Устройство для смешивания измельченного солода с водой

 

Использование: в пивоваренной промышленности для смешивания измельченного солода или несоложенного ячменя с водой перед осахариванием затора. Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса 1 с коническим днищем 2. В верхней части корпуса смонтирован патрубок 3 для вывода готовой смеси. На трубе 4 смонтированы сопла 5 для подачи воды в устройство . Внутри трубы 4 на вертикальном валу 12 смонтировано колесо 13 с радиальными лопатками и лопастями мешалки 14. К трубе 4, на ее внутренней поверхности большего диаметра, неподвижно по плавной переходной криволинейной поверхности крепится ленточная непрерывная винтовая поверхность (ВП) 7. В зоне ВП 7 установлен по оси устройства гидродинамический излучатель ультразвуковых колебаний 10, соединенный напорной трубой 8 с центробежным насоI Солов (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 12 С 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союд

1 (21) 4648326/13 (22) 10.02.89 (4Я 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Винницкий политехнический институт (72) А.И. Мохнатюк, В.С. Павленко и Б.Ф. Лищинский (53) 663.443.1(088.8) (56) Главачек Ф., Лхотский А. Пивоварение. — М.; Пищевая промышленность, 1977, с. 119.

Авторское свидетельство СССР

hb 1219643, кл. С 12 С 7/02. 1985;

Авторское свидетельство СССР

% 1541244, кл. С 12 С 7/02, 1988.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕННОГО СОЛОДА С ВОДОЙ (57) Использование: в пивоваренной промышленности для смешивания измельчен,,!Ж, 1745760 А1 ного солода или несоложенного ячменя с водой перед осахариванием затора. Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса 1 с коническим днищем 2, В верхней части корпуса смонтирован патрубок 3 для вывода готовой смеси. На трубе 4 смонтированы сопла 5 для подачи воды в устройство. Внутри трубы 4 на вертикальном валу

12 смонтировано колесо 13 с радиальными лопатками и лопастями мешалки 14; К трубе

4, на ее внутренней поверхности большего диаметра, неподвижно по плавной переходной криволинейной поверхности крепится ленточная непрерывная винтовая поверхность (ВП) 7. В зоне ВП 7 установлен по оси устройства гидродинамический излучатель ультразвуковых колебаний 10, соединенный напорной трубой 8 с центробежным насо1745760

40 сом 9. Смесь солода с водой вращается при вращении колеса 13 и мешалки 14, направление этого вращения выбирается совпадающим с направлением подъема ВП 7, при этом твердые крупные частицы солода, перемещаясь по ВП 7 снизу вверх, более длительное время находятся в зоне с

Изобретение относится к пивоваренной промышленности, в частности к устройствам для смешивания измельченного солода или несоложенного ячменя с водой перед осахариванием затора.

Известно устройство, состоящее из корпуса с тремя отверстиями: верхним — для поступления солода, боковым — очистительным и нижним — выпускным и размещенной внутри корпуса системы трубопроводов с форсунками для подачи воды, очистное отверстие в корпусе закрыто крышкой, выпускное — клапанным затвором, Недостатком этого устройства является низкая интенсивность диспергирования солода в воде, что отрицательно сказывается на производительности процесса смешивания и ограничивает возможности использования устройства.

Известно также устройство для смешивания измельченного солода с водой, состоящее из цилиндрического корпуса с коническим днищем, системы трубопроводов, включающей трубопроводы для подачи измельченного солода и подвода воды с перфорированным патрубком, центробежного насоса, генератора ультразвуковых колебаний, резонансных пластин и дополнительной цилиндрической емкости с конической крышкой.

