устройство для измельчения, гомогенизации и прессования маслосодержащих культур и других сыпучих и вязких материалов

Формула изобретения

1. Устройство для измельчения, гомогенизации и прессования маслосодержащих культур и других сыпучих и вязких материалов, содержащее рабочую камеру с расположенными в ней параллельными роторами, состоящими из валов с размещенными на них парами винтовых и измельчающих насадок, отличающееся тем, что одна или несколько пар измельчающих насадок выполнены в виде находящихся в зацеплении зубчатых колес, дно впадин которых или вершины зубьев имеют уклон.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в каждой паре зубчатых колес одно из них установлено на валу с возможностью вращения относительно вала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях устройств для масложировой, консервной, винодельческой, парфюмерно-косметической отраслей пищевой промышленности, а также для переработки керамических пластических масс и других сред вязкой консистенции.

Известно, что интенсивность процесса диспергирования зависит не столько от абсолютиной величины прилагаемого усилия, сколько от возникающего в материале местного разрушающего напряжения.

Например, в известном устройстве [1] содержащем рабочую камеру с размещенным в ней шнеком и измельчающими органами в виде шестигранных насадок, давление материала в рабочей зоне повышается за счет увеличения размера выпуклых граней насадок и соответственно уменьшения глубины проходных сечений. В результате этого процесс измельчения семян несколько интенсифицируется. Однако отсутствие в этом устройстве непосредственного раздавливающего воздействия измельчающих насадок на перерабатываемый материал приводит к тому, что степень измельчения материала остается сравнительно невысокой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является устройство для измельчения преимущественно масличных продуктов [2] которое состоит из рабочей камеры, загрузочного и разгрузочного патрубков. Внутри камеры параллельно друг другу размещены роторы, содержащие шнеки и наборы насадок. При вращении роторов маслосодержащий материал подается через загрузочный патрубок на шнеки и транспортируется к измельчающим насадкам. За счет того, что на измельчающих насадках возникает сопротивление движению материала, в рабочей камере повышается давление. Кроме того, конфигурация и взаимное расположение насадок приводят к постоянным изменениям формы и величины проходных сечений каналов, а также изменениям направления движения материала. Это приводит к тому, что процесс измельчения сырья интенсифицируется не только за счет повышения давления, но и за счет механического воздействия насадок на материал.

Однако разрушающее усилие со стороны вала передается на диспергируемый материал посредством больших по площади рабочих граней насадок, в связи с чем при достаточной прочности разрушаемого материала может произойти его упругое или пластичное деформирование без нарушения общей целостности. При переработке масличных культур это особенно отрицательно скажется на общем проценте выхода масла из сырья. Кроме того, разрушение материала происходит за счет всестороннего объемного сжатия, что по сравнению с изгибом или местным напряжением сжатия является крайне неэффективным способом приложения разрушающего усилия. Поэтому достижение необходимых разрушающих напряжений приводит к неоправданной величине крутящего момента на валках и, как следствие, к повышенному энергопотреблению агрегата и увеличению его массы.

Целью предлагаемого изобретения является повышение степени переработки продукта и снижение энергоемкости процесса.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измельчения, гомогенизации и прессования маслосодержащих культур и других сыпучих и вязких материалов, содержащем рабочую камеру с расположенными в ней параллельными роторами, состоящими из валов с размещенными на них парами винтовых и измельчающих насадок, одна или несколько пар измельчающих насадок выполнены в виде находящихся в зацеплении зубчатых колес, дно впадин которых или вершины зубьев имеют уклон. Кроме того, для агрегатов, имеющих валы с одинаковым направлением вращения, в каждой паре зубчатых колес одно из них установлено с возможностью вращения относительно вала.

На фиг. 1 представлено устройство для измельчения, гомогенизации и прессования маслосодержащих культур и других сыпучих и вязких материалов, продольный разрез; на фиг. 2 рабочая камера с насадками в виде зубчатых колес, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2, разрез зубчатых колес.

Устройство для переработки масличных культур и других сыпучих и вязких материалов содержит рабочую камеру 1, загрузочный 2 и разгрузочный 3 патрубки. Внутри камеры 1 параллельно друг другу размещены роторы, состоящие из валов 4 и 5 и насадок: винтовых 6, зубчатых 7 и, например, трехгранных 8.

Устройство работает следующим образом.

Маслосодержащий или другой перерабатываемый материал подается в загрузочный патрубок 2, подхватывается вращающимися винтовыми насадками 6, установленными на валах 4, 5, и заполняет не находящиеся в зацеплении впадины зубчатых насадок 7. При вхождении в зацепление очередной пары зубьев материал, находящийся во впадинах, раздавливается, а за счет уклона дна впадин или вершин зубьев выдавливается из зоны зацепления в направлении движения продукта. Далее захватываемый винтовыми насадками 6 раздавленный материал измельчается насадками 8 и выводится из рабочей камеры 1 через загрузочный патрубок 3.

Предлагаемое выполнение устройства позволяет повысить степень переработки продукта и снизить энергоемкость процесса за счет того, что в каждый момент времени раздавливающему воздействию подвергается не весь материал, находящийся в рабочей камере, а лишь та его часть, которая находится в зоне зацепления зубчатых насадок. Преимущество данной схемы разрушения особенно сильно проявляется при переработке твердых материалов, так как в этом случае их разрушение происходит не за счет объемного сжатия, характеризующегося большой потребной величиной разрушающего давления, а за счет значительно менее энергоемкого изгиба или местного контактного сжимающего напряжения. Кроме того, варьируя уклоном и формой дна впадин или вершин зубьев, можно адаптировать устройство для переработки различных типов материала.

Испытания, проведенные на модельной установке, подтвердили снижение усилий, необходимых для переработки продукта и соответственно снижение энергоемкости процесса при повышении степени переработки продукта.