Разработка экспериментальной установки для получения эмульсии «жир в воде»

Наиболее перспективным направлением развития техники эмульгирования является вихревое эмульгирование как наименее энергозатратное и позволяющее получить более высокую степень дисперсности при относительной простоте конструкции по сравнению с роторными и мешалочными устройствами. Основным недостатком известных вихревых эмульсоров является раздельная подача смешиваемых жидкостей [1–3]. Что требует присутствия двух отдельных насосов для подачи каждого из компонентов (рис. 1)

Представленная работа посвящена созданию экспериментальной установки для эмульгирования жира в воде с помощью одного насоса и эмульсора с одним входом, в отличие от известного 6 (рис. 1) с двумя раздельными входами для жира и воды.

Смешение компонентов в разраба- тываемой установке происходит перед эмульгированием.

Экспериментальная установка, представленная на рисунке 2, состоит из емкости 1 для первого компонента/ эмульсии, емкости 2 для второго компонента (растительный жир), центробежного насоса 3 для подачи компонентов, вихревого эмульсора 4, вентиля для регулирования давления 5 емкости 6 для готовой эмульсии и манометра 7.

Установка работает следующим образом: в емкость 1 заливается первый компонент (вода), в емкость 2 – второй компонент (растительный жир), включают насос 3, начинается циркуляция первого компонента, приоткрывается кран на выходе второго компонента, происходит смешивание воды с жиром. Эта смесь поступает в вихревой эмульсор для эмульгирования, после чего - в емкость для первого компонента. Цирку- ляция эмульсии происходит до тех пор, пока не опорожнится вся емкость с растительным жиром, после чего перекрывается кран 10 во избежание подсоса воздуха. Процесс эмульгирования счи- тается завершенным, выключают насос. Для слива эмульсии, открывают кран 11. Эмульсия сливается в другую емкость, более удобную для транспортирования.

Экспериментальная установка соз-

Рис. 1. Экспериментальная установка:

1- емкость для первого компонента; 2 – емкость для второго ком понента; 3 – насос для первого компонента; 4 – насос для второго компонента; 5 – байпасный клапан; 6 – вихревой эмульсор; 7 – емкость для готовой эмульсии

Рис. 2. Схема экспериментальной установки:

1 – емкость для первого компонента, жира; 2 – емкость для второго компонента, воды/эмульсии; 3 – насос;

4 – вихревой эмульсор; 5 – вентиль для регулирования давления; 6 - емкость для готовой эмульсии; 7 – манометр, 8–10 – запорные краны.

Рис. 3. Экспериментальная установка:

1 – емкость для первого компонента; 2 – емкость для второго компонента/эмульсии; 3 – насос; 4 – вихревой эмульсор;

дана на базе центробежного насоса LKH – 10/156 производительностью 1,2 м3/ч с давлением 3 атм, двух емкостей для масла (5 литров) и воды (20 литров) и вихревого устройства с единственным тангенциальным входом (рис. 3).

Емкости установлены над насосом, чтобы исключить разрыв струи. Готовая эмульсия возвращается в емкость для воды. Для исключения воронкообразо-вания и попадания воздуха в систему, в емкости для воды на дне установлено тормозное устройство.

Насос, емкости и вихревое устройство соединены прозрачными пластиковыми шлангами.

Тангенциальное направление смеси жира с водой в эмульсоре обеспечивается специальным дисковым распределителем с тангенциальными прорезями.

Таким образом, создана экспериментальная установка для эмульгирования жира в воде при помощи одного насоса и эмульсора с одним входом и дисковым направляющим устройством, создающим интенсивный вихревой поток смеси жира с водой в эмульсоре, что обеспечивает высокое качество эмульгирования.