Гранулятор
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для получения концентратов киселей, состоящих из смеси сахара, крахмала и концентрированного сока. Гранулятор содержит вращающийся барабан в виде незамкнутой оболочки грушеобразной формы с открытым узким горлом. Барабан установлен с возможностью изменения угла наклона оси его вращения относительно горизонтали. Барабан снабжен введенным в него через дно установленным неподвижно относительно его оси Г-образным трубопроводом для подачи горячего воздуха. Открытый конец Г-образного трубопровода обращен вниз, а перед вводом трубопровода в барабан выполнен ввод в него гранулируемого вещества. Изобретение позволяет повысить выход продукции требуемого гранулометрического состава. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для гранулирования материалов и может быть использовано в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности, например, для получения сахарсодержащих продуктов, концентратов киселей, состоящих из смеси сахара, крахмала и концентрированного сока.
Известно устройство для гранулирования, которое содержит вертикальный цилиндрический барабан в виде обечайки, нижний край которой закрыт днищем, опирающимся на ролики и соединенным с приводом вращения. Затравки размещаются на днище и перемешиваются неподвижными относительно барабана полыми лопастями, в тыльных сторонах которых выполнены отверстия для подачи горячего воздуха, предназначенного для сушки образующихся гранул. Сироп подается в устройство для гранулирования через горизонтально расположенный по радиусу цилиндра (обечайки) трубопровод с форсунками в нем. Устройство снабжено выгрузочным желобом, в который готовые гранулы сбрасываются с помощью конического бортика, расположенного внутри барабана (RU 2181774 [1]). Недостатком устройства является то, что формируемые гранулы частично разрушаются как лопастями перемешивающего устройства, так и бортиком, обеспечивающим выгрузку готовых гранул. Это приводит к тому, что в готовый продукт попадают не только гранулы заданного гранулометрического состава, но и их частицы, образовавшиеся в процессе разрушения гранул лопастями и выгрузочным бортиком.
Известен гранулятор для получения сахарсодержащих продуктов, в частности шариков, используемых для приготовления гомеопатических препаратов (ЕР 0132480 [2]). Известное устройство представляет собой горизонтально расположенный вращающийся цилиндрический барабан, внутри которого расположены средства для распыления сахарного сиропа, а внутренние стенки барабана снабжены лопастями для перемешивания образовывающегося продукта. Кроме того, вращающийся барабан снабжен средствами для подвода горячего воздуха и вывода его избытков из барабана. Недостатком известного устройства является, также как и в предыдущем, наличие механических лопастей, которые, перемешивая готовый продукт, частично его разрушают. Кроме того, известное устройство является аппаратом циклического действия, т.е. требует сначала загрузки затравочного материала, затем осуществления наращивания образующихся гранул и выгрузку после достижения ими требуемого гранулометрического состава.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является гранулятор непрерывного действия, известный из RU 2209662 [3]. Известный гранулятор содержит установленную наклонно к горизонту под небольшим углом тарель. Тарель размещена в корпусе с крышкой и снабжена приводом ее вращения. Корпус гранулятора снабжен загрузочным патрубком для ввода затравочного материала, форсунками для распыления сиропа, донными и пристенными ножами, активатором и разгрузочным патрубком для вывода готовой продукции.
Недостатком известного устройства является наличие механических устройств (ножей, активатора), которые воздействуют на готовый продукт, что приводит к его частичному разрушению и, как следствие, попаданию в конечный продукт частиц, не соответствующих требуемому гранулометрическому составу.
Заявляемый в качестве изобретения гранулятор направлен на повышение выхода продукции требуемого гранулометрического состава.
Указанный результат достигается тем, что гранулятор содержит вращающийся барабан в виде незамкнутой оболочки грушеобразной формы с открытым узким горлом, установленный с возможностью изменения угла наклона оси его вращения относительно горизонтали и снабженный введенным в него через дно установленным неподвижно относительно барабана Г-образным трубопроводом для подачи внутрь барабана горячего воздуха, при этом трубопровод снабжен вводом в него гранулируемого вещества, установленным перед вводом трубопровода в барабан, а открытый конец трубопровода обращен вниз.
