Дезинтегратор

 

Использование: в производствах пищевых и кормовых продуктов, косметических, фармацевтических препаратов, обеспечивает разрушение частиц в жидких, пастообразных, сыпучих средах при атмосферном давлении или вакууме, одновременное испарение и сушку жидких и пастообразных сред с получением порошкообразного продукта в стерильных условиях. Сущность изобретения: дезинтегратор состоит из корпуса, откидной крышки, снабженных каналами для хладагента или теплоносителя при работе в режиме испарения. На их внутренних поверхностях имеются ребра, не доходящие до периферийной стенки корпуса. Между корпусом и крышкой расположен укрепленный на валу диск. Вал соединен с приводом и введен в корпус через уплотнение. На диске закреплены лопасти и выступающие за его окружность желобообразные лопасти, направленные вогнутым профилем в сторону вращения диска и плоские ножи. Желобообразные лопасти расположены в пределах зазора между ребрами корпуса и крышки, а ножи длиннее и частично расположены в кольцевой камере у периферийной стенки корпуса. В центре крышки установлен штуцер для подачи среды, а в центре диска имеется выступ с ребрами в виде конического шнека для предварительного измельчения крупных частиц и обеспечения равномерной подачи потока на диск. Отбор среды производится через штуцер в нижней части кольцевой камеры корпуса в открытую емкость или вакуум-сборник. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Дезинтегратор предназначен для разрушения частиц в жидких, пастообразных средах, сыпучих материалах при атмосферном давлении или вакууме с возможностью одновременного вакуумного испарения и сушки жидких или пастообразных сред с получением порошкообразного продукта в стерильных условиях.

Дезинтегратор может применяться в пищевой промышленности для получения паштетов, нерасслаивающихся овощных и фруктовых пюре, соков с мякотью, сухих концентратов соков, для производства пастообразного корма для домашних животных из мясокостных отходов, в косметическом производстве для получения кремов, косметического молочка, липосомных композиций, пудры.

В биохимических производствах дезинтегратор может применяться для получения автолизата клеток микроорганизмов посредством механического разрушения их клеточных оболочек, а также для изучения и осуществления различных механо-химических реакций.

В настоящее время распространены баллистические дезинтеграторы, основанные на взаимодействии частиц с мелющими телами в виде мелких шариков в рабочих камерах, снабженных мешалками. [1, 2] Основные недостатки таких дезинтеграторов заключаются в загрязнении разрушаемых частиц продуктами износа шариков и поверхностей рабочих камер, малой производительности, перегреве обрабатываемых сред.

В дезинтеграторе микроорганизмов, содержащем укрепленный на валу диск, на периферии которого расположены пластины с острыми кромками [3] затруднена обработка вязких сред и твердых сыпучих материалов.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является дезинтегратор микроорганизмов, включающий корпус с ребрами на внутренней поверхности, снабженный каналом для протока хладоагента, укрепленный на валу диск с кольцевыми выступами для растирания микроорганизмов [4] Его недостатки заключаются в загрязнении разрушаемых частиц продуктами износа трущихся поверхностей корпуса и диска и отсутствии возможности одновременной выпарки и сушки обрабатываемых сред.

Целью изобретения является обеспечение возможности обработки жидких, вязких и твердых сыпучих и волокнистых сред без перегрева и загрязнения, вакуумной выпарки и сушки при одновременной дезинтеграции сред, а также снижение энергозатрат.

Это достигается тем, что на диске закреплены лопасти и выступающие за его окружность: желобообразные лопасти, направленные вогнутым профилем в сторону вращения диска и плоские ножи: ребра на периферии внутренних поверхностей корпуса и крышки не доходят до внутренней цилиндрической стенки корпуса, а в центре диска имеется выступ с ребрами.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен вид дезинтегратора сверху, на фиг. 2 вид спереди с открытой крышкой и сечения лопаток и ножей.

Позиции на чертеже обозначают: корпус дезинтегратора 1; крышка 2; петля для крепления крышки 3; болтовые соединения для крепления крышки 4; вал 5; винты для крепления диска 6; гайка для крепления диска 7; диск - 8; подшипники качения 9; вакуумные уплотнения 10; шкив 11; привод 12; закрытые кольцевые каналы в корпусе и крышке 13: штуцеры для подачи и отвода хладоагента или теплоносителя 14; штуцер для подачи обрабатываемой среды - 15; ребра на внутренних стенках корпуса и крышки 16; кольцевая камера 17; штуцер для отбора продукта 18; радиальные желобообразные лопатки 19; радиальные желобообразные лопатки 20; пластинчатые ножи 21; штуцер для подачи промывной жидкости 22.

Дезинтегратор состоит из корпуса 1 и крышки 2, укрепленной на корпусе с помощью петли 3 и болтовых соединений 4. Между корпусом и крышкой на валу 5 посредством винтов 6 и гайки 7, выполненной в виде конического шнека, закреплен диск 8.

Вал установлен в цилиндрической части корпуса 1 на двух подшипниках качения 9 и снабжен вакуумными уплотнениями 10. На открытом конце вала 5 расположен шкив 11, соединенный посредством клиноременной передачи с приводом 12.

