Устройство для обрушивания и разделения масличных семян

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и направлено на повышение производительности и уменьшение потерь маслосодержащего материала . Для этого в устройстве рабочие диски 5 и 6 ротора выполнены в виде конических поверхностей и соединены между собой пальцами 7, установленными не менее чем в 3 ряда по концентрическим окружностям. Под декой 12 установлена скатная доска, закрепленная на раме 13, приводимой в круговые поступательные колебания в горизонтальной плоскости. Скатная дос ZS 27 ю ГчЭ 00 N3 У

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„90„„2 2826 (51)4 В 02 В 3 02

К А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я

i4 !

Е

fJ . !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3838185/30-13 (22) 08.01.85 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (71) Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института жиров (72) В. В. Быков, В. В. Ключкин, А. Я, Сытник, С. Ф, Быкова и В. Д. Якубишин (53) 631.361.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 904653, кл. А 23 N 5/00, 1980.

Авторское свицетельство СССР № 1039400, кл . А 23 N 5/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 908312, кл. А 23 N 7/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРУШИВАНИЯ И

РАЗДЕЛЕНИЯ МАСЛИЧНЫХ СЕМЯН (57) Изобретение относится к пищевой промышленности и направлено на повышение.производительности и уменьшение потерь маслосодержащего материала. Для этого в устройстве рабочие диски 5 и 6 ротора выполнены в виде конических поверхностей и соединены между собой пальцами 7, установленными не менее чем в 3 ряда по концентрическим окружностям. Под декой

l2 установлена скатная доска, закрепленная на раме 13, приводимой в круговые поступательные колебания в горизонтальной плоскости. Скатная дос1292826

1О

15 ленного продукта. ка имеет форму усеченного конуса и установлена большим основанием вниз.

Механизм улавливания масличной пыли и сечки укреплен на раме 13 и состоит из установленных одна в другом ситовой поверхности 18 и кожуха 19 в виде усеченных конусов, обращенных большим основанием вверх. Ситовая поверхность 18 и кожух 19 имеют верИзобретение относится к пищевой промышленности, а именно к масложировой отрасли, и предназначено для обрушивания и разделения масличных семян, Целью изобретения является повышение производительности и уменьшение потерь маслосодержащего материала.

В предлагаемом устройстве частицы лузги движутся в междисковом пространстве за счет воздушной струи, воздушный поток фильтруется между пальцами, не препятствуя движению взвешенных частиц в междисковом пространстве и их многократному соударению о пальцы. Кроме того, в нем совершается дополнительная обработка час иц лопатками на выходе из междискового пространства и удар о деку, т,е. происходит многократный, но мягкий удар частиц, который приводит к отделению масличных примесей беэ измельчения самой лузги, На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 график зависимости эффективности отделения сросшего и прилипшего ядра к лузге от числа оборотов ротора при различном числе рядов пальцев; на фиг, 3 — график зависимости процента измельчения луэги от числа оборотов ротора при различном числе рядов пальцев; на фиг. 4 — график зависимости коэффициента технологической эффективности обрушивания от угла конусности дисков; на фиг, 5 — траектория движения частиц сырья в процессе обработки.

Устройство для обрушивания и разделения масличных семян содержит корпус 1 с расположенным в нем бункеромпитателем 2, ротор, связанный через тикальные обечайки 22 и 23, соединенные ситовым кольцом 24. Обечайка 23 образует выступ над ситовым кольцом

24. На корпусе 1 закреплено тканевое ограждение 25, образующеее с обечайкой 23 и внешней повер хностью ротора аспирационную зону 26 . 3 и. э. ф-лы, 5 ил

2 табл. фланцевое соединение 3 и ременную передачу с электродвигателем 4. Ротор состоит из рабочих дисков 5 и 6 диаметром 1,0-2,0 м, выполненных с коническими поверхностями, установленных большими основаниями вниз и соединенных между собой пальцами 7.

