Техника будущего: новые технические решения технологических задач

Установка для мойки зернового материала, гидросепаратор для отделения примесей и способ отделения примесей от зернового материала (Пат. № 2161070 РФ, В03 В5/70) относятся к мойке зерна и его очистке от примесей при подготовке к выпечке хлебобулочных изделий.

На рис. 6.18 представлен общий вид моечной машины; на рис. 6.19 – узел струйного аппарата; на рис. 6.20 – поперечный разрез со схемой распределения потоков. Установка содержит установленную на опорной раме 1 моечную ванну 2 с наклонным полуцилиндрическим дном 3, боковыми стенками 4 и торцевой стенкой 5. В верхней части дна 3 выполнено разгрузочное окно 6. В нижней части торцевой стенки 5 установлен дренажный патрубок 7, в верхней ее части выполнено сливное окно 8. Над дном 3 ванны 2, между торцевой стенкой 5 и разгрузочным окном 6, установлен шнек 9 с приводом 10. Над ванной, у ее торцевой стенки 5, установлен первый сепаратор 11, корпус которого 12 выполнен со сливом 13, обращенным в сторону разгрузочного окна 6. Под сливом 13 первого гидросепаратора 11 установлен второй гидросепаратор 14, корпус которого 15 примыкает к боковым стенкам 4 моечной ванны 2 и закреплен на них, причем дно корпуса 15 размещено ниже уровня слива сливного окна 8. Корпус 15 выполнен со сливом 16, обращенным в сторону торцевой стенки 5 моечной ванны 2.

Система подачи разделенной жидкости (на рис. 6.18 не показана) через регулировочный вентиль 17 и гибкий трубопровод 18 соединена с Г-образным коллекторным патрубком 19, который установлен в корпусе 12 первого гидросепаратора 11 у стенки, противолежащей сливу 13 и параллельной ему. Жидкость проходит через отверстия в боковых стенках корпуса 12. Коллекторный патрубок 19  закреплен через уплотнения при помощи гайки 20 и контргайки 21 на одной стенке и гайки-заглушки 22 – на другой. Коллекторный патрубок 19 снабжен рядом сопл 23. Над коллекторным патрубком 19 установлена распределительная решетка, являющаяся последним звеном средства для подачи материала.

В корпусе 12 первого гидросепаратора 11 установлено решето 25 с образованием у слива 13 переливного порога 26 и донной полости 27, причем дно корпуса 12 спрофилировано таким образом, что донная полость 27 имеет максимальную глубину под распределительной решеткой 24 и сужается в сторону переливного порога 26. В корпусе второго гидросепаратора 14 также установлено решето 28 с образованием донной полости 29 и переливного порога 30, причем решето 28 установлено с уклоном в сторону слива 16, а дно корпуса спрофилировано таким образом, что глубина донной полости 29 увеличивается к переливному порогу 30. Решета 25 и 28 выполнены с отверстиями меньше размера зерен обрабатываемого материала, причем решето 28 имеет меньше отверстий. Установка снабжена размещенным под сливным окном 8 моечной ванны 2 фильтром-отстойником 31, подсоединенным к дренажной системе (не показана). Установка снабжена также системой обмыва шнека (не показана). Верхняя часть моечной ванны 2 закрыта крышкой.

Разделенную жидкость подают через вентиль 17, гибкий трубопровод 18 и коллекторный патрубок 19. Последовательно заполняют до уровня слива гидросепараторы 11 и 14 и моечную ванну 2. Включают привод 10 шнека 9. Зерно, прошедшее шелушение и пневмосепарацию, через распределительную решетку 24 поступает в первый гидросепаратор, где оно смачивается под действием струйного потока разделенной жидкости и интенсивно перемешивается. При этом зерно предварительно очищается от грязи и остатков грубых оболочек и из него выделяются наиболее тяжелые примеси. По мере продвижения к сливу 13 пульпа подвергается все более тонкому разделению. Проходя слив 13, поток пульпы разворачивается, падает на решето 28 второго гидросепаратора 14, где поток тормозится и снова разворачивается. Это способствует расслоению пульпы. При попадании на наклонное решето 28 пульпа рассеивается, а разделительная жидкость, проходя через решето 28 в донную полость 29, уносит с собой более мелкие тяжелые примеси, смывая их по наклонному дну в глубокую часть донной полости 29, которая прилегает к переливному порогу 30. Здесь поток тормозится, частицы оседают, а жидкость через решето 28 ламинарным потоком поднимается к сливу 16. Зерно поступает в этот поток по решету 28, поднимается им, подвергаясь окончательной очистке от тяжелых примесей в восходящем потоке, и, через переливной порог 30 поступает в моечную ванну 2.

