Испарительная емкость, применяемая в устройстве для перегонки продуктов брожения

Настоящая группа полезных моделей относится к винодельческой отрасли пищевой промышленности преимущественно к устройствам для получения спирта из продуктов брожения и может быть использована в социальной сфере. Устройство для перегонки продуктов брожения содержит испарительную емкость с нагревателем, к которой подсоединена вертикальная колонна, соединенная одновременно с устройством отбора ректификата и с устройством отбора дистиллята посредством соединительного устройства, выполненного с возможностью пропускания жидкости и пара между вертикальной колонной и устройствами отбора ректификата и дистиллята. Испарительная емкость, применяемая в этом устройстве содержит наружную и внутреннюю емкости, расположенные соосно с образованием зазоров между боковыми стенками и дном, средство перемешивания, включающее лопасти и расположенное во внутренней емкости под углом к ее вертикальной оси. При этом дно внутренней емкости выполнено под углом относительно дна наружной емкости. Технический результат заявляемого устройства для перегонки продуктов брожения: уменьшение габаритных размеров устройства для перегонки продуктов брожения и снижение затрат материала на его изготовление. Технический результат заявляемой испарительной емкости, применяемой в этом устройстве: повышение качества перемешивания продуктов брожения при одновременном ускорении процесса слива остатков.

Настоящая полезная модель относится к винодельческой отрасли пищевой промышленности преимущественно к устройствам для получения спирта из продуктов брожения и может быть использована в социальной сфере.

Известен испарительный куб, применяемый в устройстве для перегонки продуктов брожения [Каталог продукции ООО АйСи Групп. Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: /alcohol/catalog/aksessuary/isparitelnyy_kub/ - свободный], представляющий собой нержавеющий котел с двойным ферромагнитным дном типа капсула, накрытый крышкой и содержащий аварийный клапан, манометр и ручную мешалку. В котел врезан сливной кран. В крышке испарительного куба нарезана резьба для установки термометра.

В сущности, известный испарительный куб представляет собой испарительную емкость, содержащую содержащая наружную и внутреннюю емкости, расположенные соосно с образованием зазоров между боковыми стенками и дном, нагреватель, средство перемешивания, включающее несущую ось и лопасти и расположенное во внутренней емкости под углом к

ее вертикальной оси, крышку, выполненную с возможностью подсоединения к ней колонны устройства для перегонки продуктов брожения, и сливной кран, расположенный в самой нижней части внутренней емкости.

Это известное техническое решение выбирается в качестве прототипа испарительной емкости, применяемой в устройстве для перегонки продуктов брожения, так как оно имеет наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Однако этот прототип имеет существенный недостаток, а именно, низкое качество перемешивания продуктов брожения из-за возможности лишь частичного перемешивания густого осадка в районе дна внутренней емкости, поскольку лопасти средства перемешивания расположены к нему под углом и перемешивание осуществляется одним краем лопасти.

Задачей настоящей полезной модели является создание новой испарительной емкости, применяемой в устройстве для перегонки продуктов брожения с достижением следующего технического результата: повышение качества перемешивания продуктов брожения.

Поставленная задача решается за счет того, что в известной испарительной емкости, применяемой в устройстве для перегонки продуктов брожения, содержащей наружную и внутреннюю емкости, расположенные соосно с образованием зазоров между боковыми стенками и дном, нагреватель, средство перемешивания, включающее несущую ось и лопасти и расположенное во внутренней емкости под углом к ее вертикальной оси, крышку, выполненную с возможностью подсоединения к ней колонны устройства для перегонки продуктов брожения, и сливной кран, расположенный в самой нижней части внутренней емкости, согласно настоящей полезной модели, дно внутренней емкости выполнено параллельно нижней плоскости расположения лопастей средства перемешивания.

Это заявляемое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить качество перемешивания

продуктов брожения за счет обеспечения полного перемешивания осадка лопастями средства перемешивания, поскольку они расположены параллельно дну внутренней емкости, а осадок стекает к самой нижней части внутренней емкости.

