Установка для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к оборудованию для очистки пищевых растительных масел от механических примесей, и может быть использовано для получения очищенных растительных масел с длительным сроком хранения. Установка содержит полый герметичный цилиндрический корпус с патрубками для ввода и вывода очищаемого масла, электростатический фильтрующий элемент, источник высокого напряжения, высоковольтные электроды, узел крепления электродов. Высоковольтные электроды выполнены из токопроводящей сетки и расположены коаксиально в корпусе, между электродами закреплены диэлектрические разделяющие перегородки. Перегородки установлены таким образом, что заставляют поток очищаемого растительного масла многократно последовательно проходить сквозь высоковольтные электроды, выполненные из токопроводящей сетки. Технический результат заключается в повышении качества отделения примесей, в упрощении конструкции установки, в увеличении энергоэффективности очистки, в возможности быстрой регенерации, в упрощении ремонта и обслуживания. 7 ил.

 

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к оборудованию для очистки пищевых растительных масел от механических примесей, и может быть использовано для получения очищенных растительных масел с длительным сроком хранения.

Известен способ очистки растительных масел от восков [патент РФ №2317322, МПК C11B 3/00, C11B 3/10 [авторы: Разговоров П.Б., Макаров С. В., Пятачков А.А., Прокофьев В.Ю., Володарский М.В.], опубликован 20.02.2008 в БИ №5, 2008 г.], включающий охлаждение масла до 12-13°С, введение в него активированного инициатора кристаллизации, выдержку еще при данной температуре, перемешивание и отделение примесей на вакуум-фильтре.

Недостатками указанного способа очистки растительных масел являются: существенные энергетические и эксплуатационные затраты, обусловленные прежде всего необходимостью создания высокого перепада давления на фильтрах, недостаточная степень улавливания частиц примесей микронного и субмикронного размера, снижение выхода масла и большие его потери, а также большие габаритные размеры и сложность конструкций оборудования.

Также известны установки для электростатической очистки турбинных, трансформаторных и других индустриальных масел. Например, установка «ФОДЖ» [http://www.temon.ru/fodjg.html], предлагаемая ООО "Техэлектромонтаж", состоящая из фильтра грубой очистки и электростатических фильтров тонкой очистки, блока осушки, оборудованного турбосушкой для удаления влаги из масла и каплеотделителем для конденсирования влаги.

Также известны электростатические очистители масла (ЭОМ) американской фирмы «KLEENTEK» [http://www.kleentek.com/howitworks.aspx], а также установки электростатической очистки масла немецкой компании «Friess GmbH» [http://www.friess-online.de/index.php?id=117], включающие электростатический фильтр, состоящий из многослойных рулонных электродов с размещенной между ними гофрированной изолирующей прослойкой из диэлектрика.

Недостатками указанных установок электростатической очистки индустриальных масел являются невозможность их применения для очистки пищевых растительных масел, а также ограничения, связанные с максимально допустимой концентрацией фильтруемых примесей, сравнительно невысокая производительность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является электростатический фильтр для двигателя внутреннего сгорания [патент РФ №2062888, МПК F01M 1/10, B01D 35/06, F16N 39/06, авторы Захватов Е.М., Лыженков В.Н., опубликован 27.06.1996 в БИ №24, 1996 г.], содержащий полый металлический корпус с входным и выходным отверстиями, крышку, связанную с корпусом через прокладку, перфорированный патрубок, фильтрующий элемент, расположенный в перфорированной кассете и установленный в корпусе с образованием первичной и вторичной, по ходу потока масла, камер тонкой очистки, и электростатический источник высокого напряжения. Перфорированная кассета фильтрующего элемента выполнена из диэлектрического материала, и ее наружная стенка электрически связана с анодом электрического источника высокого напряжения, а во вторичной камере тонкой очистки размещен гофрированный стакан.

Недостатками данного электростатического фильтра являются невысокое качество очищенного масла, невысокая производительность, невозможность регенерации при высоком загрязнении фильтрующих поверхностей в условиях высокой концентрации примесей в масле.

