
120 °C воздуха, подаваемого под решетку с давлением 2500—
3500 Па (250—350 кгс/м2). Изменяя высоту слоя сахара с по-
мощью шибера, меняют длительность пребывания сахара в су-
шильной камере, что необходимо, например, при подаче на
сушку более влажного сахара. Такое давление позволяет под-
держивать здесь вихревое «кипение», способствующее интенсив-
ной подсушке и перемещению сахара из сушильной камеры
в охладительную через секторный шибер, а также предотвра-
щает его цементацию и образование комков.
В охладительной камере при меньшем давлении воздуха
[800—1200 Па (80—120 кгс/м2)] и меньшей высоте слоя масса
сахара «ожижается» и течет вдоль решетки во взвешенном со-
стоянии. Из охладительной камеры сахар самотеком транспор-
тируется через секторный шибер и выходит через патрубок И,
к которому подсоединен шлюзовой затвор.
Для наблюдения за процессами сушки, охлаждения и тран-
спортировки сахара на корпусе аппарата имеются иллюмина-
торы 12.
В модернизированных аппаратах этого типа в сушильной
части установлен специальный ворошитель, предотвращающий
образование комков сахара. Осваивается производство аппарата
такого типа производительностью 40 т сухого сахара в час.
285
Как показали исследования, процесс сушки и охлаждения
сахара с использованием принципа псевдоожижения лучше про-
текает в раздельных аппаратах. Такой раздельный метод приме-
нен в сушильном комплексе СК-1 производительностью 20 т су-
хого сахара в час.
Аппаратурно-технологическая схема комплекса СК-1 показана на
рис. 162. Влажный сахар по транспортеру 11 поступает в сушильный аппа-
рат 9 (САВ-20), имеющий ворошитель для предотвращения образования ком-
ков сахара. В аппарат вентилятором 15 подается очищенный в масляном
фильтре 16 и нагретый в калорифере 10 воздух. Горячий сухой сахар из су-
шильного аппарата направляется в охладительную камеру 1 (ОК-20), куда
вентилятором 12 нагнетается очищенный в фильтре 14 (и подогретый в хо-
лодное время в калорифере 13) охлаждающий воздух. Сухой охлажденный
сахар транспортером 4, на котором установлен электромагнитный сепаратор,
подается в сортировочную машину 5 (УССП-20), из которой разные фрак-
ции сахара попадают на транспортеры 6, направляющие их в соответствую-
щие бункера.
Отработавший воздух из сушильного аппарата и охладительной камеры
вентиляторами 7 и 3 отсасывается через пылеуловители 8 и 2, в которые по-
даются вода или сок второй сатурации для улавливания сахарной пыли,
содержащейся в воздухе. Получаемая при этом клеровка опускается в ме-
шалку.
На некоторых свеклосахарных заводах эксплуатируется ус-
тановка с непрерывнодействующим конвективным барабанным
аппаратом СБУ-1, по принципу действия которого выпускаются
также аппараты в Польской Народной Республике, поставляе-
мые и в Советский Союз.
286
Сушильно-охладительный аппарат СБУ-1 (рис. 163) произ-
водительностью 20 т сухого сахара в час представляет собой
стальной перфорированный барабан 8, наклоненный в сторону
движения сахара. В передней части барабана имеется распреде-
лительное устройство — царга 2, внутрь которой вварены десять
лопаток, расположенных под углом 45° к образующей.
Благодаря царге с лопатками сахар, поступающий из загру-
зочной головки 1, распределяется равномерно. К торцу распре-
делительного устройства по периметру крепятся 24 секции фи-
гурных лопаток 23 (восемь по окружности, три в длину). Сек-
ции привариваются к бобышкам на внутренней поверхности
барабана и с помощью специальных планок соединяются между
собой.
Для увеличения жесткости секций и предотвращения про-
хода воздуха вдоль секции между фигурными лопатками уста-
навливают поперечные перегородки. Конфигурация лопаток
обеспечивает возможность прохождения воздуха внутрь корпуса
и в то же время не дает сахару просыпаться наружу. В конце
барабана на фланце крепится сито 9, предназначенное для от-
деления комков сахара.
Рис. 163. Сушильно-охладительный барабан СБУ-1
287
На центральную часть перфорированного барабана наде-
вается кожух, состоящий из крышки 4 и днища 5. По краям
кожуха в специальных обоймах крепятся кольцевые уплотнения
из прямоугольного резинового шнура, препятствующие выходу
воздуха в атмосферу. Кроме того, с двух сторон барабана сде-
ланы продольные уплотнения, обеспечивающие подачу воздуха
только в зону расположения сахара в барабане.
На кожухе находятся четыре патрубка 3 для ввода горячего
и холодного воздуха. На концевую часть барабана также наде-
вается неподвижный кожух 10, имеющий сбоку патрубок для
подачи холодного воздуха, а на торцовой стенке — патрубок 14
для отсоса отработанного воздуха. На торцовой же стенке раз-
мещена труба 16, проходящая через барабан до зоны горячего
воздуха. Труба служит для отсоса воздуха. В нижней части ко-
жуха проложены желоб 11 для вывода сухого охлажденного са-
хара и желоб 12 для вывода комков.
Привод сушильного барабана с частотой 0,05 с-1 (3 об/мин)
осуществляется с помощью опорно-приводной станции, которая
состоит из электродвигателя 18 мощностью 8 кВт и редуктора
20, смонтированных на отдельной раме 19. Двумя валами 21 и
эластичными муфтами редуктор соединен с двумя приводными
фрикционными роликами 22, на которые опираются кольцевые
бандажи 6 барабана, укрепленные на специальных подкладках
с клиньями 7.
С другой стороны барабана симметрично приводным роли-
кам установлены два опорных ролика. Обе пары роликов смон-
тированы на отдельных металлоконструкциях 17 и 24. На само-
стоятельных опорах укреплены также загрузочная головка 1
с турникетом 25 и турникеты 15 и 13 соответственно для сахара
и комков на выходе из сушильно-охладительного барабана.
Сахар, подаваемый в аппарат через загрузочную головку и
царгу, равномерно распределяется по фигурным элементам
внутренней поверхности барабана. Сахар располагается в аппа-
рате сегментом, образуемым углом естественного откоса. Про-
дольные полосы между лопатками не позволяют воздуху выхо-
дить за пределы сегмента. Кроме интенсификации процессов
влаго- и теплообмена такой метод подачи воздуха под слой са-
хара способствует образованию так называемого псевдоожи-
женного слоя, поддерживая кристаллы сахара в полувзвешен-
ном состоянии, что предохраняет их от истирания.
Горячий воздух подают через первые два патрубка (по ходу
сахара), холодные — через два последних. Средний патрубок
может быть использован как для горячего, так и для холодного
воздуха, что соответственно меняет длину сушильной или охла-
дительной зоны.
Разделение отсоса горячего и холодного воздуха предотвра-
щает возможность образования конденсатных паров и завихре-
ний, повышающих скорость воздушного потока и увеличиваю-
щих вероятность уноса кристаллов сахара.
288
Чтобы предотвратить запыление помещения, внутри бара-
бана поддерживается разрежение 20—50 Па (2—5 кгс/м2).
Обслуживая сушильные установки, необходимо следить за
качеством рассеивания сахара подъемно-лопастной системой по
сечению барабанных сушилок, состоянием продукта, просеива-
нием его через сито барабана, за количеством отделяемых ком-
ков сахара, запыленностью кристаллов пудрой, за температу-
рой и влажностью воздуха на входе и выходе из сушилки,
разрежением в аппарате, температурой поступающего и выхо-
дящего сахара. Для нормальной работы сушильной установки
необходимо обеспечить равномерное поступление сахара. Сле-
дует принимать меры к недопущению образования сахарной
пыли или прорыва ее из аппаратов-^ помещение, так как при
определенных концентрациях этой пыли в воздухе образуется
взрывоопасная смесь. Нельзя в помещении сушилки пользо-
ваться открытым огнем. Все оборудование в отделении сушки
должно быть заземлено.
