Многоцелевая установка для переработки сельскохозяйственной продукции

 

Использование: для переработки зерна и бобовых при шелушении, дроблении, измельчении, обогащении, агломерировании. Сущность изобретения: многоцелевая установка содержит опорную раму, на которой вертикально закреплена цилиндрическая рабочая камера и электропривод, кинематически связанный с рабочим органом, установленным коаксиально рабочей камере. Днище рабочей камеры выполнено выпуклым. Линия его пересечения с плоскостью симметрии камеры представляет собой кривую, например, второго порядка, а наружный контур рабочего органа эквидестантен днищу и стенкам рабочей камеры. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию пищевой промышленности, в частности для переработки зерна и бобовых, и может быть использовано для шелушения, дробления, измельчения, обогащения, агломерирования.

Известны устройства для переработки зерна путем измельчения например, посредством жерновов (патент США 4979438, кл. A 23 i 11/34, 25.12.90), между валками (патент США 5042728, кл. B 02 C 9/04, 27.08.91), с помощью абразивных поверхностей рабочих органов (авт. свид. СССР 1708406, кл. B02B 3/02, 30.01.92) и т.д. в которых разрушение зерна осуществляется при непосредственном воздействии на него рабочих органов, что вызывает их преждевременный износ и ухудшает за счет локального нагрева свойства готового продукта.

Известны также дробилки ударного действия, в частности устройство для обрушивания зерна, содержащее цилиндрический корпус с вогнутым дном в виде конуса, в котором на вертикальном валу установлен ротор с изогнутыми лопастями, расположенными над дном (авт. свид. СССР 1685515, кл. B 02 B 3/06, 23.10.91. ), в которых разрушение, раскол зерна также вызывает значительное повышение температуры и ухудшение свойств готового продукта.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату является техническое решение по авт. св. СССР 768495, кл. B 02 B 3/06, 7.10.80. Известное устройство для шлифования крупы содержит опорную раму, на которой вертикально закреплены цилиндрическая рабочая камера и электродвигатель, кинематически связанный с рабочим органом, установленным коаксиально рабочей камере. Днище рабочей камеры выполнено в виде усеченного конуса, меньшее основание которого обращено вниз и имеет в центральной части выступ со скругленной вершиной. Рабочий орган изготовлен в виде шнека, который совместно с днищем обеспечивает циркуляцию зерновой массы в рабочей камере и вытеснение обработанного продукта вновь поступающим при непрерывности этого процесса. Зерна при этом подвергаются обработке трением между собой и частично с поверхности рабочих органов.

К недостаткам известного устройства можно отнести недостаточно высокую интенсивность циркуляции частиц, т.к. форма рабочих органов (шнека и днища) обеспечивает их перемещение практически в одной плоскости или с небольшим отклонением от нее, что позволяет выполнить операцию шлифования, т.е. лишь сгладить острые грани, но не даст возможности осуществить какой-либо другой вид обработки зерна, а тем более подвергнуть обработке другие виды сельскохозяйственного сырья.

В основу изобретения поставлена задача создать такую установку для переработки сельскохозяйственной продукции, в которой новое выполнение рабочей камеры и рабочего органа позволяет повысить интенсивность циркуляции обрабатываемого сырья для осуществления мягкой обработки его частиц путем взаимного трения (не исключая трения о поверхности рабочих органов) с получением готового продукта высокого качества. При этом появляется возможность исключить большую номенклатуру перерабатывающих устройств, заменив их предложенным. Устройство обладает высокой надежностью за счет простоты конструкции, удобно в работе и обслуживании. В зависимости от вида перерабатываемого сырья и вида обработки производят замену рабочего органа или изменяют режим работы. Например, при работе на небольших оборотах можно производить обогащение и агломерирование.

Полученные в устройстве из зернового сырья готовые продукты сохраняют в себе большую концентрацию полифенолов, которые являются антиоксидантами, т. е. закрывают свободные радикалы в организме человека и замедляют процесс старения.

Сущность изобретения заключается в том, что установка для переработки сельскохозяйственной продукции, содержащая опорную раму, на которой вертикально закреплены цилиндрическая рабочая камера и электропривод, приводящий в действие установленный коаксиально камере рабочий орган, отличается тем, что днище камеры выполнено выпуклым, причем линия его пересечения с плоскостью симметрии камеры представляет собой кривую, например, второго порядка, а наружный контур рабочего органа эквидистантен днищу и стенкам рабочей камеры.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков и достигаемым результатом подтверждается следующим образом. Частицы зернового сырья, заполняющего рабочий объем, под воздействием центробежной силы от вращающегося рабочего органа совершают движение, скорость которого имеет несколько составляющих. Одна из них направлена по касательной к контуру рабочего органа, вторая к периферии рабочей камеры. Благодаря скругленной форме дна возникает вертикальная составляющая этой скорости и частицы совершают сложное движение по спирали вверх с поворотом вокруг собственного центра вращения, активно взаимодействуя при этом друг с другом. Наличие равномерного зазора (эквидистантность) между наружным контуром рабочего органа и поверхностью камер формирует траекторию движения и взаимодействия частиц, т.е. в этом зазоре их циркуляция, а значит, и взаимодействие являются наиболее активными.

На чертеже изображена схема установки. На опорной раме 1 закреплены цилиндрическая рабочая камера 2 и электродвигатель 3, кинематически связанный с рабочим органом 4, который установлен коаксиально рабочей камере 2. В верхней части вертикально установленной рабочей камеры 2 закреплена крышка 5.

Отличие предложенного устройства от прототипа заключается в том, что днище 6 рабочей камеры 2 выполнено выпуклым, причем линия его пересечения с плоскостью симметрии камеры 2 представляет собой кривую, например, второго порядка (полукруг, полуэллипс, парабола, гипербола, экспонента и т.д.). Наружный контур рабочего органа 4 (условная поверхность, которая образуется при его вращении) эквидистантен днищу 6 и стенкам 7 рабочей камеры с образованием зазора 8.

Работает устройство следующим образом.

Электродвигатель 3 приводит во вращение рабочий орган 4, конструкция которого зависит от вида переработанного сырья и вида обработки, в результате чего возникает активная циркуляция массы сырья в замкнутом объеме рабочей камеры 2. Крышка 5 способствует возврату обрабатываемых частиц в центральную часть камеры 2 и является дополнительным рабочим органом устройства. Повышение интенсивности циркуляции в сравнении с прототипом достигается за счет организации более сложного движения частиц благодаря скругленной форме выпуклого днища 6 и наличию зазора 8 между стенкой 7 и наружным контуром рабочего органа 4. Возникает вертикальная составляющая скорости движения частиц. При этом они, двигаясь вверх по спирали и от центра к периферии зазора 8, одновременно поворачиваются вокруг собственного центра вращения, взаимодействуя друг с другом и с поверхностями деталей 2, 4 и 5, в результате чего осуществляется мягкая обработка зернового сырья преимущественно путем взаимного трения. При этом сохраняются свойства готового продукта, чего нельзя сказать о тех видах переработки зерна, когда его раскалывают или подвергают обработке абразивными поверхностями.

Формула изобретения

Многоцелевая установка для переработки сельскохозяйственной продукции, например зерновых, содержащая опорную раму, на которой вертикально закреплена цилиндрическая рабочая камера и электропривод, кинематически связанный с рабочим органом, установленным коаксиально рабочей камере, отличающаяся тем, что днище рабочей камеры выполнено выпуклым, причем линия его пересечения с плоскостью симметрии камеры представляет собой кривую, например, второго порядка, а наружный контур рабочего органа эквидистантен днищу и стенкам рабочей камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1