Пальцы 7 установлены по концентрическим окружностям на поверхности рабочих дисков 5 и 6. По верхней кромке рабочего диска 5 с внутренней стороны установлены лопатки 8, в центре нижнего диска 6 расположен конусный рапределитель 9, а по периферий закреплены отражательные лопатки 10, На кронштейнах 11 к корпусу подвешена дека 12, состоящая из уголков и окружающая ротор. В нижней части корпуса под декой на раме 13 укреплена скатная доска 14 и механизм для улавливания масличной пыли и сечки, Рама 13 опирается на три шариковые опоры 15 и совершает круговые поступательные колебания в горизонтальной плоскости с помощью двигателя 16 и дебаланса 17, Скатная доска 14 имеет форму усеченного конуса, установленного большим основанием вниз.

Механизм для улавливания масличной пыли и сечки состоит иэ ситовой поверхности 18 и кожуха 19 имеющих форму конусов и установленных одна в другом большими основаниями вверх, а в их меньшие основания вмонтированы течки 20 и 21 для вывода раздеПо периферии больших оснований ситовая поверхность 18 и кожух 19 ограничены обечайками 22 и 23, которые соединены между собой ситовым кольцом 24 таким образом, что обечайка

3 )2

23 ситовой поверхности 18 образует— выступ над поверхностью ситового кольца 24.

Устройство оснащено также тканевым ограждением 25, закрепленным на корпусе 1 с образованием кольцевой аспирационной зоны 26 между ограждением 25, наружной поверхностью ротора и обечайкой 23.

В верхней части аспирационной эоны 26 имеется воздушный канал, выполненный в виде кольцевого желоба

27 с отводами 28, который следует соединить посредством воэдуховодов с циклоном и вентилятором (не изображены) °

Целесообразно угол конусности рао бочих дисков выбрать равным 11-13 а образующую скатной доски 14 расо положить под углом 45 к горизонтальной плоскости.

Кроме того, высоту выступа, образованного обечайкой 22, следует выбрать в пределах 8-123 ширины ситового кольца 24. Снабжение устройства кольцевой аспирационной зоной 26 с воздушными каналами позволяет выделить мелкие частицы ядра и рубашку семени иэ зоны обрушивания, что предотвращает залипание деки 12 мелкими частицами ядра и масличной пыли, замасливание ударяющейся о деку 19 лузги и нарушение процесса обрушивания, Установка скатной доски 14 на раме 13 позволяет снизить скорость движения частиц после удара о деку 12 эа счет рассеивания части энергии при соприкосновении с доской 14, организовать направленную подачу материала на ситовое кольцо 24 и обеспечить оптимальные условия просеивания.

Конструктивное выполнение механизма для улавливания масличной пыли и сечки позволяет интенсифицировать процесс, увеличить производитель,ность машины (по лузге) до 80 т/сут. по сравнению с 30-50 т/сут. по прототипу и эффективность извлечения масличных частиц (с доведением коэффициента извлечения до 0,42 по сравнению с О,ll по прототипу). В частности ситовое кольцо 24 позволяет стабилизировать начальную скорость подачи материала на ситовую поверхность 18 а наличие выступа обечайки 22 ситового кольца обеспечивает возможность осуществления процесса разделения частиц в слое, что явля"

92826 4 ется одним из основных факторов разделения частиц на ситовых поверхностях за счет улучшения процесса самосортирования.

Ситовая поверхность 18 обеспечивает окончательное разделение смеси (лузга — масличная пыль).

Конструктивное выполнение рабочих дисков 5 и 6, соединенных между со10 бой пальцами 7, установленными не менее чем в 3 ряда по концентрическим окружностям при диаметре рабочих дисков 1,0-2,0 и 350-950 об/мин позволяет при большой производительности

f5 организовать процесс обрушивания семян или ядровых частиц иэ лузги с помощью многократного удара о пальцы.

Выполнение рабочих дисков 5 и 6 конусными и снабжение верхнего диска 5 лопатками 8 способствует органиэации воздушного потока, который придает частицам взвешенное состояние в междисковом пространстве и одновременно способствует перемещению

25 частиц к периферии ротора. При отсутствии этих условий лузга, имея низкий удельный вес (180 кг/м ) по сравэ нению с зерном (780 кг/м ), не перемещается в междисковом пространстве и не обрабатывается.