Основные неполадки в работе сахаросушильных установок и меры по их
устранению
Признаки неполадок
Поступление из су-
шильной установки са-
хара повышенной влаж-
ности
Поступление из су-
шильной установки пере-
сушенного сахара
Налипание сахара
на лопатки барабана
или его слеживание на
сите сушилки
Возможные причины
Несогласованность
в работе центрифуг и
сушильной установки:
из центрифуг посту-
пает сахар повышен-
ной влажности
Недостаточное посту-
пление пара в калори-
фер сушилки
Недостаточная за-
грузка сушильной уста-
новки , перегрев са-
хара в зоне сушилки
Повышенная влаж-
ность сахара, посту-
пающего в сушилку
Меры по устранению
Отрегулировать работу
центрифуг
Увеличить поступление
пара в калорифер
Уменьшить поступление
пара в калорифер. Увели-
чить подачу в установку
холодного воздуха
Отрегулировать работу
центрифуг
ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ
САХАРА
Для нагрева воздуха, направляемого на сушку сахара, при-
меняются паровые подогреватели (калориферы) в основном ре-
бристого типа.
Ребристый калорифер состоит из теплообменных элементов,
представляющих собой трубы с ребрами. Секции таких элемен-
тов помещены между двумя камерами. Внутри труб проходит
пар. Воздух направляется поперек секций, последовательно
проходя через группу элементов. Эти группы могут соединяться
как параллельно, так и последовательно с таким расчетом,
чтобы скорость воздуха в живом сечении была 4—5 м/с.
Ю М. Я. Азрйлевич ' 289
Для очистки от пыли воздуха, подаваемого на сушку или
охлаждение сахара, применяют масляные фильтры, в том числе
и самоочищающиеся типа Кд. В этом фильтре очистка воздуха
от пыли осуществляется в процессе прохождения его через
две бесконечные непрерывно движущиеся от электродвигателя
сетки, смоченные маслом. Фильтр состоит из корпуса, выпол-
ненного в виде рамы, крепящейся к воздуховоду. Сетки дви-
жутся с разной скоростью. К корпусу в нижней его части кре-
пится бак для масла с маслосъемником и выдвижным лотком
для сбора осевшего масла. При своем движении сетки проходят
через масляный бак, где с них смывается осевшая пыль.
Воздух, выходящий из сушильной установки, содержит са-
харную пыль. Для ее отделения применяется метод сухого или
мокрого улавливания. Сухое улавливание осуществляется в ру-
кавных фильтрах или циклонах. Однако матерчатые рукава
фильтров, в которых происходит отделение сахара от воздуха,
быстро покрываются коркой засохшего сахара и выходят из
строя. Одноступенчатое сухое улавливание пыли в циклонах
тоже малоэффективно, так как в них улавливается не весь
сахар.
Мокрая очистка заключается в улавливании пыли с по-
мощью брызг воды или сока второй сатурации, растворении са-
хара и направлении этого раствора в клеровочный аппарат. Для
этих целей в верхнюю часть циклона-улавливателя, так назы-
ваемого скруббера, устанавливают брызгалки, в которые по-
дают жидкость.
Наиболее эффективно улавливание сахарной пыли в аппара-
тах для сухой и мокрой очистки, устанавливаемых последова-
тельно (двухступенчатое улавливание). В качестве первой сту-
пени применяют циклоны, второй ступени — скрубберы.
Разработаны новые виды пылеуловителей — с дисковым рас-
пылителем и трубами Вентури.
Высушенный сахар может содержать в себе различные фер-
ромагнитные (железные) примеси. Чтобы избавиться от них,
сахар пропускают через электромагнитные сепараторы, выпол-
ненные в виде ведущего шкива на ленточном транспортере.
Характеристиками качества белого сахара являются вели-
чина и однородность его кристаллов. Так как сахар, выходя-
щий из сушильной установки, является смесью кристаллов раз-
личной величины, а также содержит комки, то перед упаков-
кой от него отделяют комки и в случае необходимости сорти-
руют на несколько фракций в зависимости от величины кри-
сталла.
Для отделения комков от сахара-песка на многих заводах
применяется машина ТКС-1,2, изображенная на рис. 164. Она
представляет собой стальной желоб 1, над которым находится
сито 4. Желоб установлен на наклонных стальных пружинах 2
с резиновыми прокладками. Шатунно-кривошипный механизм,
состоящий из двух маховиков 3 и 11, эксцентрикового вала 7 и
290
Рис. 164. Машина для отделения комков сахара ТКС-1,2
10*
двух штоков 6 и 12, приводит желоб в колебательное движение.
Вследствие этого сахар, поступивший на сито в левой части
конвейера, скачками продвигается вперед по ситу. Отделенные
на сите кристаллы попадают на дно желоба, продвигаются по
нему и по лотку 15 отводятся на транспортер. Задержанные на
сите комки сахара продвигаются вперед и через лоток 14 уда-
ляются из машины. Привод машины осуществляется ременной
передачей 13 через шкив 10 от электродвигателя 9 мощностью
4 кВт. Машина установлена на металлической раме 5, а элек-
тродвигатель — на раме 8. Эксцентриковый вал 7 вращается
с частотой 6,25 с-1 (375 об/мин).
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПАКОВКИ САХАРА-ПЕСКА
Сахар-песок упаковывается в джутовые мешки стандартного
размера вместимостью 50, 60 и 80 кг. Наполнение и взвешива-
ние мешков осуществляются с помощью полуавтоматических
бункерных весов ВПРВ-100-239 (рис. 165).
Взвешивание на этих весах автоматическое при ручном на-
девании и зажиме мешка, открытии входных заслонок и съеме
мешка.
Перед началом взвешивания коромысло 34 под действием
помещенных в гиредержателе 26 гирь повернуто по часовой
стрелке, и гиредержатель, подвешенный на призменной под-
веске 29 к коромыслу, опирается на резиновые амортизаторы 23.
При этом регулятор плавности 24 под действием болта 21 по-
вернут против часовой стрелки. В крайнем верхнем положении
гиредержателя зазор между его приливами и амортизатором
должен составлять 30 мм (регулируется болтами 22).
Рабочий надевает мешок на воронку 36 ковша 2, подвешен-
ного к коромыслу на призменной подвеске 35, и затягивает ме-
шок ленточным зажимом 1. Затем рабочий поворачивает руко-
ятку подпружиненного пружиной 6 рычага 5 против часовой
стрелки, в результате поворачивается рычаг 4 и открываются
заслонки 10 и 11. При этом ролики 9 поднимутся выше упоров
рычагов 13, которые под действием собственной массы повер-
нутся по часовой стрелке и своими левыми концами войдут
в зацепление с рычагом 13, чем зафиксируют открытое положе-
ние заслонок 10 и 11. Величина зацепления рычагов 18 и 27
с рычагом 13 должна быть 1—2 мм (регулируется болтами 16,
упирающимися в планки 17). При открытых заслонках сахар
через горловину 8 и ковш 2 большим потоком поступает
в мешок.
Под действием массы сахара, поступившего в мешок, и под
действием регулятора плавности 24 с грузом 25 коромысло 34
начинает поворачиваться на призменной опоре 32 против часо-
вой стрелки, а регулятор плавности поворачивается по часовой
стрелке и скобой 28 приподнимает правый конец рычага 18. Ле-
вый конец этого рычага выходит из зацепления с зубом рычага
292
50 165
13. Освободившись, рычаг 13 под давлением ролика 9 заслонки
10 повернется против часовой стрелки. Ролик 9, потеряв опору,
упадет вместе с заслонкой 10.
После закрытия заслонки 10 прекращает свое действие на
болт 21 регулятор плавности 24 и сахар в мешок поступает не-
большим потоком через окно, имеющееся в заслонке 10. Начи-
нается досыпка. При достижении сахаром в мешке заданной
массы коромысло 34 возобновляет движение левой стороной
вниз и передний кронштейн 19 через болт 20 приподнимает пра-
вый конец переднего рычага 27. Когда коромысло достигнет
положения равновесия, левый конец рычага 27 выйдет из за-
цепления с зубом рычага 13. Освободившись, рычаг 13 под дей-
ствием давления ролика 9 заслонки 11 повернется против часо-
вой стрелки.
Ролик 9, потеряв опору, упадет вместе с заслонкой 11. При
этом поступление сахара в мешок полностью прекратится.
Когда заслонка 11 закроется, рычаг 14 под воздействием ро-
лика 12 рычага 3 повернется против часовой стрелки и кулачок
15, воздействуя на рычаг 30, повернет регулятор точности 31
с гирей 33 по часовой стрелке. Благодаря этому коромысло ос-
вободится от действия регулятора точности и останется под
воздействием массы сахара в мешке и массы гирь в гиредержа-
теле, т. е. получит возможность совершать свободные колеба-
ния.