 

Поток пульпы, двигаясь от слива 16 второго гидросепаратора 14, разделяется: зерно опускается на дно, а гидродинамические легкие примеси с потоком жидкости через сливное окно 8 удаляются в фильтр-отстойник 31. При этом жидкость, поступающая из системы обмыва шнека в моечную ванну 2, создает у ее торцевой стенки 5 слабый восходящий поток, способствующий выносу взвеси мелких пылевидных частиц. Зерно, опускающееся на дно ванны 2, поднимается шнеком 9 и подается к разгрузочному окну 6, окончательно обмываясь жидкостью из системы обмыва шнека. Ванна 2 периодически промывается. При этом грязная вода сбрасывается через дренажный патрубок 7. Ввиду малого содержания тяжелых примесей для их удаления из гидросепараторов достаточно ручной периодической очистки.

Установка для мойки зернового материала отличается тем, что второй гидросепаратор установлен таким образом, что его слив направлен противоположно сливу первого гидросепаратора. Установка отличается тем, что корпус второго гидросепаратора примыкает к боковым стенкам ванны, дно его размещено ниже уровня перелива сливного окна, а слив направлен к торцевой стенке. Установка отличается тем, что сливное окно выполнено в торцевой стенке ванны.

Способ отделения примесей от зернового материала отличается тем, что циркуляцию разделительной жидкости осуществляют путем создания нисходящего турбулизированного потока в зоне подачи и восходящего потока в зоне слива с образованием между ними рециркуляционной зоны. Способ отличается тем, что хотя бы часть разделительной жидкости подают струйным потоком, пересекая зону подачи материала под острым углом к основанию. Способ отличается тем, что обрабатываемый материал подают в сухом виде. Способ отличается тем, что угол наклона струйного потока и его напор регулируют. Способ отличается тем, что восходящий поток разделительной жидкости создают разворотом нисходящего потока под основанием.

 

Гидросепаратор для отделения примесей от зернового материала отличается тем, что средство для подачи разделительной жидкости выполнено в виде струйного аппарата, ориентированного в сторону переливного порога под острым углом к решету, а средство для подачи обрабатываемого материала размещено с возможностью пересечения потока обрабатываемого материала струйным потоком разделительной жидкости. Гидросепаратор отличается тем, что струйный аппарат снабжен механизмом изменения угла наклона струй и средством регулирования их напора. Гидросепаратор отличается тем, что струйный аппарат выполнен в виде коллекторного патрубка с соплами, установленного в корпусе параллельно сливному порогу. Гидросепаратор отличается тем, что дно корпуса образует с решетом сужающуюся в сторону переливного порога полость.

Устройство для очистки корнеклубнеплодов от загрязнений (Пат № 2172088 РФ, А01 D33/08) предназначено для снижения энергоемкости процесса очистки.

На рис. 6.21 представлен общий вид устройства для очистки, на рис. 6.22 – валковый очиститель и приводные звездочки. Приводные валы 1 валковых очистителей 2 размещаются в концентрических отверстиях кольцевых дисков 3 по кругу, и образуют, таким образом, полость трубчатого сечения, внутренняя часть которой является камерой очистки устройства. Диски 3, установленные на поддерживающих роликах 4, по периметру имеют цевки, которые входят в зацепление с зубьями приводной звездочки 5. С одной стороны очистительной камеры располагается загрузочный лоток 6, а с другой стороны – выгрузочный лоток 7.

Валковый очиститель 2 набран из отдельных щеточных элементов 8, закрепленных неподвижно на валу 1. Ворс щеточных элементов 8, в свою очередь, имеет разную длину, и представляет в поперечном сечении усеченный конус из-за разной длины ворса по образующей барабана щетки. Разная длина ворсин щеточных элементов и их упорядоченное размещение на смежных валах формируют винтообразную поверхность щеточных очистителей в очистительной камере устройства. На концах валов 1 установлены приводные звездочки 9, которые входят в зацепление с двумя секторами 10 с внутренним зацеплением, размещенными на торцевых сторонах очистителя.

Устройство для очистки корнеклубнеплодов отличается тем, что валы установлены в кольцевых дисках и щеточные элементы, располагаясь по кругу, образуют за счет разной длины ворса по образующей и размещения их на смежных валках со смещением в продольном направлении винтообразную полость трубчатого сечения; отличается тем, что кольцевые диски имеют по периметру цевки; отличается тем, что с торцевых сторон установлены секторы с внутренними зубьями, а концы валов оснащены приводными звездочками.

Устройство для мойки корнеклубнеплодов (А. с. № 755264, А23 N12/00) предназначено для повышения интенсивности перетирания свеклы, снижения степени ее загрязненности и уменьшения боя.