В корпусе и крышке имеются закрытые кольцевые каналы 13 и соединенные с ними штуцеры 14 для подачи и отвода хладоагента или теплоносителя. На крышке имеется штуцер 15 для подачи обрабатываемой среды. На внутренних стенках корпуса и крышки имеются ребра 16. Ребра выполнены со смещением периферийных концов в направлении вращения диска 8. Между периферийными концами ребер корпуса и крышки и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса имеется зазор, обеспечивающий при закрытой крышке образование кольцевой камеры 17. Между ребрами корпуса и крышки в закрытом состоянии также сохраняется зазор.

В нижней части корпуса имеется штуцер 18 для отбора продукта, соединенный с кольцевой камерой 17.

На диске с обеих сторон закреплены радиальные желобообразные лопатки 19, доходящие до периферии диска. Периферийные концы лопаток расположены напротив соответствующих концов ребер 10 корпуса и крышки.

На диске 8 с наружной стороны закреплены радиальные желобообразные лопатки 20. Лопатки расположены свободно в зазоре между ребрами 16 корпуса и крышки. Вогнутые профили лопаток 19 и 20 направлены в сторону вращения диска.

На диске 8 с наружной стороны установлены радиально пластинчатые ножи 21. Ножи расположены свободно в зазоре между ребрами 16 корпуса и крышки и камерой 17. Предпочтительными являются маятниковое крепление ножей 21 и ступенчатая заточка острой кромки.

На корпусе 1 имеется штуцер 22 для подачи промывной жидкости или воздуха во внутреннее пространство дезинтегратора с задней стороны диска 8. Дизинтегратор работает следующим образом.

При полностью очищенном внутреннем пространстве дезинтегратора включается привод 12 и подача хладоагента или теплоносителя через штуцеры 14. После достижения заданной скорости вращения диска производится равномерная подача перерабатываемой среды через штуцер 15.

Подаваемая среда (жидкая суспензия, эмульсия, паста, фарш, сыпучий материал) поступает в зазор между гайкой 7, выполненной в виде конического шнека, и стенками конического, с канавками по образующим отверстия в крышке 2, предварительно измельчается и равномерно подается на диск 8. Далее среда посредством лопаток 19, расположенных с наружной стороны диска 8, отбрасывается к ребрам 16 на периферию корпуса 1. Часть среды, попадающая на внутреннюю поверхность крышки, также увлекается лопатками 19 и отбрасывается на периферию. Одновременно с этим лопатки 19 как с наружной, так и с внутренней стороны диска 8 обеспечивают циркуляцию газодисперсной среды в каналах между ребрами 16 корпуса и крышки, предупреждают переток среды к центру диска 8. Лопатки 20 предназначены для сепарации мелких частиц, капель из газодисперсной среды и возврата среды в виде более крупных частиц в кольцевую камеру 17.

В кольцевой камере 17, а также в зазоре между ребрами 16 происходит разрушение частиц у острых кромок ножей 20. Обработанная среда вместе с потоком газа, паров, воздуха выходит через штуцер 18.

При обработке среды в вакууме штуцер 18 соединяется с вакуумным приемником, а при вакуумной сушке в кольцевые каналы 13 через штуцеры 14 пропускается пар или другой теплоноситель.

На работу дезинтегратора влияют значения конструктивных параметров и их соотношения, при которых образуется сложный вихревой поток газодисперсной системы в кольцевой камере 17, подавление кавитационного следа и эффективный подвод частиц к кромкам ножей 21. К таким параметрам относятся: скорость вращения вала 5 · (3000-6000 об/мин), окружная скорость вращения диска (80-200 м/с), ширина лопаток 19, ширина лопаток 20, высота ребер 16, ширина каналов между ребрами, длина ребер 16, угол наклона ребер 16 к касательным, ширина зазора между ребрами 16 на корпусе и крышке,
толщина ножей 21,
сечение кольцевого канала 17,
мощность привода (2-5 кВт).

Производительность дезинтегратора с приводом мощностью 3 кВт при переработке сыпучих материалов до 300 кг/ч, при переработке жидких, вязких сред до 60 кг/ч.

Источники информации:
1. А.с. СССР N 565059 С 12 K/10
2. А.с. СССР N 794074 С 12 K/10
3. А.с. СССР N 1731804 С 12 М 1/33
4. А.с. СССР N 1375643 С 12 М (прототип)

Формула изобретения

1. Дезинтегратор, включающий корпус и крышку с ребрами на внутренних поверхностях, снабженные кольцевыми каналами для протока хладагента или теплоносителя, вал с опорами внутри корпуса, привод вала, консольно закрепленный на валу диск, расположенный между крышкой и корпусом, центральный и периферийный штуцеры для ввода и вывода среды, ножи, закрепленные на периферии диска, отличающийся тем, что на диске закреплены лопасти и выступающие за его окружность желобообразные лопасти, направленные вогнутым профилем в сторону вращения диска, а также плоские ножи, при этом ребра на внутренних поверхностях корпуса и крышки выполнены не доходящими до внутренней периферийной стенки корпуса.

2. Дезинтегратор по п.1, отличающийся тем, что в центре диска выполнен выступ с ребрами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2