Предлагаемая совокупность существенных признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».

Пример конкретного исполнения предлагаемой полезной модели и ее практическая применимость поясняются нижеследующим описанием и чертежом.

Фиг. - Испарительная емкость (в разрезе), применяемая в устройстве для перегонки продуктов брожения, где:

1 - наружная емкость;

2 - внутренняя емкость;

3 - несущая ось;

4 - лопасти;

5 - крышка;

6 - сливной кран;

7 - фиксаторы;

8 - фланец;

9 - привод.

Испарительная емкость (Фиг. ) представляет собой, например, перегонный куб или паро-водяной котел и содержит наружную емкость 1 и внутреннюю емкости 2, расположенные соосно с образованием зазоров между боковыми стенками и дном, средство перемешивания, включающее несущую ось 3 и лопасти 4 и расположенное во внутренней емкости 2 под углом к ее вертикальной оси, крышку 5, выполненную с возможностью подсоединения к ней колонны (на чертеже не показано) устройства для перегонки продуктов брожения, и сливной кран 6, расположенный в самой нижней части внутренней емкости 2.

При этом дно внутренней емкости 2 выполнено параллельно нижней плоскости расположения лопастей 4 средства перемешивания.

На крышке 5 с помощью фиксаторов 7 закреплен фланец 8, который выполнен с возможностью установки и фиксации колонны (на чертеже не показано) устройства для перегонки продуктов брожения.

Сливной кран 6 может быть расположен под углом.

Средство перемешивания состоит из несущей оси 3, на которую насажены лопасти 4. На конце несущей оси 3 расположен ручной или автоматический привод 9. При этом несущая ось 3 расположена во внутренней емкости 3 под углом к ее вертикальной оси между ее боковой стенкой и фланцем 8. Причем, угол наклона зависит от размеров фланца 8. Например, при диаметре фланца 8, равном 240 мм, угол наклона несущей оси 3 относительно вертикальной оси внутренней емкости 2 составит около 30 градусов.

Испарительная емкость может быть дополнительно снабжена термометром (на чертеже не показано), датчиком (на чертеже не показано) давления, датчиком (на чертеже не показано) уровня, который может быть выполнен, например, визуальным или электронным, клапаном (на чертеже не показано) сброса давления, предотвращающим разрыв испарительной емкости при повышении давления внутри нее.

Нагреватель (на чертеже не показано) может быть размещен внутри испарительной емкости или снаружи и выполнен в виде двухэлементного теплоэлектронагревателя или нагревающей плиты.

В устройстве для перегонки продуктов брожения заявляемую испарительную емкость применяют следующим образом.

Собирают устройство, для чего подсоединяют колонну (на чертеже не показано) устройства для перегонки продуктов брожения к крышке 5 испарительной емкости, подключают нагреватель (на чертеже не показано) испарительной емкости к сети. Во внутреннюю емкость 2 помещают продукты брожения, а между стенками наружной емкости 1 и внутренней

емкости 2 заливают воду примерно на 2-3 см выше нагревателя (на чертеже не показано).

Если устройство для перегонки продуктов брожения снабжено устройством (на чертеже не показано) управления, то к нему электрическими соединениями (проводами) подсоединяют нагреватель (на чертеже не показано), термометр (на чертеже не показано), датчик (на чертеже не показано) давления, датчик (на чертеже не показано) уровня, клапан (на чертеже не показано) сброса давления. Если устройства управления нет, то самостоятельно осуществляют снятие показаний с датчиков и управление нагревателем.

С устройства (на чертеже не показано) управления или в ручном режиме включают нагреватель (на чертеже не показано), который начинает разогрев жидкости (продукты брожения) в испарительной емкости. После достижения заданной в устройстве (на чертеже не показано) управления температуры, нагреватель (на чертеже не показано) переходит в поддерживающий температуру режим.

