ТАРЕЛЬЧАТЫЙ ГРАНУЛЯТОР С АКТИВАТОРОМ Российский патент 2013 года по МПК B01J2/14 A23P1/02 

Изобретение относится к устройствам для гранулирования материалов и может быть использовано в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности, например, для получения сухих гранулированных завтраков, состоящих из смеси сахара, крахмала, сухой молочной сыворотки и концентрированного сока.

Известен тарельчатый гранулятор (RU 2105601 С1, 6 B01J 2/14, 1998), где в результате введения регулирующей пластины, стола-ножа и сепарирующего устройства создается дополнительное воздействие на гранулы для их активного перекатывания и обеспечивается отвод гранул требуемого размера.

Однако ввиду повышенной липкости пищевых масс на сепарирующее устройство будет происходить налипание материала и, как следствие этого, сепарирующее устройство не обеспечит эффективного выделения гранул требуемого размера.

Известен тарельчатый гранулятор с активатором (RU 2209662 С2, 6 B01J 2/14, 2001), содержащий корпус с крышкой, в котором установлена с возможностью вращения наклонная тарель, привод тарели, отбойный и донный ножи, введен активатор с приводом. Активатор установлен перпендикулярно дну тарели с зазором относительно дна и борта тарели 5-10 мм. Активатор размещен в зоне, где сосредотачиваются наиболее крупные гранулы и слипшиеся агрегаты. Ударное воздействие лопастей активатора, с одной стороны, приводит к разрушению крупных гранул и агрегатов, а с другой стороны, инициирует гранулообразование в исходном материале. Привод вращения активатора выполнен регулируемым (по частоте вращения), что позволяет активно влиять на процесс гранулирования, в частности на размер получаемого гранулята.

Однако происходит нарушение режима переката материала и связанного с ним процесса сегрегации гранул, что в свою очередь не обеспечит эффективного получения гранул заданного размера, формы, плотности, влажности.

Задачей данного изобретения является создание тарельчатого гранулятора, в котором за счет модернизации конструктивного элемента - активатора сокращается время гранулирования, повышается выход гранул фракции 0,75-2,5 мм, однородных по качеству (форме и плотности), снижается влажность гранулята.

Поставленная задача решена следующим образом. Привод активатора снабжен осевым вибратором, а активатор представлен в виде стержня с двумя рамками, установленными перпендикулярно движущемуся потоку гранулируемого материала, в которых радиально расположены пластины, закрепленные в двух точках, на стержне и на рамке. Изобретение поясняется чертежами 1-4.

На фиг.1 приведена схема тарельчатого гранулятора с активатором в сечении А-А. На фиг.2 и 3 приведены соответственно вид сверху и в сечении А-А тарельчатого гранулятора с активатором с указанием условных траекторий движения гранул и зоной захвата активатора.

Тарельчатый гранулятор с активатором содержит наклонную тарель 1 (диаметром D, глубиной Н, с радиусом закругления R и углом наклона к горизонту α), помещенную в корпус 2 с крышкой 3, привод тарели, разгрузочный патрубок 4 для вывода готовой продукции, загрузочный патрубок 5 для ввода ретура, форсунки 6, донный и пристенный ножи 7 и 8, активатор 9, установленный на расстоянии относительно дна и борта тарели 1, равном 5-10 мм, и в зоне между 3-5 часами при условном вращении тарели против часовой стрелки, вал активатора 10, привод вращения активатора 11 и подшипниковый узел 12.

При условном рассмотрении тарели 1 в виде часов (фиг.2) активатор 9 расположен в зоне между 7-9 часов при условии вращения тарели по часовой стрелки и зоне между 3-5 часов при вращении против часовой стрелки.

На фиг.2 и 3 отмечены также траектории: а - траектория (условная) движения исходного материала; б, в, г, д - траектории движения гранул по мере их роста; е - траектория движения самых крупных гранул, ж - зона захвата активатора.

На фиг.4 приведена схема активатора гранулятора, который состоит из стержня 13 с двумя рамками 14, в которых радиально расположены узкие пластины 15, закрепленные в двух точках, а именно на стержне 13 и на рамке 14.

Тарельчатый гранулятор работает следующим образом.

Наклонная тарель 1, установленная в корпус 2 с крышкой 3, приводится во вращение приводом против часовой стрелки с заданной угловой скоростью W.

Через загрузочный патрубок 5 вводится ретур, например смесь мелкораздробленных крахмала, сахара, сухой молочной сыворотки.

В результате действия на гранулы, находящиеся на наклонной вращающейся тарели 1, силы тяжести и силы трения они получают сложное движение (схематические линии а, б, в, г, д) вокруг зоны движения самых крупных гранул, расположенной внутри условной зоны, ограниченной линией е.

Активно перекатывающиеся за счет естественного соскальзывания гранулы подвергаются напылению жидкой фазой, например концентрированным соком, через форсунки 6. Кроме того, прилипшие к дну и боковым поверхностям тарели гранулы счищаются донным ножом 7 и пристенным ножом 8, скользящими соответственно по дну и боковой поверхности тарели навстречу ее движению.

По мере роста крупные гранулы попадают в зону захвата активатора ж, где подвергаются воздействию активатора, снабженного вибратором, который вращается с частотой п, совершая возвратно-поступательное движение. После чего за счет центробежной силы гранулы перекатываются через борт тарели в разгрузочный патрубок 4 и выводятся из тарельчатого гранулятора для дальнейшей обработки.

Таким образом, активное перемешивание материала активатором 9 приводит к повышению однородности гранулята, получаемого из многокомпонентных смесей, снижается время гранулирования. Ударно-колебательное воздействие пластин 15 активатора на движущуюся в ламинарном потоке полидисперсную среду способствует слипанию частиц, появлению зародышей гранул при меньшей влажности. При этом плотность гранул возрастет, что позволит использовать различные способы сушки, не применяемые ранее.

Изобретение может быть использовано, например, в пищевой и фармацевтической отраслях промышленности. Тарельчатый гранулятор с активатором содержит наклонную тарель, установленную с возможностью вращения в корпусе с крышкой, привод тарели, загрузочный и разгрузочный патрубки гранулируемого материала, форсунки, пристенный и донный ножи, активатор с приводом вращения, установленный в крышке перпендикулярно дну тарели с зазором относительно дна и борта тарели. Привод активатора снабжен осевым вибратором. Активатор выполнен в виде стержня с рамками, установленными перпендикулярно движущемуся потоку гранулируемого материала, в которых радиально расположены пластины, закрепленные в двух точках - на стержне и на рамке. Изобретение обеспечивает сокращение времени гранулирования, повышение выхода гранул фракции 0,75-2,5 мм, однородных по форме и плотности, а также снижение влажности гранулята. 4 ил.

Тарельчатый гранулятор с активатором, содержащий наклонную тарель, установленную с возможностью вращения в корпусе с крышкой, привод тарели, загрузочный и разгрузочный патрубки гранулируемого материала, форсунки, пристенный и донный ножи, активатор с приводом вращения, установленный в крышке перпендикулярно дну тарели с зазором относительно дна и борта тарели 5-10 мм в зоне между 3-5 ч при условии вращения тарели против часовой стрелки, отличающийся тем, что привод активатора снабжен осевым вибратором, а активатор выполнен в виде стержня с рамками, установленными перпендикулярно движущемуся потоку гранулируемого материала, в которых радиально расположены пластины, закрепленные в двух точках - на стержне и на рамке.