Устройство вакуум-аппаратов
25-04-2017, 17:37
На сахарных заводах применяются вакуум-аппараты двух типов: вертикальные и горизонтальные.
Рассмотрим здесь лишь наиболее типичный и чаще встречающийся вертикальный вакуум-аппарат с подвесной паровой камерой.
Вертикальные вакуум-аппараты имеют форму вертикального цилиндра высотой 5—7 м и диаметром 2,5—4 м. Емкость вертикального вакуум-аппарата 100—800 ц утфеля (чаще всего 200—400 ц). Таким образом, вертикальный вакуум-аппарат внешне напоминает вертикальный выпарной аппарат, но © отличие от последнего он заканчивается снизу усеченным конусом и широким спускным отверстием, что позволяет легко спускать из вакуум-аппарата утфельную массу по окончании уваривания.
Вакуум-аппарат с подвесной камерой (рис. 141). Аппарат имеет две цилиндрические паровые камеры разного диаметра, вставленные одна в другую. Камеры пронизаны вертикальными обогревающими трубками диаметром 70—100 мм. В середине центральной камеры устроена циркуляционная труба (диаметр около 500 мм). Таким образом, и по устройству поверхности нагрева этот аппарат очень похож на вертикальный выпарной аппарат; но обогревающие трубки сделаны шире (диаметр их не 25—30 мм, а 70—100 мм), чтобы в них могла циркулировать густая масса утфеля. Внутренняя паровая камера длиннее, чем наружная (например, высота наружной около 1 м, а внутренней — 1,5 м). Таким образом, внутренняя камера опущена глубже и обогревает нижнюю коническую часть аппарата, вызывая здесь кипение и циркуляцию утфеля, не позволяя массам кристаллов сахара оседать на дне аппарата. Верхняя поверхность обеих камер ограничена одной горизонтальной плоскостью. Пар входит в каждую камеру с противоположных сторон. Камеры можно обогревать парами различного давления, например внутреннюю камеру — паром 1 корпуса выпарки, а наружную — паром, поступающим из 11 корпуса выпарной установки (выпарки). Конденсат отводится из каждой камеры снизу, а аммиачные газы — из верхних частей камер по соответствующим трубкам.
Во время уваривания утфельная масса циркулирует, двигаясь по кипятильным трубкам вверх и опускаясь вниз по циркуляционной трубе и по кольцевому промежутку между стенками аппарата и подвесной камерой.
В верхней части аппарата устроен щит и, кроме того, ловушка для брызг, как в выпарных аппаратах.
Пар из вакуум-аппарата направляется на конденсатор через вентиль разрежения.
Спускное отверстие вакуум-аппарата закрывается круглой чугунной крышкой — шибером, который при помощи вертикального винта может двигаться вверх и вниз, плотно закрывая или, наоборот, приоткрывая спускное отверстие. Для полного открытия спуска шибер сдвигается в сторону при помощи другого горизонтального винта. Шибер опирается на специальную каретку, вместе с которой он и двигается в сторону (см. рис. 141).
Перед тем как спускать утфель из аппарата, закрывают вентиль разрежения и открывают воздушный вентиль, через который в аппарат входит воздух.
На рис. 142 изображены обычная арматура вакуум-аппарата и контрольно-измерительные приборы.
Вакуум-аппарат имеет наборную трубу и наборный вентиль, через которые в аппарат поступает сироп (также и белый и зеленый оттеки). Сборники (ящики) для сиропа и оттеков стоят обычно рядом с вакуум-аппаратами, причем не требуется никаких насосов, так как сироп и оттеки поступают самотеком под влиянием разрежения, имеющегося в вакуум-аппарате.
Для наблюдения за кипением увариваемой массы в вакуум-аппарате и за постепенным повышением уровня и заполнением аппарата по высоте его устроен ряд смотровых стекол. Стекла пропариваются изнутри аппарата при помощи трубочек 4; этим предотвращается засахаривание стекол.
Пробный кран (пробник) 5 в нижней части вакуум-аппарата позволяет брать из аппарата небольшие пробы увариваемой массы (рис. 143). Пробный кран не имеет сквозного отверстия, так как при наличии разрежения и аппарате такое устройство не дало бы возможности получить пробу; наоборот, при открывании крана наружным воздух врывался бы в аппарат. Поэтому в теле пробного крапа имеется лишь углубление, а не сквозное отверстие.