На рис. 6.23 изображен общий вид устройства; на рис. 6.24 – участок витка; на рис. 6.25 – изображение витков с клинообразными уступами; на рис. 6.26 – уступ. Устройство для мойки корнеклубнеплодов содержит раму 1, на которой смонтированы привод 2, подшипники 3, валы 4 и 5 с восемью блоками автомобильных колес 6, на которых установлен цилиндрический барабан 7 с загрузочным конусом 8, выгрузочным сдвоенным конусом 9 и торцовым перфорированным днищем 10. Внутри барабана 7 по всей длине укреплены по спирали перфорированные витки 11 с гофрами 12, а между витками 11 расположены клинообразные уступы 13, рабочие поверхности 14, которые выполнены криволинейными. В выгрузочном сдвоенном конусе 9 витки 15 установлены с переменным шагом и постепенным увеличением высоты витка на выходе. В цилиндрической части барабана смонтирована труба 16 с отверстиями 17 для выхода воды. Верхняя часть витков 11 выполнена сферической.

Моечный барабан 7 установлен в горизонтальной плоскости, непрерывное вращение которого осуществляется за счет усилий трений, возникающих между барабаном и автомобильными колесами.

Устройство для мойки корнеклубнеплодов отличается тем, что с целью повышения эффективности перетирания корнеклубнеплодов, снижения степени их загрязненности и уменьшения боя витки имеют гофры, при этом верхняя часть витков выполнена сферической, а рабочие поверхности уступов выполнены криволинейными.

Моечная машина для мойки плодов и овощей (А. с. № 1369950, А23 N 12/02) предназначена для расширения функциональных возможностей при одновременном повышении качества мойки.

На рис. 6.27 показана предлагаемая машина. На раме 1 установлена ванна 2, несколько расширенная в загрузочной части 3. Над ванной 2 на раме закреплен барабан 4 цилиндрической формы с помощью кронштейнов 5 с возможностью вращения вокруг неподвижного полого вала 6. Барабан 4 выполнен из нескольких металлических колец, параллельно соединенных между собой продольными прутками, к которым крепятся кронштейны 5, и обшит деревянными рейками 7. Большая часть поверхности барабана 4 на две трети его длины выполнена с продольными щелями 8, образованными между рейками 7, одна треть его длины выполнена с клиновидными щелями 9, образованными между клиновидными рейками 10. Щели 9 обращены острием в сторону загрузки продукта. На раме 1 под барабаном 4 установлен поддон 11 для слива технологической воды и попутных включений. Поддон 11 снабжен сливным патрубком (не показан). На внутренней поверхности барабана 4 неподвижно закреплен транспортирующий шнек 12, выполненный в виде спиралевидных витков.

 

Загрузочный орган выполнен в виде двух изогнутых полукругом лоткообразных захватов 13, выполненных на концах в виде решетки 14 для стекания воды и установленных на торце барабана 4 диаметрально противоположно, т. е. на 180° друг от друга. На торцовом венце барабана 4 со стороны привода 15 жестко соединена тремя стойками ведомая звездочка 16 моноблочного исполнения с шестерней, а с противоположной стороны по центру барабана 4 к уголковому венцу жестко прикреплена с помощью трех стоек обойма 17. Через обойму 17 и ведомую звездочку 16 введен полый вал 6, выполняющий роль оси. На полом валу 6 равномерно установлены душевые коллекторы 18. Полый вал 6 на одном конце заглушен, а на другом конце соединен с напорным трубопроводом. На полом валу 6 внутри барабана 4 на небольшом расстоянии от обоймы 17 с одной стороны и от моноблочной звездочки-шестерни 16 жестко закреплены кронштейны 19. Концы кронштейнов 19 направлены вниз барабана 4 в зону мойки продукта, на них установлен моечный орган в виде валкообразной щетки 20 из капроновой лески, выполненной с возможностью вращения в сторону, противоположную вращению барабана 4. На торце шейки вала 21 щетки 20 напрессована ведомая шестерня 22, которая находится в зацеплении с моноблочной звездочкой-шестерней 16.

Для регулирования производительности лоткообразные захваты на концах выполнены регулируемыми по ширине. Для этого решетки 14 выполнены из двух частей, одна из которых выполнена с возможностью выдвижения и фиксации с помощью болтов (не показаны). Для расширения диапазона калибровки продукта клиновидные щели 9 выполнены регулируемыми по ширине. Для этого рейки 10 могут сдвигаться по поверхности барабана 4 по пазам, меняя ширину щелей 9, и фиксироваться с двух сторон с помощью стяжек 23.

Моечная машина для мойки плодов и овощей отличается тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном повышении качества мойки, щетка моечного органа выполнена валкообразной и установлена в нижней части барабана с возможностью вращения в сторону, противоположную вращению последнего; загрузочный орган выполнен в виде двух диаметрально расположенных лоткообразных захватов; одна третья часть барабана со стороны, противоположной загрузочному органу, состоит из клиновидных планок с расширяющимися щелями по ходу движения продукта, а продольные щели выполнены со стороны загрузочного органа на две трети длины барабана.