Кристаллизатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 8296 1 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ 30 ТЕНИ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТ,Н.Анчеков етельство СССРР 1/02, 1980.идетельство СССРР 1/02, 1988,ще- му Изобретение нию сахарной пр наченному д сахаросодержаще также использов различных вещест промышленности Известен кри лизации веществ розы в свеклос включающий вертотноситсяомышленноля крисго сиропа,ано для крв в пищевой к оборудовасти, предназталлизации и может быть исталлизации и химической каме- кана- ф ензии окна- креп- нное для кристалтвенно сахаоизводстве,рупс, разметаллизатор преимущес харном пркдльный ко укции скоро- и не- ость,(54) КРИСТАЛЛИЗАТОР(57) Изобретение относится к оборудованию сахарной промышленности, предназначенному для кристаллизации сахаросодержащего сиропа, и может быть также использовано для кристаллизации различных веществ в пищевой и химической промышленности. Цель - повышение производительности за счет увеличения скорости циркуляции кристалломассы. Кристаллизатор состоит из вертикально расположенного корпуса 1, размещенной внутри корпуса без зазора с ним нагревательной камеры 2, имеющей в центральной части циркуляционный канал 3, и установленного в циркуляционном канале устройства 4 для перемешивания кристаллизуемой массы,состоящего из вертикального вала 5 и укрепленного на нем диска б, имеющего радиально расположенные окна, На диске б при помощи шарниров укреплены вдоль одной и той же радиальной кромки каждого окна плавно изогнутые лопасти 9, вогнутой поверхностью обращенные к окну и состоящие из верхней и нижней частей, Лопасти 9 установлены в наклонном положении, Ширина верхней части лопасти больше ширины нижней части, а угол наклона верхней части лопасти меньше угла наклона нижней. Верхняя кромка лопасти 9 полностью перекрывает просвет окна во избежание возникновения восходящего потока. По всейповерхности лопасти выполнены, а в шахматном порядке перфорационныеотвератия, Ширина лопасти 9 уменьшается в радиальном направлении, Диск 6 и лопасти 9 имеют покрытие из фторопласта. Кристаллизатор снабжен приводом 14 для сообния вращения перемешивающеустройству 4, патрубками 15 и 16 для отвода соответственно вторичного пара и конденсата. патрубками 17, 18 для начального на- О бора исходного раствора и подачи пара, а с,(") также устройством 19 для выгрузки суспен- "р зии, 1 з.п. ф-лы, 4 ил,щенную внутри него нагревательнуюру с центральным циркуляционнымлом, устройство для циркуляции сусв виде укрепленного на валу конусами, к общему основанию которого прлена ситчатая заслонка, снабжприводом.Недостатком известной консткристаллизатора является невысокаясть кристаллизации, а следовательнодостаточная производительвследс 1.вие неэняч 1:л ельного относительногодвижения кристаллов в межкристэльномрзстворе, высокэя диспарсность кристэллов,Ближлишим техни(881:.им решеием к 5предложв 1 ному является ристэллизэтор,состоящий иэ вертикально расположенногокОрпуса, рэзмещенной внутри него нэгревятЛьной камеры с центральным циркуляционным кзнзлом, и устэновленного в нем ".0устройства для перемешивэния кристэллизуемой массы, состоящего из вертикальногоВЭЛЯ и укрепленного нз нем диска 1 М 81 ОцеГО рздцзльно рэсположенные окнз, снэбженные прикрепленными к их радиэльным 15кромкам наклонными лопатками, одна изкоторых - верхняя - рэсположенз нэд диском, з другая - нижняя перфорировзннэя -прд ним.Недостят 1 ом кристэллизяторэ яв;иется:- недостэточное увеличение производительности иэ-зэ того, что насосный эффект устройствэ сникэется в результатезабивания кристаллами внутренней вершины между лопатками.;Целью изобретения явггяется повышение производительности путем увеличенияскорости циркуЛяции кристэлломэссы.