(２) 喷射器主要尺寸
首先计算喷咀尺寸。按上述方法计算喷咀出口流速，再按蔗汁量计算喷咀尺寸。如上例，喷咀出口流速为 22.3m/s ，若3000 t/d 糖厂的蔗汁量为 115t/ h，蔗汁比重1.06，则所需喷咀出口截面积为： 115／(1.06322.333600) = 0.00135 m2
如用单喷咀，则喷咀直径为42mm；如果用四个喷咀，则喷咀直径为21mm。 然后计算喉部直径，可按喉部面积对喷咀出口面积的比例计算。如上例，取该面积比为11，则喉部的直径 139mm 。再计算尾管直径，取其面积为喉部的1.2倍，则尾管直径为 152mm 单层沉降器
20世纪60年代以后，糖厂应用絮凝剂越来越普遍。它使沉淀物的沉降速度提高了多倍，为缩短沉降时间、缩小沉淀器体积提供了很有利的条件。在60年代末期，澳大利亚和美国糖业界分别提出了甘蔗糖厂和甜菜糖厂与絮凝剂配合使用的单层沉降器的设计，并在生产上应用。国内糖厂从70年代开始研究应用，也有一定成效，但应用不普遍。下面分别讨论。
一、澳大利亚甘蔗糖厂的研究与应用
澳大利亚糖厂普遍采用该国糖业研究所 (简称SRI) 设计的一种称为SRI无盘式(trayless) 的单层沉降器。此设备于1969年先用在 Gin Gin 糖厂 (石灰
法)，其简图如下 。它的直径为
6.1m，处理能力为甘蔗压榨量 120 t/h。 它从器体上方入汁，通过一个环形槽 1 分布入另一个较长的环形入汁筒 4 (它由两个同心圆环构成，环形的直径稍大于器体的半径)。筒的宽度上下相等，环形筒的下方有挡板 5 。入汁通过环形筒
向下流，在它的出口处受到挡板的阻挡，就分别向环形筒的内外侧散布到沉降器的整个圆形截面上。泥汁向下沉降，清汁则向上流。在入汁环的外侧与内侧有环形清汁槽 2 和 3 ，清汁流入槽内再集中流出器外。沉降器底部有拨桨 6 ，将沉淀物拨向中央，在泥汁室 7 内进一步浓缩，然后排出。
这种入汁的方式的优点是：蔗汁在器体内横向流动的距离较短，沉降器圆形截面上的蔗汁分布较均匀，沉降面积得到较有效的利用。这个优点对大型设备更为重要。
澳大利亚糖厂普遍使用这种单层沉降器，其直径由5～14m。如日榨10000吨甘蔗的Pleystowe 糖厂，装备两台这种沉降器，直径为 11m 和 10.4m。东南亚等地区的不少甘蔗糖厂也使用这种设备。它可以放置在室外，节约厂房的面积。
二、美国甜菜糖厂的研究应用
美国路易斯安娜州的Woodland 甜菜糖厂在1969年安装了一台直径为14英尺即4.27m 的单层沉降器，处理一碳饱充汁。该厂日处理甜菜3600～3800吨，用碳酸法，甜菜汁加灰量为2.5～2.8％，糖汁在器内的经过时间不到10分钟。 该设备由美国 Enviro-Clear 公司的 F.G.Eis 设计并获得专利(U.S.Patent 3523669)。故通常称为 Eis (国内译作埃斯) 沉降器，其简图如下 。甜菜汁由管 F 进入，通过小管 S 加入
絮凝剂，然后进入沉降器中央的下部。在入汁口的上方有一个伞形的圆罩以及平挡板 P ，进入的糖汁就顺着圆罩径向地向外流，再分散入沉降器的泥汁层中。糖汁穿过泥汁层向上流，汁中的沉淀物被泥汁中原有的沉淀物阻隔或吸附，产
生“泥床过滤”的作用，得到清汁。清汁继续向上流，溢流入顶部的环形槽 L ，然后集中经管道 O 排出。器体的顶部有传动机构 D ，带动底部的拨桨以低速旋转，将沉淀下来的泥汁拨向中央，从底部的管道排出。用自动阀门Ｕ控制泥汁排出的速度，使器内泥床高度保持恒定。该自动阀则由检测器 C 控制，泥床高时将阀门 U 开大，相反时则关小。该系统还有泥汁回流装置，在排出泥汁浓度低时，开动低速泵 V 将部分泥汁回输到入汁中。
