Установка для получения сока из сахарной свеклы

 

Изобретение относится к сахарной промышленности. Установка включает расположенные по ходу технологического процесса камнеловушку, ботволовушку, свекломойку, свеклорезку и устройство для извлечения сока, которое представляет собой пресс с подогревом свекловичной стружки. Перед прессом установлен аппарат туннельного типа для замораживания свекловичной стружки, имеющий зоны предварительного охлаждения стружки газообразным азотом, замораживания ее путем орошения жидким азотом и выравнивания температуры по толщине слоя стружки и снабженный ленточным конвейером для транспортирования стружки по зонам, вентиляторами и распылителем жидкого азота. Установка обеспечивает максимальный выход сока из стружки и исключение использования воды при получении сока. 3 ил.

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к стадии получения сока из сахарной свеклы.

Известна установка для получения сока из сахарной свеклы, включающая расположенные по ходу технологического процесса камнеловушку, ботволовушку, свекломойку, свеклорезку и устройство для извлечения сока, представляющее собой диффузионный аппарат (Азрилевич М.А. Технологическое оборудование свеклосахарных заводов, 3-е изд., М.: Агропромиздат, 1986, 320 с).

Недостатком данной установки является большой расход воды, переход пектиновых веществ в сок в процессе диффузии и невысокий выход свекловичного сока вследствие недостаточно эффективного разрушения мембран клеток свеклы.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности разрушения мембран клеток сахарной свеклы путем воздействия на них сверхнизких температур для обеспечения максимального выхода свекловичного сока и исключения использования воды при получении свекловичного сока.

Этот результат достигается тем, что в установке для получения сока из сахарной свеклы, включающей расположенные по ходу технологического процесса камнеловушку, ботволовушку, свекломойку, свеклорезку и установку для извлечения сока, последнее представляет собой пресс с подогревом свекловичной стружки. Установка снабжена установленным перед прессом аппаратом туннельного типа для замораживания свекловичной стружки, имеющим зоны предварительного охлаждения стружки газообразным азотом, замораживания ее путем орошения жидким азотом и выравнивания температуры по толщине слоя стружки и снабженным ленточным конвейером для транспортирования стружки по зонам, вентиляторами и распылителем жидкого азота.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид установки для получения сока из сахарной свеклы, на фиг. 2 - продольный разрез аппарата для замораживания, на фиг. 3 - разрез по А-А фиг. 2.

Установка для получения сока из сахарной свеклы включает буферные емкости 1 и 16, лотки 2 и 21, вертикальные или наклонные 3, 13, 33 и горизонтальные 4, 14, 34 решетки, гидранты 5, 12, 25 и 35, пульсирующие 6, 15, 28, 37 и отсекающий 17 шиберы, транспортер 7 для удаления тяжелых примесей, камнеловушку 8, ботвоподъемники 9, 27, 29 и 36, ботволовушки 10 и 30, ленточные конвейеры 11, 44, 46, 47, свеклонасосы 18, трубопроводы 19, приемный лоток 20, чересной перелив 22, наклонную 24 и вертикальную 23 прутковые решетки, решетки 26, камнеловушки 31, маятниковый шибер с регулируемым грузом 32, пульсирующий шибер 37, соплоаппараты 38 и 42, водоотделители 39 и 43, мойку 40, сборник 41 хлорной извести, хвостикоулавливатель 45, классификатор 48, весы 49, свеклорезку 50, аппарат 51 туннельного типа для замораживания свекловичной стружки и пресс 52 с подогревом.

Аппарат туннельного типа состоит из секций прямоугольного сечения, изготовленных из листов стали с теплоизоляцией из пенопласта и пенополиуретана толщиной 150 мм. Секции установлены на несущей конструкции из стальных труб, на которых смонтированы загрузочные и разгрузочные механизмы, а также приводной электродвигатель 63 ленточного конвейера 57 с вариатором 62 скорости.

Аппарат для замораживания свекловичной стружки непрерывного действия (см. фиг. 2) содержит центробежный вентилятор 53, осевые вентиляторы 54, трубопровод 55 подачи азота из емкости для его хранения, распылитель 56, ленточный конвейер 57, выполненный из проволочной сетки, с боковых сторон прикрепленной к пластинчато-роликовым цепям, наклонные желобы 59 подачи и отвода свекловичной стружки, моющее устройство 60, осушающее устройство 61, бесступенчатый вариатор 62 скорости и приводной электродвигатель 63.

Аппарат имеет три зоны. В первой зоне аппарата 51 продукт охлаждается газообразным азотом, во второй - замораживается путем орошения жидким азотом, в третьей зоне выравнивается температура по толщине продукта.

На холостой ветви конвейерной сетки на небольшом расстоянии от загрузочного механизма расположены моющее 60 и осушающее 61 устройства транспорта 57. Холостая ветвь подвергается мойке и сушке с помощью устройств 60 и 61.

Установка работает следующим образом. Свекла из бурачной и полевых гидротранспортеров в виде свекловодяной смеси в соотношении от 1:8 до 1:10 (в зависимости от ее загрязненности) поступает в буферную емкость 1 перед входом в лоток 2 главного наземного гидротранспортера. На 1-ом каскаде подачи и очистки она последовательно проходит пульсирующий шибер 6 на входе в главный гидротранспортер, перед которым установлены вертикальная или наклонная 3 и горизонтальная 4 решетки, камнеловушка 8 с транспортером 7 и ботвоподъемник 9 перед ботволовушкой 10.

Оборудование 1-го каскада подачи и очистки свеклы целесообразно размещать в начале главного гидротранспортера, т.е. в месте минимального его заглубления (во избежание его затопления при неритмичной работе).