Указанная цель достигается тем, что в;301кристэллизэторе, сос;оящем йз вертикзльо расположенного корпуса, рэзме,ценнойнутри него нзгревэтельной камеры с центэльным циркуляционным каналом, истяовленного в нем устройства для 35еремешивэния кристзллизуемОЙ масс:состоящего из вертикэльного вяля и укрепленного нэ нем дискэ, имеющего рэдияльнорэсположенные окна, снабженные прикрепленными к их радиальным кромкам няклонными лопатками, одна из которых -Верхняя - расположена нэд диском, э другэя - нижняя перфорировэннэя - под ним,лопатки каждого окна жестко соединенымежду собой с обрэзовэнием единой лопЯсти, выполненной плзвно изогнутой тзкиобразом, что вогнутая поверхность ее обри.цена к окну, причем ширина лопасти в центрдльнОЙ чэсти дискэ больш 8., чем ширинелопасти нэ его периферии, э ее верхняя 50часть выполненэ перфорированной. Лоля"ти должны быть укреплены к рядияльнымкромкам окон шарнирно, лри этом диск илопэсти име 1 от покрытие из фтороплзстэ.Нэ фиг,1 изобрэжен общий вид кристэллизэторэ в продольном разрезе; нЯ фиг.2 -Оощии Вид дискЯ; нв фиГ,8 рвэ 1 э 8 з по Б ЬнЯ фиг.2; кэ фиг,4 - вид ло стрелке В фиГ,З,Кристэллиэятор состоит из ВертикальнорэслогОкеОГО корпуса 1, рэзм 81 ц 8 нной внутри корГусэ без зязорэ с ниы НЭГГевя тельной камеры 2, име 1 ощей в 1 Вк-",зльной части циркуляционный канал 3 . стэнов. лОннОГО В циркуляионнОМ кэ 11 зле у 1;1 ОО ст вз 4 для перемешивэния крист.1 лизуе(О 1 массы, состоящего из вертикзльнсГа вяз 5 и укрепленного нэ нем диска б, имеющего радиально рэсполокенные окно 7, Нэ диске б при помощи шэрниров 8 укреплены вдоль Одной и той же радиальной кромки кэждого окна плявно изог 1 уть 18 лопэсти 9, вогнутой ГОверхностью Обрэ 1(ень 1 ые к Окну и состоя" щие из верхней 10 и никне г; 1 1 чвстей,1 О- пасти 9 устэновлены в нэклонном лоло:кении, Ширине верхнеЙ чести лопясти 10 больше ширины нижней части 11, э угол нэклонэ .х верхней чэсти лопэсти мсньше углз нзкланэ р 1 нижней. Верхняя кромкэ ло пасти 9 полностью лерекрывэе просвет ок- НЯ 7 во избеаэние возникновения вос одящего потокэ, о всей 1 оверхности лопасти выполнены в шяхмятно; порядке л 8 рфорэци он н ые отверстия 12. Ширина лопасти 9 уменьшается в рядияльном нэлрэвпении. Диск б и лопасти 9 имвот по рытие 3 из фтороплэстя.Кристялгизэтор снэбжен приводом 14 д, сообщенИя врэщения 1 ерем 81 ЬИЗЯОщему устройству 4, лэтрубквми 15 и 1 б для Отводэ сООтветственно вторичного лдрэ и конденсэтв, пэтрубквми 17, 18 для нэчэльногп ьЯбора исходного рэстворэ и ловзи ОЯОЯ, э "Якхе устоойством 19 для вь грузки ,",слеНЭИИ,Криствл 1 иэвтор рэботэе следуОцим П(1 ЭЗОМ,Ис.одный Оэствор ч 8 рг з 1 Я руб 01, 17 подают в эллэрят для Голного погружения НсГРЗВЯельНОИ КЯМеооВ К.ТОРЮ аЯ ем Ч 8 О 83 ПЯГрубок 18 Г 1 ОДЯ 10 т Греющий лзр, ВклОчзют ГРивод 14, который сообцзет вряцэтельное движение устройству з, .ряз мещенному в циркуляционном кэнэле 3, При этом коистэллиээтор нзходится под рзэрекением, Обрэзу 1 ощиеся В процессе рз(оты кристзллизэторэ вторичный лэр и Онденсат оводят через лэтрубк 11;,б, В результзте врящэтельнОГО дВижения дискя б раствор, находящийся в центрзльном циркуляционном кянзле 3, подхвэтывяется лопэстями 9, скорость его возрастает в осевом нэлрявлении, Это лриводиг к интенсирикэции циркуляции раствора ВО всем аппарате, росту скорости вьпзривэния воды иэ рястворэ и переходу его в пересы щенное состоякие, 1 осле инициировэния зэтрэвкой коисгэллОООрэзОВэния Г 1 рОисходит ВОзникновение зародышей и рост кристаллов ЬОвсем объеме кристаллизэтора, образующихсуспенэию,При увеличении скорости циркуляци лсуспензии в зоне работы лопастей 9 и . - .э вхповерхностях активизируется рост кристаллов эа счет активного смывания уходящейчерез отверстия 12 межкристальной жидкостью кристаллов, движущихся по всей перфорированной поверхности лопасти, а 10также за счет увеличения относительнойскорости кристаллов и жидкости в поле центробежных сил, вызванных плавной кривизной лопасти 9.