Недостатком этого устройства является малое время пребывания твердых частиц солода в зоне воздействия ультразвука, что снижает производительность процесса смешивания и эффективность использования устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для смешивания измельченного.солода с водой, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, трубу для подачи солода в виде ступенчатого цилиндра, гидродинамический излучатель ультразвуковых колебаний, вертикальный вал с радиальными лопатками и лопастями мешалки, сопла, 5

25 ультразвуковыми колебаниями, возбуждаемыми гидродинамическим излучателем ультразвуковых колебаний 10, что приводит к повышению производительности процесса диспергирования за счет интенсификации процесса разрушения крупных частиц зерновок, 2 ил. трубопроводы для подвода воды и отвода смеси и центробежный насос, Недостатком этого устройства является относительно невысокая интенсивность диспергирования твердых, крупных частиц солода в воде за счет незначительного времени нахождения их в зоне интенсивного разрушения под воздействием ультразвуковых колебаний, создаваемых гидродинамическим излучателем ультразвуковых колебаний с радиальным истечением жид-. кости, поскольку крупные, твердые частицы солода, находясь во взвешенном состоянии, под действием вращающейся смеси опускаются (под действием сил гравитации) с плоских осесимметричных круговых колец через круговые отверстия в кольцах(в районе мешалки) и оседают на коническом днище устройства.

Целью изобретения является повышение производительности устройства за счет разрушения крупных частиц зерна.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для смешивания измельченного солода с водой, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, установленные в корпусе трубу для подачи измельченного солода в виде ступенчатого цилиндра, гидродинамический излучатель ультразвуковых колебаний, вертикальный вал с радиальными лопатками и лопастями мешалки, сопла и трубопроводы для подвода воды и отвода смеси и центробежный насос, снабжено ленточной непрерывной винтовой поверхностью, неподвижно прикрепленной ее боковой стороной к внутренней поверхности ступени большего диаметра трубы для подачи измельченного солода и расположенной вокруг лопастей мешалки с образованием между ними.цилиндрического зазора.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — сечение А-А (повернуто) на фиг.

Устройство для смешивания измельченного сояода с водой (фиг, 1) содержит цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2.

1745760

10

20

35

40 кавитационной области, образующиеся

50 колебаний, причем более длительное время

В верхней части цилиндрического корпуса 1 смонтирован патрубок 3 для ввода смеси иэ устройства. Труба 4 для подачи солода выполнена в виде ступенчатого цилиндра. в верхней части которого смонтированы сопла 5. связанные с трубопроводом 6 для подвода воды. В нижней части трубы 4 на ее внутренней поверхности большего диаметра неподвижно укреплена боковой стороной ленточная непрерывная винтовая поверхность 7, образующая вокруг оси трубы отверстие цилиндрической формы, Присоединение ленточной непрерывной винтовой поверхности 7 к трубе 4 для подачи солода выполнено по переходной криволинейной поверхности, которая может быть очертанз любой плавной кривой, например дугой окружности, В зоне расположения ленточной непрерывной винтовой поверхности по оси устройства на трубопроводе 8 напорной магистрали центробежного насоса 9 установлен генератор 10 ультразвуковых колебаний с радиальным истечением жидкости. В нутри ступенчатого . цилиндра неподвижно закреплен подшип- . ник 11, в который с возможностью поворота установлен вертикальный вал 12. К вертикальному валу 12 в верхней части жестко прикреплено колесо 13 с радиальными лопатками. а на хвостовике параллельно оси 3 вала жестко закреплены лопасти мешалки .

14. Сопла 5 присоединены к трубопроводу 6 подвода воды и расположены равномерно по окружности цилиндра так, что их геомет-. рические оси касательны к траектории цен. тров тяжести радиальных лопаток колеса

13, Такое расположение сопел позволяет создать максимальный вращающий момент на вертикальном валу 12 при истечении воды из сопел 5.

Лопасти мешалки 14 выполнены в виде плоских полос, прикрепленных под углом к плоскости, проходящей через продольную ось лопасти. и ось вращения вертикального вала 12, а величина угла их закрепления 4 определяется иэ условия обеспечения наибольшего суммарного момента движущих сил. приложенных к вертикальному валу 12 мешалки. Корпус 1 и центробежный насос закреплены на станине 15.

Генератор 10 ультразвуковых колебаний состоит из конусно-цилиндрического сопла 16 (фиг. 2), отражателя 17 и резонансной колебательной системы 18, выполненной в виде пустотелого цилиндра с равномерно расположенными прорезями вдоль образующей. Отражатель 17 имеет реэьбовой хвостовик и может быть зафиксирован контргайкой 19 в требуемом положении.;

Привод центробежного насоса 9 на схеме не показан;

Устройство работает следующим образом.