После 1-го каскада подачи и очистки свекловодяная смесь проходит пульсирующий шибер 15, перед которым установлена вертикальная или наклонная 13 и горизонтальная 14 решетки, и поступает в буферную емкость 16, установленную непосредственно перед станцией свеклоподъема. Затем свекловичная смесь свеклонасосами 18 подается в лоток 21 подвесного гидротранспортера, приемник которого устроен в виде расширенного лотка, прикрытого наклонной 24 и вертикальной 23 прутковыми решетками. Перед ними расположен чересной перелив 22 избытка свекловодяной смеси для аварийного сброса ее через трубопровод 199 в буферную емкость 16 или 1. Часть транспортерной воды из приемника лотка 20 подвесного гидротранспортера постоянно возвращается тем же трубопроводом 19 в буферную емкость 16 или 1.

На 2-ом каскаде подачи и очистки свекловодяная смесь проходит пульсирующий шибер 28, перед которым установлены решетки 24 и 26, пневматический ботвоподъемник 29 перед ботволовушкой 30, камнеловушку 31, маятниковый шибер 32 с регулируемым грузом.

Затем свекловодяная смесь проходит через пульсирующий шибер 37, перед которым установлены вертикальная или наклонная 33 и горизонтальная 34 решетки, и поступает в моечное отделение на водоотделитель 39, на котором отделяется транспортерная вода, а свекла моется плоскими струями осветленной воды, формируемыми соплоаппаратами 38. Далее свекла поступает в мойку 40 и на водоотделитель 43, где отделяется моечная вода и свекла ополаскивается плоскими струями чистой воды из соплоаппаратов 42. Затем она направляется на переработку. При необходимости секла обрабатывается раствором хлорной извести из сборника 41. Количество поступающей в завод свеклы регулируется пульсирующими шиберами 6, 15, 28, 37 и отсекающим шибером 17. Для ликвидации заторов свеклы у пульсирующих шиберов перед ними установлены гидранты 5, 12, 25, 35. Легкие примеси после ботволовушек 10 и 30 удаляются из завода ленточным конвейером 11 и используются на корм скоту.

Транспортерно-моечная вода, содержащая примеси и обломки свеклы, поступает на хвостикоулавливатель 45, где примеси отделяются, а вода отводится на отстойники.

Отделенная свекломасса и примеси ленточным конвейером 44 подаются на классификатор 48, после которого пригодная к промпереработке свекломасса ленточным конвейером 46 направляется на промпереработку, а легкие примеси и непригодная к промпереработке свекломасса ленточным конвейером 47 - в жом.

Вымытая свекла взвешивается на весах 49 и подается в свеклорезку 50, где измельчается в стружку прямоугольной формы. Затем измельченная свекловичная стружка направляется в аппарат 51 туннельного типа для замораживания свекловичной стружки и после этого на прессование.

Аппарат работает следующим образом. Вентиляторы 54 создают циркуляцию испарившегося криагента (например азота), причем холодный газообразный азот проходит снизу вверх через слой замораживаемого продукта по схеме противотока. В туннеле поддерживается небольшое избыточное давление азота, в результате чего теплый воздух из окружающей среды в рабочую зону не проникает. Приблизительно 95% холодного газообразного азота из зоны замораживания направляется в зону предварительного охлаждения. Остальная часть нагнетается осевым вентилятором 54 в зону выравнивания температуры по толщине слоя стружки, при этом поддерживается избыточное давление в аппарате. Пары азота отводятся центробежным вентилятором 53. Скорость конвейера регулируется бесступенчатым вариатором 62 (см. фиг. 3) в диапазоне 1:6, что обеспечивает продолжительность замораживания от 3 до 18 мин. Свекловичную стружку загружают через вибрационный питатель (не изображен) на ленточный конвейер 57. Замороженный продукт сбрасывается на наклонный желоб 59, из которого передается на отводящий транспортер (не изображен).

Общее соотношение между продолжительностью пребывания продукта в зоне охлаждения и в зоне замораживания составляет 7:1. Необходимую скорость движения газообразного азота достигают с помощью осевых вентиляторов. Отработанный газообразный азот удаляется в атмосферу центробежным вентилятором 53.

Замороженная свекловичная стружка после аппарата 51 направляется в пресс 52 с подогревом.

Свекловичная стружка после отделения сока прессованием идет на корм скоту или используется для производства пектина. Полученный свекловичный сок направляется в отделение очистки.

Таким образом, установка перед прессом аппарата туннельного типа для замораживания свекловичной стружки позволяет осуществить медленное охлаждение и замораживание внутриклеточной жидкости с образованием при этом крупных кристаллов льда, острыми кромками разрушающих мембраны клеток и способствующих выходу из них свекловичного сока. Низкотемпературное замораживание стружки до криогенных температур приводит к разрушению практически всех клеток продукта.

Сочетание в установке низкотемпературного разрушения мембран клеток стружки и термомеханического воздействия на нее с целью отделения сока позволяет получить его с высоким содержанием сухих веществ и тем самым на последующих этапах сократить энергозатраты на сгущение и уваривание.

Свекловичный сок получают из стружки без использования воды в качестве экстрагента, что приводит к уменьшению ее расхода в установке.

Формула изобретения

Установка для получения сока из сахарной свеклы, включающая расположенные по ходу технологического процесса камнеловушку, ботволовушку, свекломойку, свеклорезку и устройство для извлечения сока, отличающаяся тем, что последнее представляет собой пресс с подогревом свекловичной стружки, при этом она снабжена установленным перед прессом аппаратом туннельного типа для замораживания свекловичной стружки, имеющим зоны предварительного охлаждения стружки газообразным азотом, замораживания ее путем орошения жидким азотом и выравнивания температуры по толщине слоя стружки и снабженным ленточным конвейером для транспортирования стружки по зонам, вентиляторами и распылителем жидкого азота.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3