Сужение лопасти 9 к периферии обеспечивает более равномерный профиль скорости на выходе из циркуляционного канала 3,так как при разгоне потока поверхностьюлопасти возникает его закручивание с соответствующим возрастанием осевой и радиальных составляющих вектора скорости,Для приближения условий движения потокак изокинетичности ширина лопасти в рэдиальном направлении должна быть меньше,Это условие обеспечивает в свою очередь 25устойчивое образование контура циркуляции во всем объеме аппарата. Постояннаяплавная кривизна по всей ширине лопасти9 исключает удерживание и накоплениекристаллов в любом месте ее поверхностл и 30способствует полному сходу кристаллов слопасти в пространство под нагревательнойкамерой 2.Нижняя часть 11 лопасти 9 работае таким образом, что вектор относительной скорости потока образует с вертикальной осьюнекоторый угол для снижения центробежного эффекта, отбрасывающего кристаллы кпериферии аппарата. Предлагаемая формалопасти усиливает турбулизацию в зоне выхода потока из циркуляционного канала 3 ссоответству ощим увеличением относительной скорости движения кристаллов и массопереноса,Шахматное расположение отверстий 12 45обеспечивает более равномерное омываниекристаллов ээ счет исключения менее активных зон ча поверхности лопасти, которыемогли бы ооразоваться при рядном расположении отверстий 12 и возникающем торможении потока поверхностью промежутковмежду отверстиями, Кроме того, при шахматном расположении возрастает прочность лопасти, что позволяет сделать большим ееживое сечение. 55Снижение возможности повреждениякристаллов при их адгезии о поверхностьлопасти 9 обеспечивается эа счет покрытияих фторопластом 13, имеющим наименьшиймкоэффициент тр" ния. Наличие шарнирного соединения 8 ло. пасти 9 с кромками окон 7 диска б позволяет выбирать оптимальное ее положение на любой стадии процесса кристаллизации и для различной вязкости утфелей 1, 11, 111 и родуктов,После завершения процесса кристаллизации суспензия выгружается через устройство 1 с 1Использование предлагаемого кристаллиэ.тора позволяет;- увеличить производительность путем .увеличения скорости циркуляции суспенэии при одновременной активности роста крлсталлоь за счет их более активного омывания нэ полностью перфорированных лопастях и увеличения относйтельной скорости движения кристаллов в поле центробежных сил на искривленных лопастях, а также изменения е шарнирах положения лопастей в зависимости от вязкости кристаллизукщейся суспенэии;- увеличить производительность перемешивающего устройства за счет исключения забивания внутренней полости между лопатками и повысить в иов нэсосныЙ эфФект:- активизировать тепломассообмен в наименее напряженной части аппарата, а именно э циркуляционном канале, где наименьший удельный теплоподвод, за счет ускорения потока в этой зоне.1(ристаллы, имеющие большую плотность, подвергнутся ускорению в меньшей степени, чем межкрлстальная жидкость, т,е, воэнлкает относительное смещение их в общем потоке.сЬормула лэооретения1. Кристаллиээтор., состоящий из вертикально расположенного корпуса, оазмещенной внутри него нагревательной камеры с центральным циркуляционным каналом, и установленного в нем устройства для перемешивания кристаллизуемой массы, состоящего иэ вертикального вала и укрепленного на нем диска, имеющего радиально расположенные окна, снабженные грикрепленными к их радиальным кромкам наклонными лопатками, одна иэ которых - верхняя расположена над диском, а другая - нижняя перфорированная - под ним, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения скорости циркуляции, лопатки каждого окна жестко соединены между собой с образованием единой лопасти, выполненной плавно изогнутой таким образом, что вогнутая поверхность ее обра 169829 бщена к окну, причем ширина лопасти в,центральной части диска больше, чем ширина лопасти на его периферии, а ее верхняя часть выполнена перфорированной,5 2. Кристаллизатор поп.1, отл и ч а ющий с я тем, что лопасти укреплены к радиальным кромкам окон шарнирно, при этом диск и лопасти имеют покрытие из фторопласта.