установка для непрерывного обезвоживания творожного сгустка

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ТВОРОЖНОГО СГУСТКА, состоящая из укрепленного на станине приемного бункера, нижнего транспортера с бесконечной фильтрующей лентой и верхнего транспортера, установленного на раме с возможностью изменения угла наклона относительно нижнего транспортера, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса обезвоживания, нижний транспортер выполнен в виде двух бесконечных цепей, противоположные звенья которых попарно соединены между собой стяжками, на которые в верхней ветви транспортера натянута бесконечная фильтрующая лента, при этом верхние ветви цепей ограждены защитными кожухами, образующими между собой канал, ширина которого меньше ширины фильтрующей ленты транспортера, а верхний транспортер состоит из приводимых во вращение перфорированных вальцов, установленных в подшипниках на раме, состоящей из двух шарнирно закрепленных звеньев, при этом ось одного из шарниров рамы совпадает с осью вала приводных звездочек нижнего транспортера, а ось другого шарнира с осью перфорированного вальца, установленного на стыке звеньев рамы верхнего транспортера, причем в промежутках между перфорированными вальцами над фильтрующей лентой нижнего транспортера на станине закреплены ворошители, а приемный бункер снабжен шлюзовым питателем с регулируемым приводом для дозированной подачи продукта.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что перфорированные вальцы верхнего транспортера выполнены в виде полых цилиндров, имеющих на внутренних поверхностях по всей их длине пазы, а в промежутках между пазами сквозные радиально расположенные отверстия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается техники извлечения влаги из продукта и может быть использовано в производстве творога для отделения сыворотки из творожной массы, а также для аналогичных целей в других отраслях промышленности.

Известны устройства для непрерывного обезвоживания молочно-белкового сгустка (авт. св. СССР N 878220, кл. А 01 J 25/11, 1981, авт. св. СССР N 982629, кл. А 01 J 25/11, 1982), состоящие из укрепленного на станине верхнего транспортера, содержащего раму, бесконечную ленту и нажимные ролики, и аналогичного ему нижнего транспортера с бесконечной фильтрующей лентой и опорными роликами, установленного с возможностью изменения клинового зазора между лентами, при этом нажимные и опорные ролики размещены попарно, что обеспечивает возможность циклического сжатия влажного продукта лентами между роликами и способствует увеличению эффективности процесса обезвоживания.

Однако в известных устройствах не предусмотрена возможность двухстороннего отвода сыворотки. Сыворотка из молочно-белкового сгустка отводится только вниз через фильтрующую ленту нижнего транспортера, а отвод сыворотки вверх отсутствует. Это приводит к повторному увлажнению продукта при уменьшении давления на него между двумя смежными парами нажимных и опорных роликов, что существенно затрудняет получение продукта с высокой степенью обезвоживания.

Кроме того, в известных устройствах циклическое силовое воздействие на влажный продукт осуществляется не полностью, поскольку в промежутках между двумя смежными парами нажимных и опорных роликов продукт остается частично зажатым между бесконечными лентами верхнего и нижнего транспортеров.

Известно устройство для непрерывного обезвоживания молочно-белкового сгустка (авт. св. СССР N 1299552, кл. А 01 J 25/11, 1987), принятое за прототип, которое состоит из укрепленного на станине приемного бункера, нижнего транспортера с бесконечной фильтрующей лентой и аналогичного ему верхнего транспортера с бесконечной фильтрующей лентой, установленного на раме с возможностью изменения угла наклона относительно нижнего транспортера, при этом рама верхнего транспортера снабжена эксцентриком для обеспечения ее колебательного движения, а для отвода сыворотки вниз и вверх устройство снабжено парой перфорированных пластин соответственно под верхней ветвью фильтрующей ленты нижнего транспортера и над нижней ветвью фильтрующей ленты верхнего транспортера, причем перфорированная пластина, укрепленная над нижней ветвью фильтрующей ленты верхнего транспортера, имеет желобообразные каналы.

