Установка для порционного смешивания осадков в составе растительного масла с цистерн в комбикормовом производстве Российский патент 2021 года по МПК C11B1/00 

Область техники, к которой относится Устройство

Данное устройство относится к кормопроизводству и обеспечивает повышение полноты используемости растительного масла в комбикормовом производстве.

Уровень техники для обоснования целесообразности внедрения:

Маслосклады комбикормовых заводов оборудованы емкостями для хранения подсолнечного масла, куда масло перекачивается через маслоприемные точки и по необходимости маслонасосами подается в оперативные емкости, расположенные непосредственно в производственных корпусах рядом с устройствами ввода масла и устройствами смешивания с основными компонентами комбикормов. Однако, так уж сложилось, что зачастую, емкости для хранения подсолнечного масла, применяемые в комбикормовом производстве, не имеют устройств для перемешивания содержимого. Когда идет о больших объемах, на практике оказалось, что на дне емкостей собирается подсолнечный фуз, который в свою очередь также самостоятельно может применяться как кормовая добавка для животных. Но, считается, что процентное соотношение фузы в готовом продукте необходимо строго контролировать. Постоянное смешивание содержимого в емкости для хранения подсолнечного масла не дает оседать фузе на дно емкости, поэтому есть мнение, что емкости для хранения подсолнечного масла целесообразно оборудовать перемешивающими устройствами. На практике известно многочисленные схемы исполнения всякого рода перемешивающих устройств, на некоторых типов которых мы ниже остановимся:

1. В различных отраслях производства огромным выбором вариантов используется лопастные мешалки:

а) известно, например, смесители с горизонтальным валом, проходящий насквозь емкости, с расположенным на нем лопастями (одновальные смесители - С-2000, С-4000, КВМ-4,6 и двухвальные С-7, С-12 и другие), однако такого типа исполнения для модернизации имеющихся емкостей не приемлемо по нескольким причинам, например: (1) - в емкости необходимо выполнить необходимые конструктивные изменения основных элементов емкости; (2) - появляется узел требующий уплотнения, так как вал, куда прикреплены перемешивающие лопасти проходит через корпус емкости; (3) - появляется узел трения, что может являться источником тепловыделения и тем самым с учетом того, что масло подсолнечное является горючим веществом потребуется предусмотреть в устройстве специальных мер по предотвращению возможного возгорания; (4) - в емкостях, имеющий соотношение длины к диаметру 2 и более, использование вала с лопастями вообще нецелесообразно, в сигарообразных горизонтальных емкостях двух опорный вал подвержен к прогибающим силам от силы тяжести самого вала и лопастей;

б) в химическом производстве широко применяется смесители с высокоскоростными вертикальными лопастными валами, однако использование вертикальных валов для горизонтальных емкостей в нашем случае не оправданы, хотя бы по тому что, в маслоскладах емкости не всегда бывают полностью заполнены и поэтому если даже удается вал и привод смонтировать на вспомогательных элементах емкости (на люках, патрубках) при значительных диаметрах цилиндрической емкости (например 2 и более метров) приходится высокосортной вал расположить на двух узлах вращения и один из них оказывается в масляной среде, и сразу появляется все проблемы, которые были отмечены выше;

в) значительный интерес представляет предназначенные для приготовления кормосмесей устройства с горизонтально расположенной пропеллерной мешалкой: (1) - это просто пропеллерный смеситель - смешивающий пропеллер расположен на дне горизонтальной емкости; при высокой частоте вращения вала мешалки с пропеллером, даже при кратковременном включении, за счет высокой турбулентности поднимает со дно весь осадок и интенсивно перемешивает с основной массой; (2) - это установка для смешивания и подачи полужидких кормов по а.с. 1428341 здесь пропеллерный смеситель, помешенный в нижней желоб основной емкости, не только перемешивает, а также работает как осевой насос для создания подпора включенному основному перекачивающему насосу; (3) - это агрегат для приготовления кормов по а.с. 1595434 - здесь пропеллерная мешалка направляет осевой паток не за счет желоба, а за счет переставляемого цилиндрического короба, который в свою очередь расположен на спицах центрального вала; (4) - это устройство для смешивания и подачи кормов по а.с. 1611324 - здесь пропеллерная мешалка направляет осевой паток за счет цилиндрического направляющего образуемого опусканием на дно двух объемных сегментов за счет заполнения пустотелых емкостей жидкости (подъем осуществляется вытеснением жидкости паром или сжатым воздухом). Применение устройств по пункту (в) приемлемы только при изготовлении новых емкостей с соответствующими разрешительными мероприятиями, ибо отличительные свойства данного типа смесителей возможно использовать в ином назначении, а именно для перекачки масла с повышенным содержанием фузы отдельными порциями;

