Измельченное крахмалосодержащее сырье перед развариванием смешивают с горячей водой и затем полученный замес нагревают вторичным паром. По схеме скоростного разваривания смешивание сырья с водой и нагревание массы производят раздельно: смешивание – в смесителе, нагревание – в трубчатом теплообменнике. По схеме разваривания при пониженной температуре смешивание и нагревание замеса производят в одном аппарате – в смесителе-предразварнике.
Смеситель-предразварник (рис. 15.19) представляет собой корытообразный сосуд 5 вместимостью 3 м3, который разделен перегородкой 13 на две секции. Смеситель 3 предназначен для смешивания дробленого зерна с водой при температуре 35…40 °С, предразварник 9 – для нагревания замеса.
Для перемешивания дробленого сырья на полом валу 8 внутри аппарата укреплена мешалка, в смесителе лопасти мешалки горизонтальные, а в предразварнике они сделаны по винтовой линии, что обеспечивает перемешивание вязкого замеса вдоль аппарата. Вал мешалки вращается с частотой 30 об/мин, мешалка приводится в движение от электродвигателя 1 (мощность 4 кВт, частота вращения 930 мин–1) через редуктор 2 с передаточным отношением 30,7. Из смесителя замес через патрубок 6 в перегородке 13 перетекает в предразварник. Уровень массы в аппарате регулируется шиберной задвижкой 10. Вторичный пар для нагревания замеса подводится к аппарату через патрубки 12. Люки 4 и 7 служат для осмотра и ремонта аппарата, патрубки 11 и 14 предназначены для освобождения аппарата от массы во время остановки аппарата.
Вязкость замеса увеличивается при повышении температуры нагревания и зависит от длительности пребывания замеса в предразварнике. На выходе из аппарата замес должен иметь такую вязкость, при которой массу можно перекачивать насосом. При температуре 75…85 °С замес сохраняет текучесть в течение 5…6 мин.
Время пребывания замеса в смесителе-предразварнике 10…15 мин. Следует иметь в виду, что при повышении температуры замеса за счет вторичного пара значительно уменьшается расход острого пара на разваривание. Например, при повышении температуры замеса с 70 до 90 °С расход пара на разваривание снижается на 26 %.
Вертикальный цилиндрический смеситель (рис. 15.20) вместимостью 1,5 м3 снабжен пропеллерной мешалкой 1 для смешивания дробленого сырья с водой. Сырье подается в смеситель по патрубку 5, а вода – по трубе 4. Для распыления воды в стенках трубы рассверлены отверстия диаметром 2 мм. Конец трубы 4 заглушен. Такая подача воды улучшает равномерность смешивания. Подогревание замеса производится через змеевик 2. Уровень массы в смесителе контролируется электрическим сигнализатором 6, поплавок которого расположен в трубе 7.
С целью уменьшения воздействия перемешиваемой массы на поплавок сигнализатора труба 7 снизу перекрывается решеткой 8, которая стабилизирует в зоне поплавка уровень массы. Для контроля режима работы смесителя на корпусе размещены кран 3 для отбора пробы и штуцер 9 для термометра. Продолжительность смешивания при переработке зерна 15 мин, картофеля 10 мин.
Вода в смесителе должна подаваться температурой не выше 45 °С, так как в противном случае мука измельченного продукта образует комочки, которые затем не провариваются. Из смесителя замес подается в трубчатый теплообменник, где нагревается вторичным паром до 70…75 °С. Теплообменник типа «труба в трубе» изготовляется из стальных труб диаметром 180 мм (наружные трубы) и 108 мм (внутренние трубы).
Варочная колонна первой ступени (рис. 15.21) изготовляется сварной конструкции (диаметр колонны 1300 мм, высота 7915 мм). Общий объем колонны 9,6 м3, рабочее давление 0,5 МПа.
Рис. 15.19. Смеситель-предразварник
Рис. 15.20. Вертикальный цилиндрический смеситель
Рис. 15.21. Варочная колонна первой ступени
Внутри колонны крепится цилиндрическая труба 8; в верхней части которой имеется распределительная воронка 6, в которую по патрубку 5 подается подогретый замес. В нижнюю часть трубы 8 подводится пар по патрубку 10 к насадке 9. Установка в колонне трубы 8 способствует лучшему перемешиванию массы.
В колонне размещен поплавковый сигнализатор 4 уровня массы. Для обслуживания при ремонте колонна снабжена люками 7. На колонне установлены манометр 2 и предохранительный клапан 3. Внутри колонны внизу размещена заменяемая защитная вставка 11. Для установки термометров предусмотрены гильзы 1.
Варочная колонна второй ступени (рис. 15.22) представляет собой цилиндрический корпус 1 диаметром 500 мм (толщина стенки 6 мм) с отъемным коническим днищем 3 и крышкой 2. В колонны второй ступени пар не подается; при этом масса перемещается последовательно из колонн первой ступени по колоннам второй ступени за счет разности уровней массы и выдерживается при температуре 138…140 °С в течение 20…25 мин. Для выравнивания давления верхние части колонн соединены между собой через патрубки. Испытательное давление для колонн 0,785 МПа.