С течением времени отбора спирта его становится все меньше в испаряемой жидкости и требуется все больше времени для стабилизации температуры. При этом устройство (на чертеже не показано) управления может остановить разогрев испарительной емкости, если датчик (на чертеже не показано) уровня зафиксирует отсутствие испаряемой жидкости над нагревателем (на чертеже не показано), предохраняя последний от сгорания. В случае ручного управление оператор сам отключает нагреватель (на чертеже не показано) по показаниям датчика (на чертеже не показано) уровня.

Таким образом, достигается технический результат заявляемой испарительной емкости, а именно: повышение качества перемешивания продуктов брожения.

Предлагаемая полезная модель может найти широкое применение на предприятиях пищевой, парфюмерной, медицинской промышленности, а также в быту.

Предлагаемая совокупность существенных признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».

Примеры конкретного исполнения предлагаемой группы полезных моделей и ее практическая применимость поясняются нижеследующим описанием и чертежами.

Фиг. 1 - Устройство для перегонки продуктов брожения (один вариант исполнения переключающего устройства), где:

1 - испарительная емкость;

2 - вертикальная колонна;

3 - устройство отбора ректификата;

4 - устройство отбора дистиллята;

5 - соединительное устройство;

6 - переключающее устройство;

7 - дефлегматор;

8 - колонна устройства отбора ректификата;

9 - охладитель устройства отбора ректификата;

10 - дополнительный охладитель;

11 - входное отверстие для подачи воды в охладитель;

12 - входное отверстие для подачи воды в дополнительный охладитель;

13 - выходное отверстие для отвода воды из охладителя;

14 - выходное отверстие для отвода воды из дополнительного охладителя;

15 - кран отбора;

16 - атмосферная трубка;

17 - выходной патрубок;

18 - трубопровод отвода ректификата;

19 - охладитель устройства отбора дистиллята;

20 - сухопарник;

21 - атмосферная трубка;

22 - трубопровод;

33 - термометр;

24 - термометр (датчик температуры).

Фиг. 2 - Устройство для перегонки продуктов брожения (другой вариант исполнения переключающего устройства).

Фиг. 3 - Испарительная емкость (в разрезе), применяемая в устройстве для перегонки продуктов брожения, где:

23 - наружная емкость;

24 - внутренняя емкость;

25 - средство перемешивания;

26 - лопасти;

27 - крышка;

28 - сливной кран;

29 - фиксаторы;

30 - фланец;

31 - несущая ось;

32 - привод.

Устройство для перегонки продуктов брожения (Фиг. 1) содержит испарительную емкость 1 с нагревателем (на чертеже не показано), к которой с возможностью снятия подсоединена вертикальная колонна 2 с наполнителем (на чертеже не показано).

Вертикальная колонна 2 соединена одновременно с устройством 3 отбора ректификата и с устройством 4 отбора дистиллята посредством соединительного устройства 5, выполненного с возможностью пропускания жидкости и пара между вертикальной колонной 2 и устройством 3 отбора ректификата и устройством 4 отбора дистиллята. Для регулирования режимов работы устройства 3 отбора ректификата и устройства 4 отбора дистиллята имеется переключающее устройство 6.

Вертикальная колонна 2 может содержать дефлегматор 7, расположенный непосредственно перед соединительным устройством 5 и предназначенный для стабилизации процесса отбора. В качестве наполнителя (на чертеже не показано) вертикальной колонны 2 могут быть использованы, например, сетка или обогатительные клапана.

Устройство 3 отбора ректификата состоит из колонны 8 и охладителя 9 и может быть дополнено дополнительным охладителем 10, который может быть соединен с охладителем 9, например, с помощью соединительной трубки (на чертеже не показано).