О точности отвеса, которая зависит от положения гири 33,
можно судить по указателю равновесия. Перед снятием мешка
необходимо приподнимать ковш 2 с мешком до тех пор, пока
гиредержатель не сядет на амортизаторы 23, чтобы избежать
удара при снятии мешка. Весь механизм весов смонтирован на
литом основании, которое своей верхней плитой 7 крепится
к фланцу выходного отверстия бункера сахара.
Пределы взвешивания на этих весах 50—100 кг, часовая
производительность до 200 мешков вместимостью 50 кг. Сред-
няя погрешность из 10 порций ±0,1 %, погрешность каждого
отвеса ±0,25%.
Для зашивки мешков с затаренным в них сахаром исполь-
зуется зашивочная машина ЗЗЕ-М (рис. 166) производительно-
стью до 500 мешков в час. Она состоит из ленточного транс-
портера 3, станины 12 и швейной головки 10.
Транспортер служит для подачи наполненных мешков от ав-
томатических весов к швейной головке и перемещения их после
зашивки. Он состоит из рамы 14 и двух барабанов: приводного
1 и натяжного 13. Барабан 1 вращается от электродвигателя 19
мощностью 1,1 кВт через червячный редуктор 20 и передачу,
состоящую из цепи 21 и звездочек 23 и 2. Натяжение цепной
передачи регулируется винтовым устройством 22 за счет пере-
мещения барабана 1. Натяжение ленты транспортера, движуще-
гося со скоростью 0,11 м/с, производится перемещением бара-
бана 13 с помощью винтового устройства 15.
294
Рис. 166. Зашивочная машина ЗЗЕ-М
Станина состоит из двух стоек 26 и 11, связанных верхней
27 и нижней 28 плитами. На верхней плите укреплен кронштейн
4 с тремя отверстиями для регулирования высоты качающегося
кронштейна -25, несущего на себе швейную головку 10 и элек-
тродвигатель 5 мощностью 0,27 кВт, который посредством кли-
ноременной передачи 6 приводит во вращение шкив 9 главного
вала головки. Качающийся кронштейн насажен на палец 24,
сбалансирован и при нажатии рукой легко занимает необходи-
мое при зашивке мешков положение. Благодаря такому устрой-
ству швейная головка может перемещаться как в вертикальном,
так и горизонтальном направлениях. На качающемся крон-
штейне установлена шпульная стойка 7, на стержне которой
находятся две бобины с нитками и нитенаправитель 8.
Управление транспортером и швейной головкой осущест-
вляется -при помощи педали 16, находящейся под ногой заши-
валыцика. Педаль включения устроена таким образом, что она
включает одновременно транспортер и головку либо отдельно
транспортер. После окончания зашивки рабочий снимает ногу
с педали. При этом швейная головка отключается, а транспор-
тер продолжает работать для передачи мешка на рольганг. Для
остановки транспортера служит педаль 17. При возврате неза-
шитых мешков лента транспортера с помощью кнопки 18 дви-
жется в обратную сторону.
Швейная головка зашивает горловину мешка во время его непрерывного
движения по транспортеру. Завертка фальца мешка и заправка его под
лапку швейной головки производятся вручную во время движения транс-
портера. Мешки зашиваются двухниточным цепеобразным швом, петли кото-
рого образуются совместными движениями иглы и крючка-петлителя со слож-
ным пространственным движением. С лицевой стороны этот шов не отли-
чается от обыкновенной строчки с шагом 5—10 мм. С задней стороны шов
представляет собой цепочку, состоящую из петель игольной нитки, перепле-
тенных ниткой крючка-петлителя. Для зашивки применяется бечевка, скру-
ченная из трех или четырех льняных ниток. Обрезка ниток после окончания
зашивки мешка производится специальным ножом, установленным на швей-
ной головке.
295
Во время эксплуатации зашивочной машины необходимо си-
стематически следить за правильностью натяжения ленты транс-
портера, цепной и клиноременной передач и периодически натя-
гивать их, а также следить за нормальной работой швейной
головки и всех движущихся частей машины. Должны быть при-
няты все меры для предотвращения травмирования людей. Ос-
матривать и ремонтировать машину во время ее работы запре-
щается.
ОБОРУДОВАНИЕ И СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ
САХАРА-ПЕСКА
Мешки с сахаром от зашивочной машины по передаточному
транспортеру поступают на сборный транспортер, подающий их
в склад для хранения в штабелях. На сборном транспортере
размещается установка для автоматического счета мешков. При-
меняются различные схемы механизации тарных складов. Для
этих целей применяется, например, специальный комплекс обо-
рудования часовой производительностью 1800 мешков массой
50 кг.
На рис. 167 показана схема механизации работ в складе затаренного
в мешки сахара-песка с применением такого комплекса оборудования. По
этой схеме мешки с сахаром из упаковочного отделения завода поступают
в склад по магистральному стационарному ленточному конвейеру 1
(КЛС-КГ), который может набираться из отдельных секций, поэтому его
можно использовать в складе любой длины (до 200 м). С помощью пере-
движной сбрасывающей каретки 2 (КМ-2М) мешок снимается с магистраль-
ного конвейера и передается на передвижной конвейер 3 (КЛП-4М). С кон-
вейера мешок поступает на передвижной разворотный конвейер 4
(КПР-65М), а с него — на штабелеукладчик 5 (ШМ11ЛЦ). Штабелеукладчик
Рис. 167. Схема механизации в складе тарного хранения са-
296
подает мешок на штабель, где он снимается рабочим и укладывается на
хранение.
Разгрузка штабеля производится в обратном порядке. Попавший на ма-
гистральный конвейер мешок подается затем на передвижной конвейер 6
(КЛП-6М) и далее — на вагонопогрузчик 8 (ВЛ-3). С помощью механизма,
передвигающегося по рельсовому пути, мешок поступает в вагон 7, где ра-
бочие укладывают его в штабель.
Значительной экономии трудовых затрат (50—60 человек на
один завод) можно достигнуть при хранении сахара не в меш-
ках, а насыпью в специальных складах и при перевозке его на-
сыпью в саморазгружающихся вагонах, автомобилях, цистернах
и контейнерах. Внедрение этого способа обеспечивает комплекс-
ную механизацию работ и дает значительный экономический
эффект по сравнению с другими способами. При бестарных пе-
ревозках и хранении специальные склады должны быть не
только на свеклосахарных заводах, но и у потребителей (саха-
рорафинадные заводы, базы, магазины).
В Советском Союзе строятся такие склады, состоящие из
нескольких- силосов. Силос представляет собой железобетонный
вертикальный цилиндр диаметром 18—24 м и высотой 33—40 м.
Емкость такого склада 5500—11000 т сахара. На крыше силоса
устроена галерея с расположенным в ней конвейером со сбра-
сывателем. С этого конвейера сахар через специальные отвер-
стия в полу галереи попадает в силос.
Под полом силоса устроена галерея со стационарным кон-
вейером и передвижными передаточными транспортерами. Из
расположенных по всей площади пола силоса отверстий, закры-
тых шиберами, сахар поступает или непосредственно на стацио-
нарный транспортер, или на передаточные, а с них — на ста-
ционарный. Стационарный конвейер транспортирует сахар из
склада.
Под полом силоса имеется кольцевой канал для подачи
в силос кондиционированного воздуха. Под потолком силоса
установлена передвижная кабина для осмотра и ремонта
склада.
По реверсивному ленточному конвейеру сахар из завода по-
ступает в элеваторную башню, примыкающую к силосу. Взве-
шенный на порционных весах сахар поступает далее на элева-
тор, транспортирующий его вверх. Высыпаясь из элеватора
через лоток, сахар попадает на конвейер верхней галереи,
а с него — в силос.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какова схема двухбарабанной сушильно-охладительной установки?
2. Каково устройство сушильного барабана?
3. Какова схема сушильно-охладительной установки СПС-20?
4. Как устроен аппарат СПС-20?
5. Что Вы знаете о сушильно-охладительной установке СК-1?
6. Что Вы знаете об оборудовании склада для хранения сахара?
297
Глава 9. ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ
Для транспортирования сыпучих продуктов сахарного произ-
водства (свекла, стружка, жом, сахар и др.) применяется раз-
личное транспортное оборудование.