Лопатки 11, установленные по периферии нижнего рабочего диска обеспечивают разгон частиц семян и удар их о деку, Эффективность извлечения сросшихся и прилипших частиц ядра к лузге зависит от диаметра рабочих дисков

5 и 6 (1,0-2,0 м), числа оборотов (350-950 об/мин) и количества рядов

40 пальцев (3), а в диапазоне выбранных параметров — от числа соударений частиц при перемещении в междисковом пространстве, При работе в режиме прототипа при малых диаметрах ротора (не выше

500 мм) и высоких числах оборотов (не менее 2800 об/мин) происходит интенсивное соударение частиц о пальцы дисков в первом случае и о деку во втором. Дпя разрушения семянок, а также для отделения масличных частиц при обработке лузги от частиц лузги такой режим не приемлем, так как при сильном ударе наблюдается переход масла из ядра в лузгу, что недопустимо,.Одновременно идет интенсивный процесс измельчения лузги, что приводит к увеличению лузжистости масличной фракции.

1292826

50

В предлагаемом устройстве при числе оборотов 350-950 об/мин создаются условия, позволяющие увеличить размеры рабочих дисков до 1,0-2,0 м для повышения окружности скорости без увеличения числа оборотов. Это позволяет увеличить производитель" ность устройства, путь обработки луэги и число соударений, которое происходит в мягких условиях и произво- 1О дит. выбивание прилипших частиц без значительного разрушения лузги.

В табл. l приведены данные, характеризующие технологическую оценку предлагаемого устройства и устройст- 15 ва„ взятого в качестве прототипа„ .при указанных в табл. 2 параметрах °

В табл, 2 приведены параметры предлагаемого устройства и устройства-прототипа, Согласно данным табл. 1 коэффициент целостности лузги в предлагаемом устройстве 0,97, тогда как в устройстве, взятом в качестве прототипа, 0,90. То же самое можно сказать о ( коэффициенте извлечения масличной. примеси из связанной лузги, составляющей соответственно 0,42 и 0,!1, На фиг, 2 приняты обозначения: кривая 1 — один ряд пальцев на рабочих дисках, кривая 2 — два ряда, кривая 3 — 3 ряда, кривая 4 — 4 ряда.

Иэ приведенных зависимостей следует, что эффективность извлечения 35 сросшихся прилипших частиц ядра повышается с увеличением рядов пальцев практически при одной и той же скорости ротора, не превышающей

950 об/мин. Увеличение числа рядов свьппе 3 приводит к дальнейшему увеличению эффекта, но сопровождается уменьшением производительности устройства из-sa уменьшения рабочего пространства, 45

На фиг. 3 приняты обозначения: кривая 1 — при 3-х рядах пальцев, кривая 2 — при 2-х и кривая 3 — при

1-м ряде, Из представленных кривых следует, что число оборотов ротора не должно превышать 950 об/мин,. так как при увеличении числа оборотов ротора наблюдается резкое повьппение измельчения лузги, что приводит к ухудшению условий проведения последующих технологический операций, поэтому необходимо, чтобы процент измельчения луэги был минимальным.

На фиг. 4 приняты обозначения: кривая 1 — лузга с выносом ядровой фракции 3 5% кривая 2 — 2,1% кривая 3 — 1,3%.

При этом под коэффициентом технологической эффективности обрушивания понимается комплексный критерий, учитывающий целостность лузги и извлечение масличных примесей при обрушивании тел.; "ц с .;I $ где Š— коэффициент целостности

Ц лузги, представляющей собой отношение количества луэги до обрушивания к количеству ее после обрушивания;

F. — коэффициент извлечения лузги, представляющий собой отношение разницы количества сросшегося и прилипшего ядра до обрушивания и после к разнице количества луэги до и после обрушивания, При значительном уменьшении угла ниже 11 условия проведения процесса

О ухудшают ся, т ак как со ст а вля ющая центробежной силы вдоль образующей конусной поверхности уменьшается, что вызывает уменьшение скорости перемещения частиц и влечет эа собой заклинивание их в межроторном пространстве. Значительное увеличение угла вьппе 13 тоже вызывает снижение

9 эффективности, так как приводит к уменьшению составляющей центробежной силы, перпендикулярной к верхней поверхности ротора, что уменьшает взвешенность материала в межроторном . ° пространстве и ухудшает условия обрушивания частиц, о

Угол образующей скатной доски 45 определен с учетом коэффициента восстановления частиц семян подсолнечника и лузги.

