3.7.1. Вакуумные котлы

В технологических линиях производства сухих животных кормов и животных жиров получили распространение вакуумные котлы КВМ-4,6А и Ж4-ФПА, которые предназначены для варки, стерилизации и обезвоживания (сушки) непищевого белкового сырья и конфискатов, получаемых в процессе переработки скота, птицы и мяса. Работа вакуумных котлов допускается только в комплекте с вакуумным насосом.

Конструктивно вакуумные котлы КВМ-4,6А и Ж4-ФПА идентичны. Различие их видно из сравнения технических характеристик:

Вакуумный котел представляет собой комбинированный горизонтальный сосуд, образованный двумя сосудами, размещенными один в другом. Рабочим пространством является полость, образованная внутренним сосудом. Полость между стенками внутреннего и наружного сосудов служит рубашкой, в которую подается греющий пар. Наружная поверхность внутреннего сосуда является поверхностью нагрева, через которую тепло от греющего пара передается перерабатываемому сырью. Для интенсификации теплообмена и исключения пригорания сырье перемешивается мешалкой в виде шестигранного вала с закрепленными на нем литыми лопастями. Зазор между лопастями и внутренней поверхностью стенки корпуса котла в нижней части на дуге с центральным углом 120° допускается от 5 до 10 мм. Для загрузки сырья и выгрузки продукта котел снабжен загрузочной и выгрузочной горловинами, оборудованными крышками с бугельными затворами.

Рис. 3.39. Устройство затвора разгрузочной горловины: а - крышка закрыта; б - крышка открыта; в - положение винта при зажиме рычага; 1 - крышка разгрузочной горловины; 2 - рычаг; 3 - винт упорный; 4 - серьга; 5 - стопорная планка; 6 - скоба; 7 - предохранительная цепочка; 8 - устройство для дистанционного открывания; 9 - штырь; 10 - кронштейн рычага; 11 - стопорный винт серьги; 18 - ключ-марка; 13 - цепь винта

В рубашку котла вварены штуцеры для ввода пара, отвода конденсата, установки предохранительного клапана, выпуска воздуха. При использовании в рубашке насыщенного пара с давлением до 0,4 МПа установка предохранительного клапана на рабочем пространстве сосуда не требуется, так как давление в нем создается за счет кипения содержащейся в сырье воды при поступлении тепла из рубашки и не может превысить давление греющего пара (расчетного). Однако предохранительный клапан может потребоваться, если для обогрева котла будет применяться перегретый пар. В этом случае выбор предохранительного клапана должен осуществляться на основании расчета.

Вакуумные котлы являются оборудованием периодического действия. Открывание их для выгрузки сопряжено с вероятностью выполнения этой операции при наличии в сосуде давления, что может привести к травмированию персонала. Для исключения этого в конструкции затвора разгрузочной горловины (рис. 3.39) предусмотрены на конце нажимного винта проточка, входящая в паз скобы, приваренной к рычагу (бугелю), и ограничительный бурт, фиксирующий крайнее положение нажимного винта, при котором исключен заход пяты винта на наружную поверхность скобы. Приваренные к концу рычага (бугеля) кронштейн и к серьге ограничительная планка в сочетании с конструктивным исполнением нажимного винта обеспечивают принудительный отрыв крышки от уплотнения и перемещение ее на величину, определяемую высотой кронштейна рычага, без возможности откидывания серьги и самопроизвольного открытия крышки. Кроме того, в кронштейне предусматривается установка стопорного винта с внутренним отверстием под специальный ключ-марку; головка ввернутого винта предотвращает отбрасывание серьги. Для того чтобы избежать пребывание персонала в непосредственной близости от разгрузочной горловины, к упорному винту крепится удлинитель, обеспечивающий дистанционное открывание крышки с безопасного расстояния.

Составной частью вакуумного котла является вакуумная система, которая включает конденсатор, бак к конденсатору, вакуумный насос и вакуумметр.

Работа вакуумного котла связана с интенсивным износом его элементов, в связи с чем заводом-изготовителем установлен срок службы до первого капитального ремонта при трехсменной работе 2 года, а до списания (при предельном износе) 10 лет. Капитальные ремонты после первого должны проводиться ежегодно. При них наряду с другими работами производят:

Рис. 3.40. Схема разбивки точек для ультразвукового замера толщины стенок вакуумного котла Ж4-ФПА: а - развертка обечайки внутреннего сосуда; б - развертка обечайки наружного сосуда

проверку износа нержавеющих гильз на шейках вала мешалки. Износ допускается до пределов, обеспечивающих нормальное уплотнение вала, но не более 3 мм;

проверку износа резьбы пары винт-гайка - крышки загрузочной горловины. Износ допускается до пределов, обеспечивающих герметичность закрывания загрузочной горловины крышкой, но не более 1 мм;

осмотр всех сварных швов (в том числе приварки опор), проточек резьб нажимных винтов загрузочной и выгрузочной горловин. При этом особое внимание обращается на возможное наличие трещин, особенно в местах концентрации напряжений;

ультразвуковой контроль толщины стенки внутреннего и наружного сосуда по схеме, установленной заводом-изготовителем, приведенной для котла Ж4-ФПА на рис. 3.40. Для вакуумного котла КВМ-4,6А схема измерений аналогична. По результатам ультразвукового контроля могут быть допущены в эксплуатацию вакуумные котлы, у которых толщина стенки:

КВМ-4,6А - внутреннего сосуда по длине корпуса в нижней части 12,6 мм и днища 10,0 мм (местное утонение отдельных участков в нижней части корпуса допускается в соответствии с расчетом на прочность, КВМ-4,6А.РР), наружного сосуда - в пределах допуска на коррозию;

Ж4-ФПА - внутреннего сосуда по длине корпуса в нижней части 11,2 и днища 9, наружного сосуда в любом месте корпуса 4,8 мм и днища 6,0 мм.