Вертикальная колонна 2 и колонна 8 могут быть выполнены сборно-разборными, например, из двух или трех частей, соединяемых друг с другом посредством любого из известных соединений (на чертеже показано условно), например, механического, винтового или клампового. В зависимости от количества составных частей можно увеличивать длину вертикальной колонны 2 и колонны 8 устройства 3 отбора ректификата для получения более высокой степени очистки спирта-ректификата. Кроме того, это позволяет легко разбирать заявляемое устройство, например, для транспортировки. Благодаря возможному наличию дополнительного охладителя 10 также повышается качество отбора спирта.

Каждый охладитель 9 и 10 имеют входные отверстия (или патрубки) 11 и 12, соответственно, к которым подсоединены трубопроводы подачи воды (на чертеже не показано), и выходные отверстия (или патрубки) 13 и 14, соответственно, к которым подсоединены трубопроводы отвода воды (на чертеже не показано). Однако в случае использования соединительной трубки (на чертеже не показано), она соединяет выходное отверстие 14 дополнительного охладителя 10 и входное отверстие 11 охладителя 9.

Дополнительный охладитель 10 снабжен краном 15 отбора, в качестве которого может быть использован игольчатый кран, повышающий точность отбора и с помощью которого осуществляется регулирование отбора фракции.

Устройство 3 отбора ректификата в верхней части снабжено атмосферной трубкой 16, а в нижней части выходным патрубком 17, к которому подсоединен трубопровод 18 отвода ректификата, например, в емкость (на чертеже не показано) сбора продукта. На выходном патрубке 17 может быть установлен электромагнитный клапан (на чертеже не показано), позволяющий путем открытия и перекрытия выходного патрубка 17 регулировать качество отбора. Например, при резком возрастании температуры он позволяет стабилизировать процесс отбора и не дает «осушиться» колонне 8 и вертикальной колонне 2.

Устройство 4 отбора дистиллята снабжено охладителем 19 и может быть дополнено сухопарником 20 (Фиг. 1), расположенным между соединительным устройством 5 и охладителем 19 и предназначенным для осушения пара с высоким содержанием влаги. В нижней части охладителя 19 также имеется атмосферная трубка 21, к которой подсоединен трубопровод 22 отвода дистиллята, например, в емкость (на чертеже не показано) сбора продукта.

Соединительное устройство 5 может быть выполнено сборно-разборным, например, в виде тройника, или может быть приварено к вертикальной колонне 2, к устройству 3 отбора ректификата и к устройству 4 отбора дистиллята.

Переключающее устройство 6 может быть выполнено в виде совокупности двух кранов, расположенных на устройстве 3 отбора ректификата и на устройстве 4 отбора дистиллята соответственно (Фиг. 1), или в виде одного крана, расположенного на соединительном устройстве 5 (Фиг. 2).

Испарительная емкость 1 (Фиг. 3) представляет собой, например, перегонный куб или паро-водяной котел и содержит наружную емкость 23 и внутреннюю емкости 24, расположенные соосно с образованием зазоров между боковыми стенками и дном, средство 25 перемешивания, включающее лопасти 26 и расположенное во внутренней емкости 24 под углом к ее вертикальной оси, крышку 27 и сливной кран 28, расположенный в районе дна внутренней емкости 24. При этом дно внутренней емкости 24 выполнено под углом относительно дна наружной емкости 23, причем, этот угол совпадает с углом наклона лопастей 26 средства 25 перемешивания относительно дна наружной емкости 23.

На крышке 27 с помощью фиксаторов 29 закреплен фланец 30, который выполнен с возможностью установки и фиксации вертикальной колонны 2 устройства для перегонки продуктов брожения.

Сливной кран 28 расположен под углом в самой нижней части внутренней емкости 24.

Средство 25 перемешивания состоит из лопастей 26, насаженных на несущую ось 31, на конце которой расположен ручной или автоматический привод 32. При этом несущая ось 31 расположена во внутренней емкости 24 под углом к ее вертикальной оси между ее боковой стенкой и фланцем 30. Причем, угол наклона зависит от размеров фланца 30. Например, при диаметре фланца 30, равном 240 мм, угол наклона средства 25 перемешивания относительно вертикальной оси внутренней емкости 24 составит около 30 градусов.