Выполнение гранулятора в виде вращающегося барабана, который представляет собой незамкнутую оболочку грушеобразной формы с открытым узким горлом, установленную с возможностью изменения угла наклона оси ее вращения относительно горизонтали, позволяет исключить воздействие механических средств для перемешивания готового продукта, а значит, исключить возможность дробления уже образовавшихся гранул на более мелкие части. Поскольку вращающийся барабан устанавливают с возможностью изменения угла наклона оси его вращения, то становится возможным регулирование гранулометрического состава готового продукта за счет изменения угла наклона барабана относительно горизонтали. Действительно, если угол наклона барабана относительно горизонтали невелик, то гранулы, находящиеся в нем, будут дольше находиться под воздействием распыляемого сахарного сиропа (или иного продукта, подвергающегося гранулированию), а значит, и иметь больший размер. Если же увеличить угол наклона оси вращения барабана, то размер готовых гранул будет меньше, при этом состав исходного продукта является неизменным. Для того чтобы обеспечить надлежащее орошение формируемых гранул исходным продуктом, необходимо обеспечить его подачу внутрь барабана и его распыление по поверхности наращиваемых гранул. Для этого через дно барабана внутрь него вводится Г-образный трубопровод. При этом открытый конец трубопровода обращен вниз с тем, чтобы используемый для производства гранул продукт распылялся сверху вниз на затравочный материал. Поскольку в большинстве случаев исходный материал для грануляции подается в жидком виде, то наиболее оптимальным будет введение исходного жидкого продукта в трубопровод для подачи внутрь горячего воздуха. В этом случае преследуется достижение сразу двух результатов. С одной стороны, поступающий внутрь барабана горячий воздух служит средством для распыления предназначенного для гранулирования вещества, а с другой стороны, обеспечивает сушку формируемых гранул и предотвращает их слипание между собой.
Сущность заявляемого устройства поясняется примерами его реализации и чертежом, на котором схематично представлен его продольный разрез.
Устройство для производства гранулированного продукта содержит вращающийся барабан 1, выполненный в виде полой незамкнутой оболочки грушеобразной формы с открытым узким горлом 2. При этом барабан 1 установлен с возможностью изменения угла наклона оси 3 его вращения относительно горизонтали. Через дно барабана внутрь него введен Г-образный трубопровод 4, по которому внутрь барабана подается горячий воздух. Трубопровод 4 снабжен вводом 5 в него для подачи распыляемого продукта, используемого для производства гранул. При таком конструктивном выполнении трубопровода 4 и ввода 5 в него для подачи исходного продукта обеспечивается совмещение двух функций, а именно - горячий воздух, подаваемый по трубопроводу 4, с одной стороны, обеспечивает сушку формируемого гранулируемого продукта, а с другой стороны, служит средством для распыления вводимого в его поток исходного продукта, из которого эти гранулы формируются. Вращение барабана 1 относительно трубопровода 4 обеспечивается за счет подшипников 6. При этом трубопровод 4 обращен Г-образным выводом вертикально вниз так, чтобы горячий воздух вместе с распыляемым продуктом попадал на затравочный материал и/или формируемый продукт 7. Изменение угла наклона оси 3 вращения барабана 1 может осуществляться использованием общеизвестных средств.
Устройство функционирует следующим образом. В начале осуществления технологического цикла внутрь барабана 1 вводится затравочный материал 7, в качестве которого в частных случаях реализации может быть использован какой-либо инертный материал или мелкодисперсный материал, близкий по своему химическому составу к готовому продукту. После наработки готового продукта таковым материалом могут служить как сами гранулы, так и их частицы. При вращении барабана 1 образующиеся на затравочном материале 7 гранулы орошаются подаваемой через трубопровод 4 смесью исходного продукта и горячего воздуха. В результате этого гранулы нарастают до заданного размера и по мере увеличения их размера удаляются через открытое горло 2. При этом для того, чтобы регулировать гранулометрический состав получаемого продукта, достаточно изменять угол наклона оси вращения 3 барабана 1 и состав исходного продукта. В частности, если ось вращения 3 барабана 1 наклонить вниз относительно горизонта, то гранулы образующегося продукта будут удаляться с меньшим размером, чем если бы эта ось была горизонтальной.
Гранулятор, содержащий вращающийся барабан в виде незамкнутой оболочки грушеобразной формы с открытым узким горлом, установленный с возможностью изменения угла наклона оси его вращения относительно горизонтали и снабженный введенным в него через дно установленным неподвижно относительно барабана Г-образным трубопроводом для подачи внутрь барабана горячего воздуха, при этом трубопровод снабжен вводом в него гранулируемого вещества, установленным перед вводом трубопровода в барабан, а открытый конец трубопровода обращен вниз.
