СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЗЕРНОВЫХ ПРОДУКТОВ РАЗМОЛА Российский патент 2005 года по МПК B02C19/16 

Изобретение относится к измельчению и просеиванию зерновых материалов и может найти применение в агропромышленном комплексе зерноперерабатывающей и пищевой промышленности.

Известен способ измельчения зерновых материалов, включающий ввод зернового материала к рабочим элементам, придавая ударно-вращательное и истирающее воздействие, в зону, ограниченную неподвижной ситовой цилиндрической стальной поверхностью, представляющей собой один из рабочих элементов, осуществление дробления и просеивания зернового материала, вывод сходовых фракций зернового материала при воздействии рабочих элементов в период транспортирования зернового материала сквозь отверстия ситовой цилиндрической стальной поверхности и вывод проходовых фракций зернового материала в период транспортирования зернового материала сквозь отверстия ситовой цилиндрической стальной поверхности через вентилятор и циклон. В качестве другого рабочего элемента используют молотковый ротор (см. С.Д. Хусид. Измельчение зерна на молотковых мельницах. - М.: Заготиздат, 1947, с.35, 38, рис.11).

Способ измельчения зерновых материалов обладает следующими недостатками:

- низкая эффективность, так как, во-первых, при ударно-вращательном и истирающем воздействии рабочих элементов, в качестве которых используют неподвижную ситовую цилиндрическую стальную поверхность и вращающийся молотковый ротор, не обеспечивается получение зерновых продуктов тонкого измельчения, во-вторых, происходит забивание отверстий ситовой цилиндрической стальной поверхности;

- повышенные энергозатраты, обусловленные использованием вентилятора и циклона для вывода проходовых фракций зернового материала;

- ограниченность сферы использования, так как отсутствует возможность получения зерновых продуктов тонкого измельчения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности (прототипом) является способ получения промежуточных зерновых продуктов размола, включающий подачу зернового материала к движущимся рабочим элементам, придавая ударно-вращательное воздействие и сообщая вибрационные колебания, осуществление измельчения и просеивания зернового материала, образование сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола путем воздействия рабочих элементов в зонах этих рабочих элементов. В качестве одного рабочего элемента используют бичевой ротор, а в качестве другого рабочего элемента используют ситовую тканевую цилиндрическую поверхность, связанную с вибратором. При этом в качестве зернового материала используют только мелкие продукты размола с вальцового станка, а воздействие рабочих элементов на зерновой материал получают многократным нанесением ударов бичами с отбрасыванием его на ситовую тканевую цилиндрическую поверхность и виброколебаниями. Сходовые фракции зерновых продуктов размола выводятся по ситовой тканевой цилиндрической поверхности, а проходовые фракции - через эту поверхность (см. Птушкина Г.Е., Товбин Л.Н. Высокопроизводительное оборудование мукомольных заводов. - М.: Агропромиздат, 1987, с.184-186, рис.66).

Способ получения промежуточных зерновых продуктов размола имеет следующие недостатки:

- низкая эффективность вследствие невысокой избирательной способности процесса, так как при использовании одной ситовой тканевой цилиндрической поверхности и недостаточном взаимодействии бичей с этой поверхностью проходовые фракции образуют только самыми тонкими зерновыми продуктами размола, то есть мукой;

- повышенные энергозатраты, так как при измельчении и просеивании, образовании сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола рабочими элементами захватываются большие массы воздушного потока, что приводит к незначительному динамическому взаимодействию с проходовыми фракциями;

- ограниченность сферы применения, так как для осуществления способа используют в качестве зернового материала только мелкие продукты размола, то есть тонкие фракции, которые идут с вальцового станка.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности формирования зерновых продуктов размола, снижения энергозатрат и расширения сферы применения заявляемого способа.