Перед поступлением в варочную колонну первой ступени замес нагревается острым паром давлением 0,4…0,6 МПа в контактной головке (рис. 15.23.). Контактная головка представляет собой цилиндрическую паровую камеру 2, внутри которой установлена цилиндрическая вставка (форсунка) 3 с отверстиями диаметром 5 мм, расположенными в 10 рядов по высоте вставки (в каждом ряду по 10 отверстий).
Отверстия двух верхних рядов расположены под углом 45° к вертикальной оси головки. Отверстия последующих рядов просверлены под углом 45° и направлены по касательной к корпусу вставки. При таком расположении отверстий пар инжектирует массу и придает ей вращательное движение, что обеспечивает хорошее перемешивание и равномерное нагревание замеса.
Поступающая масса подается в головку через сопло 1, которое равномерно нагнетает массу при пульсирующей подаче ее плунжерным насосом. Пар в головку подводится по патрубку и через отверстия вставки пронизывает движущуюся массу, перемешивает и нагревает ее. Продолжительность пребывания массы в головке 1,5…2 с.
Рис. 15.22. Варочная колонна второй ступени
Рис. 15.23. Контактная головка
Контактная головка с двусторонним подводом пара (рис. 15.24) предназначена для спиртовых заводов производительностью 1700….2500 дал/сут. В корпусе 3 расположены трубы 4 и 5, в которых просверлены отверстия диаметром 5 мм. В каждой трубе по высоте имеется 10 рядов по 13 отверстий. Замес подается в контактную головку по патрубку 1. В головке замес течет в кольцевом зазоре. Пар, подаваемый по патрубкам 2 и 6, пронизывает слой замеса с двух сторон. Такой подвод пара обеспечивает быстрое и равномерное нагревание замеса.
Определенный уровень массы на выходе из варочного аппарата поддерживается поплавковым регулятором (рис. 15.25). Регулятор представляет собой цилиндрический корпус 1 вместимостью 2 м3, диаметром 1200 мм при толщине стенки 8 мм и рассчитан на рабочее давление 0,5 МПа. Внутри корпуса расположен поплавок 3, который рычагом 4 шарнирно связан с корпусом регулятора. С рычагом поплавка штоком 6 соединен клапан 7, который закрывает отверстие выходного патрубка 8. Масса в регулятор поступает снизу. Регулятор соединяется с варочными колоннами через патрубок 2 для выравнивания давления и отвода воздуха. За уровнем массы в регуляторе наблюдают по стрелке 5.
Паросепаратор (рис. 15.26) предназначен для сепарирования пара и выдержки развариваемой массы. Представляет собой цельносварной цилиндрический сосуд со съемным днищем и крышкой.
Масса через патрубок 3 поступает на кольцевой распределитель массы 9, диаметр которого меньше диаметра корпуса, и сливается с него, не касаясь стенок корпуса. Днище паросепаратора защищено съемной гильзой.
Рис. 15.26. Паросепаратор
В целях предотвращения каплеуноса с вторичным паром в паросепараторе предусмотрен каплеуловитель 6, конструкция которого обеспечивает закручивание и изменение направления потока вторичного пара. Паросепаратор оборудован двумя предохранительными клапанами 7. Отвод массы осуществляется через нижний патрубок 1, а отвод пара – через верхний патрубок 8. Паросепаратор снабжен прибором контроля уровня массы 2, лазом 4 и возвратной трубой 5.
Техническая характеристика паросепаратора
Объем полный, м3……………………………………… 8,5
Рабочее давление, МПа………………………………. до 0,7
Диаметр корпуса, мм…………………………………. 1300
Толщина стенки корпуса, мм………………………. 8
Габаритные размеры, мм:
ширина…………………………………………………. 2000
высота…………………………………………………… 6935
Для скоростного разваривания применяют трубчатый разварник с контактной головкой (рис. 15.27). В нем замес подогревается паром давлением 0,8 МПа до 170 °С с помощью контактной головки, устройство которой аналогично устройству головки, приведенной на рис. 15.24.
Подогретый замес из контактной головки поступает в вертикальные трубы аппарата. Пар в аппарат не подводится, масса в трубах перемещается за счет перепада давлений к выходу, где давление снижается до 0,4 МПа. При продвижении по трубам из массы выделяется вторичный пар вследствие снижения давления. Смесь, состоящая из массы и пара, перемешивается и диспергируется при прохождении через диафрагмы и соединительные переходы.
Трубчатый разварник состоит из контактной головки 1 и батареи вертикальных труб 2, соединенных вверху и внизу переходами 3, которые прикреплены к вертикальным трубам-фланцами. Общая вместимость аппарата 1,5 м3.
Общая длина вертикальных труб 64 м; а их внутренний диаметр составляет 148 мм. Во фланцевых соединениях установлены 24 диафрагмы 4. По ходу продукта диафрагмы разбиты на четыре группы, в каждой группе шесть диафрагм. Диафрагмы каждой группы имеют одинаковый диаметр внутреннего отверстия (первой группы – 40 мм, второй – 45, третьей – 50, четвертой – 55 мм).
При снижении температуры за диафрагмой выделяется вторичный пар. Объем смеси в этом месте аппарата увеличивается в 3 раза, скорость смеси увеличивается до 4 м/с, что обусловливает диспергирование массы. Для уменьшения износа стенок переходов в последних устанавливают предохранительные сменные гильзы 5. Давление на выходе из аппарата регулируется клапаном.
Рис. 15.27. Трубчатый разварник
Свежие комментарии