Перекачку жидкостей по трубопроводам осуществляют на-
сосами различных типов. Для создания разрежения используют
вакуум-насосы, а для сжатия и траспортирования воздуха и
газов — компрессоры.
ТРАНСПОРТЕРЫ
К транспортному оборудованию, применяемому в сахарном
производстве, относятся элеваторы для свеклы и сахара, лен-
точные транспортеры для свеклы, стружки, сахара, жома, гра-
бельные транспортеры для жома, винтовые транспортеры для
желтого сахара и жома, вибрационные транспортеры для влаж-
ного белого сахара.
При эксплуатации транспортеров различных систем необхо-
димо следить за правильностью работы тяговых органов. Пе-
риодически следует очищать транспортеры от грязи и смазы-
вать трущиеся элементы. При пуске транспортеров нужно да-
вать предупредительный сигнал. Привод транспортеров должен
быть надежно огражден. Следует остерегаться затягивания
одежды в работающий транспортер и принимать все меры для
предотвращения травмирования. Всякие работы по ремонту
транспортеров во время их работы запрещены.
Элеваторы. Для вертикального перемещения свеклы от свек-
ломойки на весы и влажного сахара-песка от центрифуг на су-
шильную установку применяют ковшовые элеваторы. На рис. 168
показан элеватор ЭДС-450 для свеклы.
Ковшовый элеватор ЭДС-450 состоит из обшитой со всех
сторон листовой сталью шахты 2, верхнего ведущего 4 и ниж-
него натяжного 10 барабанов и перекинутой через них цепи 6
с укрепленными на ней карманами-ковшами 5. Для предотвра-
щения обратного хода барабана во время остановки элеватора
на одном валу с барабаном 4 устанавливаются храповые ко-
леса 19 с защелками 18 («собачками»). Чтобы избежать паде-
ния карманов при обрыве цепи, предусмотрены ловители в виде
выступов-защелок, захватывающих планку 17 кармана в мо-
мент возникновения его обратного движения. Для натяжения
цепи служит винтовое устройство 9, передвигающее нижний ба-
рабан, прикрытый щитком 8.
Ковши 5 вместимостью 0,048 м3 имеют форму трехгранной
призмы и изготовляются из листовой стали толщиной 2,5—3 мм.
Такая форма ковшей обеспечивает высокий коэффициент напол-
нения и полное высыпание свеклы в сторону от элеватора. Ши-
рина карманов составляет 450 мм. Для отвода воды из ковшей
298
Узел В
Рис. 168. Элеватор ЭДС-450
в нижней части их боковин имеются щели или отверстия. Грязь
и песок с цепи элеватора смывают струйками воды, подаваемой
промывателем 21.
Ковши при помощи планок 17 крепятся к цепи на расстоя-
нии 570 мм друг от друга. Планки движутся по направляю-
щим 3. Применяются короткозвенные калиброванные корабель-
ные или шарнирные (втулочно-роликовые) цепи. Последние
(цепи Галля) приняты в качестве типовых. Корабельные цепи,
сваренные из круглой стали, отличаются простотой изготовле-
ния. Однако они быстро изнашиваются вследствие трения
между звеньями при изгибе цепи на барабане. Шарнирные цепи
этого недостатка лишены.
Барабаны выполняются с канавкой посредине для цепи.
Верхний барабан 4 вращается в подшипниках 13 с частотой
0,20 с-1 (11,8 об/мин), получая вращение через шестерни 14 и
16 и сообщая при этом цепи скорость 0,725 м/с. Шестерня 16
установлена на валу 20, который вращается в подшипниках 12
и с помощью муфты 11' соединен с редуктором и электродвига-
телем мощностью 11 кВт. На валу 20 находится муфта 15, в от-
верстия которой устанавливается рычаг, с помощью которого
производится ручное проворачивание барабанов.
Свекла в элеватор поступает через загрузочную горловину
1 на уровне второго-третьего ковша выше оси натяжного бара-
бана. Разгрузочный лоток 7 расположен на расстоянии двух
ковшей ниже оси ведущего барабана. Для того чтобы свекла
не проваливалась в шахту элеватора, верхняя кромка этого
лотка снабжена резиновым фартуком, 'перекрывающим зазор
между лотком и ковшом.
Элеватор ЭДС-450 рассчитан на производительность 2100 т
свеклы в сутки. Выпускается также элеватор для свеклы
ПЭА-700 производительностью 3000 т свеклы в сутки с ковшом
вместимостью 0,1 м3 и электродвигателем мощностью 18,5 кВт.
Элеватор для влажного сахара по конструкции принципиально не отли-
чается от элеватора для свеклы. В качестве тяговых органов элеваторов для
сахара старых конструкций применялись бесконечные цепи или стальные
ленты. В настоящее время применяются ленты из пищевой резины с ткане-
выми прокладками, карманы к которым крепятся через стальные или дю-
ралюминиевые пластины.
Ковши элеватора для сахара ЭЛГ-250 изготовляются из дюралюминия,
имеют вместимость 0,0032 м3 (3,2 л) и установлены с шагом 300, 350, 450 и
300 мм. Электродвигатель мощностью 4 кВт перемещает ковши со скоростью
1,25 м/с. Высота элеватора 8,9—20,3 м.
Элеватор ЛГС-400 имеет высоту подъема 6,5—40 м, скорость движения
ленты с ковшами 1,75 м/с, шаг ковшей 500 мм, вместимость ковша 0,0063 м3
и электродвигатель мощностью 10—22 кВт в зависимости от высоты подъема.
Ленточные транспортеры. Для горизонтального и наклонного
перемещения свеклы, стружки, сахара и жома применяются лен-
точные транспортеры.
Ленточный транспортер (рис. 169) представляет собой ста-
нину 4, на которой смонтированы ведомый 11 и ведущий 9 ба-
рабаны. Ведущий барабан, связанный муфтой с приводом, мо-
зоо
жет являться одновременно и электромагнитным сепаратором,
служащим для отделения ферромагнитных примесей от свеклы.
На барабаны надета бесконечная лента 3, выполненная из про-
резиненной ткани. При своем движении лента опирается на
верхние 2 и нижние 5 роликоопоры. В зависимости от устрой-
ства роликоопор верхняя ветвь ленты, несущая груз, может
быть плоской или желобчатой. Внизу лента проходит через
отклоняющий ролик 6.
При работе лента растягивается. Для предотвращения про-
висания служит специальное натяжное устройство. Оно выпол-
нено в виде салазок 1, на которых установлены подшипники
ведомого барабана. При помощи винтов эти салазки могут ото-
двигаться, натягивая таким образом ленту. Привод ведущего
барабана осуществляется от электродвигателя 7 через редуктор
10, монтируемых на раме 8. Ленточный транспортер может быть
установлен как горизонтально, так и наклонно. Угол наклона
должен быть незначительным и, во всяком случае, не превы-
шать угла естественного откоса материала. На транспортере
могут устанавливаться автоматические ленточные весы для
взвешивания материала в непрерывном потоке.
Грабельные транспортеры. Для транспортировки жома при-
меняются наклонные, горизонтальные и горизонтально-наклон-
ные грабельные транспортеры.
Наклонный грабельный транспортер (рис. 170) представляет
собой установленный на каркас 1 желоб 9, в котором стружка
перемещается движущимися граблями 11, прикрепленными
к двум бесконечным параллельным втулочно-роликовым цепям
12. Цепи надеты на две пары вращающихся в подшипниках 5
звездочек. Звездочки 6 являются ведущими, звездочки 3 — на-
тяжными. Привод звездочек осуществляется от установленного
на раме 16 электродвигателя 13 через редуктор 15 и муфты 14
и 17. Грабли опираются своими ползунами или ходовыми роли-
ками на направляющие 8, по которым они и движутся.
301
Рис. 170. Грабельный транспортер
4
Рабочей частью служит нижняя ветвь транспортера. Жом
поступает в приемный бункер 2, попадает в желоб 9, захваты-
вается граблями и транспортируется ими к выходному отвер-
стию с разгрузочным рукавом 7. Для предотвращения разброса
жома в разгрузочной части установлен щиток 4. Каркас 1 и
лапы 10 являются опорами транспортера.
