Устройство для сбивания сливок к маслоизготовителю непрерывного действия Советский патент 1983 года по МПК A01J15/02 

Изобретение относится к оборудованию для производства сливочного масла мето дом сбивадая сливок, в частности,., к мас лоизготовителям непрерышюго действия. Известны горизонтально расположенные устройства - сбиватели, применяемы для сбивания сливок в маслоизгоговител непрерывного действия 1. Такие сбиватели представляют собой горизонтально расположенный цилиндр, в котором установлена двух- четырехло- пастная мешалка (било), имеющая часто ту вращения до 2ООО-ЗООО об/мин. Общим недостатком этих устройств является низкая эффективность процесса сбивания сливок при больших затратах энергии сбивания из-за неравномерности посгунления сливок на лопасти мешалки и распределения их по окружности и длине сбивателя, Известно также устройство для сбивания сливок к маслосбйвателю непрерывного действия, состоящее из двух коакси ально размешенных усеченных конусов, внутренний из которых вращается З. Это устройствообеспечивает одинаковую толщину слоя сливок по всей длине сбивателя и позволяет за счет перемещения .внутреннего конуса по оси менять тодши- ну зазора, а, следовательно, и толщину слоя сливок.-. Недостатками эТого устройства являются низкая интенсивность процесса сбивания, поскольку из-за отсутствия воз духа в сбивателе не происходит его днепергирование в сливках и не возникает -кавитационно-4шотационный режим, при котором частицы молочного жира быстро терядот свои линоидно-белковые оболочки и, фпотируясь на пузырьках воздуха, объединяются в масляное зерно, а также значительное эмульгирование пахты в образовавшемся при сбивании масляном зерне, чему способствует одинаковый зазор между коаксиальными конусами по всей, длине их. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату явдяется устройство для сбивания сливок к мас лоизготовителю непрерывного действия, состоящее из горизонтально расположенного конического корпуса с охлаждающей рубашкой и патрубками для подачи сливок и выхода масляного зерна te пахты, устаношенного внутри корпуса вала с закрепленными на нем коническим распределителем сливок и бильными лопастями, размешенными во jEJ3ai,lHo перпендикулярных плоскостях V 3j. Недостатками его являются большие затраты мощности на сбивание сливок, так как при имеюишмся постоянном зазоре между кромками лопастей и корпусом для подДержания вращательного движения сливок и для достижения технологического эффекта сбивания требуются сравнительно высокие окружные скорости вращения лопастей. Кроме того, из-за неравномерности распределения толщины слоя сливок до длине корпуса одинаковый зазор между лопастями и корпусом не обеспечивает одинаковую эффективность процесса сбивания по всей длине сбивателя, поскольку |Лопасти частично оголяются, применяемые 1конструкции лопастей не обеспечивают Достаточное насыщение сливок воздухом и создание кавитационно-флотационного режима их сбивания. Укорочение лопастей на выходе масляного зерна с целью уменьшения эмульгирования в нем пахты даст только частичный эффект, поскольку последняя треть лопастей практически не участвует в процессе сбивания, так как она только незначительно погружена вслой сливок. Целью изобретения является интенсификация процесса сбивания сливок, уменьшение энергозатрат на их сбивание и сокращение времени эмульгирования пахты в масляном зерне.. ; Указанная цель достигается тем, что .устройство для сбивания сливок к маслоизготовителю непрерывного действия, состойщее из горизонтально расположенното конического корпуса с охлаждающей рубашкой и патрубками для подачи сливок и выхода масляного зерна и пахты, установленного внутри корпуса вала с закрепленными на нем коническим распределителем сливок и бильными лопастями, размещенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, согласно изобретению снабжено подпорным кольцом, установленным на выходе масляного зерна, а каждая лопасть имеет отверстия, закреплена на шариире с образованием двух участков и выполнена с дугообразным сечением. При этом каждая лопасть имеет отверстия на участке, обращенном при работе устройства к оси корпуса и состоит по длине из нескольких самостоятельных секций, причем последняя из них по ходу движения продукта выполнена без отверстий. Кроме того, ширина подпорного кольца составляет не MeHQg половины высоты проекции последней секции лопасти на вертикальную плоскость. На фиг, 1 изображена конструкция сби вателя к маслоиэготовителю непрерывного действия, продольный разрез; на фиг, 2 сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг, 4 - лопаст с самостоятельными секаия1С1и; на фиг, 5 лопасть с отверстиями на участке, обращенном к оси корпуса; на фиг, 6 - сечение последней секции лопасти без отверстий, Устройство для сбивания бливсж сенстоит из конического корпуса 1, снабжен ного охлаждающей рубашкой 2 и патрубка ми 3 и 4 соответственно для подачи сливок и вывода масляного зерна и пахты, Внутри корпуса установлен вал 5, имеющий привод от электродвигателя (на чертежах не показан). На валу 5 установлен конический распределитель 6, служ;ащий для равномерности подачи сливок на стен ки корпуса, и с ;помощью стержней 7 закреплены криволинейные лопасти 8, имеющие отверстия. Соединение стержней 7 с лопастями 8 осуществляется с помощью щарнира 9, Лля самоустановки лопастей 8 по длине корпуса при разных окружных скоростях их вращения из-за конусности корпуса лопасти 8 по длине выполнены не сплошными, а разрезными с обра зованием секций, при этом последняя из них (треть) Для уменьщения эмульгирования пахты не отверстий, В конце корпуса на выходе масляного зерна и пахты устанойлено подпорное кол цо Ю, служащее для поддержания гарантированной, толщины слоя- сливок по всей длине корпуса. Ширина кольца 1О составляет не менее половины высоты проекции лопастей 8 на вертикальную плоскость. Для подачи хладагента в рубашку она снабжена патрубками 11 и 12, Устройство для сбивания сливок работает сперукткм образом. При вращающемся вале 5 вместе с распределителем 6 и лопастями 8 в корпус 1 через патрубок 3 подают сливки, которые, попадая на распределитель 6, равномерно поступают на стенки корпуса 1 и подхватываются лопастями 8, При вращении криволинейные лопасти 8, новленныё на щарнире 9, под действием центробежной силы прижимаются к стенкам корпуса 1, образуя гидродинамический клин, где возникают высокие сдвиговые напряжения, способствукщие разрущению белково-линоидных оболочек частиц молочного жира и образованию масля ного зерна. Поскольку из-за конусности корпуса 1 окружная скорость, а следовательно, и центробежная сила прижатия лопастей 8 по длине различны, то самоустанавливакяцийся зазор между корпуссм и лопастями будет минимальным на входе сливок и максимальным на выходе масляного зерна и пахты, что способствует уменьшению эмульгирования последней и интенсификации сбивания. При движении сливок они нао з щаются воздухом, который подсасывается через отверстия в лопастйх на участке сбивания (примерно 2/3 их общей длины). Значительное диспергирование воздуха в слив- ках обеспечивает создание кавитадионно-флотационного режима сбивания. Установленное перед патрубком 4 для выхода зерна и подпорное кольцо 10 создает подпор движению сливок так, что образуется их слой, в котором попасти 8 погружена по всей длине не менее, чем на половину высоты. Поскольку лопасти 8 в конце не имеют отверстий, а их окружная скорость, а, следовательно, и кинетическая энергия перемешивания значительно уменьшается, то снижается и эмульгирование пахты в масляном зерне. Таким образом, применение предлага- емого устройства позволяет увеличить интенсивность сбивания сливок при меньших скоростях вращения вала с лопастями и тем самым згменьшить энергозатраты на процесс сбивания с одновременным сокращением эмульгирования пахты в масляном зерне,. По сравнению с используемым в отечественной промышленности МНД А1-ОЛО/1 производительностью 100О кг/ч предлагаемое устройство для сбивания сливок позволяет достичь следующих по- казателей,.. Увеличивается производительность МНД .при тех )ke геометрических размерах сби- ватетя, поскольку сбивание сливок интенсифицируется за счет насыщения их воздухом при наличии отверстий в стенках лопастей, отсутствия оголения лопастей по длине сбивателя, так как гарантированный слой сливок обеспечивается уста-. новкой подпорного кольца, равномерной подачи сливок на лопасти коническим распределителем;Уменьшается частота вращения мешалки сбивагеля и тем самым снижается мощность привода сбивагеля за счет сбивания .сливок при шарнирно закрещенных криволн нейных лопастях в условиях гидродинамического клина, где возникают высокие сдайговые напряжения; перераспределения энергоэаграт в сторону увеличения полезных - на сбивание сливок и уменьшении вредных на трение лопастей об воздух (криволинейная лопасть оказывает меньшее сопротивление, чемпр51мая лопасть, установленная перпендикулярно вргицакяиемуся потоку воздуха);

