Фуговка и пробелка утфеля I. Технологический процесс
25-04-2017, 18:28
Утфель I немедленно после спуска из аппарата направляют на центрифуги, не давая ему остыть. При спуске утфеля I из вакуум-аппарата его опрыскивают горячей водой (75° С), чтобы быстро снизить пересыщение и избежать образования кристаллической муки.
Влияние температуры. При старом методе работы утфель I после спуска из вакуум-аппарата оставался в мешалке 8—12 ч, причем остывал до 60° С. В настоящее время утфель I немедленно после спуска, в мешалку направляют на фуговку и пробелку в центрифугах, куда он попадает почти не остывая (70°С). Это почти в 1,5 раза снижает вязкость межкристального оттека и соответственно ускоряет фуговку утфеля.
Метод пробелки водой. При старом методе для пробелки сахара расходовали 2% воды (70° С) и 2% пара по массе утфеля (давление пара 3—4 ат). Приблизительно половина затраченного пара (т. е. 1 % по массе утфеля) конденсируется на кристаллах сахара, и конденсат также промывает их. Пропаривание занимает около 2,5 мин, что замедляет пробелку.
В настоящее время совершенно не применяют пара при пробелке сахара, но зато приходится затрачивать больше горячей воды (3,5% вместо 2,0%). Работа идет значительно быстрее, так как не тратится время на пропаривание центрифуги: длительность полного цикла работы центрифуги считается при пробелке водой и паром 6 мин, а при пробелке одной водой — 4,5 мин. Таким образом, при этом методе работы центрифуги используются лучше.
Однако метод пробелки без пара имеет и отрицательные стороны. Сахар, выгружаемый из центрифуги, содержит больше влаги — 1,0—1,5%, тогда как при пробелке паром — лишь 0,5%, потому что горячий конденсат пара полнее удаляется с поверхности кристаллов (меньше вязкость). Кроме того, сахар, пробеленный лишь водой, имеет более низкую температуру (60° С). Эти обстоятельства — большое содержание влаги и низкая температура — затрудняют высушивание сахара.
Сахар, пробеленный водой и паром, легко высушивается в обычном простом барабане Фальцмана: малое количество влаги легко испаряется за счет теплоты сахара (70° С) и уносится воздухом, попадающим в барабан сушилки вследствие естественной циркуляции. Наоборот, при пробелке лишь водой для высушивания весьма влажного сахара приходится иметь двухбарабанную сушилку. Сахар с элеватора поступает в верхний барабан, куда подается вентилятором нагретый в калориферах воздух.
Из первого барабана сахар выходит высушенным, но горячим. Поэтому его пересыпают во второй барабан, расположенный ниже, где он охлаждается воздухом, имеющим температуру помещения. Горячий воздух в первом барабане поступает прямотоком с сахаром, а холодный воздух во втором барабане движется навстречу сахару; уходящий воздух направляется в пылеуловительную камеру, где очищается от увлекаемой сахарной ныли.
Недостатком способа пробелки одной водой является также возможность засушивания сахара в барабане центрифуги: если несколько запоздать с остановкой и выгрузкой центрифуги, то воздух, циркулирующий в движущемся барабане центрифуги, несколько подсушивает кристаллы, причем выкристаллизовывающийся при удалении воды сахар цементирует всю массу сахара в центрифуге, что сильно затрудняет выгрузку. При паровой пробелке такого засушивания не наблюдается, так как пар, конденсируясь, поддерживает надлежащую влажность и температуру сахара, что исключает засушивание и цементацию кристаллов.
Новаторы производства значительно улучшили и ускорили работу в пробельной. Прежде всего они всегда работают по строгому графику: последовательно и равномерно загружают одну центрифугу за другой; никогда не бывает, чтобы в нескольких центрифугах одновременно шел процесс пуска их в ход, требующий максимума энергии. Таким образом расход энергии выравнивается и работа ускоряется. Группу из пяти центрифуг обслуживают всего двое рабочих: один включает, тормозит и выгружает по очереди все центрифуги, а другой загружает утфелем и пробеливает сахар водой и паром. Каждый час оба фуговщика меняются ролями, чтобы затрата энергии была у обоих совершенно одинакова.
Для предотвращения засорения сит и для ускорения отхода оттеков дают пар за кожух — в пространство между кожухом и барабаном центрифуги. Пар разогревает и разжижает оттеки, и они отходят поэтому быстрее.