Грабельные транспортеры выпускаются с шириной желоба
400, 600 и 800 мм, скоростью перемещения грабель 0,8 м/с. Ус-
танавливать их можно под углом до 50°. Мощность электродви-
гателя составляет соответственно 7,5; 13 и 22 кВт.
Винтовые транспортеры. Для транспортирования сахара II
и III кристаллизации, жома и некоторых других материалов ис-
пользуются винтовые транспортеры (шнеки). Шнек (рис. 171)
представляет собой установленный на опорах 2 и 13 открытый
или закрытый сверху крышкой 5 стальной желоб 1 с цилиндри-
ческой нижней частью. В желобе в торцовых подшипниках 3
вращается вал 7, который приводится в движение через редук-
тор 8 с помощью электродвигателя 9, укрепленного на основа-
нии 10. В случае большой длины шнека устанавливаются про-
межуточные подвесные подшипники 6, препятствующие про-
гибу вала.
302
Рис. 171. Винтовой транспортер
На валу крепится сплошная или ленточная спираль (винт)
12. Трение материала о стенки желоба препятствует вращению
его вместе со спиралью. Под давлением спирали материал пере-
мещается вдоль желоба от места загрузки 4 к месту выгрузки
11. Шнек может быть установлен под углом не более 20° к го-
ризонту.
Вибрационные транспортеры. Влажный сахар, выгруженный
из центрифуг утфеля I кристаллизации, в горизонтальном на-
правлении перемещается на сушку вибрационным транспорте-
ром. Он представляет собой стальной желоб, установленный на
наклонных пружинах или катках.
Вибротранспортер на катках ТБС-1 показан на рис. 172.
Стальной желоб 1 транспортера установлен на катках 2. Катки
катятся по направляющим 3. Амортизация желоба осущест-
Рис. 172. Вибрационный транспортер ТБС-1
303
вляется с помощью пружин 4. Транспортер приводится в дви-
жение от электродвигателя 7 мощностью 7 кВт через шкив 5
с помощью клиноременной передачи.
Колебательное движение желоба осуществляется с по-
мощью шатунно-кривошипного механизма 6. За время одного
оборота вала кривошип его меняет скорость желоба по ве-
личине и направлению. За время первой четверти оборота
скорость желоба достигает максимальной величины, благодаря
чему находящийся в желобе сахар начинает двигаться и при-
обретает скорость, несколько меньшую, чем скорость желоба
вследствие трения. За время второй четверти оборота вала
скорость желоба уменьшается, но сахар продолжает по инер-
ции двигаться с нарастающей скоростью. Во время третьей
четверти оборота скорость сахара уменьшается, так как же-
лоб двигается в обратном направлении. В четвертой четверти
оборота скорость сахара уменьшается до нуля. Таким образом,
сахар в желобе движется скачками. При этом вследствие не-
большого перетряхивания происходит некоторое подсыха-
ние его.
Вибротранспортер ТБС-1 выпускается с желобами длиной
от 7 до 14 м, рассчитан для заводов мощностью 2500—3000 т
свеклы в сутки. Освоено производство вибротранспортера на на-
клонных пружинах ВТ-60-72 для заводов мощностью 6000 т
свеклы в сутки. Этот транспортер имеет ширину желоба 1600 мм,
длину желоба 16000 мм, электродвигатель мощностью 10 кВт.
НАСОСЫ
Перемещение жидкости из одного аппарата в другой произ-
водится насосной установкой, основным элементом которой яв-
Верхний
Рис. 173. Схема насосной установки
ляется насос. Насос — это гид-
равлическая машина, предна-
значенная для транспортиро-
вания жидкости и сообщения
ей энергии. При работе на-
соса механическая энергия
электродвигателя, за вычетом
потерь, превращается в по-
тенциальную и кинетическую
энергию потока жидкости.
В общем случае насосная уста-
новка (рис. 173) состоит из емкости 7
(сборник, мешалка, технологический
аппарат), из которой насосами 4
(рабочий) или 11 (резервный) жид-
кость по всасывающему 2 и напор-
ному (нагнетательному) 7 трубопро-
водам перекачивается в емкость 10.
На всасывающем трубопроводе пе-
304
посредственно у насоса устанавливается запорная трубопроводная арматура
3 (вентиль, задвижка и т. п.), а на нагнетательном трубопроводе непосред-
ственно у насоса устанавливаются обратный клапан 5 (для предотвращения
обратного хода жидкости из нагнетательного во всасывающий трубопровод
при остановке насоса) и запорная арматура 6. На нагнетательном трубопро-
воде может быть установлёна дополнительная запорная или регулирующая
арматура 9, а также промежуточные аппараты 8 (например, подогреватели),
через которые прокачивается жидкость.
Насосы условно можно разделить на две группы: насосы-
машины, имеющие рабочие органы, приводимые в действие от
двигателя, и насосы-аппараты, которые действуют за счет иных
источников энергии и не имеют движущихся рабочих органов.
Насосы-машины делятся на ловастные и объемные.
К лопастным насосам, применяемым для перекачки мало-
вязких жидкостей при сравнительно большой производитель-
ности и небольшом напоре, относятся центробежные, осевые,
вихревые и водокольцевые насосы.
Центробежные насосы широко применяются в сахарной про-
мышленности для перекачки воды, соков, сиропов и других
жидкостей, в том числе и гидросмесей (в частности, свеклово-
дяной смеси). Центробежные насосы классифицируются:
по конструкции рабочих колес — открытые и закрытые с од-
носторонним и двусторонним всасыванием;
по числу рабочих колес — одно- и многоступенчатые;
по способу разъема корпуса — горизонтальные и верти-
кальные;
по расположению вала — горизонтальные и вертикальные.
Осевые насосы, обладающие очень высокой производитель-
ностью, применяются для перекачивания рециркулирующего
сока первой сатурации (700 % к массе свеклы; для свеклоса-
харного завода мощностью 6000 т свеклы в сутки — примерно
1700 м3/ч). Водокольцевые насосы применяются в качестве ва-
куум-насосов (для создания разрежения) или в качестве ком-
прессоров (для создания небольшого давления). Вихревые на-
сосы применяются для перекачки конденсатов из выпарной
станции.
К объемным относятся, в частности, насосы роторные и
поршневые. Такие насосы применяются для перекачивания при
сравнительно небольшой производительности и большом на-
поре вязких жидкостей. Поршневые насосы плунжерного типа
применяются на некоторых старых свеклосахарных заводах для
перекачивания известкового молока. Поршневые насосы мем-
бранного типа применяются на некоторых типах отстойников
сатурационного сока для перекачивания сгущенной суспензии.
Роторные насосы, в свою очередь, делятся на шестеренные (при-
меняются для перекачки мелассы и подачи масла в системах
смазки и гидравлического управления), коловратные, или соб-
ственно роторные (применяемые для перекачивания утфеля и
мелассы), винтовые (применяемые за рубежом для перекачи-
вания утфеля и мелассы) и некоторые другие типы.
305
К насосам-аппаратам относятся струйные насосы, эрлифты,
монжю и некоторые другие типы. Струйные (инжекционные) на-
сосы применяются для перемещения жидкости, газа или сыпу-
чего материала под действием энергии движения другой жид-
кости или газа (например, инжектор для протяжки с помощью
воздуха сернистого газа через оросительный сульфитатор, ин-
жектор для подачи с помощью сока сернистого газа в жидкостно-
струйный сульфитатор, конфузорно-диффузорное устройство
для пневмотранспорта сушеного жома). К эрлифтам относятся
насосы, перемещающие жидкость под действием разности плот-
ностей в сообщающихся сосудах (например, маммут-насос для
подачи свеклы). Монжю, работающие под действием периоди-
чески создаваемых давления и разрежения в сосуде, приме-
няются, например, для перекачивания осадка из отстойников
транспортерно-моечных вод.
Насосы, применяемые в сахарной промышленности для пере-
качивания специфических жидких продуктов (сок, сироп, утфель,
меласса, осадки и т. п.), должны обладать рядом особенностей.
Насосы должны оказывать возможно меньшее механическое
воздействие на перекачиваемый продукт и не изменять его ис-
ходных качеств. Конструктивное выполнение насосов должно
обеспечивать быструю и легкую разборку их и возможность
тщательной промывки с целью удаления остатков перекачивае-
мого продукта. Насосы должны изготавливаться из материалов,
химически нейтральных по отношению к транспортируемому
продукту. Их рабочие органы не должны быстро изнашиваться
при перекачке жидкости с абразивными частицами. Конструк-
ция уплотнительных устройств насосов должна исключать
утечку ценных пищевых материалов.