这种设计的主要特点是泥床过滤。设计者认为，将新进入的糖汁通过原有的泥床，会使泥床中的沉淀颗粒发生滚动，形成更紧密结实的颗粒，同时它们能吸附新进入的汁中的微细粒子，从而得到更清的清汁。泥床的高度为300～600 mm。 该设备的处理汁量为182m3/h ，按清汁为80%、及按设备的整个圆截面积计算，清汁的平均上升速度为17cm/min 。在这样高的速度下，糖汁的经过时间就很短。甜菜糖厂的一碳饱充汁，加入大量石灰、生成大量结实的碳酸钙沉淀，再
加絮凝剂形成粗大结实的颗粒，其沉降速度可达到 25～30cm/min 或以上，是应用这种方法的基础。
使用这种沉降器，必须先将糖汁中的气泡充分排除掉。否则加入絮凝剂会形成浮渣，它在沉降器内迅速上升，扰乱泥床，并将一些微粒带入清汁中，造成沉降器内骚动、清汁悬浮物增加。因此，糖汁在进入该沉降器之前，要经过一个直径较大和效果良好的散气器。
70年代以后，国外的甜菜糖厂多数使用过滤式增稠器处理一碳饱充汁，很少使用这种沉降器。
三、国内糖厂的研究应用
在国内，广州华侨糖厂(碳酸法) 从1972年开始研究应用单层沉降器，经过几次改进，取得良好效果。它改变了碳酸法要用压滤机全汁过滤的传统流程，可配套使用真空吸滤机，简化了过滤设备和操作，以后推广到国内多个碳酸法糖厂应用。沉降器的基本结构如下。该厂将一碳饱充
汁加热到约68℃，经过缓冲器后加入絮凝剂，再分两支管从左右两面引入到沉降器中央伞形罩的下面。蔗汁中夹带的气体和泡沫从该罩顶部的散气管向上流，经流槽排走。蔗汁从伞形罩下方径向地向外周分散，其中的沉淀物向下沉，清汁则转向上升，溢流入器顶的、位于外侧和中部的两个环形清汁槽，再流入集汁筒排出。器底有缓慢旋转的搅拌器促进泥汁增浓，并将泥汁拨向中间，从底部排出。
该设备的直径为 4.7m，沉淀面积17.3m2 (按圆的全面积计)，圆筒段有效高度1.5m ，圆锥段高度1.0m ，有效容积31m3 ，锥底角25°，搅拌转速 0.5r/min，处理蔗汁量约2200 t/d 。按此计算，蔗汁在沉降器内的停留时间约 20 分钟。设备内泥汁面的高度可以调节。如果泥汁面高于中央圆锥罩的出口，就按泥床过滤的方式工作；泥汁面较低时就同一般沉淀器的工作方式。该厂经过多次试验，确定泥汁液位应降低到圆柱段的底部，以增大自由沉降区的体积，不用泥床过滤。如泥汁液位较高，入汁会影响泥层骚动。
该厂一碳饱充的加灰量约 1.2%，远低于上述的美国甜菜糖厂的数值，沉淀物中碳酸钙以外的杂质所占的比例相应增大，沉淀物的性质和状态有所不同，因而不一定适合使用泥床过滤。应当注意，在糖汁穿过泥汁层时，如果沉淀物本身不够稳固结实，是会受到冲动而分散碎裂的，特别是在通过的液流速度较高之时，
很容易将泥床冲起。还应注意，糖汁向上的流速，在整个圆截面上是不可能完全均一的，靠近入汁口的区域必然较高，很容易发生这个问题。
按清汁为全汁量的80％及整个圆面积计算，上例的清汁平均上升速度为 7cm/min。碳酸法一碳饱充汁加絮凝剂后的沉降速度通常可达到 20 cm/min，要比它大得多。故该设备应有较大的潜力。不过，在实际运行时，如果技术条件有波动或入汁量较大，也会出现清汁悬浮物多的情况，运行不很稳定，效果不够理想。因此，近年国内有几家已使用此种设备的碳酸法糖厂，又改回全汁过滤，不用单层沉降器。
作者认为，该设备的一个主要缺点是蔗汁未有充分散气。运行时中心散气管流出的泡沫很多，但由于器内伞形罩的空间体积有限，蔗汁经过的时间很短，散气除泡难以达到完全。特别是该处的蔗汁已加入絮凝剂，它和沉淀物的絮凝会将大量的气泡网络在内，形成浮渣，其中包含能够浮起的的蔗糠，这类气泡和蔗糠都难以完全排除。它们进入到沉降器内，必然向上升而带上悬浮微粒，造成清汁浑浊。该设备的另一个缺点是入汁管的直径不大，管内流速仍较高，而且还经过三个90°角的急促弯头，会将絮凝物撞散。蔗汁要从管中流出后再产生絮凝作用，而伞形罩的体积和经过的时间不足够产生良好的絮凝。作者相信，只要作适当改进，这种沉降器的稳定性和清汁质量都会好得多。