Кроме того, конечно, пробеливают всегда горячий утфель (70—75°) и опрыскивают его водой при спуске из вакуум-аппаратов. Благодаря всем этим мероприятиям длительность одного цикла работы на центрифуге сократилась до 4,5—5 мин, тогда как раньше она составляла 10—12 мин.
При пробелке кристаллического сахара часть его растворяется — около 8—9% к массе утфеля.
Механизация работы центрифуг. Выгрузка сахара из центрифуги — самая тяжелая часть работы на этих аппаратах. Для облегчения этой работы можно применять прибор для механической выгрузки сахара — так называемую механическую лопату. Она состоит из скребка, маховичка с зубчатой рейкой и рукоятки. При выгрузке сахара скребок прижимается к слою сахара и удаляет его с сита центрифуги.
При помощи маховичка и рейки скребок двигают сверху донизу внутри барабана, а рукояткой регулируют расстояние между скребком и ситом барабана.
Очень часто применяют также саморазгружающиеся центрифуги (рис. 156). Нижнюю часть барабана этих центрифуг делают конической; отверстие для выгрузки сахара — более широкое; это отверстие всегда открыто, так как нет никакого колпака, чтобы закрыть его. На валу имеется распределительная тарелка для загружаемого утфеля. Утфель набирается, на ходу при 100 об/мин, поэтому он отбрасывается с тарелки к боковой поверхности барабана под действием центробежной силы и не может попасть в выгрузочное отверстие. При остановке центрифуги сахар сползает по нижнему конусу в выгрузочное отверстие центрифуги. При применении этих центрифуг полный цикл работы можно снизить до 3,5—4 мин.
Наконец, в настоящее время на сахарных заводах распространяются уже полностью автоматизированные центрифуги, совершенно не требующие физического труда, а лишь внимательного присмотра (один рабочий следит за целой группой центрифуг). Они автоматически загружаются утфелем, по заданному минутному режиму пробеливаются водой, тормозятся, разгружаются лопатой и вновь загружаются и т. д. Такие центрифуги выпускаются и за рубежом, и в России. Центрифуга АПН-1250 изображена на рис. 157.
Ее диаметр 1250 мм и высота 800 мм. Число оборотов в минуту 1450 (при загрузке утфеля 300 и при выгрузке сахара — 50—100). Следовательно, это быстроходная центрифуга с фактором разделения f = Dn2/1800 = 1,250*1450/1800 = 1460, т.е. почти в 3 раза больше, чем для прежних центрифуг, делавших 900 оборотов в минуту. Автоматические центрифуги применяются для любых утфелей. Для I продукта длительность одного цикла 3 мин.
Центрифуги непрерывного действия. Такие центрифуги обладают рядом преимуществ: затраты труда минимальные, не требуется тяжелого физического труда, производительность большая, так как нет затраты времени на простои при загрузке и выгрузке, расход энергии совершенно равномерный и, кроме того, уменьшенный, так как не требуется периодически затрачивать лишнюю энергию на приведение в движение барабана после его выгрузки и новой загрузки. Поэтому имеется ряд предложений по устройству центрифуг непрерывного действия.
Центрифуга непрерывного действия впервые была предложена еще в 1890 г. в России Пионтковским и Щениовским, построена и работала в 1892—1893 гг. на Капустянском и Новотаволжанском заводах. Она имела дырчатый барабан конической формы (рис. 158). Барабан имеет нижнюю опору, а не подвешен, как в центрифугах Вестона. Утфель попадает по неподвижной трубе в нижнюю часть барабана. Центробежная сила заставляет его прижиматься к стенкам барабана и перемещаться вверх по этим наклонным стенкам по мере поступления свежего утфеля. Оттеки зеленый и белый (при подаче воды) отходят сквозь стенки барабана, а сахар выбрасывается через верхний край барабана.
Идея изобретателей была совершенно правильной, но техника была еще недостаточно развита в 1890 г. В последние 10—15 лет эта идея осуществлена фирмой БМА с применением новейшей техники. В центрифуге непрерывного действия, делающей 3000 oб/muh. (рис. 159), сито очень тонкое и гладкое (перфорированное). Однако никакой пробелки не производится и центрифуги непрерывного действия работают лишь для фуговки промежуточного и последнего утфелей трехпродуктовой схемы.