Для достижения указанного технического результата в способе формирования зерновых продуктов размола, включающем подачу зернового материала к движущимся рабочим элементам, сообщая вибрационные колебания, осуществление измельчения и просеивания зернового материала, образование сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола путем воздействия рабочих элементов в зонах последних, причем в качестве одного из рабочих элементов используют ситовую тканевую поверхность, после подачи зернового материала осуществляют его дозирование и распределение тонким слоем, причем дозирование и распределение зернового материала тонким слоем, а также измельчение и просеивание производят, транспортируя зерновой материал вдоль циклично сужающихся и расширяющихся зон между вогнутыми или выпуклыми, перфорированными или сплошными, со встречной регулируемой шероховатостью поверхностями, которые используют в качестве других рабочих элементов блоков, и поперек и вдоль зон ситовых тканевых поверхностей этих блоков, сообщая поверхностям регулируемые качания и регулируемые вибрационные колебания, как и при подаче зернового материала, при осуществлении избирательных измельчения и просеивания, изменяя размеры отверстий, состояние, кривизну и кинематические режимы движения поверхностей. Сходовые и проходовые фракции зерновых продуктов размола образуют в период их дифференцированной рециркуляции на вогнутые или выпуклые, перфорированные или сплошные, со встречной регулируемой шероховатостью поверхности как в плоскости их качания, так и в поперечной плоскости.

Повышение эффективности формирования зерновых продуктов размола обусловлено увеличением избирательной способности осуществления предлагаемого процесса вследствие введения операций дозирования и распределения тонким слоем зернового материала, при проведении указанных операций, а также операций измельчения и просеивания путем транспортирования зернового материала вдоль циклично сужающихся и расширяющихся зон между вогнутыми или выпуклыми, перфорированными или сплошными, со встречной регулируемой шероховатостью поверхностями блоков рабочих элементов и поперек, и вдоль зон ситовых тканевых поверхностей, которых может быть несколько, этих блоков, сообщая поверхностям регулируемые качания и регулируемые вибрационные колебания. Таким образом в заявляемом способе формируются многочисленные сходовые и проходовые фракции зерновых продуктов размола.

Снижение энергозатрат обусловлено дозированием и распределением зернового материала тонким слоем, а также транспортированием его вдоль циклично сужающихся и расширяющихся зон между поверхностями блоков рабочих элементов и поперек, и вдоль ситовых тканевых поверхностей этих блоков, сообщая поверхностям регулируемые качания и регулируемые вибрационные колебания, для осуществления операций дозирования, распределения зернового материала тонким слоем, измельчения и просеивания без захвата больших масс воздушного потока, что необходимо для осуществления способа, выбранного в качестве прототипа.

Расширение сферы применения способа формирования зерновых продуктов размола обусловлено изменениями размеров отверстий, состояния, кривизны и кинематических режимов движения поверхностей блоков рабочих элементов, а также образованием сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола в период их дифференцированной рециркуляции на поверхности блоков рабочих органов, что приводит к увеличению номенклатуры получаемых сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола - от зерновки до промежуточных продуктов размола, включая крупные.

На приведенном чертеже изображена схема осуществления способа формирования зерновых продуктов размола.

Кроме того, на чертеже дополнительно показано следующее:

- А₀, ω₀ - амплитудно-частотные характеристики регулируемых вибрационных колебаний;

- A₁, ω₁ - амплитудно-частотные характеристики регулируемых качаний верхних поверхностей блоков сепарационно-размольного процесса;

- А₂, ω₂ - амплитудно-частотные характеристики регулируемых качаний нижних поверхностей и ситовых тканевых поверхностей блоков сепарационно-размольного процесса;

- α - угол направленности вибрационных колебаний;

- прямые линии со стрелками к поверхностям блока сепарационно-размольного процесса и к зонам между верхней и нижней поверхностями блоков сепарационно-размольного процесса - обозначения направлений подачи зернового материала;

- прямая линия с двумя противоположными стрелками - обозначение направлений регулируемых вибрационных колебаний;

- дугообразная линия с двумя противоположными стрелками - обозначение направлений регулируемых качаний;

- фигурные скобки - обозначение зон отбора сходовых фракций зерновых продуктов размола;

- множества параллельных близко расположенных прямых линий со стрелками - обозначение направлений перемещений проходовых фракций зерновых продуктов размола;

- прямые линии со стрелками от фигурных скобок, образующие незамкнутые контуры, - обозначение дифференцированной рециркуляции сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола на поверхности блоков сепарационно-размольного процесса.