2) Никакой перспектив не имеет в нашем случае смесители, работающие на принципе воздушного барботажа, так как дополнительная подача воздуха ведет к окислению продукта, разве что использовать вместо воздуха инертные газы с рециркуляцией отработавшего газа …

3) Успешно применяется на различных машинах смесители использующие кинетическую энергию патока жидкости, например:

- гидродинамические смесители (машины для внесения жидких удобрений и различных растворов - используется энергия струи этой же жидкости подаваемое насосом на дно емкости для предотвращения оседания взвешенных частиц раствора); Однако, в вязкой среде энергия струи быстро теряется и поэтому, в длинных емкостях для подъема осадка со дна представляется не перспективным;

- струйные аппараты типа эжекторы (инжекторы) работают на энергии струи патока вытекающей из активного сопла аппарата и при этом в пассивном сопле создается разрежение и паток входящий в нее увлекается с эжектирующим потоком, затем смешиваются в камере смешивания оба патока и выталкиваются в основной резервуар через диффузор; Данная схема работоспособна и в данном случае, если подачу масла в качестве активной среды подать высоконапорным насосом и приемное устройство пассивного сопла постепенно перемещать по дну емкости, при этом диффузор направить под углом вверх. Однако, следует отметить, что к.п.д. струйных насосов крайне низкое, и использование в данном конкретном случае не только технически сложно, но и энергоемко.

Целью настоящей разработки является создание установки для сбора осаждаемого состава (фуз растительного масла) в отдельной емкости и обеспечение дозированной подачи данного состава в оперативные емкости технологической линии производства комбикормов одновременно смешивая основным потоком подаваемого масла.

Основная суть принципа работы «Установка для порционного смешивания осадков в составе растительного масла с цистерн в комбикормовом производстве» заключается в том, что в горизонтально расположенной на отапливаемом маслоскладе емкости, имеющий сигарообразную форму преднамеренно не используется никакие активаторы состояния масла и поэтому происходит естественный процесс осаждения фузы на дно емкости; время от времени осажденная масса вместе с некоторым объемом масла откачивается в отдельную накопительную емкость, при этом частота откачки зависит от принятой технологии и долевого количества фузы в масле; забор осажденной смеси осуществляется движущимся по дну заборным устройством за счет вакууммирования накопительной емкости, для осуществления движения заборного устройства используется приводной механизм, а для создания вакуума в накопительной емкости, предназначенный для накопления отбираемой смеси с высокой концентрацией осадочных масс, применяется вакуумный насос; Отделенная смесь масло с высоким содержанием доли фузы отрабатывается отдельно, в частности смесь с концентрированным содержанием фузы, возможно подать в трубопровод подачи масла через эжекторный смеситель, где осуществляется интенсивное смешивание в смесительной камере эжекторного смесителя некоторой доли смеси с концентрированным содержанием фузы с «чистым» растительным маслом и тем самым масло с расчетным содержанием фузы подается в оперативные емкости технологических линий комбикормового производства.

В представленных фигурах к описанию изобретения показаны основные элементы конструкции «Установка для порционного смешивания осадков в составе растительного масла с цистерн в комбикормовом производстве»:

На Фиг. 1 – Общий вид установки;

На Фиг. 2 – элемент привода с натяжным механизмом приводного ремня;

На Фиг. 3 - элементы угловых поддерживающих устройств зубчатого ремня;

На Фиг. 4 – схема конструкции эжектора.

Конкретная конструкция установки может быть выполнена нижеследующим образом:

При помощи заборного устройства 12 (фиг. 1) со емкости маслосклада 11 периодически откачивается осадок в накопительную емкость 13, при этом заборное устройство, по форме копирующий дно емкости в поперечном сечении в виде сегмента постепенно двигается по дну емкости за жестким паводком 14, который в свою очередь прикреплен к подвижной тележке 15, которая подвешена на линейных подшипниках 16 (например, каретка HGH20CAZAN) к рейке 17 (например, рельс HGR20R4000H), прикрепленный при помощи кронштейнов к верхним элементам емкости 18 (люки, патрубки, вспомогательные отверстия). Движение подвижной тележки осуществляется через зубчатый ременный привод от мотор -редуктора 19. Зубчатый ремень 20 помешен в короб и опирается на поддерживающие успокоительные ролики (короб и поддерживающие ролики на схеме не показаны). Забор осадка осуществляется гофрированным шлангом 21 в накопительную емкость 13, в которую присоединены всасывающий патрубок 22 вакуумного насоса 23 (например, водокольцевого вакуумного насоса или вакуумного насоса сухого трения) и всасывающий патрубок 24 насоса дозатора 25, который подает по команде оператора выкаченный осадок в пассивное сопло эжекторного смесителя 26, в активное сопло которого подается высоконапорным насосом 27 масло с емкости хранения 11. На фиг. 2 показаны элементы привода с натяжным механизмом приводного ремня. К люку 18 прикреплены качающиеся опоры 30 с натяжными роликами 31 и растяжками 32. На фиг.3 показаны элементы угловых поддерживающих устройств зубчатого ремня. К патрубку 18 прикреплена штанга 33 с поворотными роликами 34. На фиг. 4 показана схема конструкции эжектора. Эжектор состоит со следующих элементов: активного сопла 35, пассивного сопла 36, камеры смешивания 37 и диффузора 38. Масло подаваемое с емкости для хранения и выкачанный осадок с промежуточной емкости смешиваясь в эжекторном смесителе подается в оперативную емкость для подсолнечного масла, благодаря всему этому обеспечивается возможность обеспечения необходимой концентрации фузы в подсолнечном масле, подаваемой в производственный цикл приготовления комбикормов в автоматизированных комбикормовых заводах.

Список библиографии:

А.С. №1428341 СССР, МКИ А23N 17/00. Устройство для смешивания и подачи кормов. /Сулейманов Р.З.,Рудаков А.И. (СССР). №4168573/30-15, Заяв. 02.12.85.,

А.С. на изобретение №1595434 СССР, МКИ A23N 17/00. Агрегат для приготовления кормов. / Рудаков А.И., Сулейманов Р.З. (СССР). №4622403/30-15, Заявл. 27.12.88., Опубл. 30.09.90., Бюл. №36.

А.С. на изобретение №1611324 СССР, МКИ A23N 17/00. Устройство для приготовления и подачи кормов./ Рудаков А.И., Сулейманов Р.З. (СССР). №4647521/30- 15, Заявл. 09.02.89., Опубл. 07.12.90., Бюл. №45.

Изобретение относится к производству комбикормов. Предложена установка для порционного смешивания осадков в составе растительного масла с цистерн в комбикормовом производстве, содержащая накопительную емкость и эжекторный смеситель, содержащий активное и пассивное сопла, смесильную камеру и диффузор. Осадок из цистерн поступает в отдельную накопительную емкость, а оттуда в пассивное сопло эжектора и увлекаемое потоком чистого масла, подаваемого в активное сопло эжектора, поступает в камеру смешивания и затем в диффузор. Полученное масло поступает в оперативные емкости производственных линий комбикормового производства. Сбор осадков осуществляется движущимся по дну цистерны заборным устройством, которое выполнено в виде гофрированного шланга, подвижность которого осуществляют при помощи жесткого поводка, прикрепленного к подвижной тележке, подвешенной на линейных подшипниках к рейке, прикрепленной к верхним элементам цистерны. Установка обеспечивает высокую эффективность в процессе использования. 4 ил.

Установка для порционного смешивания осадков в составе растительного масла с цистерн в комбикормовом производстве, содержащая накопительную емкость и эжекторный смеситель, содержащий активное и пассивное сопла, смесильную камеру и диффузор, при этом осадок из цистерн поступает в отдельную накопительную емкость, а оттуда в пассивное сопло эжектора и увлекаемое потоком чистого масла, подаваемого в активное сопло эжектора, поступает в камеру смешивания и затем в диффузор, после чего полученное масло поступает в оперативные емкости производственных линий комбикормового производства, отличающаяся тем, что сбор осадков, свободно осаждаемых в цистернах в отсутствие каких либо активаторов, осуществляется движущимся по дну цистерны заборным устройством, которое выполнено в виде гофрированного шланга, подвижность которого осуществляют при помощи жесткого поводка, прикрепленного к подвижной тележке, подвешенной на линейных подшипниках к рейке, прикрепленной к верхним элементам цистерны; при этом осадок из цистерн поступает в накопительную емкость за счет создания вакуума в цистерне при помощи вакуумного насоса, а из накопительной емкости осадок порциями подается в пассивное сопло эжектора, вмонтированного в трубопровод подачи масла в оперативные емкости производственных линий комбикормового производства.