Недостатком известного устройства является то, что перфорированные пластины укреплены на раме и при перемещении по ним рабочих ветвей бесконечных фильтрующих лент нижнего и верхнего транспортеров возможно замазывание пор фильтрующих лент влажным продуктом со стороны перфорированных пластин. Это приводит к ухудшению фильтрационных характеристик фильтрующих лент в рабочей зоне устройства, а следовательно, к снижению эффективности процесса обезвоживания. Не исключена также возможность повторного увлажнения продукта в связи с наклоном перфорированной пластины верхнего транспортера в сторону перемещения обезвоживаемого материала.

Кроме того, в известном устройстве циклическое силовое воздействие на продукт осуществляется за счет обеспечения колебательных движений рамы верхнего транспортера от эксцентрикового механизма с отдельным приводом, что конструктивно весьма сложно. Отсутствует также возможность ворошения продукта между двумя смежными нажатиями на него, в то время как экспериментальные исследования подтверждают целесообразность ворошения продукта в процессе прессования.

Целью изобретения является интенсификация процесса обезвоживания творожного сгустка.

Для этого в известном устройстве, состоящем из укрепленного на станине приемного бункера, нижнего транспортера с бесконечной фильтрующей лентой и верхнего транспортера, установленного на раме с возможностью изменения угла наклона относительно нижнего транспортера, нижний транспортер выполнен в виде двух расположенных в вертикальных плоскостях на некотором расстоянии друг от друга приводимых в движение пластинчатых бесконечных цепей, противоположные звенья которых соединены между собой металлическими обрезиненными прутками стяжками, служащими для перемещения натянутой на них бесконечной фильтрующей ленты и выполняющими роль подвижных опорных роликов в рабочей зоне транспортера, при этом верхние ветви цепей ограждены защитными кожухами, образующими между собой продольный канал, ширина которого меньше ширины фильтрующей ленты транспортера, а верхний транспортер представляет собой ряд приводимых во вращение перфорированных вальцов, установленных в подшипниках на раме, которая состоит из двух шарнирно закрепленных звеньев, обеспечивающих возможность изменения как угла между верхним и нижним транспортерами, так и зазора между фильтрующей лентой нижнего транспортера и вальцом верхнего транспортера на выходном конце установки, при этом перфорированные вальцы выполнены в виде тонкостенных цилиндров с выбранными по внутренней поверхности продольными пазами, в промежутках между которыми радиально расположены сквозные отверстия. Над фильтрующей лентой нижнего транспортера в промежутках между перфорированными вальцами верхнего транспортера на станине установки закреплены ворошители, выполненные в виде гребенок с вертикальными плоскими зубьями, расположенными под некоторым углом к продольному направлению фильтрующей ленты нижнего транспортера установки.

Кроме того, в качестве устройства для дозированной подачи творожного сгустка на установку применен шлюзовой питатель, обеспечивающий непрерывную порционную подачу влажного продукта из приемного бункера на входной конец движущейся вместе со стяжками цепей нижнего транспортера бесконечной фильтрующей ленты.

В предлагаемой установке циклическое силовое воздействие на творожный сгусток со ступенчатым увеличением нагрузки реализуется конструктивно просто и полно, так как в промежутках между вращающимися вальцами верхнего транспортера творожный сгусток полностью освобождается от сжимающей его нагрузки, при этом между вальцами имеется свободный доступ для осуществления ворошения творожного сгустка между двумя смежными нажатиями на него. Применение вращающихся вальцов в верхнем транспортере установки в виде перфорированных полых цилиндров с выбранными по их внутренним поверхностям продольными пазами обеспечивает отвод сыворотки вверх, исключая возможность повторного увлажнения обезвоживаемого продукта. Все это способствует повышению эффективности обезвоживания творожного сгустка.