Техническая задача изобретения заключается в повышении качества отделения примесей, в упрощении конструкции установки, в увеличении энергоэффективности очистки, в возможности быстрой регенерации, в упрощении ремонта и обслуживания.

Для решения технической задачи изобретения предложена установка для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле, содержащая полый герметичный цилиндрический корпус с патрубками для ввода и вывода очищаемого масла, электростатический фильтрующий элемент, источник высокого напряжения, высоковольтные электроды, узел крепления электродов, в которой новым является то, что высоковольтные электроды выполнены из токопроводящей сетки и расположены коаксиально в корпусе, между электродами закреплены диэлектрические разделяющие перегородки, причем перегородки установлены таким образом, что заставляют поток очищаемого растительного масла многократно последовательно проходить сквозь высоковольтные электроды, выполненные из токопроводящей сетки.

Технический результат заключается в повышении качества отделения примесей, в упрощении конструкции установки, в увеличении энергоэффективности очистки, в возможности быстрой регенерации, в упрощении ремонта и обслуживания.

Установка может быть использована в линии отжима для очистки пищевых растительных масел от механических примесей, таких как частицы шрота, сразу после отжима, на выходе из маслоотжимных прессов или в линии очистки пищевых растительных масел от восковых веществ для удаления из очищаемого масла предварительно внесенных частиц инициатора кристаллизации, являющихся центрами кристаллизации восковых веществ, например порошка кизельгура.

На фиг. 1 представлен цилиндрический корпус установки для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле, на фиг. 2 - разрез установки для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле, на фиг. 3 - устройство фильтрующей кассеты, на фиг. 4 представлена схема движения а) - очищаемого растительного масла и б) - горячей воды при регенерации, на фиг. 5 - трехмерная модель установки для очистки растительного масла в электростатическом поле, на фиг. 6 - трехмерная модель фильтрующей кассеты а) - в собранном и б) - в разобранном виде, на фиг. 7 представлена фотография фрагмента высоковольтного электрода с некоторым количеством накопившихся на нем частиц кизельгура, отделенных от масла из семян подсолнечника при очистке масла от восковых веществ.

Установка для очистки растительного масла в электростатическом поле (фиг. 1) содержит вертикально установленный на опорах 1 полый герметичный цилиндрический корпус 2, имеющий сферическое днище 3, плоскую крышку 5, закрепленную на разъемном соединении и снабженную герметизированными вводами 4 для высоковольтных кабелей, патрубки для подачи очищаемого 6 и отвода очищенного 7 растительного масла, имеющие в свою очередь отводы для подачи 8 и удаления 9 промывочной воды.

При этом полый герметичный цилиндрический корпус 2 изнутри содержит диэлектрическое покрытие 10 (фиг. 2), служащее для повышения электробезопасности при эксплуатации установки, внутри корпуса расположена фильтрующая кассета 11.

На фиг. 3 показан разрез фильтрующей кассеты, состоящей из держателя 12, перфорированной распределительной крышки 13, закрепленных на основании 14 высоковольтных электродов 15, выполненных в виде коаксиально расположенных цилиндров из токопроводящей сетки, например из стальной коррозионностойкой просечно-вытяжной сетки, и разделенных на равные промежутки по длине диэлектрическими перегородками 16. Причем перегородки 16 установлены таким образом, чтобы поток очищаемого растительного масла многократно последовательно проходил сквозь высоковольтные электроды 15, выполненные из токопроводящей сетки. Кроме того, четные высоковольтные электроды подключены к положительному выводу источника высокого напряжения, а нечетные - к отрицательному.

Установка для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле работает следующим образом.