На рафинадных заводах нашли применение пульсирующие центрифуги, которые и будут описаны в разделе рафинадного производства.
Влияние температуры. При старом методе работы утфель I после спуска из вакуум-аппарата оставался в мешалке 8—12 ч, причем остывал до 60° С. В настоящее время утфель I немедленно после спуска, в мешалку направляют на фуговку и пробелку в центрифугах, куда он попадает почти не остывая (70°С). Это почти в 1,5 раза снижает вязкость межкристального оттека и соответственно ускоряет фуговку утфеля.
Метод пробелки водой. При старом методе для пробелки сахара расходовали 2% воды (70° С) и 2% пара по массе утфеля (давление пара 3—4 ат). Приблизительно половина затраченного пара (т. е. 1 % по массе утфеля) конденсируется на кристаллах сахара, и конденсат также промывает их. Пропаривание занимает около 2,5 мин, что замедляет пробелку.
В настоящее время совершенно не применяют пара при пробелке сахара, но зато приходится затрачивать больше горячей воды (3,5% вместо 2,0%). Работа идет значительно быстрее, так как не тратится время на пропаривание центрифуги: длительность полного цикла работы центрифуги считается при пробелке водой и паром 6 мин, а при пробелке одной водой — 4,5 мин. Таким образом, при этом методе работы центрифуги используются лучше.
Однако метод пробелки без пара имеет и отрицательные стороны. Сахар, выгружаемый из центрифуги, содержит больше влаги — 1,0—1,5%, тогда как при пробелке паром — лишь 0,5%, потому что горячий конденсат пара полнее удаляется с поверхности кристаллов (меньше вязкость). Кроме того, сахар, пробеленный лишь водой, имеет более низкую температуру (60° С). Эти обстоятельства — большое содержание влаги и низкая температура — затрудняют высушивание сахара.
Сахар, пробеленный водой и паром, легко высушивается в обычном простом барабане Фальцмана: малое количество влаги легко испаряется за счет теплоты сахара (70° С) и уносится воздухом, попадающим в барабан сушилки вследствие естественной циркуляции. Наоборот, при пробелке лишь водой для высушивания весьма влажного сахара приходится иметь двухбарабанную сушилку. Сахар с элеватора поступает в верхний барабан, куда подается вентилятором нагретый в калориферах воздух.
Из первого барабана сахар выходит высушенным, но горячим. Поэтому его пересыпают во второй барабан, расположенный ниже, где он охлаждается воздухом, имеющим температуру помещения. Горячий воздух в первом барабане поступает прямотоком с сахаром, а холодный воздух во втором барабане движется навстречу сахару; уходящий воздух направляется в пылеуловительную камеру, где очищается от увлекаемой сахарной ныли.
Недостатком способа пробелки одной водой является также возможность засушивания сахара в барабане центрифуги: если несколько запоздать с остановкой и выгрузкой центрифуги, то воздух, циркулирующий в движущемся барабане центрифуги, несколько подсушивает кристаллы, причем выкристаллизовывающийся при удалении воды сахар цементирует всю массу сахара в центрифуге, что сильно затрудняет выгрузку. При паровой пробелке такого засушивания не наблюдается, так как пар, конденсируясь, поддерживает надлежащую влажность и температуру сахара, что исключает засушивание и цементацию кристаллов.
Новаторы производства значительно улучшили и ускорили работу в пробельной. Прежде всего они всегда работают по строгому графику: последовательно и равномерно загружают одну центрифугу за другой; никогда не бывает, чтобы в нескольких центрифугах одновременно шел процесс пуска их в ход, требующий максимума энергии. Таким образом расход энергии выравнивается и работа ускоряется. Группу из пяти центрифуг обслуживают всего двое рабочих: один включает, тормозит и выгружает по очереди все центрифуги, а другой загружает утфелем и пробеливает сахар водой и паром. Каждый час оба фуговщика меняются ролями, чтобы затрата энергии была у обоих совершенно одинакова.
Для предотвращения засорения сит и для ускорения отхода оттеков дают пар за кожух — в пространство между кожухом и барабаном центрифуги. Пар разогревает и разжижает оттеки, и они отходят поэтому быстрее.
