РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ
СОКОДОБУВАННЯ В УМОВАХ ПДТС
2.1. Описання експериментального комплексу
Для експериментального дослідження основних процесів ПДТС було розроблено
лабораторний комплекс, установлений на експериментальному виробництві
Яготинського цукрового заводу.
Лабораторна установка (рис. 2.1) призначена для моделювання процесів хімічного
оброблення, термічного оброблення, а також пресування обробленої стружки та
жому. Установка складається з апарата для хіміко-термічного оброблення 1 із
збірниками соку 2, гідравлічного преса З, щита КВПіА.
2.1.1. Будова і принцип роботи експериментального ошпарювача. Конструкція
ошпарювача бурякової стружки виконана у вигляді моделі однієї секції секційного
апарата (рис 2.2 – 2.3).
Ошпарювач – це коритоподібний корпус 1, у середині якого на валу 2 закріплені
перевантажувальні ковші 3, співвісно корпусу розташований направляючий сектор
4, який разом з корпусом і стінками ковшів утворює дренажний перевантажувальний
канал. У направляючому секторі є вивантажувальний канал 5, закритий під час
роботи апарата заслінкою 6. Зверху апарата є люк для завантаження сировини,
закритий кришкою 7. Корпус обладнано патрубками для введення 8 і виведення соку
9. Для підтримання температури процесу на заданому рівні корпус апарата має
парову камеру 10 з патрубками підводу пари 11 і виводу конденсату 12. Апарат
установлено на раму і забезпечено приводом 15.
До початку процесу у збірнику соку готуються теплоагент для термічного
оброблення бурякової стружки і хімічна речовина для хімічного оброблення.
Залежно від завдання дослідження як теплоагент можна використовувати
барометричну воду, дифузійний сік, а для хімічного оброблення – вапняне молоко,
розчин осаду соку після сатурації.
Рис. 2.1. Експериментальний комплекс для дослідження процесів ПДТС (загальний
вигляд):
1– ошпарювала; 2– збірники для підготовки соку; 3– експериментальний прес
Рис. 2.2. Схема експериментального ошпарювача (вид спереду):
1– корпус; 2– вал; 3– перевантажувальні ковші; 4– направляючий сектор; 5–
вивантажувальний канал; 6– заслінка; 7– кришка; 8– патрубок для введення соку;
9– патрубок для виведення соку; 10– парова камера; 11– патрубок для підведення
пари; 12– патрубок для відведення конденсату
Рис. 2.3. Схема експериментального ошпарювача (вид збоку):
1– корпус; 2– вал; 3– перевантажувальні ковші; 4– направляючий сектор; 5–
вивантажувальний канал; 7– кришка; 8– патрубок для введення соку; 9– патрубок
для виведення соку; 10– парова камера; 12– патрубок для відведення конденсату;
13– привід апарата
За вибраною температурною схемою порції соку нагріваються у кожному збірнику
так, щоб температура у наступних збірниках була вища ніж у попередніх на деяку
встановлену величину. Сік нагрівається за допомогою парової оболонки, якою
забезпечено кожний із шести збірників. Попередньо в ошпарювач завантажуються
порції свіжої бурякової стружки (25 кг), отриманої на заводській відцентровій
бурякорізці.
Відлік часу процесу починають після подачі соку з першого збірника в ошпарювач
і включенні привода апарата. Прямоточна взаємодія стружки і соку в
лабораторному ошпарювачі даної конструкції відбувається з тими ж циклами, що і
в реальному секційному апараті, тобто прямоточна взаємодія соку зі стружкою у
нижній частині секції; відокремлення стружки від рідини за допомогою
перфорованого ковша і контакт її з повітрям (переміщення по дренажному каналу
без рідини); занурення стружки в рідину.
По закінченні часу, рівного тривалості перебування стружки на одному ступені в
реальному ошпарювачі, рідина з апарата видаляється через патрубок відведення
соку. Одночасно з закінченням відведення рідини з корпусу порція соку з другого
збірника надходить в ошпарювач, де знову відбувається прямоточна взаємодія соку
і стружки.
Отже, нагрівання стружки проходить за умови комбінованої взаємодії з
теплоагентом: відбувається прямотечійний контакт стружки і соку на кожному
ступені та підвищення температури теплоагента від початкових до кінцевих
ступенів. Після відведення шостої порції рідини з корпусу відчиняється заслінка
6 і стружка по каналу 5 вивантажується з апарата.
З отриманої стружки відділяється порція для завантаження в прес 3 (рис.
2.4–2.5) і відбираються проби для проведення відповідних аналізів.
2.1.2. Будова і принцип роботи експериментального преса. Експериментальний
гідромеханічний прес призначений для вивчення властивостей шару бурякової
стружки в умовах простого стиснення, а також для імітаційного моделювання
роботи виробничих шнекових пресів, що досягається дотриманням наступних вимог:
а) розміри шару стружки в реальному пресі і в експериментальному пресі
збігаються;
б) у розробленому пресі передбачена можливість зміни значення навантаження, що
прикладається.
Прес (рис. 2.4) має такі основні вузли: пресувальну робочу камеру 1,
гідромеханічну систему створення тиску у пресувальній камері (2, 3),
гідромеханічну систему імітаційного коливального контуру 4, 5, масляну станцію
для створення тиску 6, раму 7.
Роботу преса контролюють по таких показниках:
1. Тиск пресування і тиск в гідроциліндрах за манометрами 8.
2. Кількість виділеної рідини вимірюють, зібравши її у збірники 9, які через
пневмоперетворювачі пов’язані з самописним пристроєм.
3. Деформація шару бурякової стружки вимірюється датчиком опору 10, пов’язаного
з пресувальними плитами і фіксується самописним пристроєм. Температура в
робочій камері підтримується термостатом.
Процес пресування проходить так: після попереднього оброблення порція бурякової
стружки завантажується через завантажувальний отвір 2 робочої пресової камери 1
(
- Київ+380960830922