Устройство для механохимической активации жидких сред

 

Изобретение относится к переработке материалов с применением механохимической активации и может быть использовано в химической, пищевой, легкой и других отраслях, где необходимо получение устойчивых мелкодисперсных эмульсий и суспензий. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, загрузочный 2 и разгрузочный 3 патрубки, проходной тракт между которыми образован зазорами между кольцевыми опорными обоймами 6, смонтированными на приводном валу 4; кольцевыми прижимными обоймами 7, смонтированными на корпусе и коническими роликами 9, контактирующими с опорными и прижимными обоймами. Оси конических роликов ориентированы под углом к оси корпуса, большие основания направлены к разгрузочному патрубку, а прижимные обоймы установлены с возможностью осевого перемещения и подпружинены 8 в направлении к разгрузочному патрубку. Для регулирования усилия поджатия прижимных обойм к коническим роликам без разборки устройства, приводной вал установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обработке материалов с применением механохимической активации, в частности к гидродинамическим мельницам-смесителям и может быть использовано в химической, пищевой, легкой и др. отраслях, где необходимо получение устойчивых мелкодисперстных многокомпонентных эмульсий и суспензий.

Известна конструкция гидродинамической мельницы-смесителя, содержащая выполненную с загрузочным патрубком горизонтальную цилиндрическую камеру, соосно размещенные в ней упорный и прижимной диски, причем между дисками и камерой размещены кольцевые ряды тел вращения, с помощью которых исходный продукт подвергается истирающим и сдавливающим усилиям [1] Недостаток данной конструкции заключается в том, что рабочие зазоры между телами вращения и рабочими поверхностями дисков и камеры жестко фиксированы и связаны друг с другом (т.е. при увеличении одного зазора соответственно уменьшается другой), что снижает надежность работы устройства при попадании твердых частиц в исходный материал. Кроме того, данная конструкция требует создания напора исходного материала для продавливания материала через рабочие зазоры.

Целью изобретения является повышение степени активации исходного продукта и повышение надежности работы устройства за счет создания пленочного режима работы с исходным продуктом и обеспечения возможности изменения рабочего зазора (усилия прижатия) между рабочими элементами устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, загрузочный и разгрузочный патрубки, проходной тракт между которыми образован зазорами между кольцевыми опорными обоймами, смонтированными на приводном валу, кольцевыми прижимными обоймами, смонтированными на корпусе, и телами вращения, контактирующими с опорными и прижимными обоймами, тела вращения выполнены в виде конических роликов, оси которых ориентированы под углом к оси корпуса, большие основание направлены к разгрузочному патрубку, а прижимные обоймы установлены с возможностью осевого перемещения и подпружинены в направлении к разгрузочному патрубку. Кроме того, для регулирования усилия поджатия прижимных обойм к телам вращения без разборки устройства приводной вал установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения.

Отличительными особенностями конструкции от конструкции-прототипа является то, что конические ролики обеспечивают образование пленочного режима обработки продукта, создают насосный эффект, отбрасывая продукт за счет действия центробежных сил в сторону большего основания конического ролика, прижимные обоймы установлены с возможностью осевого перемещения и подпружинены в направлении к разгрузочному патрубку (что предохраняет устройство от разрушения при попадании в него твердых частиц), приводной вал установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения, что позволяет регулировать усилия поджатия тел вращения к рабочим поверхностям обойм без разборки устройства.

Указанные отличительные признаки и эквивалентные им в известных технических решениях не обнаружены. Это позволяет сделать вывод о соответствии их критерию "существенные отличия".

На чертеже изображен общий вид устройства для механохимической активации жидких сред.

В корпусе 1 с загрузочным патрубком 2 и разгрузочным патрубком 3 смонтирован приводной вал 4, имеющий возможность осевого перемещения относительно корпуса за счет подвижной втулки 5. На приводном валу закреплены кольцевые опорные обоймы 6. В корпусе установлены с возможностью осевого перемещения кольцевые прижимные обоймы 7, подпружиненные в направлении к разгрузочному патрубку пружинами 8. С кольцевыми опорными и прижимными обоймами контактируют конические ролики 9.

Устройство работает следующим образом.

Исходный продукт через загрузочный патрубок 2 попадает в устройство. Проходной тракт в устройстве образован зазорами между кольцевыми опорными обоймами 6, кольцевыми прижимными обоймами 7 и коническими роликами 9, которые при вращении приводного вала 4 катятся по контактирующим с ними поверхностям прижимных и опорных обойм.

Последовательно проходя через несколько рабочих элементов, образованных совокупностью опорной, прижимной обоймами и кольцевым рядом конических роликов, исходный продукт подвергается многократным истирающим и сдавливающим усилиям. При этом обработка продукта происходит в пленочном режиме, что является наиболее эффективным. За счет действия центробежных сил продукт отбрасывается в направлении большего основания конических роликов, что создает своеобразный насосный эффект и позволяет уменьшить гидравлические потери на устройстве.

С помощью пружин 8 регулируются усилия поджатия роликов к рабочим поверхностям обойм. (Эти усилия могут регулироваться и без разборки устройства за счет осевого перемещения приводного вала с помощью втулки 5). Пружины являются также предохранительным элементом, позволяющим избежать разрушения устройства при попадании в исходный продукт твердых частиц.

Совокупность перечисленных свойств позволяет повысить степень активизации исходного продукта и повысить надежность устройства.

К настоящему времени установлены и опробованы устройства для механохимической активации при переработке растительных масел, жиров, какао тертого, шоколадных масс и т.д.

В частности применение механохимического активатора при переработке какао тертого позволяет увеличить выход какао-масла на 2,5% и повысить качество шоколадной массы.

Формула изобретения

1. Устройство для механохимической активации жидких сред, содержащее корпус, загрузочный и разгрузочный патрубки, проходной тракт между которыми образован зазорами между кольцевыми опорными обоймами, смонтированными на приводном валу, и кольцевыми прижимными обоймами, смонтированными на корпусе и прижимными обоймами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и степени активации, тела вращения выполнены в виде конических роликов, оси которых ориентированы под углом к оси корпуса, большие основания направлены к разгрузочному патрубку, а прижимные обоймы установлены с возможностью осевого перемещения и подпружинены в направлении к разгрузочному патрубку.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной вал установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1