При таком угле не происходит залипания частиц на плоскости и наблюдается снижение скорости пода-п материала на ситовую поверхность, Высота выступа обечайки 23, составляющая 8-12% от ширины ситового кольца 24, обусловлена тем, что при большей высоте наблюдается уменьшение скорости перемещения частиц к ситовой поверхности 18 что резко уменьшает эффективность расслаивания материала, а меньшая высота ухудшает величину просеивания через ситовую поверхность 18, так как уменьшается J

1292826

10

20

35 давление па нее частиц и их проталкивание через отверстия, Устройство работает следующим образом.

Исходный материал, например луэгу семян подсолнечника, содержащую частицы прилипшего и сросшегося ядра, непрерывным потоком подают в бункерпитатель 2 на конусный распределитель 9, откуда он под действием центробежной силы и воздушного потока, создаваемого лопатками 8, равномерно распределяется по всему объему междискового пространства и движется во взвешенном состоянии по спиральным траекториям. Перемещаясь таким образом в междисковом пространстве, частица многократно соударяется с пальцами 7, расположенными не менее чем в 3 ряда по концентрическим окружностям (в первом ряду 8 пальцев; во втором — 16 пальцев; в третьем

24 пальца).

Из-эа невысокой скорости движения частиц они получают многократные мягкие удары, как бы выбивающие связанные частицы ядра из лузги, при этом не происходит измельчения частиц лузги и ее обмасливания, На выходе образующей нижнего рабочего диска частицы подхватываются лопатками 10, которые сообщают частицам необходимый импульс движения и ударяются о деку 12, расположенную на расстоянии

150 мм от ротора. В результате удара частицы ядра открываются от частиц лузги и, отражаясь от скаткой доски

14, где теряют часть энергии,попадают на ситовую поверхность 18. При этом частицы приобретают скорость вибрирующей поверхности и накапливаются в слое, высота которого ограничена выступом обечайки 22. Сочетание

I параметров колебания ситовога кольца и высоты слоя позволяет выделить основную массу частиц ядра. Тяжелые частицы ядра опускаются через слой к ситовой поверхности и просеиваются, а легкие накапливаются у выступа, переливаются через него, направляются на конусное сито, где происходит окончательное контрольное просеивание и вывод разделенного продукта через течки 20 и 21. Легкие мелкие частицы масличной пыпи, образующиеся в зоне обрушивания (ротор — дека), отсасываются из аспирационной зоны 26 системой воэдуховодов с циклоном и вентилятором, На фиг. 5 изображена траектория

А„ движения (полета) частиц, которые перемещаясь от бункера 2, захватываютея лопатками 8 из точки А1, получают первичный импульс, необходимый для движения в междисковом .пространстве (А ), и после взаимодействия с тремя рядами пальцев 7 (И >) попадают на лопатку 10 (А .), обеспечивающую ее вторичный разгон и удар о деку 12 (A>), что снижает ее скорость перед подачей на сито и улучшает процесс сепарирования. Созданию условий самосортировки и просеивания частиц служит и кольцевая эона 26, где скорости частиц приобретают одну и ту же величину. Выравниванию скоростей частиц способствуют как изменение их направления движения с использованием скатной доски !4, так и наличие подпора создаваемого выступом обечайки 22 для организации буферного слоя с вязким трением на кольцевой зоне ситового кольца 24.

Дальнейшая подача материала происходит под влиянием колебаний кожуха 19 и ситовой поверхности 18, кинематические параметры которых подобраны так, что обеспечивают подачу магериала со скоростью, оптимальной для органиэации процесса самосортирования частиц в слое, а затем уж и просеивания проходовых частиц через отверстия ситовой поверхности 18.