Способ формирования зерновых продуктов размола осуществляется посредством подачи зернового материала к блоку 1 сепарационно-размольного процесса с верхней поверхностью 2, нижней поверхностью 3 и ситовой тканевой поверхностью 4, к блоку 5 сепарационно-размольного процесса с верхней поверхностью 6, нижней поверхностью 7 и ситовыми тканевыми поверхностями 8.

Способ формирования зерновых продуктов размола осуществляется следующим образом.

Зерновой материал подают к движущимся рабочим элементам блоков 1 и 5 сепарационно-размольного процесса как в зоны между вогнутыми или выпуклыми, перфорированными или сплошными, со встречной регулируемой шероховатостью поверхностями 2 и 3, 6 и 7, которые используют в качестве рабочих элементов блоков 1 и 5, так и на вогнутые или выпуклые, перфорированные или сплошные с регулируемой шероховатостью поверхности 2 и 6, сообщая поверхностям блоков 1 и 5 регулируемые качания и регулируемые вибрационные колебания.

После подачи зернового материала производят его дозирование, распределение тонким слоем, измельчение и просеивание, транспортируя зерновой материал вдоль циклично сужающихся и расширяющихся зон между вогнутыми или выпуклыми, перфорированными или сплошными, со встречной регулируемой шероховатостью поверхностями 2 и 3, 6 и 7, а также поперек и вдоль зон ситовых тканевых поверхностей 4 и 8, которые также используют в качестве рабочих элементов блоков 1 и 5, сообщая поверхностям регулируемые качания и регулируемые вибрационные колебания.

Регулируемые вибрационные колебания поверхностей 2-8 производят с амплитудно-частотными характеристиками А₀, ω₀ и максимальными углами α отклонения поверхностей 2-8. Регулируемые качания поверхностей 2 и 6 производят с амплитудно-частотными характеристиками А₁, ω₁, регулируемые качания поверхностей 3 и 7, 4 и 8 производят с амплитудно-частотными характеристиками А₂, ω₂.

Избирательные измельчение и просеивание зернового материала при транспортировании его вдоль циклично сужающихся и расширяющихся зон между поверхностями 2 и 3, 6 и 7, а также поперек и вдоль зон поверхностей 4 и 8, осуществляют, изменяя соотношения размеров отверстий, расположение отверстий как в местах подачи зернового материала на поверхности 2 и 6, так и в растворах между поверхностями 2 и 3, 6 и 7, состояние, кривизну и кинематические режимы движения всех поверхностей блоков 1 и 5.

С обеспечением транспортирования зернового материала при сообщении поверхностям регулируемых качаний и регулируемых вибрационных колебаний этими поверхностями совершаются знакопеременные движения. Так в левой части блока 1 осуществляют измельчение и просеивание зернового материала, когда поверхность 2 опережает поверхность 3 с сужением зоны между этими поверхностями, а в правой части блока 1 при этом осуществляют дозирование и распределение зернового материала тонким слоем с расширением зоны между поверхностями 2 и 3. В правой части блока 1 осуществляют измельчение и просеивание зернового материала, когда при обратном движении поверхность 3 опережает поверхность 2 с сужением зоны между этими поверхностями, а в левой части блока 1 при этом осуществляют дозирование и распределение зернового материала тонким слоем с расширением зоны между поверхностями 2 и 3.

