Технологические насосы
§ 3. Технологические насосы
В кондитерском производстве широко применяются различные насосы. В установках для уваривания кондитерских масс под разрежением используются поршневые и ротационные вакуум-насосы, для перекачки жидких и вязких полуфабрикатов - поршневые, плунжерные, шестеренные и ротационные.
Поршневые мокровоздушные вакуум-насосы. Предназначены для поддерживания постоянного разрежения в змеевиковых, сферических и других вакуум-аппаратах, применяемых для уваривания карамельной массы, фруктово-ягодных начинок и т. п., а также для перекачки масс, подлежащих увариванию в вакуум-аппаратах периодического действия.
Поршневые мокровоздушные вакуум-насосы бывают вертикальные и горизонтальные. В кондитерской промышленности наибольшее распространение получили вертикальные насосы. Обычно их выпускают вместе с конденсаторами смешения, которые служат для создания в вакуум-камере необходимого разрежения путем конденсации вторичного пара, образующегося в аппарате в процессе уваривания продукта.
Насос ВНК-0,5 м (рис. 2.10, а) состоит из конденсатора смешения 15, станины 2, цилиндра 4, внутри которого расположены поршень 3 с клапаном и два неподвижных клапана 1 и 5 (один над поршнем, второй под ним), и привода. Маховик 9 вращается от электродвигателя 6 через клиноременную передачу 7 и редуктор 8. К нему эксцентрично крепится шатун 10, который приводит в воз вратно-поступательное движение крейцкопф 12, скользящий в направляющей 11. Через шток 13 возвратно-поступательное движение передается поршню 3, расположенному в цилиндре 4. Смесь воды, конденсата и воздуха выводится через патрубок 14.
Рис. 2.10. Вертикальный поршневой мокровоздушный вакуум-насос ВНК-0,5М:
а — общий вид; б — схема работы
Вакуум-насос работает следующим образом (рис. 2.10,б). В цилиндре 3 расположены верхний 4 и нижний 1 клапаны и поршень 2 также с клапаном. Клапаны выполнены в виде дисков с отверстиями, которые сверху прикрыты резиновыми прокладками.
В конденсатор 8 через патрубок б поступает вторичный пар из вакуум-аппарата, через патрубок 7 - холодная вода.
Вода перетекает по полочкам 9, разбрызгивается и, смешиваясь с паром, конденсирует его. При движении поршня 2 вверх (положение I) в нижней части цилиндра 3 и конденсатора 8 создается разрежение. Всасывающий клапан 1 открывается, и через колено 10 воздушно-водяная смесь всасывается из конденсатора в цилиндр 3 под поршень 2. При движении поршня 2 вниз (положение II) нижний клапан 1 под давлением воздушно-водяной смеси закрывается и смесь перемещается из нижней полости цилиндра в верхнюю, проникая через открывающийся при этом перепускной промежуточный клапан поршня 2 в надпоршневое пространство. Далее при последующем движении поршня 2 вверх (положение III) верхний клапан 4 цилиндра открывается и воздушно-водяная смесь, находящаяся в верхней полости цилиндра под поршнем, выталкивается через верхний клапан 4 и нагнетательный патрубок 5 в отводную трубу, при этом клапан поршня 2 закрыт. Одновременно через нижний клапан 1 засасывается следующая порция смеси, и процесс повторяется вновь.
Подача насоса до 30 м3/ч, габаритные размеры (мм): 862x665x1725, масса 560 кг.
Мокровоздушные водокольцевые вакуум-насосы. Предназначены для удаления из конденсатора смеси воздуха, сконденсированного вторичною пара и воды и поддержания разрежения в универсальных вакуум-аппаратах и других установках. Насос работает исключительно на чистой воде, не загрязненной абразивными примесями.
Насос КВН-8 (рис. 2.11, а) состоит из корпуса 3, крышки 1, рабочего диска-ротора 2, вала 4 и опорного кронштейна 5.
