CC BY
44УДК 664.1.037
Разработка отстойников компанией ООО «ПМУ «Сахавтомат»
для декантации соков при фильтрации подготовленного диффузионного сока
А.А. ЯРОВОЙ, директор ООО «ПМУ «Сахавтомат» (г. Харьков)
A.И. ДЕМЧЕНКО, гл. технолог ООО «ПМУ «Сахавтомат» (e-mail:[email protected]) П.А. КРИВОГУЗОВ, гл. инженер ПАО «Каневсксахар» (Краснодарский край)
B.Н. УСАТЫЙ, гл. технолог ПАО «Каневсксахар»
Эффект очистки диффузионного сока в значительной степени зависит от качества проведения процессов адсорбционно-углекислотной обработки диффузионного сока на станциях предварительной и основной дефекации, I и II сатурации. Фильтрацию обработанного сока проводят в различных фильтрах, конструктивная особенность которых предполагает использование фильтровальной ткани, напорных сборников, затраты на электроэнергию, автоматическое регулирование процессов фильтрации, затрат на оплату сотрудников при наборе фильтровальных рамок или патронов [1, 2].
В то же время на ряде сахарных заводов для фильтрации зачастую используют отстойники, которые в силу своих конструктивных решений не всегда дают возможность получать чистый фильтрованный сок. Поэтому были разработаны отстойники-декантато-ры, позволяющие в значительной степени упростить фильтрацию соков как после I, так и после II сатурации [3, 4].
Компания «ПМУ «Сахавтомат» разработала однослойный отстойник-декантатор ДСПС, имеющий линейку производительности в диапазоне от 4,5 до 10 тыс. т свёклы в сутки, назначение которого — декантация осадка, преимущественно сока I сатурации, в процессе фильтрации, через слой суспензии нефильтрованного сока, отстойник-дозреватель СА-ВДС-ПС (без привода) для проведения максимально возможного процесса декальцинации и получения чистого фильтрата сока II сатурации высокого технологического достоинства.
Предлагаемая конструкция отстойника-декантато-ра сока I сатурации обеспечивает высокое качество фильтрованного сока, улучшение скорости декантации, упрощение обслуживания, снижение себестоимости процесса фильтрации из-за отсутствия филь-
тровальных элементов, фильтровальной ткани, электроэнергии, средств автоматизации, дополнительной рабочей силы и прочего, что способствует лучшей очистке диффузионного сока с минимальными финансовыми инвестициями [5].
Улучшение процесса декантации сока I сатурации достигается тем, что устройство для сбора фильтрованного сока расположено в виде восьми секционных радиальных коробов, также восьми дренажных отверстий во внутреннем коробе для увеличения поверхности отбора сока, чередующихся с радиально устроенными коробами для отвода декантата в общий, внутренний короб, а радиальные короба имеют горизонтальную регулировку к точке слива. Для улучшения более полного передвижения осаждённой суспензии, её последующего удаления скребки, которые снабжены резиновыми пластинами, имеют регулировку необходимого зазора между скребками и днищем при помощи регулировочных штанг. Кроме того, декантатор содержит специальное устройство (завихритель) для смешивания нефильтрованного сока первой сатурации с флокулянтом в турбулентном режиме.
Декантатор (рис. 1) состоит из цилиндрического короба с конусообразным днищем, имеющим небольшой уклон и приёмную воронку для отвода суспензии, в которую также вводится трубопровод с раструбом на конце, для подвода смешанного с флокулян-том нефильтрованного сока. Нефильтрованный сок первой сатурации поступает самотёком во внешний короб декантатора через трубопровод 1, который оборудован распределителем с целью разделения сока на два потока, и далее через смесители в трубопровод 4. В трубопроводе происходит окончательное смешивание нефильтрованного сока с флокулянтом, который также поступает на вход трубопровода. Начало
смешивания происходит уже в смесителе. Флокулянт предварительно готовится в установке, включающей в себя мешалку, шнек-дозатор и насос флокулянта. Предусмотрена возможность ввода сухого флокулянта. Раствор нефильтрованного сока и флокулянта из трубопровода 4, имеющим на конце раструб, через приёмную воронку для отвода суспензии, поступает в нижнюю часть декантатора, имеющего отбойный зонтик, поддерживающий ламинарный поток и равномерно распределяющий его по всему периметру, постепенно заполняя всю ёмкость декантатора, поднимаясь к верхней части, очень быстро образуя фильтрующий слой. При этом возникает разделение фаз, врезультате чего чистый фильтрованный сок через восемь лучевых коробов и восемь цилиндрических дренажных отверстий из ёмкости декантатора поступает в общий внутренний короб и выводится через трубопровод 2 в сборник фильтрованного сока, а суспензия при помощи лучевых скребков, закреплённых на полом трубчатом валу с минимальными оборотами, выводится на пресс-камерные фильтры, через трубопровод с задвижкой, расположенной в нижней части приёмной воронки. Контроль процесса фильтрации осуществляется визуально путём надзора за смещением фазы разделения сока и суспензии через 5—6 стёкол, расположенных в шахматном по-
рядке в средней части декантатора. Дренажный элемент выполнен в виде втулки, внутренний диаметр d которой определяется по следующей математической зависимости:
0,25к < d > 0,95 к,
где d — внутренний диаметр втулки, мм;
к — ширина кольцевого жёлоба для сбора осветлённого сока, мм.