Кроме того, в предлагаемой установке стяжки цепей нижнего транспортера при перемещении в рабочей зоне несут на себе фильтрующую ленту, исключая возможность замазывания пор фильтрующей ленты снизу влажным продуктом, что также способствует повышению эффективности процесса обезвоживания.

Использование в качестве дозатора шлюзового питателя обеспечивает порционную подачу творожного сгустка из приемного бункера на движущуюся фильтрующую ленту нижнего транспортера установки, так как при вращении ротора шлюзового питателя из очередной его ячейки сначала в узкую щель будет сливаться в основном сыворотка, а затем, по мере увеличения щели, все остальное содержимое этой ячейки. Кроме того, поскольку продольный канал, образованный защитными кожухами цепей нижнего транспортера, имеет ширину несколько меньше ширины бесконечной фильтрующей ленты транспортера, творожный сгусток будет укладываться не на всю ширину фильтрующей ленты. Все это создает благоприятные условия для отвода сыворотки вниз, поскольку в этом случае сыворотка может просачиваться через фильтрующую ленту не только под слоем творожной массы, но и со значительно меньшим сопротивлением в промежутках между отдельными порциями творожного сгустка, а также по краям бесконечной фильтрующей ленты.

Все перечисленные существенные отличия предлагаемой установки в совокупности обеспечивают поставленную цель интенсифицируют процесс обезвоживания творожного сгустка, что значительно облегчит получение творога с заданной степенью обезвоживания и приведет к увеличению производительности (уменьшению габаритов) установки.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая установка; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Установка содержит станину 1, на которой смонтированы приемный бункер 2 с дозатором 3, нижний 4 и верхний 5 транспортеры.

Нижний транспортер содержит две расположенные в вертикальных плоскостях на некотором расстоянии одна от другой пластинчатые бесконечные цепи 6, противоположные звенья которых соединены между собой металлическими обрезиненными прутками стяжками 7, две приводные 8 и две натяжные 9 звездочки, фильтрующую бесконечную ленту 10, натянутую на систему направляющих 11 и натяжных 12 роликов и на стяжки 7 в верхней (рабочей) ветви транспортера, поддон 13 для сбора сыворотки, ванну 14 для регенерации фильтрующей ленты, в которой над фильтрующей лентой расположены трубчатые перфорированные коллекторы 15. Цепи 6 в рабочей (верхней) ветви транспортера перемещаются по направляющим 16 станины и ограждены кожухами 17, внутренние вертикальные стенки которых образуют продольный канал, ширина которого несколько меньше ширины фильтрующей бесконечной ленты 10. Для предотвращения сползания фильтрующей ленты и затекания сыворотки на цепи 6 стяжки 7 снабжены по краям шайбами 18. Привод нижнего транспортера осуществляется от электродвигателя 19 через редуктор 20 и вариатор 21 и позволяет изменять скорость перемещения фильтрующей бесконечной ленты 10 в широких пределах.

Верхний транспортер содержит ряд приводимых во вращение перфорированных вальцов 22, установленных в подшипниках на раме, состоящей из двух шарнирно закрепленных звеньев 23 и 24. Наличие двух шарниров в раме, ось одного из которых совпадает с осью вала 25 приводных звездочек 8 нижнего транспортера, а ось другого с осью вальца 22, установленного на стыке звеньев 23 и 24 рамы, позволяет выставлять и фиксировать при помощи зажима 26 необходимый зазор h между фильтрующей лентой нижнего транспортера и вальцом на выходном конце верхнего транспортера, а при помощи талрепа 27 угол между верхним и нижним транспортерами. При этом перфорированные вальцы 22 выполнены в виде полых тонкостенных цилиндров (фиг.3), имеющих на внутренней поверхности продольные пазы 28, а в промежутках между пазами сквозные радиально расположенные отверстия 29. Длина вальцов 22 соответствует ширине продольного канала, образованного защитными кожухами 17 нижнего транспортера. Привод вальцов 22 осуществляется от вала приводных звездочек 8 через блок шестерен 30 так, что все вальцы вращаются в одну сторону (на фиг.1 по часовой стрелке) с окружной скоростью, равной скорости перемещения бесконечной фильтрующей ленты 10 нижнего транспортера установки. В промежутках между перфорированными вальцами 22 над фильтрующей лентой 10 нижнего транспортера установлены ворошители 31, выполненные в виде гребенок с вертикальными плоскими зубьями.