В это углубление и попадает небольшая порция увариваемой массы. При повороте крана на 180° захваченная небольшая проба увариваемой массы вытекает на подставленное рабочим стекло, на котором ее и рассматривают при просвечивании насквозь. Для такого просвечивания около пробного крана помещают электрическую лампочку.
В настоящее время начали распространяться чрезвычайно денные аппараты — «сахароскопы»; это — микропроекторы, которые непрерывно показывают на маленьком экране в увеличенном виде картину кристаллической массы, находящейся в вакуум-аппарате.
После спуска утфеля из вакуум-аппарата некоторое количество утфельной массы все-таки остается на верхней поверхности паровой камеры. Поэтому к вакуум-аппарате устанавливают трубки для пропаривания его. Пар конденсируется, и конденсат растворяет и смывает утфельную массу с поверхностен нагрева вакуум-аппарата.
На аппарате устанавливают вакуумметр, состоящий из U-образной трубки, заполненной до половины ртутью; один конец ее открыт, а другой сообщается с верхней частью вакуум-аппарата. Разрежение выражается в сантиметрах ртутного столба (62—65 см). В нижней части аппарата имеется термометр, показывающий температуру кипения увариваемой массы. На трубах греющего пара ставят манометры.
Ловушка при вакуум-аппарате имеет дополнительный резервуар (см. рис. 142), чтобы можно было освободить ее на ходу от переброшенной увариваемой массы.
На рис. 144 изображен новый вакуум-аппарат конструкции ВНИИСПа (инж. В.Н. Щеголева), который в основном аналогичен изображенному выше вакуум-аппарату. Но он большего диаметра, поэтому высота слоя утфеля меньше, что снижает гидравлический напор и температуру утфеля, улучшает циркуляцию его и теплопередачу. Емкость изображенного вакуум-аппарата 800 ц утфеля (строят также аппараты и на 600 и 400 ц).
Появляется ряд конструкций вакуум-аппаратов с механическим перемешиванием утфеля, что улучшает циркуляцию и ускоряет уваривание.
Рассмотрим здесь лишь наиболее типичный и чаще встречающийся вертикальный вакуум-аппарат с подвесной паровой камерой.
Вертикальные вакуум-аппараты имеют форму вертикального цилиндра высотой 5—7 м и диаметром 2,5—4 м. Емкость вертикального вакуум-аппарата 100—800 ц утфеля (чаще всего 200—400 ц). Таким образом, вертикальный вакуум-аппарат внешне напоминает вертикальный выпарной аппарат, но © отличие от последнего он заканчивается снизу усеченным конусом и широким спускным отверстием, что позволяет легко спускать из вакуум-аппарата утфельную массу по окончании уваривания.
Вакуум-аппарат с подвесной камерой (рис. 141). Аппарат имеет две цилиндрические паровые камеры разного диаметра, вставленные одна в другую. Камеры пронизаны вертикальными обогревающими трубками диаметром 70—100 мм. В середине центральной камеры устроена циркуляционная труба (диаметр около 500 мм). Таким образом, и по устройству поверхности нагрева этот аппарат очень похож на вертикальный выпарной аппарат; но обогревающие трубки сделаны шире (диаметр их не 25—30 мм, а 70—100 мм), чтобы в них могла циркулировать густая масса утфеля. Внутренняя паровая камера длиннее, чем наружная (например, высота наружной около 1 м, а внутренней — 1,5 м). Таким образом, внутренняя камера опущена глубже и обогревает нижнюю коническую часть аппарата, вызывая здесь кипение и циркуляцию утфеля, не позволяя массам кристаллов сахара оседать на дне аппарата. Верхняя поверхность обеих камер ограничена одной горизонтальной плоскостью. Пар входит в каждую камеру с противоположных сторон. Камеры можно обогревать парами различного давления, например внутреннюю камеру — паром 1 корпуса выпарки, а наружную — паром, поступающим из 11 корпуса выпарной установки (выпарки). Конденсат отводится из каждой камеры снизу, а аммиачные газы — из верхних частей камер по соответствующим трубкам.