Испарительная емкость 1 может быть дополнительно снабжена термометром 33, датчиком (на чертеже не показано) давления, датчиком (на чертеже не показано) уровня, который может быть выполнен, например, визуальным или электронным, клапаном (на чертеже не показано) сброса давления, предотвращающим разрыв испарительной емкости 1 при повышении давления внутри нее.

Нагреватель (на чертеже не показано) может быть размещен внутри испарительной емкости 1 или снаружи и выполнен в виде двухэлементного теплоэлектронагревателя или нагревающей плиты.

Устройство для перегонки продуктов брожения также дополнительно может содержать устройство (на чертеже не показано) управления, выполненное электронным и включающее датчик 34 температуры, снабженное дисплеем (на чертеже не показано), панелью (на чертеже не показано) управления и соединенное с электромагнитным клапаном (на чертеже не показано), нагревателем (на чертеже не показано), датчиком (на чертеже не показано) давления в испарительной емкости 1.

Датчик 34 температуры может быть установлен на вертикальной колонне 2. В варианте исполнения, когда заявляемое устройство не оснащено устройством (на чертеже не показано) управления, вместо датчика 34 температуры может быть установлен обычный термометр.

В режиме получения самогона устройство (на чертеже не показано) управления поддерживает температуру автоматически и плавно. В режиме ректификации мощность нагревателя (на чертеже не показано) постоянная, а флегмовое число поддерживается путем ручного управления краном 15 отбора (игольчатым краном) или электромагнитным клапаном (на чертеже не показано).

Работу устройства для перегонки продуктов брожения, согласно предлагаемой полезной модели, осуществляют следующим образом.

Собирают устройство, для чего подключают нагреватель (на чертеже не показано) испарительной емкости 1 к сети. В испарительную емкость 1 помещают продукты брожения, а между стенками наружной емкости 23 и внутренней емкости 24 заливают воду. Включают привод 32 средства 25 перемешивания.

Устройство (на чертеже не показано) управления соединяют электрическими соединениями (проводами) с датчиком (на чертеже не показано) давления испарительной емкости 1, нагревателем (на чертеже не показано), датчиком 34 температуры и электромагнитным клапаном (на чертеже не показано), клапаном (на чертеже не показано) сброса давления. При наличии электронного датчика (на чертеже не показано) уровня к нему также подключают устройство (на чертеже не показано) управления.

Для работы заявляемого устройства в режиме ректификации спирта соединяют охладитель 9 и дополнительный охладитель 10 с водой, посредством подключения трубопроводов (на чертеже не показаны) к соответствующим входам и выходам. Переводят переключающее устройство 6 в режим получения ректификата. В случае если оно выполнено в виде одного крана (Фиг. 2), расположенного на соединительном устройстве 5, то открывают его в сторону пропускания пара и жидкости между вертикальной колонной 2 и колонной 8. А в случае если оно выполнено в виде совокупности двух кранов, расположенных на устройстве 3 отбора ректификата и на устройстве 4 отбора дистиллята соответственно (Фиг. 1), то открывают кран, расположенный на устройстве 3 отбора ректификата и закрывают кран, расположенный на устройстве 4 отбора дистиллята.

С устройства (на чертеже не показано) управления или в ручном режиме включают нагреватель (на чертеже не показано), который начинает разогрев жидкости (продукты брожения) в испарительной емкости 1. После достижения заданной в устройстве (на чертеже не показано) управления температуры, нагреватель (на чертеже не показано) переходит в поддерживающий температуру режим.

Пар, поднимаясь по вертикальной колонне 2 и колонне 8, охлаждается в охладителе 9, и образовавшаяся флегма стекает обратно в вертикальную колонну 2. Встречаясь с паром, происходит термостабилизация, при наступлении которой в верхней части устройства (в устройстве 3 отбора ректификата) располагаются легко кипящие фракции «голова» такие, как метиловый спирт, альдегидная группа и т.п., а в нижней части устройства (в вертикальной колонне 2) фракции с большей температурой кипения такие, как этиловый спирт.

