Контрольная работа: Устаткування для виробництва цукру
Оскільки з пониженням температури утфеля в'язкість його різко збільшується, то для зниження в'язкості утфель необхідно розгойдати водою температурою, рівній температурі утфеля. Вся кількість води для розгойдування утфеля, як правило, вводять у відсік, відокремлений зануреною в утфель перегородкою в кінці другого або початку третього кристалізатора, в місці, де температура утфеля складає 60-65 °С.
У всіх випадках припинення обертання метальних механізмів (зупинка двигуна, поломка зубів шестерень і ін.) необхідно припинити подачу води, що охолоджує, в кристалізатори. У разі сильного загусання утфеля він може бути розігрітий подачею в поверхню теплообміну гарячої води.
Для проведення процесу афінації жовтого цукру III утфеля застосовується аффінаційна мішалка ПМА-5,5 (мал. 7). Мішалка складається з трьох відділень 2, 5 і 6. Відділення 5 я 6 розділені перегородкою, що не доходить до дна. Що поступає зверху у відділення 6 цукор перемішується з тим, що поступає сюди ж розбавленим до 75% СВ першим оттеком I утфеля за допомогою ряду лопатей 7, укріплених на двох валах 4, таких, що обертаються в різні боки. Потім маса переходить у відділення 5, де цукор перемішується протягом тривалішого часу, причому тут і відбувається найефективніше процес афінації. Цукор пересувається по напряму вихідного патрубка 9 за допомогою стрічкових шнеків 17 і лопатей 15, укріплених на валах 4, таких, що обертаються з частотою 0,25 с-1 (15 об/хв). Такий принцип подвійного перемішування забезпечує рівномірність і однакову щільність продукту (89-90% СВ).
Мал. 7. Аффінац ій нна мішалка ПМА-5,5.
Вали мішалки обертаються в підшипниках 1 і 8 і приводяться в дію електродвигуном 12 потужністю 3 кВт через редуктор 13 і шестерні 11 і 10, закриті кожухом 14. Регулювання тривалості афінації (в середньому 20 мін) здійснюється зміною за допомогою важеля 16 положень шибера 3. Мішалка встановлюється на опорних лапах, а її привід – на рамі. Повна місткість мішалки – 5,5 м3, маса 3,2 т. Випускається аффинационная мішалка АМД-6 принципово такій же конструкції. Вона має корисну місткість 5,3 м3, частоту обертання валів 0,091 с-1 (5,5 об/хв), електродвигун потужністю 7,5 кВт, довжину 5870 мм, ширину 2280 мм, висоту 1505 мм, масу 5,5 т.
З утфелезмішувачів, кристалізаторів і аффінационних мішалок утфель поступає в утфелераспределители, що розподіляють утфель по центрифугах. Комплектно з батареєю автоматизованих швидкохідних центрифуг типу ФПН поставляється утфеле-розподілювач, показаний на мал. 8.
Мал. 8. Утвелерозподілювач.
Ночвоподібний корпус 15 його має три або чотири (по числу центрифуг в комплектній батареї) патрубки 14, через яких утфель прямує в центрифуги. У розподільник утфель поступає зверху. Усередині корпусу в кінцевих 4 і 11 і проміжних 7 підшипниках ковзання, підтримуваних стягуваннями 20, з частотою 0,05 с-1 (3 об/хв) обертається вал 6 з насадженими на нім шкрябаннями 5. Мастило підшипників проводиться маслом, що поступає по трубках 8 з масельничок 3.
Для запобігання охолоджуванню утфеля корпус розподільника має сорочку 19, в яку по патрубку 9 подається гаряча вода.
Пройшовши сорочку, вода віддаляється з неї по патрубку 10.
Вал приводиться в обертання електродвигуном 30 потужністю 4,5 кВт через редуктор 29 і передачу, що складається з черв'яка 38 і черв'ячного колеса 2. Зчленування редуктора з черв'яком проводиться муфтою 36, осьове переміщення якої обмежене шайбою 35. Черв'як обертається в масляній ванні 41. Кінці валу 31 черв'яка обертаються в підшипниках ковзання 34 і в наполегливому шарикопідшипнику 32. Осьове переміщення валу черв'яка запобігає кільцем 37, закріпленим на валу гвинтом 33. Обертання черв'яка щодо валу запобігає шпонкою 39. Для спуску масла з ванни служить бобишка, що закривається пробкою 40. Для ручного провертання черв'яка служить рукоятка 42, насаджена на вал 31.
Спусковий патрубок 14 розподільника закривається шибером 25, переміщуваним гвинтом 28 за допомогою електродвигуна 18 потужністю 1,5 кВт через ланцюгову передачу 17. Електродвигун відключається в крайніх положеннях шибера за допомогою кінцевих вимикачів 27. Ручне переміщення шибера можливе за допомогою рукоятки 16 обертанням гвинта 28. До патрубка 14 кріпиться спусковий жолоб 26, що закривається шибером 24, штоком, що приводиться в рух, 23 пневматичні циліндри 22. Цей циліндр кріпиться до опорної конструкції 21 центрифуги.
Утвелерозподілювач спирається стійками 12 на балки, а електродвигун і редуктор встановлені на кронштейні 1. Для контролю температури утфеля служить термометр 13. Утвелерозподілювач, показаний на мал. 116, призначений для подачі утфеля в три центрифуги. Його повна місткість 3,3 м3, площа поверхні нагріву водяної сорочки 12,6 м2 і маса 3,8 т. Утвелерозподілювач для чотирьох центрифуг має загальну довжину 7700 мм, місткість 4,5 м3, площа поверхні нагріву 16,6 м2 і масу 4,7 т.
