1.2. Аналітичний огляд існуючих конструкцій обладнання

Дифузійний сік для очищення від нецукрів, які містяться в ньому обробляється вапном. Цей процес, званий дефекацією, проходить дві стадії — попередню і основну.

Основними цілями попередньої дефекації (преддефекації) є: нейтралізація вільної кислотності дифузійного соку і надання йому лужної реакції; коагуляція значної частини колоїдних речовин, утворення крупних нерозчинних часток кальцієвих солей нецукрів.

Попередня дефекація здійснюється додаванням до дифузійного соку невеликої (близько 1 % до маси буряка) кількості вапняного молока або великої (близько 150% до маси буряка) кількості соку 1 сатурації з додаванням близько 15% до маси буряка дефекованого соку.

При проведенні преддефекації вапняковим молоком воно повинне даватися в строгій відповідності з кількістю дифузійного соку і так, щоб лужність соку зростала поступово, або прогресивно. В цьому випадку процес називається прогресивною преддефекацією.

За типовою схемою попередні дефекацію проводять нормально відгазованим соком 1 сатурації з додаванням дефекованого соку. При цьому утворюються крупні рівні частки осаду, оскільки на частки соку 1 сатурації, що повертається осідає новий осад без утворення нових часток. Це покращує фільтраційні властивості осаду. При такому методі проведення преддефекації немає необхідності в прогресивному наростанні лужності.

За типовою схемою преддефекацію проводять "нагорячо", для чого дифузійний сік нагрівають до температури 85—90° С.

Процес попередній дефекації проводять в апаратах званих преддефекаторами. В даний час застосовуються преддефекатори безперервної дії. Преддефекатори безперервної дії бувають багатоступінчастими і одноступінчатими. Одноступінчаті апарати можна умовно розділити на наступних типів:

- вертикальні неподілені;

- вертикальні розділені;

- горизонтальні неподілені;

- горизонтальні розділені.

Преддефекатори виконуються так, щоб в них можна було енергійно перемішувати дифузійний сік з вапняним молоком та соком 1 сатурації, що повертається і дефекованим соком. Витримувати суміш протягом необхідного часу, по можливості запобігати засмічуванню їх осіданнями, а також гасити або

видаляти піну. Багатоступінчасті преддефекатори повністю задовольняють потреби поступової обробки вапном: лужність соку при його переході із однієї ступені в іншу і при перемішуванні з вапняковим молоком поступово підвищується. Недоліки такої системи в тому, що на це потрібна велика площа, а також складності привода та ціноутворенні при переході із однієї ступені в іншу.

Перевагу вертикальних апаратів складає потреба в невеликій площі і компактності конструкції.

Найбільш поширеними являються вертикальні нероздільні й горизонтальні роздільні апарати.

Рисунок 1.2.1 Преддефекатор фірми «Полимекс-Цекоп» (ПНР)

Преддефекатор призначений для проведення безперервного процесу прогресивної преддефекації дифузійного соку.

Корпус (5) преддефекатора має форму жолоба U- подібного перерізу, закритого зверху кришкою (4) з люками (15). Всередині корпус розділений нерухомими перегородками на сім камер (11). Над кожною з цих перегородок встановлені по дві рухомі перегородки (10), які повертаються на вертикальних петлях. Відповідне їх встановлення дозволяє регулювати кількість соку, циркулюючого у зворотному напрямку. Кожна камера оснащена пробним краном (8). На передній торцевій стіні корпуса, в нижній його частині, вмонтований патрубок (13) для підведення соку, а на задній торцевій стінці, у верхній частині ,- переливний ящик (6) з патрубком (7) для відведення соку. Вапнякове молоко підводиться по патрубкам (4), закріплених збоку корпуса.

Всередині корпусу по всій його довжині проходить мішалка (12), яка складається з лопатей, прикріплених до кронштейнів, насаджених на вал (9).

Останній приводиться в рух приводом, який складається із електродвигуна (1), безступінчатої передачі (2) та зубчатої передачі (3).

Дифузійний сік подається в апарат через патрубок (13), проходить через отвори в нерухомих перегородках впродовж корпусу та витікає із апарату через переливний ящик (6) та патрубок (7). Мішалка перемішує сік з вапняковим молоком та соком, які заповняють камери (11), а також викликають зворотну циркуляцію соку над нерухомими перегородками. При цьому сік кожної камери набуває лужності за рахунок соку наступної камери, який має більш високу лужність. Таким чином в апараті відбувається прогресивне зростання лужності соку.

Преддефекатори даного типу виготовляються різної потужності в залежності від потужності цукрового заводу.

Рисунок 1.2.2 Апарат прогресивної преддефекації типу СВР-1С (ПНР)

Апарат призначений для попередньої дефекації дифузійного соку дефекованим соком безперервним прогресивним методом. Преддефекатор складається з двох жолобів (12), встановлених і розділених на сім подвійних камер (5). Кожна камера складається з двох частин: у першу додається дефекованний сік, а в другій, стабілізаційній, проходить процес дефекації. В кінці другого жолоба знаходиться окрема камера (2), яка забезпечує необхідне значення рН соку, що виходить.

Камери забезпечені системою мішалок (4), укріплених на двох горизонтальних валах (17) і (18) і службовців для енергійного перемішування дифузійного і дефекованого соку. Над жолобами апарату знаходиться

розподілювач (11) з мішалкою (3), що перешкоджає відстоюванню

дефекованого соку. Мішалки преддефекатора приводяться в рух електродвигуном (13) через редуктор (14) і дві конічні передачі (15). Мішалка розподільного жолоба приводиться в рух від головного валу втулко-роликовим ланцюгом (16).

На шляху відведення соку з преддефекатора встановлений переливний ящик (10) з патрубком (9). Ящик є одним цілим з мірником (7), в якому встановлена вимірювальна щілинна діафрагма (6).

Всередині переливного ящика (10) є пересувна перегородка (1), яка пересувається вручну гвинтом (20) з рукояткою (19) і розподіляє сік, що виходить з переддефекатора, на два потоки - один прямує безпосередньо до відкачуючого насосу і далі на основну дефекацію, а інший поступає спочатку на спеціальну вимірювальну судину з поплавцем, вказуючи кількість соку, що протікає, а вже потім - до насосу, що відкачує.

Поплавець системою тросів і роликів пов'язаний з дозатором дефекованого соку, регулюючим поступанням останнього в розподільний жолоб (11). для видалення піску і інших домішок з жолобів є отвір.

Дифузійний сік поступає в жолоби (12) через патрубок (8) і проходить послідовно через камери (5) першого, а потім другого жолобів, змішуючись при цьому з тим, що поступає з розподільного жолоба (11) в камери (5) дефекованним соком.

Дозатор забезпечує подачу дефекованого соку в жолоб (11) і отримання постійного оптимального значення рН соку , що виходить з переддефекатора через переливний ящик (10) і патрубок (9).

Преддефекатори даного типа виготовляються для цукрових заводів продуктивністю до 8 тис. т переробки буряка за добу.