Очищаемое растительное масло поступает под действием сил гравитации (самотеком) через входной патрубок 6 (фиг. 1) до тех пор, пока масло не заполнит весь объем фильтра. Затем включают источник высокого напряжения (не показан), и электрический ток с напряжением 25...40 кВ по высоковольтным кабелям (не показаны), пропущенным через герметизированные вводы 4 в плоской крышке 5 (фиг. 1), поступает на высоковольтные электроды 15 (фиг. 3). Благодаря тому что последние соединены электрически таким образом, что четные электроды подключены к положительному выводу источника высокого напряжения, а нечетные - к отрицательному, удаляемые при этом из масла частицы примесей, проходя между разнополярными высоковольтными электродами фильтрующей кассеты 11 (фиг. 2), попадают в электростатическое поле высокой напряженности и приобретают электрический заряд. Затем заряженные частицы за счет сил электрического взаимодействия притягиваются и осаждаются на поверхности противоположно заряженного электрода. Степень очистки масла при этом может непрерывно контролироваться в потоке, например, путем определения оптической плотности при помощи фотометрического датчика. Регулировать степень очистки масла можно путем изменения скорости движения масла в фильтре или изменением величины напряжения, приложенного к высоковольтным электродам.

После достижения плотного слоя осевших на электродах 15 (фиг. 3) частиц примесей, отделяемых от масла, выполняют регенерацию фильтра путем его промывки горячей водой. Для этого патрубок 6 (фиг. 1) на входе очищаемого растительного масла и патрубок 7 для вывода очищенного масла на выходе перекрываются, после чего через входной 8 и выходной 9 отводы подается промывочная горячая вода с температурой 60...80 оС. Двигаясь в направлении, противоположном предшествующему движению очищаемого масла, горячая вода полностью смывает весь слой частиц, накопившихся на высоковольтных электродах 15. После окончания промывки через фильтр пропускают теплый воздух для удаления остатков влаги, поскольку оставшаяся влага может приводить к снижению электрического сопротивления, и, как следствие, к возрастанию величины рабочего тока и повышению нагрузки на высоковольтный генератор.

Текущий ремонт, осмотр и техническое обслуживание выполняют путем доступа внутрь корпуса 2 установки через плоскую крышку 5, закрепленную на разъемном соединении.

Авторами разработан опытный образец установки для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле. Установка была создана и размещена в научно-исследовательской лаборатории электрофизических методов обработки пищевых продуктов кафедры «Машины и аппараты пищевых производств» (МАПП) Воронежского государственного университета инженерных технологий (ВГУИТ). Также разработана нормативно-техническая документация, включающая в себя чертежи рабочих деталей, сборочные чертежи, методику сборки и проверки установки для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле. При проведении проектно-конструкторских работ руководствовались требованиями безопасности и директивами Европейского Союза. Все работы выполнены с учетом возможности сертификации по ISO 9000.

Предложенная установка для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле позволяет:

– повысить степень и эффективность очистки пищевого растительного масла;

– существенно интенсифицировать процесс отделения частиц примесей от масла за счет использования электростатического поля;

– с высокой эффективностью отделять частицы крайне малых размеров вплоть до 0,05 мкм, обеспечивая тем самым степень чистоты, труднодостижимую с применением традиционных методов;

– обеспечить высокую энергетическую эффективность процесса очистки пищевых растительных масел от механических примесей благодаря отказу от использования мощных нагнетающих насосов за счет крайне низкого гидравлического сопротивления предлагаемого фильтра;

– снизить эксплуатационные затраты благодаря отсутствию необходимости регулярной замены фильтрующих элементов;

– обеспечить равномерность осаждения частиц отделяемых примесей на всей поверхности высоковольтных электродов за счет использования разделяющих перегородок, установленных таким образом, чтобы обеспечить многократное последовательное прохождение потока фильтруемого растительного масла в направлении, перпендикулярном к поверхности высоковольтных электродов.