Кроме того, конечно, пробеливают всегда горячий утфель (70—75°) и опрыскивают его водой при спуске из вакуум-аппаратов. Благодаря всем этим мероприятиям длительность одного цикла работы на центрифуге сократилась до 4,5—5 мин, тогда как раньше она составляла 10—12 мин.
При пробелке кристаллического сахара часть его растворяется — около 8—9% к массе утфеля.
Механизация работы центрифуг. Выгрузка сахара из центрифуги — самая тяжелая часть работы на этих аппаратах. Для облегчения этой работы можно применять прибор для механической выгрузки сахара — так называемую механическую лопату. Она состоит из скребка, маховичка с зубчатой рейкой и рукоятки. При выгрузке сахара скребок прижимается к слою сахара и удаляет его с сита центрифуги.
При помощи маховичка и рейки скребок двигают сверху донизу внутри барабана, а рукояткой регулируют расстояние между скребком и ситом барабана.
Очень часто применяют также саморазгружающиеся центрифуги (рис. 156). Нижнюю часть барабана этих центрифуг делают конической; отверстие для выгрузки сахара — более широкое; это отверстие всегда открыто, так как нет никакого колпака, чтобы закрыть его. На валу имеется распределительная тарелка для загружаемого утфеля. Утфель набирается, на ходу при 100 об/мин, поэтому он отбрасывается с тарелки к боковой поверхности барабана под действием центробежной силы и не может попасть в выгрузочное отверстие. При остановке центрифуги сахар сползает по нижнему конусу в выгрузочное отверстие центрифуги. При применении этих центрифуг полный цикл работы можно снизить до 3,5—4 мин.
Наконец, в настоящее время на сахарных заводах распространяются уже полностью автоматизированные центрифуги, совершенно не требующие физического труда, а лишь внимательного присмотра (один рабочий следит за целой группой центрифуг). Они автоматически загружаются утфелем, по заданному минутному режиму пробеливаются водой, тормозятся, разгружаются лопатой и вновь загружаются и т. д. Такие центрифуги выпускаются и за рубежом, и в России. Центрифуга АПН-1250 изображена на рис. 157.
Ее диаметр 1250 мм и высота 800 мм. Число оборотов в минуту 1450 (при загрузке утфеля 300 и при выгрузке сахара — 50—100). Следовательно, это быстроходная центрифуга с фактором разделения f = Dn2/1800 = 1,250*1450/1800 = 1460, т.е. почти в 3 раза больше, чем для прежних центрифуг, делавших 900 оборотов в минуту. Автоматические центрифуги применяются для любых утфелей. Для I продукта длительность одного цикла 3 мин.
Центрифуги непрерывного действия. Такие центрифуги обладают рядом преимуществ: затраты труда минимальные, не требуется тяжелого физического труда, производительность большая, так как нет затраты времени на простои при загрузке и выгрузке, расход энергии совершенно равномерный и, кроме того, уменьшенный, так как не требуется периодически затрачивать лишнюю энергию на приведение в движение барабана после его выгрузки и новой загрузки. Поэтому имеется ряд предложений по устройству центрифуг непрерывного действия.
Центрифуга непрерывного действия впервые была предложена еще в 1890 г. в России Пионтковским и Щениовским, построена и работала в 1892—1893 гг. на Капустянском и Новотаволжанском заводах. Она имела дырчатый барабан конической формы (рис. 158). Барабан имеет нижнюю опору, а не подвешен, как в центрифугах Вестона. Утфель попадает по неподвижной трубе в нижнюю часть барабана. Центробежная сила заставляет его прижиматься к стенкам барабана и перемещаться вверх по этим наклонным стенкам по мере поступления свежего утфеля. Оттеки зеленый и белый (при подаче воды) отходят сквозь стенки барабана, а сахар выбрасывается через верхний край барабана.
Идея изобретателей была совершенно правильной, но техника была еще недостаточно развита в 1890 г. В последние 10—15 лет эта идея осуществлена фирмой БМА с применением новейшей техники. В центрифуге непрерывного действия, делающей 3000 oб/muh. (рис. 159), сито очень тонкое и гладкое (перфорированное). Однако никакой пробелки не производится и центрифуги непрерывного действия работают лишь для фуговки промежуточного и последнего утфелей трехпродуктовой схемы.
На рафинадных заводах нашли применение пульсирующие центрифуги, которые и будут описаны в разделе рафинадного производства.