Формула изобретения

1. Устройство для обрушивания и разделения масличных семян, содержащее корпус с коаксиально установленной в нем декой, бункер-питатель, ротор„ представляющий собой укрепленные на вертикальном валу рабочие диски, распределитель материала и механизм улавливания масличной пыли и сечки, состоящий из коаксиально расположенных кожуха и ситовой поверхности, в нижние части которых вмонтированы течки для отвода разделенного продукта, отличающее с я тем, что, с целью повышения производительности и уменьшения потерь маслосодержащего материала, оно снабжено скаткой доской в форме усеченного конуса, жестка укрепленного большим основанием вниз на раме, приводимой в круговые поступательные колебания в горизонтальной плоскости, а также тканевым ограждением, кожух и

1292826

Таблица 1

Г

Характеристика смеси, технологическая оценка процесса обрушивания

Прототип

Лредлагаемое устройство

Единицы иэ» мерен ил с применением диска с коническими поверхностями рабочие диски с радиальными каналами после обрушивания до обруши вания до обрушивания после обрушивания эмене" извлечениее ние параетров осле роцесса брушиания ядраь маслич" ной пыли и рубашKH

Л=2,35

Лу9га

П 88 45 Л 86

Л =88 55

Hi =4ь05

Л "- 80,54 Л 8ь1

Нг1 ь9 Н=2,15

Недоруш, ядро Ж

Н, 4,05

Н= l ь 15

Hã 2 9

Иасличная пыль и сечка: а) свободная бь27

2,27

2,42 б) связанная

С=О, 1

С =1,!

С 2,1

С=1,0

С 2,0

Рубашка

1 4

1,0

Коэффициент целостности лузгн

Š— — =-0 90

Ч 88,45

2 — -0 97

Л.ь

Ч Ль

Коэффициент извлечения масличной примеси из свя9аниой

ПУ9ГИ 3- в ь зю0 42

С -Сь 1 0

Л 2,.35

С -С 0 I

8 -+ †"=-ь.--0 11 с Л 091

Коэффициент технологической эффек- тивности

Е „ ь «Оь90 0,11 0,1 ситовая поверхность механизма улавливания масличной пыли и сечки выполНЕНЫ В н Д У ";:HbIX КОНУСОВ, СМОНтированы на раме под декой большими основаниями вверх и снабжены по периферии обечайками, соединенными между собой расположенным под скатной доской ситовым кольцом так, что обечайка ситовой поверхности образует выступ над ситовым кольцом, рабочие диски выполнены с коническими поверхностями, установлены основаниями вниз и соединены между собой пальцами, расположенными не менее чем в

3 ряда на поверхности рабочих дисков по концентрическим окружностям, при этом тканевое ограждение закреплено на корпусе с образованием между ним, обечайкой кожуха и внешней поверхHocTbY) ротора кольцевой аспирационной зоны с каналом для совпадения ее с системой отвода воздуха, а по периферии нижнего, диска и верхней кромке верхнего диска с внутренней стороны установлены лопатки, 2. Устройство по п. Iь о т л ич а ю щ е е с я тем, что угол конусности рабочих дисков равен 11-13 а образующая скатной доски располо0

Ю жена под углом 45 к горизонтальной плоскости.

3. Устройство по п. l о т л и ч а ю щ е е с я тем, что высота абечайки ситовой поверхности, высту" пающей над ситовым кольцом, составляет 8-12Х ширины ситавого кольца, 4. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что канал аспирационной зоны выполнен в виде коль20 цевого желоба, 12

1292826

ЕдиниПредлагаемое устройство

Прототип

Параметр

0,2

0,02

1,5

0,5 об/мин 600

2800

Угол встречи частиц с декой град

90

0,15

0,15 м/с

1,8 т/сут 80

2 "3

3-5

Рабочий объем ротора

Диаметр ротора

Число оборотов ротора

Дистанция свободного вылета до деки

Скорость воздуха в аспирационной камере

Производительность

Время нахождения частиц в роторе ( ца измерения

Таблица 2

1292826

129282б! 292826

Составитель С. Филиппова

Текред В.Карар

Корректор Л. Пилипенко

Pедактор Т, Парфенова

Заказ 31lt 8 Тираж 573

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Подпи сн î е

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4