Дробленый солод по трубе 4 поступает в корпус 1, заполненный водой по нижнюю кромку патрубка 3 для вывода готовой смеси из устройства. По трубопроводу 6 в устройство подается подогретая до 35-40 С вода, которая вытекает в установку иэ сопел 5, образуя смесь воды и солода. Кроме того, вода, вытекая иэ сопел 5 и ударяя в радиаль.ные лопатки колеса 13, приводит во вращение вертикальный вал 12 и лопасти мешалки .

14, а вместе с ними смесь солода с водой.

Направление вращения лопастей мешалки и смеси солода с водой выбирается таким, чтобы оно совпадало с направлением подъема.ленточной непрерывной винтовой поверхности 7. При этом твердые, крупные фракции солода, попадая на ленточную непрерывную винтовую поверхность 7, увлекаются вращающейся смесью и перемещаются по поверхности 7 снизу вверх. Достигнув верхнего торца ленточной н.епрерывной винтовой поверхности 7, крупные частицы солода под действием гравитационных сил (поскольку опора уже потеряна) перемещаются на соседний снизу виток поверхности 7 и, увлекаемые вращающейся смесью, опять по поверхности 7 скользят снизу вверх.

Менее крупные частицы солодэ частично также движутся по поверхности 7, а частично проваливаясь через отверстие в районе лопастей мешалки 14, оседают на коническом днище 2. откуда центробежным насосом 9 подаются в генератор 10 ультразвуковых колебаний. При этом пульсации между соплом 16 и отражателем 17, создают переменные поля скоростей и давлений, которые возбуждают в стержнях колебательной системы 18 изгибные колебания на их собственной частоте. что повышает интенсивность диспергирования солода в воде.

Таким образом, вся смесь солодэ в воде подвержена воздействию ультразвуковых им подвержены более крупные и твердые фракции солода за счет перемещения их снизу вверх по поверхности7. что способствует смешиванию ингредиентов. Мелкие фракции солодэ и оболочки всплывают внутри корпуса 1 и поступают в патрубок 3 для вывода смеси иэ устройства. Более крупные фракции солода возвращаются центробежным насосом 9 в рабочую зону. где подвергаются интенсивному механическому, 1745760

Составитель Л. Пашина

Техред М.Моргентал

Корректор О. Ципле

Редактор Н. Гунько

Заказ 2365 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 кавитационному и ультразвуковому воздействию.

Предлагаемая конструкция устройства по сравнению с известной обеспечивает более интенсивное диспергирование эндосперма солода в воде эа счет интенсификации процесса разрушения твердых, крупных частиц зерновок, обусловленноф увеличением времени обработки их ультразвуковыми колебаниями s зоне гидродинамического излучателя ультразвука.

Увеличение времени обработки ультразвуком крупных (твердых) частиц солода по сравнению с мелкими происходит эа счет сепарации крупных частиц и перемещений их снизу вверх по ленточной непрерывной винтовой поверхности. При этом крупные твердые частицы солода интенсивно разрушаются под действием ультразвуковых колебаний смеси и производительность процесса смешивания возрастает. В конечном счете это позволяет ускорить процесс осахаривания пивного затора, повысить выход сусла за счет лучшего экстрагирования сухих веществ и тем самым повысить производительность варницы.

Формула изобретения

Устройство для смешивания измельчен5 ного солода с водой, содержащее цилиндрический корпус с коническим днищем, установленные в корпусе трубу для подачи измельченного солода в виде ступенчатого цилиндра, гидродинамический излучатель

10 ультразвуковых колебаний, вертикальный вал с радиальными лопатками и лопастями мешалки, сопла, трубопроводы для подвода воды и отвода смеси и центробежный насос, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

15 повышения производительности устройства за счет разрушения крупных частиц зерна, оно снабжено непрерывной ленточной винтовой поверхностью, неподвижно прикрепленной боковой стороной к внутренней

20 поверхности ступени большего диаметра трубы для подачи измельченного солода и расположенной вокруг лопастей мешалки с образованием между ними цилиндрического зазора.