Установка для очистки пищевых растительных масел в электростатическом поле, содержащая вертикально установленный на опорах полый герметичный цилиндрический корпус, имеющий сферическое днище, плоскую крышку, закрепленную на разъемном соединении и снабженную герметизированными вводами для высоковольтных кабелей, патрубки для подачи очищаемого и отвода очищенного растительного масла, имеющие в свою очередь отводы для подачи и удаления промывочной воды, внутри корпуса установлена фильтрующая кассета, состоящая из держателя, перфорированной распределительной крышки, основания с закрепленными на нем высоковольтными электродами, разделенными на равные промежутки по длине диэлектрическими перегородками, причем высоковольтные электроды выполнены в виде коаксиально расположенных цилиндров из токопроводящей сетки, при этом четные высоковольтные электроды подключены к положительному выводу источника высокого напряжения, нечетные - к отрицательному, а разделительные перегородки установлены таким образом, что образуют многократное последовательное прохождение потока фильтруемого растительного масла в направлении, перпендикулярном к поверхности высоковольтных электродов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроочистителю диэлектрических жидкостей и газов с сотовыми электродами, включающему в себя корпус с двумя крышками и штуцерами входа и выхода в них, осадительные электроды, выполненные по форме корпуса в плане, между которыми располагаются плоские перегородки из диэлектрического материала, причем осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала.

Изобретение относится к очистке технологических жидкостей на предприятиях металлургии и металлообрабатывающей промышленности, а также для очистки природных вод и касается устройства для очистки жидкости от магнитных частиц.

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей. .

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей и загрязнений. .

Изобретение относится к очистке газов, преимущественно от автомобилей. .

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей. .

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для очистки конденсата на ТЭС, АЭС. .

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным фильтрам. .

Изобретение относится к способам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей. Повышение эффективности электрической очистки диэлектрических жидкостей и газов, использующей электрическое поле для осаждения механических частиц на электроды, осуществляется концентрацией электрических зарядов на электродах-осадителях, усиливающей электрическое поле в межэлектродном пространстве. Электроочиститель (7) включает корпус (1) и плоские осадительные электроды (3) с отверстием (10) близко от края, подключенные к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала, между которыми размещены столбики (4) из диэлектрического материала, отличающийся тем, что на одной стороне каждого электрода равномерно расположены конусообразной или игольчатой формы выступы (9), на которых концентрируются электрические заряды, причем высота выступов должна обеспечивать минимальное расстояние между поверхностями соседних электродов при одновременном отсутствии короткого замыкания между ними. Так как концентрируются электрические заряды на выступах, т.е. их становится больше, по сравнению с плоскими электродами, то, при протекании жидкости или газа через электроочиститель большее количество механических частиц загрязнения заряжается и осаждается на электродах. Технический результат - повышение эффективности электрической очистки диэлектрических жидкостей и газов путем осаждения механических частиц загрязнений на электродах. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, к устройствам для глушения шума и очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Глушитель-очиститель выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с диффузором и конфузором с входным и выпускным патрубками, фильтрующей вставкой, грязесборником. Внутри корпуса за входным патрубком, имеющим переходной диффузор, расположен конфузор с отражающей передней стенкой, представляющей конструкцию из обратного и прямого усеченных конусов, боковая цилиндрическая поверхность которого имеет перфорацию. Внутри конфузора установлен направляющий патрубок с окнами перфорации в передней части. За конфузором расположены сеточные электроды поляризующего поля, имеющего постоянное напряжение не менее 14 кВ, за которым закреплен фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент состоит из вертикально расположенных параллельных пластин, внутри которых натянуты проволочные электроды коронного разряда, к которым подведено постоянное напряжение не менее 7 кВ. За фильтром установлена фильтрующая вставка - пакет из проволоки-путанки, покрытой благородными металлами. Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы глушителя-очистителя, упрощение обслуживания и ремонта, повышение эффективности очистки газов и глушения шума, создаваемого выхлопными газами, уменьшение сопротивления движения газов. 2 ил.