Для I утфеля на багатьох заводах застосовується також міксер-апарат, в якому об'єднані функції як мішалки, так і розподільника, завдяки чому знижується загальна висота установки «вакуум – апарати – центрифуги» і скорочуються втрати тепла під час переходу утфеля з одного апарату в іншій.
Розчинення жовтого цукру II утфеля і афінованого цукру в бурякоцукровому виробництві, білого, рафінадного і продуктових Сахаров в рафінадному виробництві здійснюється в клеровочних мішалках. На вітчизняних заводах в основному застосовується двохкотельна клеровочна установка, що складається з двох спарених мішалок.
Клеровочна мішалка (мал. 9) є вертикальним сталевим циліндровим корпусом 11, в центрі якого проходить вал 7 з насадженими на нім верхньою 10 і нижней 12 лопатями змішувального пристрою. Вал спирається на підп'ятник 13 і обертається з частотою 0,33 с-1 (20 об/хв). Привід валу здійснюється через муфту 4 від вертикального електродвигуна 6 потужністю 1,7 кВт і редуктор 5.
Мал. 9. Клеровочна мішалка.
Мішалка має подвійне дно: нижнє – суцільне і внутрішнє 1, виготовлене з штампованого сита з квадратними отворами 8x8 мм (живий перетин 50%). Жовтий цукор, що поступає в мішалку зверху через люк 15, потрапляє на ситчате дно і перемішується планками 2, привареними до нижньої лопаті 12. Отримана при перемішуванні і розчиненні цукру у фільтрованому соку II сатурації або воді клеровка через сито потрапляє в нижню секцію і через патрубок 17 віддаляється з мішалки. Цукор і особливо великі грудки його в нижню секцію потрапити не можуть, оскільки вони затримуються ситом. Сік або вода поступають в мішалку по патрубку 8. Для нагріву клеровки в нижній секції мішалки встановлений барботер 14, пара в який подається через патрубок 16. Гази, що не конденсуються, і пара відводяться через патрубок 18. Мішалка закрита кришкою 9, в якій є люк 3.
Такі мішалки працюють періодично. Спочатку готується клеровка в одній мішалці і готова викачується насосом з нижньої секції. Потім клеровку готують в другій мішалці. Ці дві мішалки, що періодично діють, можуть бути перекладені на безперервну, роботу. Для цього цукор подають тільки в одну мішалку і в ній готує клеровку підвищеної щільності (70-75% СВ). З нижньої секції цієї мішалки густа клеровка по перепускній трубі поступає в другий апарат, де щільність клеровки доводиться до нормальної (65% СВ). З другої мішалки нормальна клеровка викачується насосом на подальшу переробку.
За кордоном експлуатуються як вертикальні, так і горизонтальні клеровочні апарати.
У Польщі, наприклад, застосовується апарат горизонтального типу, що безперервно діє. Він є ночвоподібним корпусом, розділеним вертикальною ситчатою перегородкою на дві нерівні частини. У більшій секції обертається горизонтальний вал зі встановленим на нім стрічковим шнеком як змішувальний пристрій. У цю секцію подаються цукор і сік або вода. Підігрівши клеровки проводиться парою, що входить в парову сорочку. Клеровка фільтрується через сито і з другої секції віддаляється з апарату. Механічні домішки через край сита потрапляють на ситчатий лоток, з якого і віддаляються.
Перед початком роботи мішалок, кристалізаторів, розподільників слід перевірити місця мастила всіх частин, що обертаються, і переконатися в наявності мастила. Під час роботи необхідно стежити, щоб температура нагріву підшипників електродвигуна і редуктора не перевищувала 50 °С, а підшипників ковзання 60 °С. Не допускається попадання сторонніх предметів в робочу зону апарату. Необхідно остерігатися опіків гарячим продуктом.
При експлуатації всі відкриті елементи приводу, що обертаються, повинні бути захищені щитками. Ремонт апарату під час його роботи не вирішується. Перед пуском апарату необхідно дати попередження. Ремонт електродвигуна, приводу і пускової апаратури можна проводити тільки при вимкненій електромережі. Корпус електродвигуна повинен бути надійно заземлений.
Підшипники електродвигуна і редуктора набиваються мастилом двічі в сезон, а підшипники ковзання змащуються двічі в зміну. У черв'ячні передачі двічі в сезон заливається масло.
Приймальні утфелезмішувачі встановлюються під вакуум-апаратами уздовж них. Нижче утфелезмішувачів I і II утфелів, позаду фронту центрифуг, встановлюються утфелерозподілювач. Під приймальнею утфелезмішувачем III утфеля встановлюється батарея кристалізаторів, теплообмінник, збірка і насоси якої розташовуються, як правило, на першому поверсі. З кристалізаторів утфель самоплив поступає в утфелерозподілювач, встановлений позаду фронту центрифуг.
Аффінаційнна мішалка встановлюється на першому поверсі. Жовтий цукор III утфеля з центрифуг подається в неї шнеком, а готова аффінаційна маса подається з аффінационної мішалки насосом в утфелерозподілювач. Клеровочні мішалки і насоси до них встановлюються на першому поверсі.