С течением времени отбора спирта его становится все меньше в испаряемой жидкости и требуется все больше времени для стабилизации температуры. При этом устройство (на чертеже не показано) управления может остановить разогрев испарительной емкости 1, если датчик (на чертеже не показано) уровня зафиксирует отсутствие испаряемой жидкости над нагревателем (на чертеже не показано), предохраняя последний от сгорания. В случае ручного управление оператор сам отключает нагреватель (на чертеже не показано) по показаниям датчика (на чертеже не показано) уровня.

При достижении температуры, заданной в устройстве (на чертеже не показано) управления, прекращается отбор.

Для работы заявляемого устройства в режиме получения самогона соединяют охладитель 19 с водой, посредством подключения трубопроводов (на чертеже не показаны) к соответствующим входам и выходам. Переводят переключающее устройство 6 в режим получения самогона. В случае если оно выполнено в виде одного крана (Фиг. 2), расположенного на соединительном устройстве 5, то открывают его в сторону пропускания пара между вертикальной колонной 2 и устройством 4 отбора дистиллята. А в случае если оно выполнено в виде совокупности двух кранов, расположенных на устройстве 3 отбора ректификата и на устройстве 4 отбора дистиллята соответственно (Фиг. 1), то открывают кран, расположенный на устройстве 4 отбора дистиллята и закрывают кран, расположенный на устройстве 3 отбора ректификата.

С устройства (на чертеже не показано) управления или в ручном режиме включают нагреватель (на чертеже не показано), который начинает разогрев жидкости (продукты брожения) в испарительной емкости 1. После достижения заданной в устройстве (на чертеже не показано) управления температуры, нагреватель (на чертеже не показано) переходит в поддерживающий температуру режим.

Пар, поднимаясь по вертикальной колонне 2, охлаждается в охладителе 19 и образовавшаяся флегма стекает в емкость (на чертеже не показано) для сбора продукта.

Устройство (на чертеже не показано) управления может остановить разогрев испарительной емкости 1, если датчик (на чертеже не показано) уровня зафиксирует отсутствие испаряемой жидкости над нагревателем (на чертеже не показано), предохраняя последний от сгорания. В случае ручного управление оператор сам отключает нагреватель (на чертеже не показано) по показаниям датчика (на чертеже не показано) уровня.

При достижении температуры, заданной в устройстве (на чертеже не показано) управления, прекращается отбор.

Таким образом, достигается технический результат заявляемого устройства для перегонки продуктов брожения, а именно, уменьшение габаритных размеров устройства для перегонки продуктов брожения и снижение затрат материала на его изготовление. Также достигается и технический результат заявляемой испарительной емкости, применяемой в этом устройстве, а именно: повышение качества перемешивания продуктов брожения при одновременном ускорении процесса слива остатков.

Предлагаемая группа полезных моделей может найти широкое применение на предприятиях пищевой, парфюмерной, медицинской промышленности, а также в быту.

Подготовлена конструкторская и технологическая документация. Изготовлен и испытан опытный образец. Комплект поставок определен. Испытания дали положительные результаты.

Испарительная емкость, применяемая в устройстве для перегонки продуктов брожения, содержащая наружную и внутреннюю емкости, расположенные соосно с образованием зазоров между боковыми стенками и дном, нагреватель, средство перемешивания, включающее несущую ось и лопасти и расположенное во внутренней емкости под углом к ее вертикальной оси, крышку, выполненную с возможностью подсоединения к ней колонны устройства для перегонки продуктов брожения, и сливной кран, расположенный в самой нижней части внутренней емкости, отличающаяся тем, что дно внутренней емкости выполнено параллельно нижней плоскости расположения лопастей средства перемешивания.

РИСУНКИ