При выборе насосов для того или иного участка свеклоса-
харного завода необходимо иметь в виду следующее:
производительность и напор насоса должны соответствовать'
количеству перекачиваемого продукта и потребному напору, что
обеспечит работу насосу с максимальным коэффициентом по-
лезного действия, а значит, с наименьшим расходом энергии;
конструкция (тип) насоса должна соответствовать харак-
теру перемещаемой жидкости (температуре, реакции среды,
вязкости, наличию примесей и т. п.);
масса и габариты насосного агрегата (насос с приводом и
рамой) должны быть минимальными.
Центробежные насосы. Рабочим органом центробежного на-
соса является колесо с лопатками. При вращении рабочего ко-
леса жидкость под действием давления на нее лопаток приво-
дится во вращение. Возникающая при этом центробежная сила
заставляет жидкость перемещаться от центра рабочего колеса,
где установлен всасывающий патрубок, к периферии и далее —
к нагнетательному патрубку. В результате непрерывного движе-
ния жидкости во всасывающем патрубке насоса создается раз-
режение и уходящая из рабочего колеса жидкость непрерывно
306
заменяется вновь поступающей. Благодаря этому при непрерыв-
ном вращении рабочего колеса создается постоянное движение
жидкости через насос.
На рис. 174 показана конструкция горизонтального с верти-
кальным разъемом корпуса центробежного насоса типа К,
имеющего закрытое одноступенчатое колесо с односторонним
всасыванием. Насос состоит из корпуса 6, в котором имеется
закрываемое пробкой 7 отверстие для подключения вакуум-
насоса или для заливки насоса водой перед его пуском и за-
крываемое пробкой 30 отверстие для окончательного спуска
жидкости из насоса. С передней стороны корпус закрывается
крышкой 32 с всасывающим патрубком /, во фланце которого
имеется (на рисунке закрыто пробкой 3) отверстие для подсое-
динения вакуумметра.
С задней стороны корпус насоса закрыт крышкой 10
с кронштейном 24. Через отверстие крышки проходит грунд-
букса 9 корпуса. В ней находится сальник, состоящий из кольца
13 для гидравлического уплотнения, сальниковой набивки 14,
защитной втулки 15 и крышки 16, перемещением которой про-
изводится уплотнение сальника. В кольцо 13 для уплотнения
сальника подается вода из корпуса насоса по каналу 11 (если
насос перекачивает чистую воду) или через отверстие (на ри-
сунке закрыто пробкой 12) из отдельной коммуникации. Через
сальник проходит вал 17, вращающийся в подшипниках 22 и
25. Осевой сдвиг подшипников предотвращают распорная
втулка 23, надетая на вал, и крышки 20 и 27. Смазка подшип-
ников производится маслом, находящимся в ванне 19, имеющей
закрываемые пробками 18 и 26 отверстия для налива масла
в ванну и слива масла из нее.
На один из концов вала насажена полумуфта 21, при по-
мощи которой вал сочленяется с электродвигателем 34. На дру-
гом конце вала в корпусе насоса укреплено рабочее колесо 4,
отверстия 2 в котором служат для динамической разгрузки его.
Уплотнение колеса в корпусе осуществляют кольца 31.
Рабочее колесо закрытого типа выполнено из двух дисков —
переднего 5 с отверстием для входа жидкости и заднего 8,
между которыми находятся лопатки 33. Рабочее колесо через
патрубок 1 всасывает жидкость и нагнетает ее в патрубок 29,
который может иметь различное расположение. Просочившаяся
из корпуса жидкость стекает через отверстие 28.
К насосам, предназначенным для чистой воды, относятся центробежные
насосы типов К, НДв и НДс, конструктивной особенностью которых явля-
ется многолопаточное закрытое рабочее колесо и сальниковое уплотнение
с подводом к нему перекачиваемой Жидкости. Эти насосы могут быть исполь-
зованы и для подачи других жидкостей (сока, горячих конденсатов и т. п.).
В этом случае к сальнику необходимо подвести чистую воду, а также обес-
печить, особенно при перекачке горячих конденсатов, подпор на всасывании
во избежание явления кавитации — вскипания воды, сопровождающегося ха-
рактерным шумом. При кавитации рабочее колесо быстро разрушается мель-
чайшими пузырьками пара, выделяющимися из жидкости.
307
Рис. 175. Свеклонасос типа УС:
а — общий вид; б — рабочее колесо
Насос типа НДв, который относится к горизонтальным центробежным
насосам с горизонтальным разъемом корпуса, имеет закрытое одноступенча-
тое рабочее колесо двустороннего всасывания, с уплотнением сальников пере-
качиваемой водой.
К насосам, предназначенным для подачи слегка загрязненных (нефиль-
трованные 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 корпуса имеют более широ-.
кие открытые одноступенчатые с односторонним всасыванием колеса с мень-
шим числом лопаток, подвод проточной чистой холодной воды для охлаж-
дения сальника и подачу в сальник густой смазки из масленки. Иногда для
периодической промывки сальника насоса, перекачивающего вязкие жидкости,
к нему подводится горячая вода.
К насосам, предназначенным для подачи сильно загрязненных и содер-
жащих включения жидкостей (циркулирующий сок, неосветленные транспор-
терно-моечные воды, сточные воды III категории, жомоводяная смесь и т. п.),
относятся центробежные насосы типа НФ и НЖФ. Рабочее колесо в этих
насосах широкое с малым (2—4) числом лопаток.
Для перекачки свекловодяной смеси применяются центро-
бежные свеклонасосы. В настоящее время выпускаются центро-
бежные свеклонасосы типа УС (рис. 175) производительностью
1500, 3000 и 6000 т свеклы в сутки и перекачивающие соответ-
ственно 500, 1000 и 2000 м3\свекловодяной смеси в час (при
соотношении свеклы и воды 1 : 7).
Насос устанавливают на раме 17, корпус 5 закрыт передней
4 и задней 8 крышками, которые защищены от абразивного
309
воздействия земли, песка, камней, содержащихся в свекловодя-
ной смеси, сменными броневыми вкладышами 3 и 6. Внутри кор-
пуса находится рабочее колесо 7, насаженное на вал 13, вра-
щающийся в двух подшипниках 12 и 14, расположенных в ста-
нине 16. На валу установлен шкив 15, приводимый во вращение
через клиноременную передачу от электродвигателя, монти-
руемого на отдельной раме. Частота вращения рабочего колеса
(соответственно указанной выше производительности насоса)
6,17; 7,33 и 8,3 с-1 (370, 440 и 498 об/мин), а мощность электро-
двигателя — 90, 160 и 320 кВт.
Цапфа рабочего колеса проходит через заднюю крышку 8
корпуса; зазор между цапфой и корпусом уплотняется сальни-
ком 11, на котором имеется кольцо 10. В кольцо через патру-
бок 9 подается чистая вода для уплотнения сальника и пред-
отвращения попадания в него грязной транспортерной воды.
Свекловодяная смесь поступает в корпус насоса по патрубку 1,
защищенному сменным броневым вкладышем 2, и выходит че-
рез патрубок (на рисунке не показан), защищенный также бро-
невым вкладышем и расположенный тангенциально к корпусу
насоса.
Рабочее колесо насоса является открытым и состоит из
диска 18 и патрубка 20. На диске укреплены две изогнутые
лопасти 19.
В зависимости от направления вращения рабочего колеса
(вид со стороны всасывания) насосы изготовляются в правом
(вращение по часовой стрелке) или левом (вращение против
часовой стрелки) исполнении. Соответствующим образом изог-
нуты также лопасти рабочего колеса.
Начат выпуск усовершенствованных свеклонасосов типа
ПНЦ четырех типоразмеров.
Перед пуском центробежных насосов необходимо залить
масло в ванну, тщательно набить, слегка и равномерно подтя-
нуть сальник. Затем, если в насосе нет жидкости, залить насос
и всасывающий трубопровод жидкостью, открыв воздушный
кран или пробку насоса, и подать холодную чистую воду в саль-
никовую коробку (в случае перекачки горячих и загрязненных
жидкостей). После этого включается электродвигатель. Пуск
насоса можно производить как при открытой, так и при за-
крытой напорной задвижке. В последнем случае ее необходимо
постепенно открывать, после того как манометр покажет соот-
ветствующее значение давления жидкости. Чтобы избежать не-
нужного нагревания жидкости, работа насоса при закрытой на-
порной задвижке не должна продолжаться более 2—3 мин.