Уменьшаются потер жира с пахтой за счет уменьшения эмульгирования плазмы в масляном зерне при снижении окружных скоростей лопастей сбивателя при

Фие.З

выполнении корпуса коническим сСужа шимся к месту выхода пахты и масляног зерна.

Предлагаемый сбиватель конструктивно несложен и может быть использован в существующих маслоизготовителях путем замены имеющихся в нем лопастей на предлагаемые, с дополнительной установкой распределителя и подпорного кольца даже в сбивателях с цилиндрическим корпусом.

шарнира

1УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБИВАНИЯ СЛИВОК К МАСЛОИЗГОТОВИТЕЛЮ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, состояще из горизонтально расположенного конического корпуса с охлаждающей рубашк и патрубками для подачи сливок и выхо да масляного зерна и пахты, установленного внутри корпуса вала с закреппе ными на нем коническим распределителем сливок и бильными лопастями, размешенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса сбивания сливок, уменьшения энергозатрат и сокращения времени эмульгирования пахты в масляном зерне, оно снабжено подпорным кольцом, установленным на выходе масляного зерна, а каждая лопасть имеет отверстия, закреплена на шарнире с образованием двух участков и выполнена криволинейной с дугообразным сечением. 2.Устройс-гао по п. 1, отличающее с я тем, что каждая лопасть 1имеет отверстия на участке, обращенном при работе устройства к оси корпуса и состоит по длине из нескольких самостоятельных секций, причем последняя из них по ходу движения продукта выполнена без отверстий. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а - ю щ е е с я. тем, что ширина подпорного кольца составляет не менее половины высоты проекции последней секции ло- . пасти на вертикальную плоскость.