Образование сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола осуществляют путем воздействия на зерновой материал вогнутых или выпуклых, перфорированных или сплошных, со встречной регулируемой шероховатостью поверхностей 2 и 3, 6 и 7, ситовых тканевых поверхностей 4, 8. Сходовые и проходовые фракции зерновых продуктов размола образуют в период их дифференцированной рециркуляции на поверхности 2 и 3, 6 и 7 как в плоскости их качания, так и в поперечной плоскости. Так в блоке 1 сходовые фракции зерновых продуктов размола образуют при поперечном наклоне поверхностей 2 и 3, а проходовые фракции направляются на ниже расположенную поверхность 4. В этот период, являющийся периодом дифференцированной рециркуляции, недоизмельченный отбор проходовых фракций с поверхности 3 направляется к поверхности 2 на повторные измельчение и просеивание и далее - от поверхности 4 к блоку 5 для осуществления дальнейшего формирования зерновых продуктов размола. Поверхности 6 и 7 блока 5 могут иметь меньшие отверстия и измененную шероховатость по сравнению с соответствующими параметрами поверхностей 2 и 3 блока 1. Операции дозирования и распределения зернового материала тонким слоем, измельчения и просеивания, образования сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола повторяют с использованием поверхностей 6, 7, 8.

Количество сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола - от зерновок до промежуточных продуктов размола, включая крупные, - определяется зонами отбора фракций с поверхностей 3 и 7 и дифференцированной рециркуляцией фракций на поверхности 2 и 6.

Применение предложенного способа формирования зерновых продуктов размола позволяет в 1,5 раза повысить технологическую эффективность получения промежуточных продуктов размола, в 2 раза снизить энергозатраты и расширить сферу использования путем увеличения номенклатуры сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола.

Изобретение предназначено для измельчения и просеивания зерновых материалов. Способ формирования зерновых продуктов размола включает подачу зернового материала к движущимся рабочим элементам, измельчение и просеивание. После подачи зернового материала осуществляют его дозирование, распределение тонким слоем, измельчение, просеивание производят, транспортируя зерновой материал вдоль циклично сужающихся и расширяющихся зон между вогнутыми или выпуклыми, перфорированными или сплошными со встречной регулируемой шероховатостью поверхностями, которые используют в качестве рабочих элементов блоков, и поперек и вдоль зон ситовых тканевых поверхностей этих блоков, сообщая поверхностям регулируемые качания и регулируемые вибрационные колебания, при осуществлении избирательных измельчения и просеивания изменяют размеры отверстий, состояние, кривизну и кинематические режимы движения поверхностей, а сходовые и проходовые фракции зерновых продуктов размола образуют в период их дифференцированной рециркуляции на рабочие элементы как в плоскости их качания, так и в поперечной плоскости. Изобретение позволяет повысить эффективность формирования зерновых продуктов размола и снизить энергозатраты. 1 ил.

Способ формирования зерновых продуктов размола, включающий подачу зернового материала к движущимся рабочим элементам, сообщая вибрационные колебания, осуществление измельчения и просеивания зернового материала, образование сходовых и проходовых фракций зерновых продуктов размола путем воздействия рабочих элементов в зонах последних, причем в качестве одного из рабочих элементов используют ситовую тканевую поверхность, отличающийся тем, что после подачи зернового материала осуществляют его дозирование и распределение тонким слоем, причем дозирование и распределение зернового материала тонким слоем, а также измельчение и просеивание производят, транспортируя зерновой материал вдоль циклично сужающихся и расширяющихся зон между вогнутыми или выпуклыми, перфорированными или сплошными, со встречной регулируемой шероховатостью поверхностями, которые используют в качестве рабочих элементов блоков, и поперек и вдоль зон ситовых тканевых поверхностей этих блоков, сообщая поверхностям регулируемые качания и регулируемые вибрационные колебания, как и при подаче зернового материала, при осуществлении избирательных измельчения и просеивания, изменяя размеры отверстий, состояние, кривизну и кинематические режимы движения поверхностей, а сходовые и проходовые фракции зерновых продуктов размола образуют в период их дифференцированной рециркуляции на вогнутые или выпуклые, перфорированные или сплошные, со встречной регулируемой шероховатостью поверхности как в плоскости их качания, так и в поперечной плоскости.