Во время эксплуатации насосов необходимо следить за тем-
пературой подшипников (не выше 70 °C), поддерживать в ванне
необходимое количество масла. Сальник должен быть подтянут
так, чтобы вода из него просачивалась непрерывно редкими
каплями. При чрезмерной затяжке сальника проход воды пре-
кращается, что вызывает быстрый износ защитной втулки и
310
снижает коэффициент полезного действия насоса. При слабой
затяжке сальника происходит излишняя потеря воды и возни-
кает опасность просачивания внутрь насоса воздуха. Необхо-
димо следить за показаниями манометра. Для остановки насоса
следует закрыть задвижку на нагнетательном трубопроводе и
выключить электродвигатель.
Основные неполадки в работе центробежных насосов
и меры по их устранению
Признаки неполадок Возможные причины Меры по устранению
Насос не подает жид- Насос и всасывающий Залить насос и тру-
кость трубопровод не залиты жидкостью цг- бопровод
Пропускают вдЗдух сое- Устранить неплот-
динения на всасывающем ности, набить и подтя-
трубопроводе или плохо набит и затянут сальник нуть сальник
Насос не достигает Пропускают воздух сое- Устранить неплот-
нужной подачи динения на всасывающем ности, набить и подтя-
трубопроводе или плохо набит и затянут сальник нуть сальник
Недостаточная частота вращения электродвига- теля вследствие падения напряжения и частоты или неисправности в самом электродвигателе Устранить неполадки
Засосан какой-нибудь Прочистить насос
посторонний предмет, за- сорено рабочее колесо или проточные каналы насоса, засорен всасывающий тру- бопровод и трубопровод
Разработалось уплотни- тельное кольцо Заменить кольцо
Большой зазор между Устранить зазор за-
лопатками рабочего колеса меной прокладок под
и крышкой спирального ко- жуха крышкой
Греется корпус насоса Насос работает с закры- той нагнетательной за- движкой Открыть задвижку
Потребляемая электро- Велика подача жидкости Уменьшить подачу
двигателем мощность выше нормальной при помощи задвижки
Слишком сильно затянут сальник Ослабить затяжку
Насос собран неправиль- Отрегулировать за-
но, тяжело проворачивает- зоры, устранить пере-
ся вручную косы
Наличие постороннего Велика подача жидкости Уменьшить подачу
шума внутри насоса жидкости
Явление кавитации Большое сопротивление Проверить всасываю-
на всасывании щий трубопровод
Насос подсасывает воз- дух Устранить подсос
311
Вибрация насоса
Высокая температура
перекачиваемойжидкости
Плохая центровка валов
насоса и двигателя
Снизить температуру
жидкости или умень-
шить высоту всасывания
Отцентрировать валы
Поломка рабочего колеса Сменить рабочее ко- лесо и отбалансировать его
Перегрев’подшипников Масло находится вне нормального уровня Восстановить нор- мальный уровень масла в ванне
Плохая центровка валов насоса и двигателя Нет зазора между обой- мой подшипника и задней крышкой корпуса Залито некачественное масло Отцентровать валы Установить нормаль- ный зазор Сменить масло, про- мыть подшипники ке- росином
По типовой схеме дефекованный сок перед первым сатурато-
ром смешивается в циркуляционном сборнике с пяти-, семикрат-
ным количеством рециркулирующего сока первой сатурации.
Такая рециркуляция осуществляется осевым насосом, обладаю-
щим большой производительностью. Осевые насосы 0-35 про-
изводительностью до 1100 м3/ч и 0-42 производительностью до
2000 м3/ч (рис. 176) являются горизонтальными насосами кон-
сольного типа с подводом жидкости к рабочему колесу по оси.
Рабочее колесо этого насоса состоит из пяти лопастей 2 и сту-
пицы 10 и насажено на вал 8, вращающийся от электродвига-
теля в подшипниках 4 и 6, которые смазываются маслом, распо-
ложенным в картере 7, закрытом крышкой 5. Выравнивание
Рис. 176. Вихревой насос 0-42
312
Рис. 177. Вакуум-насос РМК-4:
а — схема работы; б — общий вид
потока жидкости осуществляется направляющим аппаратом 1,
который установлен во всасывающем патрубке И. Отводится
жидкость через нагнетательный патрубок 3. Уплотнение вала
производится сальником 9 с мягкой набивкой, который промы-
вается и охлаждается проточной чистой водой, подводимой под
давлением, равным рабочему давлению в насосе.
Водокольцевые насосы. Для создания разрежения или не-
большого давления до 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) применяются во-
докольцевые насосы (компрессоры). Серийно выпускаются
вакуум-насосы типа ВВН, компрессоры типа ВК и вакуум-на-
сосы (компрессоры) типа РМК, имеющие общий принцип
работы.
На рис. 177 показан вакуум-насос РМК-4. По принципу дей-
ствия (рис. 177, а) он является объемным насосом ротационного
действия, в котором камерами (цилиндрами) служат полости
(ячейки) между лопатками ротора 5, эксцентрично расположен-
ного в корпусе 2, а поршнями — рабочая жидкость, образую-
щая в работающем насосе вращающееся кольцо 4.
Вследствие наличия эксцентриситета за время первой поло-
вины оборота ротора объем ячеек увеличивается, и через всасы-
вающий патрубок 6 и окно 7 происходит засасывание воздуха.
При второй половине оборота объем ячеек уменьшается, проис-
ходит сжатие воздуха и он выталкивается через нагнетательное
окно 1 в патрубок 3.
В вакуум-насосе РМК-4 (рис. 177, б) корпус 9 цилиндриче-
ский, с обоих торцов закрыт крышками-лобовинами 3 и 8, раз-
деленными на три полости: всасывающую 11, нагнетательную 2
и водяную, расположенную в нижней части лобовины и грани-
чащую с первыми двумя. В корпусе на валу 12 расположен ро-
тор 10. Вал вращается в подшипниках 14 и предохраняется от
осевого смещения затяжной втулкой 13 и гайкой 1. Отсасывае-
(
313
мый воздух по трубе 7 попадает во всасывающую полость лобо-
вины, поступает в корпус насоса и через нагнетательную по-
лость лобовин и трубу 5 выбрасывается из насоса.
Поступающая по трубам 4 в насос вода питает водяное
кольцо и создает гидравлический затвор в сальниках, обеспечи-
вающий дополнительное уплотнение. Регулирование разреже-
ния, а следовательно, и производительности в небольших преде-
лах достигается вводом воздуха из атмосферы во всасывающую
полость через пусковой кран 6, имеющийся на всасывающей
- трубе. Перед пуском насос заливается водой до перелива в кон-
трольном клапане, помещенном на корпусе насоса. Для питания
насоса водой (создания водяного кольца) и сбора рециркули-
рующей воды служит сборник. Подвод свежей холодной воды
осуществляется из водопроводной линии, а согревшаяся отра-
ботавшая вода отводится из сборника в канализацию. При уста-
новке водокольцевого насоса в качестве компрессора сборник
одновременно служит газо- и воздухосборником.
При помощи насоса РМК-4 можно создать разрежение, рав-
ное 96 % от абсолютного барометрического давления.
Пуск насоса производится в следующем порядке: закры-
вают задвижку на всасывающем трубопроводе, открывают вен- •
тиль на трубе, подводящей воду в сальники, пускают электро-
двигатель, открывают задвижку на всасывающем трубопроводе.
Для того чтобы остановить насос, необходимо закрыть за-
движку на всасывающем трубопроводе, закрыть вентиль под-
вода воды в сальники и отключить электродвигатель.
Обслуживание насоса заключается в тщательной смазке под-
шипников и периодическом поджатии и замене сальниковой на-
бивки. Температура подшипников не должна превышать 60 °C.
Температура воды, поступающей в вакуум-насос, не должна
превышать 15—18 °C, так как при повышении температуры сни-
жается производительность.
Объемные насосы. К объемным насосам, применяемым в са-
харной промышленности, относятся шестеренные и роторные.
В них подача жидкости осуществляется вытеснением ее рабо-
чими органами — шестернями или роторами.