В качестве дозатора 3 на установке применен шлюзовой питатель, который обеспечивает порционную подачу творожного сгустка из приемного бункера 2 на входной конец нижнего транспортера 4 установки. Привод дозатора осуществляется от электродвигателя постоянного тока через планетарный редуктор и позволяет плавно изменять скорость вращения ротора 32 шлюзового питателя.

Установка работает следующим образом.

При вращении ротора 32 дозатора 3 влажный продукт, например творожный сгусток, порциями подается на вход нижнего транспортера установки, на движущуюся фильтрующую бесконечную ленту 10. По мере перемещения порций творожного сгустка вдоль канала, образованного внутренними вертикальными стенками защитных кожухов 17, вначале происходит сцеживание свободной сыворотки и частичное дополнительное обезвоживание продукта за счет самопрессования в тонком слое. Сыворотка просачивается через фильтрующую ленту 10 в промежутках между стяжками 7 верхней (рабочей) ветви нижнего транспортера и стекает в поддон 13. По мере дальнейшего перемещения продукта в клиновидном канале между фильтрующей лентой 10 нижнего транспортера и рядом перфорированных вальцов 22 верхнего транспортера (в зоне прессования) создается циклическое силовое воздействие на него со ступенчатым увеличением нагрузки. В промежутках между перфорированными вальцами 22 происходит ворошение продукта при помощи ворошителей 31. Такой режим прессования позволяет интенсифицировать процесс обезвоживания творожного сгустка.

Отжатая из продукта сыворотка отводится как вниз, непосредственно через фильтрующую ленту 10, так и вверх, через отверстия 29 перфорированных вальцов 22, и далее по продольным пазам 28 на внутренних поверхностях вальцов через края фильтрующей ленты 10 в поддон 13. Предлагаемый двухсторонний отвод сыворотки практически исключает повторное увлажнение продукта, что способствует повышению эффективности процесса обезвоживания творожного сгустка. Поскольку в рабочей зоне установки стяжки 7, перемещаясь вдоль нижнего транспортера, несут на себе фильтрующую ленту 10, то исключается возможность замазывания пор фильтрующей ленты снизу влажным продуктом, что также способствует интенсификации процесс обезвоживания творожного сгустка.

На выходном конце установки фильтрующая лента 10 с находящимся на ней слоем доведенного до стандартной влажности продукта (творога) сходит со стяжек 7 нижнего транспортера и при огибании ею направляющего ролика 11 происходит сброс готового творога в бункер фасовочного автомата (не показан). При дальнейшем перемещении фильтрующей ленты происходит ее регенерация в ванне 14 моющим раствором, подаваемым под давлением из трубчатых перфорированных коллекторов 15. Фильтрующая лента 10 после регенерации непрерывно поступает на стяжки 7 нижнего транспортера и перемещается вместе с ними в рабочую зону установки. Технологический цикл повторяется.

Предлагаемая установка позволяет интенсифицировать процесс обезвоживания влажного продукта, что приводит к увеличению ее производительности (уменьшению габаритов). Степень обезвоживания творожного сгустка на установке можно регулировать путем подбора скорости вращения ротора дозатора и перемещения фильтрующей ленты нижнего транспортера, а также за счет изменения геометрических параметров клиновидного канала, образуемого между фильтрующей лентой нижнего транспортера и рядом вальцов верхнего транспортера. Средняя производительность установки по творогу при ширине фильтрующей ленты 300 мм составляет 300 кг/ч.