Во время уваривания утфельная масса циркулирует, двигаясь по кипятильным трубкам вверх и опускаясь вниз по циркуляционной трубе и по кольцевому промежутку между стенками аппарата и подвесной камерой.
В верхней части аппарата устроен щит и, кроме того, ловушка для брызг, как в выпарных аппаратах.
Пар из вакуум-аппарата направляется на конденсатор через вентиль разрежения.
Спускное отверстие вакуум-аппарата закрывается круглой чугунной крышкой — шибером, который при помощи вертикального винта может двигаться вверх и вниз, плотно закрывая или, наоборот, приоткрывая спускное отверстие. Для полного открытия спуска шибер сдвигается в сторону при помощи другого горизонтального винта. Шибер опирается на специальную каретку, вместе с которой он и двигается в сторону (см. рис. 141).
Перед тем как спускать утфель из аппарата, закрывают вентиль разрежения и открывают воздушный вентиль, через который в аппарат входит воздух.
На рис. 142 изображены обычная арматура вакуум-аппарата и контрольно-измерительные приборы.
Вакуум-аппарат имеет наборную трубу и наборный вентиль, через которые в аппарат поступает сироп (также и белый и зеленый оттеки). Сборники (ящики) для сиропа и оттеков стоят обычно рядом с вакуум-аппаратами, причем не требуется никаких насосов, так как сироп и оттеки поступают самотеком под влиянием разрежения, имеющегося в вакуум-аппарате.
Для наблюдения за кипением увариваемой массы в вакуум-аппарате и за постепенным повышением уровня и заполнением аппарата по высоте его устроен ряд смотровых стекол. Стекла пропариваются изнутри аппарата при помощи трубочек 4; этим предотвращается засахаривание стекол.
Пробный кран (пробник) 5 в нижней части вакуум-аппарата позволяет брать из аппарата небольшие пробы увариваемой массы (рис. 143). Пробный кран не имеет сквозного отверстия, так как при наличии разрежения и аппарате такое устройство не дало бы возможности получить пробу; наоборот, при открывании крана наружным воздух врывался бы в аппарат. Поэтому в теле пробного крапа имеется лишь углубление, а не сквозное отверстие.
В это углубление и попадает небольшая порция увариваемой массы. При повороте крана на 180° захваченная небольшая проба увариваемой массы вытекает на подставленное рабочим стекло, на котором ее и рассматривают при просвечивании насквозь. Для такого просвечивания около пробного крана помещают электрическую лампочку.
В настоящее время начали распространяться чрезвычайно денные аппараты — «сахароскопы»; это — микропроекторы, которые непрерывно показывают на маленьком экране в увеличенном виде картину кристаллической массы, находящейся в вакуум-аппарате.
После спуска утфеля из вакуум-аппарата некоторое количество утфельной массы все-таки остается на верхней поверхности паровой камеры. Поэтому к вакуум-аппарате устанавливают трубки для пропаривания его. Пар конденсируется, и конденсат растворяет и смывает утфельную массу с поверхностен нагрева вакуум-аппарата.
На аппарате устанавливают вакуумметр, состоящий из U-образной трубки, заполненной до половины ртутью; один конец ее открыт, а другой сообщается с верхней частью вакуум-аппарата. Разрежение выражается в сантиметрах ртутного столба (62—65 см). В нижней части аппарата имеется термометр, показывающий температуру кипения увариваемой массы. На трубах греющего пара ставят манометры.
Ловушка при вакуум-аппарате имеет дополнительный резервуар (см. рис. 142), чтобы можно было освободить ее на ходу от переброшенной увариваемой массы.
На рис. 144 изображен новый вакуум-аппарат конструкции ВНИИСПа (инж. В.Н. Щеголева), который в основном аналогичен изображенному выше вакуум-аппарату. Но он большего диаметра, поэтому высота слоя утфеля меньше, что снижает гидравлический напор и температуру утфеля, улучшает циркуляцию его и теплопередачу. Емкость изображенного вакуум-аппарата 800 ц утфеля (строят также аппараты и на 600 и 400 ц).
Появляется ряд конструкций вакуум-аппаратов с механическим перемешиванием утфеля, что улучшает циркуляцию и ускоряет уваривание.