На рис. 178 показаны принцип действия шестеренного насоса
НШП-20-59 и общий вид агрегата, предназначенного для пере-
качивания оттеков и мелассы. Агрегат состоит из рамы 6, на
которой установлен насос 7, рабочий орган которого получает
вращение от электродвигателя 5 через редуктор 2, валы кото-
рого соединены с валами двигателя и насоса муфтами 4 и 2.
Рабочим органом насоса (рис. 178, б) является пара шесте-
рен, расположенных в корпусе 7. Одна из шестерен (<?) яв-
ляется ведущей и своим валом 9 присоединяется к приводу.
Вторая шестерня (77) является ведомой и получает вращение
от первой шестерни. Область всасывания (I) создается там, где
зубья шестерен выходят из зацепления, область нагнетания
(II) — там, где они входят в зацепление. Жидкость засасы-
314
/570
вается в насос через патрубок 10, заполняет свободные впадины
обеих шестерен и переносится в область нагнетания, где и вы-
жимается из впадин зубьями в нагнетательный патрубок 12.
Производительность такого насоса составляет 30 м3/ч при
полном напоре 5 м.
Для перекачки аффинационного утфеля применяется коло-
вратный (роторный) насос типа PH. Насос РН-30 (рис. 179)
производительностью 30 м3/ч состоит из закрытого крышками
11 и 12 корпуса 8, в котором с частотой 0,68 с-1 (41 об/мин)
от электродвигателя мощностью 7,5 кВт вращается эллипти-
ческий ротор 4, проходящий через сальник 13. Вал <3 ротора
муфтой 14 сочленяется с приводом. Перекачиваемая масса, по-
ступающая в насос по патрубку 10, передвигается ротором к
Рис. 179. Коловратный насос РН-30
<2200
нагнетательному патрубку 9. Подвешенный на валу 6 в нагнета-
тельной полости насоса клапан-отсекатель 7 со сменной регу-
лировочной накладкой 5, не отрываясь, скользит по ротору и
препятствует проникновению этой массы из нагнетательной по-
лости во всасывающую. Для промывки насоса по патрубку 1
подводится горячая вода или пар. Подшипники ротора и кла-
пана смазываются маслом из масленок 15. Для регулирования
зазора между корпусом и ротором служат сменные накладки 2.
Для обеспечения нормальной работы насоса необходимо
иметь всасывающую коммуникацию минимальной длины и до-
статочного сечения, отвесную или с уклоном к насосу. Насос
всегда должен быть под заливом ф пускаться, как и шестерен-
ный, при открытой запорной арматуре на нагнетательной линии.
Насосы других типоразмеров имеют производительность 12,
18 и 25 м3/ч при напоре 25 м (по воде).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Опишите конструкцию элеватора.
2. Опишите конструкцию ленточного транспортера.
3. Опишите конструкцию вибрационного транспортера.
4. Опишите схему насосной установки.
5. Охарактеризуйте основные показатели насосной установки.
6. Дайте классификацию насосов.
7. Перечислите требования к насосам в сахарной промышленности.
8. Опишите принцип действия центробежного насоса.
9. Опишите конструкцию центробежного насоса.
10. Опишите конструкцию водокольцевого насоса.
11. Опишите конструкцию шестеренного насоса.
12. Опишите конструкцию коловратного насоса.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
Автоматизация свеклосахарного производства. 3. С. Волошин,
Л. П. Макаренко, А. А. Рокитский, П. В. Янковский.— М.: Пищевая про-
мышленность, 1980.— 288 с.
Азрилевич М. Я. Оборудование сахарных заводов.— 3-е изд., пере-
раб. и доп.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.— 392 с.
Андрианов И. О. Ремонт и монтаж оборудования свеклосахарных
заводов.— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Пищевая промышленность, 1973.—
328 с.
Гребенюк С. М. Технологическое оборудование сахарных заводов.—
2-е изд.— М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.— 520 с.
Колесник Б. Г., Лысиков В. П., Парходько А. П. Справочник
механика сахарного завода. Технологическое оборудование.— М.: Легкая и
пищевая промышленность, 1983.— 264 с.
Колесников В. А., Нечаев Ю. Г. Теплосиловое хозяйство сахар-
ных заводов.— М.: Пищевая промышленность, 1980.— 392 с.
Правила по технике безопасности и производственной санитарии в са-
харной промышленности.— М.: Пищевая промышленность, 1974.— 120 с.
Сапронов А. Р. Технология сахара.— М.: Легкая и пищевая промыш-
ленность, 1983.— 232 с.
Справочник по технологическому оборудованию сахарных заводов
/[В. Г. Белик, С. А. Зозуля, Б. Н. Жарик и др.]; под ред. В. Г. Белика.— К.:
Техн1ка, 1982.— 304 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От автора .... 3
Введение 4
Глава 1. Оборудование для очистки и мойки свеклы 7
Гидротранспортер ................................................. 9
Ловушки легких примесей...........................................12
Ловушки тяжелых примесей..........................................16
Водоотделители....................................................22
Хвостикоулавливатели и классификаторы.............................25
Свекломойки.......................................................27
Глава 2. Оборудование для переработки свеклы.........................39
Весы для свеклы и стружки.........................................42
Свеклорезки.......................................................47
Диффузионные установки............................................65
Вспомогательное оборудование свеклоперерабатывающего отделения 115
Глава 3. Оборудование для физико-химической очистки сока и сиропа 122
Аппараты дефекации ............................................. 125
Аппараты сатурации ............................................. 136
Автоматизация и обслуживание станций дефекации и сатурации . . 145
Сульфитационная установка........................................147
Г л а в а 4. Оборудование для фильтрования.................... . . 155
Вакуум-фильтровальная установка..................................156
Фильтры под давлением . .........................................180
Рабочее место фильтровальщика....................................188
Г л а в а ,5. Оборудование для нагрева жидкостей....................189
Многоходовые трубчатые подогреватели.......................... . 189
Контактные подогреватели...................................... . 202
Глава 6. Оборудование для выпаривания сока . . 205
Выпарные аппараты................................ .... 210
Вспомогательное оборудование выпарной станции ... ... 221
Автоматизация и обслуживание выпарной станции . . ... 223
Г л а в| а 7. Оборудование для кристаллизации и центрифугирования сахара 230
Вакуум-аппараты...............................................232
Конденсаторы..................................................245
Оборудование для обработки утфелей .......................... 250
Центрифуги . 263
319
Глава 8. Оборудование для сушки, упаковки и хранения сахара-песка 280
Сахаросушильные установки.....................................280
Вспомогательное оборудование для сушки сахара.......289
Оборудование для упаковки сахара-песка........................292
Оборудование и сооружения для хранения сахара-песка....296
Глава 9. Оборудование для транспортировки ..........298
Транспортеры .................................................298
Насосы .......................................................304
Список рекомендуемой литературы . ........................ 318
Оямаискяй технику»
Гтппмппй промы1ил-В!Гхти
БИБ ЛИ
Ияв. №-
МОИСЕЙ ЯКОВЛЕВИЧ АЗРИЛЕВИЧ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
СВЕКЛОСАХАРНЫХ ЗАВОДОВ
Зав. редакцией В. К. Ф у к с
Редактор И. Н. Нестерова
Художественный редактор В. А. Чуракова
Технический редактор Н. Н. Зиновьева
Корректоры Н. Е. Затеева, М. В. Ч а п лы гин а
ИБ № 4470
Сдано в набор 17.10.85. Подписано в печать 03.04.86.
Т-03175. Формат 60х90'/1б- Бумага типографская № 2.
Литературная гарнитура. Высокая печать. Усл. п. л.
20. Усл. кр.-отт. 20,38. Уч.-изд. л. 23,06. Изд. № 442.
Тираж 3000 экз. Заказ № 2551. Цена 70 коп.
Ордена Трудового Красного Знамени ВО «Агропромиз-
дат», 107807, ГСП, Москва, Б-53, ул. Садовая-Спас-
ская, 18.
Ленинградская типография № 4 ордена Трудового Крас-
ного Знамени Ленинградского объединения «Техническая
книга» им. Евгении Соколовой Союзполиграфпрома при
Государственном комитете СССР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли. 191126, Ленинград,
Социалистическая ул., 14.
ЛУЧШЕЕ ВИНОГРАДНОЕ ВИНО