Рис. 2.11. Мокровоздушный водокольцевой вакуум-насос КВН-8:
а — разрез, б — схема установки
При вращении ротора, эксцентрично закрепленного на валу по отношению к крышке насоса, поступающая через конденсатор воздушно-водяная смесь, увлекаемая лопатками ротора, под действием центробежных сил отбрасывается к стенкам крышки, образуя водяное кольцо 3 (рис. II.11, б). Между ступицей диска и внутренней поверхностью водяного кольца создается разреженное пространство 1, обеспечивающее засасывание воздушно-водяной смеси через большой серповидной вырез в корпусе насоса.
При дальнейшем вращении происходит сжатие перемещаемой смеси, которая выбрасывается через малый серповидной вырез 2 в корпусе и нагнетательный патрубок насоса.
Для поддержания постоянного объема водяного кольца и отвода теплоты необходимо, чтобы через насос непрерывно циркулировала вода (250...300 л/ч), перед пуском насос необходимо залить водой.
Торцевые зазоры между диском и крышкой должны быть в пределах 0,1 мм, регулирование зазора при эксплуатации насоса осуществляется торцеванием крышки, температура сальника насоса не должна превышать температуру перекачиваемой жидкости более чем на 50 °С.
Во избежание попадания в насос посторонних предметов и частиц увариваемой массы на всасывающем трубопроводе рекомендуется устанавливать фильтр. По окончании работы и в случае продолжительной остановки оставшуюся воду необходимо слить через патрубок, закрытый пробкой 7 (см. рис. 2.11,а), после чего залить насос маслом и повернуть вал на 2...3 оборота за муфту 6 от руки.
Плунжерные сиропные (продуктовые) насосы. Предназначены главным образом для подачи карамельного сиропа в змеевик вакуум-аппарата. Благодаря возможности регулирования хода плунжера насосы широко используются также в качестве дозаторов для перекачки патоки, фруктово-ягодных масс, начинок, какао-масла и других густых, вязких кондитерских масс. Этими насосами комплектуются карамелеварочные, сиропные и начиночные станции, а также станции приготовления конфетных масс.
Плунжерный сиропный насос М-193 (рис. 2.12,а) состоит из цилиндра 1 с плунжером 12 и коробки 14 с клапанами: всасывающим 15 и нагнетательным 13. К фланцу всасывающего отверстия присоединяется трубопровод, подводящий сироп или другой продукт, а к фланцу нагнетательного отверстия — трубопровод для подачи сиропа в змеевик вакуум-аппарата или для других целей.
Плунжер 12 через скалку скреплен со штоком 7, скользящим по направляющей 8. Между плунжером 12 и стенками цилиндра 1 установлено сальниковое уплотнение 11.
Производительность насоса можно регулировать с помощью кулисного устройства, приводимого в действие рукояткой 10 и винтом 9.
На кулисе регулирующего устройства прикреплена шкала с Делениями для установки необходимого хода плунжера. Насос смонтирован на вертикальной стойке 2. Привод насоса осуществляется от электродвигателя 5 через редуктор 4, кривошип 3 и шатун 6.
Принцип работы плунжерного насоса-дезатора заключается в следующем (рис. 2.12,6). Электродвигатель 9 приводит в движение червячный редуктор 7 через муфту 8. Выходной вал редуктора снабжен кривошипом 6, который посредством шатуна 5 приводит в колебательное движение рычаг 4, поворачивающийся относительно опоры, установленной на подвижной гайке 12. Положение гайки 12 можно изменять вращением винта 11 с помощью рукоятки 13 (тонкой линией показано крайнее левое положение гайки). При изменении положения гайки 12 ползун 3, сквозь который свободно проходит рычаг 4, может совершать большее или меньшее перемещение в вертикальной плоскости (Smin и Smax - соответственно минимально и максимально возможный ход плунжера). С ползуном жестко связаны шток 10 и плунжер 2, скользящий в цилиндре 1. При движении плунжера вверх происходит засасывание жидкости через клапан 16, а при обратном движении плунжера жидкость перетекает через нагнетательный клапан 14. Клапаны располагаются в клапанной коробке 15, которая присоединяется к патрубкам продуктового трубопровода.