При этом верхние выходные кромки втулки расположены на уровне приёмо-разделительной кромки кольцевого жёлоба, а установленная снаружи ёмкости кольцевая камера снабжена завихрителем для смешивания неосветлённого сока с флокулянтом, установленным на входе трубопровода, присоединённого к кольцевой камере. Кроме этого, отстойник-декан-татор снабжён устройством для регулировки зазора между скребками и поверхностью днища [5].
При технологическом процессе фильтрации в от-стойнике-дозревателе нефильтрованный сок II сатурации самотёком поступает по трубопроводу в нижнюю часть отстойника под отбойный зонт, что поддерживает ламинарный поток сока, равномерно распределяя его по всему периметру отстойника с целью равномерного распределения сока по общему
периметру отстойника-до-зревателя и, попадая в отдельную секцию, проходит через фильтровальный слой, который очень быстро образуется. При этом возникает разделение фаз, вследствие чего чистый, отфильтрованный сок поступает через сеть трубопроводов, которые устроены в верхней конусной части, с каждой отдельно взятой секции, в общий внешний короб, расположенный в верхней части отстойника-дозревателя и через патрубок выводится на сборник фильтрованного сока, а суспензия через трубопровод, который находится в нижней части, выводится на сборник суспензии [6].
Элемент для подвода нефильтрованного сока выполнен в виде трубопровода, площадь входного
Рис. 1. Декантатор сока: 1 — точка подачи нефильтрованного сока; 2 — точка слива фильтрованного сока; 3 — точка слива суспензии; 4 — узел подачи нефильтрованного сока и флокулянта; 5 — узел перелива избыточного оьъёма нефильтрованного сока; 6 — точка ввода флокулянта; 7— завихритель; 8 — смотровые лючки; 9 — крышка ревизии смотровых окон; 10 — ревизионные люки; 11 — аварийный сброс; 12 — дренажные (переливные) патрубки во внутреннем коробе сбора чистого сока; 13 — мотор-редуктор
№ 3. 2018 САХАР 17
Рис. 2. Отстойник-дозреватель сока IIсатурации производительностью 7тыс. т свёклы в сутки
отверстия которого (¿н с) определяется по следующей математической зависимости:
0,25Ц„ + ¿с) > ¿„.о
где ¿п _!) — площадь индивидуального отверстия для отвода осветлённого сока, мм2;
— площадь выходного отверстия для отвода суспензии, мм2;
с — площадь входного отверстия нефильтрованного сока, мм2.
Контроль процесса фильтрации происходит визуально через люк, расположенный в верхней части от-
стойника, путём наблюдения за чистотой сока, который выходит с индивидуально-взятых трубопроводов каждой секции отстойника-дозревателя, расположенных по кругу в верхней части отстойника.
На рис. 2 изображён отстойник-дозреватель сока II сатурации производительностью 7 тыс. т свёклы в сутки, отработавший на Каневском сахарном заводе более 100 суток в течение всего производственного сезона 2017 г.
Список литературы
1. Ловкис, З. Очистка диффузионного сока в производстве / З. Ловкис [и др.], рец. С.В.Мельник, Национальная академия наук Беларуси, РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию», Минск : Беларуская наука, 2013-232с. (с. 89).
2. Силин, П.М. Технология сахара / П.М. Силин. — М., 1967. - С. 244-264.
3. (54)(57)Патент на изобретение «Отстойник для жидкости», (72) С. Муравски, Ф. Новак, Я. Садовски. (ПНР) (21) 2628402/28-13, (22) 21.06.78, (46) 30.03.63 бюл.№12, (56) Патент США №3523889, опубликовано 1970, СССР, «SU» «1009277» А;
5. (54) Патент на изобретение «Декантатор», (72) А.1. Демченко, О.А. Яровий, Е.О. Жолтков, В.Г. Лисак. (21) u 2017 02764, (22) 24.03.2017, (73) ООО«ПМУ«Сахавтомат» ;
6. (54) «Вщстшник-дозр1вач соку II сатурацп СА-ВДС-ПС-7000», ТУ У 28.9-39848657-006:2017 (72) А.1. Демченко, О.А. Яровий, Е.О. Жолтков, В.Г. Лисак, (73) ООО «ПМУ «Сахавтомат»
Аннотация. Разработанные компанией ООО «ПМУ «Сахавтомат» декантатор сока I сатурации и отстойник-дозреватель сока сока II сатурации в линейке производства от 4,5 до 8 тыс. т свёклы в сутки позволяют с минимальными инвестиционными вложениями в значительной степени упростить фильтрацию соков как после I, так и после II сатурации, получая при этом относительно чистые фильтраты без использования фильтровальной ткани, напорных сборников, затрат на электроэнергию и др. Ключевые слова: фильтрация сока, декантатор сока I сатурации, отстойник-дозреватель сока II сатурации, распределитель нефильтрованного сока, нефильтрованный сок, декантат, суспензия, флокулянт, очистка диффузионного сока. Summary. Developed by LLC PMU Sakhavatom decanter for the Ist saturation juice and maturing tank for the 2nd saturation juice in the production line with slicing capacity 4.5 to 8 KT of sugar beets per day allow, with a minimal investments, to simplify the filtration of juices both after the Ist, and the 2nd saturations. These permit to obtain relatively pure filtrates without use of filter cloth, pressure collectors, electricity costs, etc. Keywords: filtration of juice, decanter for the 1st saturation juice, maturing settler for the 2nd saturation juice , distributor of unfiltered juice, unfiltered juice, decantate, suspension, flocculant, purification of diffusion juice.
