Змішувач напівфабрикатів

Реферат: UA 122814 U UA 122814 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до кондитерського обладнання, а саме для змішування компонентів і може використовуватися в інших галузях для приготування рідких сумішей подібної консистенції. Відомий змішувач напівфабрикатів, що містить циліндричний бункер для сировини із закріпленим до нього гвинтовим конвеєром з патрубком вставленим в робочу камеру, виконану із верхньої циліндричної та нижньої конічної частини з розвантажувальним патрубком у ній, зверху циліндричної частини розміщено привід для обертання конуса з тангенціальними вирізами і встановленими механічними форсунками по горизонталі зліва і справа з підведеним трубопроводом від насоса-дозатора (Патент України на корисну модель № 114920 кл. А21СЗ/10, опубл. 27.03.2017, Бюл. № 20.). До недоліків змішувача напівфабрикатів слід віднести, з точки зору технічної конструкції, конус з тангенціальними вирізами, складність його обслуговування та зачистки. В основу корисної моделі поставлено задачу проведення ефективного змішування по всьому об'єму робочої камери, збільшення виходу компонентів з плавним їх вивантаженням шляхом виконання змішувача напівфабрикатів, що містить циліндричний бункер для сировини із закріпленим до нього гвинтовим конвеєром з патрубком вставленим в робочу камеру, виконану із верхньої циліндричної та нижньої конічної частини з розвантажувальним патрубком у ній, зверху циліндричної частини розміщено привід для обертання конуса з тангенціальними вирізами і встановленими механічними форсунками по горизонталі зліва і справа з підведеним трубопроводом від насоса-дозатора, причому конус з тангенціальними вирізами виконаний у вигляді двохярусної відкритої турбінної мішалки з діаметром dM робочого органу і відстанями між ними С, де діаметр робочого органу мішалки dM перебуває з діаметром циліндричної робочої камери D у залежності dM=(0,15 - 0,35)D, а відстань між ними C=(1 - 2,5)dM. На графічному зображенні представлений загальний вигляд змішувача напівфабрикатів. Змішувач містить циліндричний бункер для сировини 1 із закріпленим до нього гвинтовим конвеєром 2. Гвинтовий конвеєр 2 оснащений патрубком 3 для вивантаження сировини в циліндричну частину робочої камери 4. Патрубок 3 вставлений збоку у верхній циліндричній частині робочої камери 4. Робоча камера 4 виконана із верхньої циліндричної і нижньої конічної частин з патрубком 5. У верхній циліндричній частині робочої камери 4 змонтовано привід 6 для обертання двохярусної відкритої турбінної мішалки 7. Турбінна мішалки 7 складається з вертикального валу 8, до якого закріплено робочий орган 9. У верхній частині циліндричної робочої камери 4 по горизонталі зліва 10 і справа 11 встановлені механічні форсунки з підведеним трубопроводом 12 від насоса-дозатора 13. Конус камери 4 упорядковує вивантаження суміші через розвантажувальний патрубок 5. Швидкісна відкрита турбінна мішалка 4 з діаметром dM робочого органу 8 характеризується створенням великого градієнта дисипації кінетичної енергії, що прилягає до неї. Варіант конструкції переміщуваної мішалки 7 для збільшення ефективності виходу компонентів встановив залежність діаметра робочого органу8 dM до діаметра циліндричної робочої камери 4 D у співвідношенні dM =(0,15 - 0,35)D, а відстань між робочими органами на валу 9 в межах С=(1 - 2,5)dM. Дані співвідношення спрямовані на швидкість дисипації кінетичної енергії у ваговому стані. Змішувач працює так. У циліндричний бункер 1 завантажується сировина. Гвинтовим конвеєром 2 при допомозі патрубка 3 сировина подається у верхню циліндричну частину робочої камери 4. Включається привід 6 для обертання валу 8 двохярусної відкритої турбінної мішалки 7 з робочими органами 9. Одночасно насосом-дозатором 13 подаються рідкі компоненти на механічні форсунки 10 і 11 через підведений трубопровід 12. Проходить нагнітання та розпилення механічними форсунками рідини по всьому об'єму верхньої циліндричної частини робочої камери. Змішування відбувається внаслідок взаємодії розпилених частинок сипучих компонентів is спрямованих струменів рідини. Краплі рідини, що прискорюються, зустрічаються з частинками сипучих компонентів, змочують їх, захоплюють за собою і ударяють їх до стінок камери змішувача при складних гідродинамічних рухах (течії) утворюючої суміші. Під дією власної ваги в нижній конусній частині робочої камери 4 утворена суміш вивантажується через розвантажувальний патрубок 5. Варіанти зміни конструкції двохярусної відкритої турбінної мішалки 7 спрямовані на збільшення виходу суміші. У зв'язку з цим зміна діаметру робочого органу dM=(0.15…0.35)D і відстані між ними в межах С=(1 - 2,5)dM дозволяє мати оптимальні значення критерію потужності і швидкості дисипації кінетичної енергії. З діаметром робочих органів 9 dM=0,264D при відстані між ними С=dM реалізується, так звана, об'єднана структура потоку, а при C=2,5dM - паралельна структура потоку. При досягненні віддалі між робочими органами 9 більше діаметру d M=0,35D, взаємодія утворених потоків верхнього і нижнього робочого органу слабшає і призводить до поділу об'єму камери на 1 UA 122814 U 5 10 15 дві рівні симетричні частини по висоті. При dM=0,35D і С=1,7dM досягається граничне значення дисипації кінетичної енергії. Максимальне значення швидкості дисипації кінетичної енергії визначає інтенсивність змішування компонентів реагуючої суміші на макрорівні, що забезпечує виникнення їх дрібномасштабних зсувних деформацій. Відбувається оптимізація процесу змішування, що дає можливість привести у відповідність силу опору змішувальних компонентів з раціональними витратами енергії. Конструктивний підбір геометричних параметрів забезпечує інтенсивне, високоякісне та більш ефективне змішування по всьому об'єму робочої камери з плавним вивантаженням. Такий процес забезпечує інтенсивне перемішування компонентів та змішування утворених шарів, що теоретично і практично встановлено у теорії перемішування. Він дає змогу раціонально забезпечити оптимальний режим за рахунок регулювання утворення рідкої фракції та зменшити енерговитрати на змішування компонентів з використання в інших галузях для приготування рідких сумішей. 4 Пропонований змішувач напівфабрикатів дозволяє змішувати різні суспензії згідно рецептур, забезпечує високоінтенсивне й високоякісне змішування. Конструкція змішувача передбачає повну механізацію і автоматизацію процесу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Змішувач напівфабрикатів, що містить циліндричний бункер для сировини з закріпленим до нього гвинтовим конвеєром з патрубком вставленим в робочу камеру, виконану з верхньої циліндричної та нижньої конічної частини з розвантажувальним патрубком у ній, зверху циліндричної частини розміщено привід для обертання конуса з тангенціальними вирізами і встановленими механічними форсунками по горизонталі зліва і справа з підведеним трубопроводом від насоса-дозатора, який відрізняється тим, що конус з тангенціальними вирізами виконаний у вигляді двохярусної відкритої турбінної мішалки з діаметром dм робочого органу і відстанями між ними С, де діаметр робочого органу мішалки d м перебуває з діаметром циліндричної робочої камери D у залежності dм=(0,15 – 0,35)D, а відстань між ними С=(1-2,5)dм. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2