устройство для насыщения сахарсодержащего раствора

Формула изобретения

Устройство для насыщения сахарсодержащего раствора, преимущественно мелассы, включающее вертикальный цилиндрический сосуд с теплообменной рубашкой и крышкой, расположенный внутри соосно и с зазором относительно сосуда сетчатый цилиндр, служащий для размещения в нем кристаллов сахара, и вибропривод со штоком, отличающееся тем, что в сосуде над сетчатым цилиндром установлена с возможностью перемещения на штоке отражательная крышка, снабженная возвратной пружиной, при этом на боковой поверхности сетчатого цилиндра у нижнего торца прикреплено кольцо, закрывающее кольцевой зазор между стенкой сосуда и сетчатым цилиндром, причем диаметр кольца меньше диаметра сосуда для образования минимального зазора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приборам для определения чистоты нормальной мелассы и может быть использовано в сахарной промышленности при контроле степени истощения мелассы.

Известно устройство для насыщения сахарсодержащего раствора, преимущественно мелассы, включающее вертикальный цилиндрический сосуд с теплообменной рубашкой и крышкой, расположенный внутри сосуда соосно подвижный полый цилиндр с проницаемыми торцевыми поверхностями, служащий для размещения в нем кристаллов сахара и соединенный со штоком и виброприводом (SU 593141 А, 05.02.1978).

В известном устройстве не обеспечено перемешивание объемов мелассы, находящихся в сосуде над и под цилиндром, что приводит к большой длительности процесса насыщения.

Ближайшим аналогом предложенного устройства является устройство для насыщения сахарсодержащего раствора, преимущественно мелассы, включающее вертикальный цилиндрический сосуд с теплообменной рубашкой и крышкой, расположенный внутри соосно и с зазором относительно сосуда сетчатый цилиндр, служащий для размещения в нем кристаллов, и вибропривод со штоком, связанный при помощи траверсы с сетчатой крышкой цилиндра (RU 2152025 С1, 27.06.2000).

Недостатком этого устройства является длительность процесса насыщения вследствие наличия циркуляции мелассы через кольцевой зазор в начальный период работы устройства при полном заполнении сетчатого цилиндра кристаллами сахара, а также недостаточно интенсивная фильтрация мелассы через слой кристаллов сахара при движении цилиндра вверх, поскольку часть мелассы перемещается в воздушное пространство под крышку сосуда.

Технический результат изобретения заключается в ускорении процесса насыщения сахарсодержащего раствора.

Этот результат достигается тем, что в предложенном устройстве, включающем вертикальный цилиндрический сосуд с теплообменной рубашкой и крышкой, расположенный внутри соосно и с зазором относительно сосуда сетчатый цилиндр, служащий для размещения в нем кристаллов, и вибропривод со штоком, в сосуде над сетчатым цилиндром установлена с возможностью перемещения на штоке отражательная крышка, снабженная возвратной пружиной. На боковой поверхности сетчатого цилиндра у нижнего торца прикреплено кольцо, закрывающее кольцевой зазор между стенкой сосуда и сетчатым цилиндром, причем диаметр кольца меньше диаметра сосуда для образования минимального зазора.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображен продольный разрез предложенного раствора.

Устройство для насыщения сахарсодержащего раствора включает вертикальный цилиндрический сосуд 1, снабженный теплообменной рубашкой 2 с патрубками 3 и 4 для подвода и отвода теплоносителя и крышкой 5. Внутри сосуда соосно и с зазором относительно него расположен сетчатый цилиндр 6 с сетчатой крышкой 7, служащий для размещения в нем кристаллов сахара и снабженный расположенным снаружи над крышкой сосуда виброприводом 8 со штоком 9, который прикреплен к сетчатой крышке 7 цилиндра при помощи траверсы 10. На боковой поверхности сетчатого цилиндра снаружи у нижнего торца прикреплено кольцо 11, закрывающее кольцевой зазор между стенкой сосуда и сетчатым цилиндром, причем диаметр кольца меньше диаметра сосуда для образования минимального зазора.

В сосуде над сетчатым цилиндром установлена с возможностью перемещения на штоке 9 отражательная крышка 12, снабженная возвратной пружиной 13.

Устройство работает следующим образом.

В теплообменную рубашку 2 подают теплоноситель и термостатируют сосуд 1 при температуре насыщения исследуемого сахарсодержащего раствора. Например, при исследовании степени насыщения мелассы сосуд 1 термостатируют при температуре 40°С. Затем сосуд 1 заполняют близким к насыщенному состоянию сахарсодержащим раствором и поддерживают его температуру на заданном уровне. В цилиндр, извлеченный из сосуда 1, вносят предварительно нагретую до температуры насыщения фракцию крупных кристаллов сахара с размерами, превышающими размеры отверстий сетки сетчатого цилиндра 6 и сетчатой крышки 7, что исключает выход кристаллов из внутреннего пространства цилиндра при его перемещениях. После его заполнения кристаллами закрывают цилиндр крышкой и прикрепляют ее посредством траверсы 10 к штоку 9. Затем погружают полый сетчатый цилиндр 6 в сахарсодержащий раствор и включают вибропривод 8. Сетчатый цилиндр 6 приводится в колебательное движение по вертикали. В процессе его колебаний в растворе происходит принудительная с поочередным изменением направления течения фильтрация сахарсодержащего раствора через сетчатую стенку цилиндра, слой кристаллов и сетчатую крышку 10, при этом обеспечивается интенсивный гидродинамический режим на межфазной границе "кристалл-раствор". Одновременно осуществляется циркуляция и перемешивание сахарсодержащего раствора во всем объеме сосуда 1 при протекании раствора через слой кристаллов и кольцевой зазор между стенками сосуда и боковой поверхностью сетчатого цилиндра. При движении сетчатого цилиндра 9 вверх вытесняемый им сахарсодержащий раствор при наличии кольца нажимает на отражательную крышку 12, которая снабжена возвратной пружиной 13, и меняет направление своего движения на противоположное, при этом происходит его повторная принудительная фильтрация через крышку 7 и боковую поверхность сетчатого цилиндра 6, а также слой кристаллов сахара. Это приводит к более интенсивному росту кристаллов в цилиндре, если исходный сахарсодержащий раствор был пересыщенным, или ускорению частичного растворения кристаллов, если исходный раствор являлся ненасыщенным. Как в первом, так и во втором случае происходит интенсификация процесса насыщения сахарсодержащего раствора, приводящая к сокращению его длительности.

Вертикальные колебания сетчатого цилиндра 6 в растворе осуществляются до его насыщения, которое фиксируется по достижению постоянных значений содержания сухих веществ в нем, определяемых рефрактометрически.

По окончании процесса насыщения отключают вибропривод, исследуемый раствор выгружают из сосуда 1 и анализируют его показатели по известной методике.

Использование предложенного устройства по сравнению с известным обеспечивает ускорение процесса насыщения сахарсодержащего раствора вследствие увеличения количества раствора, протекающего через верхнюю, нижнюю, а также боковую поверхности полого сетчатого цилиндра при наличии в сосуде отражательной крышки кольца на сетчатом цилиндре, которые способствуют интенсификации фильтрации раствора через вибрирующий слой кристаллов.