Изобретение относится к пищевой и медицинской промышленности и может быть использовано в качестве устройства для очистки жидких и газообразных веществ. Фильтрующее устройство включает корпус с днищем и крышкой, патрубками подвода неочищенных и выпуска очищенных веществ и фильтрующий материал, расположенный в корпусе. Устройство содержит платформу, установленную вне и перпендикулярно к корпусу устройства и с возможностью вертикального перемещения вдоль корпуса, на котором размещена цилиндрическая насадка с двумя диаметрально противоположно расположенными постоянными магнитами, охватывающая корпус, установленная с возможностью вращения вокруг него. Фильтрующий материал состоит из ферромагнитного порошка в виде сферических тел размером 30-60 мкм, сформированного в плотную структуру во вращающемся магнитном поле цилиндрической насадки. В корпусе установлен патрубок для ввода жидкости для очистки фильтрующего материала и патрубок для вывода веществ, полученных после очистки фильтрующего материала. Цилиндрическая насадка содержит механический переключатель постоянного магнита, позволяющий изменять структуру магнитного порошка в процессе самоочистки. Цилиндрическая насадка соединена через цилиндрическую зубчатую передачу с зубчатым колесом, соединенным через редуктор с электродвигателем. Платформа соединена через червячный механизм с электродвигателем. Цилиндрическая насадка постоянно вращается вокруг корпуса устройства. Устройство позволяет обеспечить высококачественную фильтрацию, а также расширить арсенал технических средств, обеспечить процесс избирательной фильтрации с автоматической регулировкой скважности фильтрующего материала, а также применить фильтруемый элемент с возможностью самоочистки без механической разборки устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных частиц в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, металлургии и др. Электрофильтр состоит из корпуса, газораспределительных решеток, осадительных и коронирующих электродов и механизмов их встряхивания. Газораспределительная решетка на выходе электрофильтра выполнена сдвоенной, одна из которых подвижна и разделена по ширине на подвижные части, причем перемещение подвижных частей газораспределительной решетки синхронизировано с моментом встряхивания осадительного электрода, расположенного напротив двух подвижных частей газораспределительной решетки. Технический результат изобретения - повышение степени очистки газов электрофильтром за счет снижения величины вторичного уноса пыли при встряхивании осадительных электродов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных частиц в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, строительных материалов, металлургии и др. Электрофильтр состоит из осадительных электродов, изготовленных из труб, и коронирующих электродов, состоящих из чередующихся коронирующих элементов и стержней. Коронирующие элементы выполнены игольчатыми и своими концами крепятся к стержням с конусообразными окончаниями. Длина стержней лежит в диапазоне от 1 до 5 диаметров трубы. Края труб закруглены с плавным переходом от внутреннего диаметра трубы к внешнему. Стержни входят внутрь трубы на глубину больше или равную диаметру трубы. Соотношение внутреннего диаметра труб к диаметру стержня лежит в диапазоне 10-30. Технический результат: улучшение зарядки и осаждения улавливаемых частиц, увеличение пробивных напряжений в электрофильтре и благодаря этому увеличение степени очистки газов электрофильтром. 1 ил.

Изобретение относится к магнитному сепаратору, выполненному с возможностью сепарации частиц из потока текучей среды, и может быть использовано для сепарации частиц из воды систем центрального отопления. Сепаратор для удаления магнитных и немагнитных загрязняющих частиц, находящихся в суспензии, содержит корпус и камеру сепаратора внутри корпуса, разделяющий элемент, по существу разделяющий камеру сепаратора на первую камеру и вторую камеру, впуск и выпуск в первую камеру, проток, предусмотренный между первой и второй камерами для обеспечения циркуляции потока между первой и второй камерами, направляющее средство для направления только части потока с впуска через вторую камеру и преграждающее средство, предусмотренное во второй камере для замедления потока через вторую камеру. Вторая камера находится в сообщении по текучей среде с впуском и выпуском только через первую камеру. В первой камере предусмотрен магнит. Технический результат - повышение эффективности удаления магнитных и немагнитных загрязняющих частиц из суспензии. 20 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх