ДРОБИЛЬНО-КРУПООТДЕЛЯЮЩАЯ МАШИНА Российский патент 2003 года по МПК B02C13/14 

Изобретение относится к устройствам для изготовления круп методом дробления зерновых и может быть применено в крупяном производстве, а также пригодно для измельчения других материалов, например мыла, извести, жмыха, кормовых композиций, бобовых (горох, фасоль, соя) культур.

Известно устройство для измельчения материалов с вертикально расположенным ротором, вентилятором, вертикальными решетами для бокового отбора продуктов измельчения и горизонтальными решетами, установленными непосредственно в дробильной камере (а.с. 152608, кл. В 02 С 13/16) [1].

Однако для такого устройства характерны недостаточная производительность, высокий износ молотков, особенно в шарнирных соединениях, а также дополнительное измельчение смеси (рушанки) вентилятором.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измельчения материалов, в котором оболочка снабжена перфорированным дном, а рабочие элементы закреплены по винтовой линии, при этом под рабочими элементами на роторе смонтирован ворошитель, причем кольцевой зазор между оболочкой и ротором выполнен уменьшающимся вниз (а.с. 1219138, кл. В 02 С 13/04) [2].

Недостатком известного устройства является повышенный расход электрической энергии на преодоление трения ворошителя о материал и его переизмельчение, сравнительно низкая просеивающая способность конусной перфорированной оболочки, а различные по диаметру отверстия в днище способствуют получению смеси с низкими гранулометрическими характеристиками, что не позволяет использовать это устройство для получения безразмерной продовольственной крупы.

Целью данного изобретения является получение из зерновых культур методом дробления качественной крупы, обладающей высокими гранулометрическими характеристиками.

Цель достигается следующим образом.

В машине, содержащей дробильную камеру, вертикально расположенный в ней с кольцевым зазором ротор с закрепленными на нем рабочими элементами и перфорированную обечайку с перфорированным дном, перфорированная обечайка выполнена в виде цилиндра с установленными по ее внутренней поверхности отбойными пластинами, и рабочие элементы ротора закреплены на нем в несколько рядов, причем в каждом ряду рабочие элементы закреплены под углом 10-60^o к плоскости вращения, а рабочие элементы нижнего ряда выполнены в виде пропеллерных лопастей, и в машину введены аспирационный канал, вход которого через материалопровод соединен с выходом дробильной камеры; магнитный сепаратор, установленный на нижнем выходе аспирационного канала, а верхний выход аспирационного канала снабжен регулятором тяги и подсоединен к входу вентилятора, выход которого соединен с входом циклона.

Технический результат достигается путем исключения переизмельчения материала ворошителем, увеличения просеивающей способности цилиндрической перфорированной обечайки и перфорированного дна, получения в размоле однородной рушанки (за счет конструкции рабочих элементов), отделения крупы от мелких фракций в аспирационном канале с последующей очисткой крупы от магнитных примесей магнитным сепаратором.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид дробильно-крупоотделяющей машины; на фиг.2 - ротор с рабочими элементами.

Дробильно-крупоотделяющая машина содержит дробильную камеру (1) с приемным приспособлением (2), оснащенным регулятором расхода исходного материала (3), выпускным отверстием (4), связанным с материалопроводом (5). В дробильной камере (1) установлены перфорированная цилиндрическая обечайка (6) с укрепленными на ее внутренней поверхности отбойными пластинами (7) и вертикально с кольцевым зазором ротор (8), на котором закреплены рабочие элементы (9) в несколько рядов. Кроме этого, машина содержит аспирационный канал (10), вход которого соединен через материалопровод (5) с выходом дробильной камеры (1), магнитный сепаратор (11), установленный на нижнем выходе аспирационного канала (10), вентилятор (12), вход которого соединен с верхним выходом аспирационного канала (10), оснащенным регулятором тяги (13), а выход вентилятора (12) соединен с входом циклона (14) и привод (15), приводящий во вращательное движение ротор (8).

Дробильно-крупоотделяющее устройство работает следующим образом.

Исходный материал непрерывно подается в дробильную камеру (1). Количество подаваемого материала регулируется регулятором подачи (3). В дробильной камере (1) процесс измельчения проходит как при воздействии рабочими элементами (9) на отдельную зерновку, так и на массу частиц.

В начальный момент зерно, имея оболочку, оказывает большое сопротивление разрушаемому воздействию. Ввиду неоднородного строения оболочки отдельные зерна разрушаются с различными усилиями. В первую очередь разрушается оболочка по трещинам и швам ее соединения. Установка рабочих элементов (9) на роторе (8) под углом к плоскости вращения увеличивает время контакта с движущимися под действием центробежных сил частицами зерна. Измельчение частиц зерна, прошедших первый ряд верхних рабочих элементов (9), протекает значительно легче, так как после разрушения оболочки ядро измельчается более равномерно. Вновь образованные структуры лишены индивидуальных особенностей строения исходного материала и физико-механические свойства их более однородны. Энергия, затрачиваемая на измельчение, расходуется, в основном, не на преодоление усилий и пластических деформаций, а на дробление и создание частиц, соизмеримых с отверстиями перфорированной обечайки (6) и дна.

При ударном воздействии частицы с различными свойствами перемещаются в различные места рабочего пространства дробильной камеры (1), в результате чего обеспечивается непрерывное поступление смеси вдоль перфорированной обечайки (6). Удаление из рабочего пространства фракций размером, равным или меньшим диаметра перфорированной обечайки, происходит под действием центробежных сил, а со дна - под действием гравитационных сил. Частицы, размером крупнее отверстия перфорации, рабочими элементами нижнего ряда, изогнутыми в виде лопастей вентилятора, поднимаются с перфорированного дна и доизмельчаются рабочими элементами (9). Применение ударных рабочих элементов (9) не приводит к значительному переходу механической энергии в тепловую. Установленные в перфорированной обечайке (6) отбойные пластины (7) затормаживают вращение массы частиц внутри обечайки (6), что также снижает нагрев частиц, способствует получению частиц с высокими гранулометрическими характеристиками и быстрому выведению их за пределы обечайки.

Измельченный материал по материалопроводу (5) в рабочее пространство аспирационного канала (10) поступает гравитационным истечением, где он движется по элементам аспирационного канала, распадаясь на несколько потоков. При этом частицы совершают сложные движения, что способствует интенсивному перемешиванию смеси с восходящим воздушным потоком. Изменяя скорость потока воздуха регулятором тяги (13), при постоянной подаче исходного материала удается обеспечить стабильное разделение смеси (рушанки) на две фракции: крупа безномерная (удаляется через нижний выход аспирационного канала) и отходы (мелкая крупка, мучка и оболочка), скапливающая в циклоне (14).

В отличие от прототипа, применение цилиндрической оболочки с отбойными пластинами, ротора с наклонными рабочими элементами и элементами в виде лопасти вентилятора позволяет снизить затраты электроэнергии, повысить гранулометрические характеристики смеси (рушанки), а последующее ее разделение в аспирационном канале и магнитном сепараторе позволяет получить на выходе машины безразмерную крупу, пригодную для применения в пищу. Мелкая фракция (отходы) идет на приготовление комбикормов.

Использование предложенного изобретения обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества.

1. Получение качественных круп из зерновых и бобовых культур в результате формирования массы частиц с достаточно однородными гранулометрическими характеристиками без значительного образования мелких частиц за счет применения наклонных рабочих элементов и элементов в виде лопасти вентилятора.

2. Повышение производительности за счет существенного повышения просеивающей способности перфорированной обечайки и дна, а также за счет интенсификации силового воздействия на частицы, прижимания их к цилиндрической стенке обечайки и увеличения суммарной площади просеивания обечайки и дна.

3. Снижение энергопотребления за счет исключения переизмельчения материала.

4. Обеспечено стабильное разделение частиц на две фракции с выделением крупы и последующей ее очисткой от магнитных примесей.

Машина содержит дробильную камеру, вертикально расположенный в ней с кольцевым зазором ротор с закрепленными на нем рабочими элементами и перфорированную обечайку с перфорированным дном. Перфорированная обечайка выполнена в виде цилиндра с установленными по ее внутренней поверхности отбойными пластинами. Рабочие элементы закреплены на роторе в несколько рядов, причем в каждом ряду рабочие элементы закреплены под углом 10 - 60^o к плоскости вращения. Рабочие элементы нижнего ряда выполнены в виде пропеллерных лопастей. В машину введены аспирационный канал, вход которого через материалопровод соединен с выходом дробильной камеры, магнитный сепаратор установленный на нижнем выходе аспирационного канала. Верхний выход аспирационного канала снабжен регулятором тяги и подсоединен к входу вентилятора, выход которого соединен с входом циклона. Обеспечивается получение качественных круп, повышается производительность, уменьшается энергопотребление. 2 ил.

Дробильно-крупоотделяющая машина, содержащая дробильную камеру, вертикально расположенный в ней с кольцевым зазором ротор с закрепленными на нем рабочими элементами и перфорированную обечайку с перфорированным дном, отличающаяся тем, что в дробильной камере перфорированная обечайка выполнена в виде цилиндра с установленными по ее внутренней поверхности отбойными пластинками и рабочие элементы ротора закреплены на нем в несколько рядов, причем в каждом ряду рабочие элементы закреплены под углом 10-60^o к плоскости вращения, а рабочие элементы нижнего ряда выполнены в виде пропеллерных лопастей, в машину введены аспирационный канал, вход которого через материалопровод соединен с выходом дробильной камеры, магнитный сепаратор, установленный на нижнем выходе аспирационного канала, а верхний выход аспирационного канала снабжен регулятором тяги и подсоединен к входу вентилятора, выход которого соединен с входом циклона.