在70年代，还有福建的云霄、福清和广东的阳江、紫坭、东风、白蕉、合水、渡头等多个糖厂研究试用单层沉降器。它们分别用亚硫酸法或石灰法，处理量由200～2000 t/d 不等。蔗汁在二次加热后加入絮凝剂。沉降器的型式既有中心入汁，也有环形入汁。多个糖厂开始试验时用过泥床过滤，但入汁常将泥汁带上清汁区，使清汁十分浑浊。这显然是由于这些蔗汁中的沉淀物的性质 (结实程度) 和沉降速度远远比不上前述的碳酸法糖厂。后来改用自然沉降，情况较好，沉降速度较快，蔗汁停留时间比多尔沉淀器显着缩短，但仍普遍存在稳定性不高、容易“反底”的问题，不能适应生产需要。
广东阳江糖厂制造的单层沉降器是这批糖厂中最大的，直径 6 m ，处理量 2000 t/d ，按清汁量80％计，圆形截面上清汁的平均上升速度为 4.4 cm/min 。亚硫酸法糖厂的二次加热汁，加入良好的絮凝剂后，自由沉降速度一般为 5～8 cm/min。因此，当蔗汁絮凝状况良好时，它的清汁质量还相当好。但如果絮凝状况不好，清汁中的悬浮物就很多，因此难以长期使用。
四、综合与体会
作者参与了广东几个糖厂的试验研究工作，并在70年代主持了两次对该课题的专题研讨会。综合各方面的经验教训，总结出如下的主要规律：
1. 甜菜糖厂碳酸法在高加灰量和使用优良絮凝剂的情况下，可以用泥床过滤。但在石灰法和亚硫酸法，由于所生成的沉淀物的比重不高，颗粒不够坚实稳
定，入汁冲动泥汁会使沉淀物分散，不适合用泥床过滤，应当用自然沉降的工作方式。
2. 使用单层沉降器，事前的散气非常重要。蔗汁在加入絮凝剂之前一定要经过性能良好的散气器，将汁中的气泡充分分离和除去，并将原有的浮渣和蔗糠等排出另行处理，不要让气泡和浮渣进入沉降器。
3. 糖汁加入絮凝剂之后要混合均匀，以后就不要激烈冲动，要有相对平静的环境使絮凝剂与汁中的沉淀物逐渐絮凝，形成粗大结实的团块。
4. 絮凝剂的性能非常重要，目前不少糖厂使用的絮凝剂是良好的，但使用方法存在不少问题，以至大大降低了它的效果，应当改进。
5. 对于石灰法的蔗汁，在较高 pH 如 7.8～8.0 时的效果较好，pH低时的效果较差。但亚硫酸法的蔗汁绝对不能使用这样高的 pH值。
6. 澄清过程保持蔗汁流量和各项技术条件特别是二次加热温度和 pH 值稳定非常重要。它们的波动会造成器内蔗汁的对流。沉降器的保温也要搞好。 7. 单层沉降器内清汁上升速度不可过高，基本的原则是：它的速度必须低于沉淀物的沉降速度，否则就会把沉淀物带走。同时要充分考虑到，沉淀物的沉降速度不是均一的，有些沉淀物的比重较低，颗粒较小，沉降速度较慢；同时，器内不同位置上的流速也是不均一的；此外，在原料、工艺、操作与流量方面都难免有或大或小的波动；因此必须留有充分的余地。作者认为，按目前国内糖厂的基本状况，在上述各项处理较好的情况下，碳酸法一碳饱充汁的这一速度可用7～8cm/min，亚硫酸法的二次加热汁可用5～6 cm/min (清汁上升速度按清汁量为混合汁的80％及沉降器圆形的全面积计算)。
8. 单层沉降器的环形清汁槽，要细心校正槽口的水平，使清汁能从整个圆周上均匀溢流入槽内。直径大的沉降器应有内外两个(或三个) 清汁环，使整个圆面积上的流量较均匀。
9. 沉降器内的泥汁要及时排出，泥汁液面要比入汁口低相当距离，相应增大自由沉降的有效空间。入汁口的下面要装挡板，减少入汁对泥汁的直接扰动。 近年广西一些糖厂试用单层沉降器，效果不佳，都与上述因素未适当处理有关。
这类单层沉降器还有如下问题值得注意：
1. 在这类设备中，蔗汁总是装满的，出汁量必然等于进汁量。蒸发罐的入汁必须与之配合，不能有较大幅度的调节。沉降器没有流量的缓冲余地，蒸发入汁量的缓冲只能靠清汁箱，而它的体积一般是有限的，而且也不便使箱内的液面过高或过低。使用这类沉降器，需要改变国内甘蔗糖厂将连续沉淀器作为大型缓冲箱的操作习惯；压榨量也必须均匀。